Mimo 2x2 tehnologija. Što je Mimo antena? Mimo - točan smjer signal

Mimo. (Višestruki unos višestruki izlaz - višestruke višestruke odjave) - to je tehnologija koja se koristi u bežični sustaviah linkovi (WiFi, mobilne komunikacijske mreže), što omogućuje značajno poboljšanje spektralne učinkovitosti sustava, maksimalnu brzinu prijenosa podataka i kapacitet mreže. Glavni način za postizanje gore navedenih prednosti je prijenos podataka iz izvora na primatelja kroz nekoliko radio priključaka, odakle ova tehnologija I dobio ime. Razmotrite prapovijest ovog pitanja i definiramo glavne razloge koji su služili široko rasprostranjenoj Mimo tehnologiji.

Potreba za spojevima velike brzine koji pružaju kvalitetne performanse kvalitete (QOS) s visokom tolerancijom zbog pogreške raste iz godine u godinu. To u velikoj mjeri doprinosi nastanku takvih usluga kao VoIP (), VOD (), itd Međutim, većina bežičnih tehnologija ne dopušta pretplatnicima pretplatnicima visoku kvalitetu usluge na rubu zone premaza. U staničnim i drugim bežičnim komunikacijskim sustavima, kvaliteta spoja, kao i pristupačna brzina Prijenos podataka brzo pada s uklanjanjem iz (BTS). Zajedno s time, kvaliteta usluga pada, što u konačnici dovodi do nemogućnosti pružanja usluga u stvarnom vremenu visoka kvaliteta tijekom premaza radio mreže. Da biste riješili ovaj problem, možete isprobati osnovne postaje najbliže i organizirati unutarnji premaz na svim mjestima niska razina Signal. Međutim, to će zahtijevati značajne financijske troškove koji će u konačnici dovesti do povećanja troškova usluge i smanjenja konkurentnosti. Dakle, kako bi se riješio ovaj problem, izvorna inovacija je potrebna, koristeći kad god je to moguće, trenutni frekvencijski raspon i ne zahtijevaju izgradnju novih mrežnih objekata.

Značajke radio vala

Kako bi se razumjeli načela MiMO tehnologije, potrebno je razmotriti zajedničke u prostoru. Valovi koje emitiraju različiti bežični radio sustavi u rasponu od preko 100 MHz, u velikoj mjeri se ponašaju kao svjetlosne zrake. Kada je radio val, kada se distribuira, zadovolji bilo koju površinu, tada, ovisno o materijalu i veličini prepreke, dio energije se apsorbira, prolazi dio, a preostalo - odražava se. Odnos udjela apsorbiranog, odražavanja i prođenih kroz dijelove energije utječu mnogi vanjski čimbenici, uključujući frekvenciju signala. Štoviše, ogleda i prolazi kroz energiju signala mogu promijeniti smjer njezina daljnjeg širenja, a sam signal podijeljen u nekoliko valova.

Signal od izvora primatelju nakon sastanka s brojnim preprekama primatelju podijeljen je u veći broj valova nakon sastanka s brojnim preprekama primatelju, samo dio kojih doseže prijemnik. Svaki od valova koji su došli na prijemnik čini takozvani put distribucije signala. Štoviše, zbog činjenice da se različiti valovi odražavaju iz različitih brojeva prepreka i prolaze različite udaljenosti, različiti putovi su različiti.

U uvjetima guste gradske zgrade, zbog velikog broja prepreka, kao što su zgrade, drveće, automobili itd., Situacija se često događa kada između (MS) i antena bazne stanice (BTS) postoji nema izravne vidljivosti. U tom slučaju, jedina opcija za postizanje signala prijemnika odražava se valovi. Međutim, kao što je gore navedeno, više puta reflektira signal više nema početnu energiju i može doći s primitkom. Posebna složenost također stvara činjenicu da objekti ne ostaju uvijek fiksirani i situacija se može značajno promijeniti tijekom vremena. U tom smislu, problem nastaje - jedan od najznačajnijih problema u bežičnim komunikacijskim sustavima.

Distribucija višestata - problem ili prednost?

Za borbu protiv višestrukih signala primjenjuje se nekoliko različitih rješenja. Jedna od najčešćih tehnologija dobiva raznolikost -. Njegova suština je da se koristi za primanje signala ne jedan, već odmah nekoliko antena (obično dva, rjeđe četiri), smještena na udaljenosti jedna od druge. Dakle, primatelj nije jedan, već istodobno dvije kopije prenesenog signala koji su došli na različite putove. To omogućuje prikupljanje više energije izvornog signala, jer Valovi koje uzimaju jedna antena ne mogu uzeti drugi i obrnuto. Također, signali koji dolaze u antifazi na jednu antenu mogu doći na drugu simfazu. Ova shema za organiziranje radijskog sučelja može se nazvati jedan ulazni izlaz (SiMO), za razliku od standardnog single ulazne izlazne (Siso) sheme. Također se može primijeniti inverzni pristup: kada se nekoliko antena koristi za prijenos i jedan za primanje. To također povećava ukupnu energiju izvornog signala koji prima prijemnik. Ova shema se zove višestruki ulazni izlaz (Miso). U oba sheme (Simo i Miso), na strani bazne stanice instalirano je nekoliko antena, jer Provesti odvajanje antena u mobilnom uređaju za dovoljno veliku udaljenost je teško bez povećanja veličine same opreme.

Kao rezultat daljnjeg rasuđivanja stižemo do višestruke ulazne izlazne sheme (MIMO). U tom slučaju instalirano je nekoliko antena za prijenos i prijem. Međutim, za razliku od gore navedenih shema, ova shema odvajanja omogućuje ne samo da se bavi razmnožavanjem višestrukim signalom, već i da biste dobili neke dodatne pogodnosti. Koristeći više antena za prijenos i primanje svakog para, antena za prijenos / primanje može odgovarati zasebnom putu za prijenos informacija. U tom slučaju, odvojeni prijem će izvesti preostale antene, a ova antena će također obaviti funkcije dodatne antene za ostale putove prijenosa. Kao rezultat toga, teoretski, možete povećati brzinu prijenosa podataka u onoliko puta koliko će se koristiti dodatne antene. Međutim, značajno ograničenje se postavlja kvalitetom svakog radio puta.

Načelo operacije Mimo.

Kao što je gore navedeno, MIMO tehnologija je potrebna za instaliranje više antena na prijenos i na strani primatelja. Tipično, postavljen je jednak broj antena na ulazu i izlaz sustava, jer U tom slučaju postiže se maksimalna brzina prijenosa podataka. Da biste prikazali broj antena na recepciji i prijenosu zajedno s nazivom "Mimo" tehnologije, oznaka "Axb" se obično spominje, gdje je A broj antena na ulazu sustava i B - na izlazu. U sustavu u ovom slučaju razumije se na radio spoj.

Mimo tehnologija zahtijeva neke promjene u strukturi odašiljača u usporedbi s konvencionalnim sustavima. Razmotrite samo jednu od mogućih, najjednostavnijih metoda organiziranja MiMO tehnologije. Prije svega, razdjelnik protoka je potreban na strani prijenosa, koji će biti odvojeni podacima namijenjenim za prijenos u nekoliko niske brzine, koji broj ovisi o broju antena. Na primjer, za MiMo 4x4 i brzinu primitka ulaznih podataka 200 Mbps, razdjelnik će stvoriti 4 fluks od 50 Mbps svaki. Nadalje, svaki od tih potoka treba prenositi kroz njegovu antenu. Obično se antene prijenosa instaliraju s nekim prostorno razdvajanjem kako bi se osiguralo što više bočnih signala, što se pojavljuje kao rezultat procjene. Na jednom od mogućih načina organiziranja MIMO tehnologije, signal se prenosi iz svake antene s različitim polarizacijom, što vam omogućuje da ga identificirate prilikom uzimanja. Međutim, u najjednostavnijem slučaju, svaki od prenesenih signala ispada da je označeni medij prijenosa (vremensko kašnjenje i druge izobličenja).

Na strani s primanjem, nekoliko antena uzima signal iz radija. Štoviše, antene na strani primateljice također su postavljene s nekim prostorno razdvajanje, zbog čega se osigurava ranije razmotrena ranije. Primljeni signali dolaze na prijemnike, čiji broj odgovara broju antena i prijenosnih putova. Štoviše, svaki od prijemnika prima signale iz svih antena sustava. Svaki od ovih dodataka izdvaja od ukupnog toka signala signala samo onaj put za koji odgovara. To čini ili za bilo koji unaprijed određeni znak, koji je bio opremljen sa svakim od signala, ili zbog analize kašnjenja, prigušenja, faznog pomaka, tj. Skup distribucije ili "ispis" distribucijskog okruženja. Ovisno o načelu rada sustava (Bell Laboratories složeni prostor-vrijeme - eksplozija, selektivno po kontroli stopa antene (SPARC), itd.), Preneseni signal se može ponoviti nakon određenog vremena ili prenose s malom kašnjenjem druge antene.

U sustavu s MIMO tehnologijom može doći do neobičnog fenomena, koji se sastoji u činjenici da se brzina prijenosa podataka u MIMO sustavu može smanjiti u slučaju izravne vidljivosti između izvora i signala prijemnika. To je prvenstveno zbog smanjenja težine okolnog prostora, koji označava svaki od signala. Kao rezultat toga, na strani primateljice postaje problematično podijeliti signale i počinju utjecati jedni druge. Stoga je viša kvaliteta radijskog spoja, manje koristi mogu se dobiti od MIMO-a.

Multi-korisnik mimo (MU-mimo)

Načelo radio organizacije koja se razmatra odnosi se na tzv. Korisnik Mimo (Su-Mimo), gdje postoji samo jedan odašiljač i prijemnik. U tom slučaju, odašiljač i prijemnik mogu se jasno složiti o svojim postupcima, a istovremeno ne postoji čimbenik iznenađenja kada se mogu pojaviti novi korisnici. Ova shema je vrlo prikladna za male sustave, na primjer, organiziranje komunikacije u uredskoj kući između dva uređaja. S druge strane, većina sustava, kao što su Wi-Fi, WiMAX, Cellular komunikacijski sustavi su multiplayer, tj. Imaju jedan centar i nekoliko udaljenih objekata, uz svaki od kojih je potrebno organizirati radio spojeve. Dakle, pojavljuju se dva problema: s jedne strane, bazna stanica mora prenijeti signal na mnoge pretplatnike kroz istu antenu (mimo emitiranje), a istovremeno uzeti signal kroz iste antene od nekoliko pretplatnika (MIMO MAC - višestruki Pristupni kanali).

U smjeru uplink - od MS do BTS-a, korisnici prenose svoje podatke istovremeno na istoj frekvenciji. U tom slučaju, poteškoće se javlja za baznu stanicu: potrebno je podijeliti signale iz različitih pretplatnika. Jedan od mogućih načina za borbu protiv ovog problema je i linearna metoda obrade (linearna obrada), koja predviđa unaprijed prenesen signal. Početni signal prema ovoj metodi varijabilan je s matricom, koji se sastoji od koeficijenata reflektirajućeg učinka smetnji iz drugih pretplatnika. Matrica je sastavljena na temelju trenutne situacije u radiju: broj pretplatnika, brzine prijenosa itd. Dakle, prije prijenosa, signal je poremećen suprotnim s onim koji će se sastati tijekom prijenosa na radiju.

Downlink - smjer od BTS do MS, bazna stanica istovremeno prenosi signale na istom kanalu na nekoliko pretplatnika. To dovodi do činjenice da se signal prenosi za jedan pretplatnik utječe na recepciju svih drugih signala, tj. Pojavljuje se smetnje. Moguće opcije Borba protiv ovog problema je korištenje ili primjenu prljave tehnologije kodiranja papira ("prljavi papir"). Razmotrite tehnologiju prljavog papira više. Načelo njegovog djelovanja temelji se na analizi trenutnog stanja radija i broja aktivnih pretplatnika. Jedini (prvi) pretplatnik prenosi svoje podatke na baznu stanicu bez kodiranja, promjene u svojim podacima, jer Nema smetnji drugih pretplatnika. Drugi pretplatnik će kodirati, tj. Promijenite energiju vašeg signala kako ne biste spriječili prvi i ne izlažite signal na učinak na prvi. Naknadni pretplatnici koji se dodaju u sustav također će slijediti ovaj princip i oslanjati se na broj aktivnih pretplatnika i učinak koji ih donose signali.

Mimo aplikacija

Mimo tehnologija u posljednjem desetljeću jedan je od najrelevantnijih načina za povećanje propusnosti i kapacitivnosti bežičnih komunikacijskih sustava. Razmotrite neke primjere korištenja Mimo u različiti sustavi Komunikacija.

Standard WiFi 802.11n jedan je od najživljih primjera korištenja MIMO tehnologije. Prema njegovim riječima, to vam omogućuje da zadržite brzinu do 300 Mbps. Štoviše, prethodni standard 802.11g dopustio je samo 50 Mbps. Osim povećanja brzine prijenosa podataka, novi standard zahvaljujući MIMO također vam omogućuje da pružite najbolje karakteristike kvalitete na mjestima s niskom razinom signala. 802.11n se koristi ne samo u DOT / MATONT sustavima (točka / multipoint) - najpoznatija niša wiFi tehnologija Za organizaciju LAN (lokalna mreža), ali i organizirati točke / točke veza koje se koriste za organiziranje glavnih komunikacijskih kanala brzinom od nekoliko stotina Mbps i dopuštajući podatke za prijenos podataka na desetke kilometara (do 50 km) ,

WiMAX Standard također ima dva izdanja koja otkrivaju nove značajke prije korisnika koristeći MiMO tehnologiju. Prvi - 802.16e - pruža usluge mobilne širokopojasne pristupa. To vam omogućuje da prenesete informacije pri brzini do 40 Mbps u smjeru od bazne stanice do pretplatničke opreme. Međutim, Mimo u 802.16e se smatra opcijom i koristi se u najjednostavnijoj konfiguraciji - 2x2. U sljedećem izdanju, 802.16m MIMO se smatra obveznom tehnologijom, s mogućom konfiguracijom 4x4. U ovom slučaju, WiMax se već može pripisati sustavima mobilne komunikacije, odnosno četvrtom generacijom (zbog visoke brzine prijenosa podataka), jer Ima brojne znakove koji su svojstveni mobilnim mrežama:, glasovne veze. Kada mobilna uporabaTeoretski se može postići brzina od 100 Mbps. U fiksnoj verziji brzina može doseći 1 GB / s.

Najviše je zanimanje korištenje MIMO tehnologije u sustavima mobilna komunikacija, Ova tehnologija pronalazi svoju primjenu, počevši od treće generacije staničnih sustava. Na primjer, u standardu, ul. 6 Koristi se u kombinaciji s HSPA tehnologijom s podrškom za brzinu do 20 Mbps, te u Rel. 7 - s HSPA +, gdje stope prijenosa podataka dosežu 40 Mbps. Međutim, u 3G MIMO sustavima, nije široko korištena.

Sustavi, naime, također pružaju korištenje MIMO u konfiguraciji do 8x8. To u teoriji može omogućiti podatke s bazne stanice pretplatniku preko 300 Mbps. Važna pozitivna točka je kvaliteta održive veze čak i na rubu. U isto vrijeme, čak i na značajnoj udaljenosti od bazne stanice, ili kada će u slijepoj sobi, biti primijećeno samo blago smanjenje brzine prijenosa podataka.

Dakle, MIMO tehnologija pronalazi korištenje gotovo svih bežičnih sustava prijenosa podataka. Štoviše, njegov potencijal nije iscrpljen. Nove konfiguracije antene već se razvijaju, do 64x64 mimo. To će u budućnosti omogućiti postizanje još većih stopa podataka, kapacitet mreže i učinkovitost spektra.

Jedna od najvažnijih i važnih inovacijaWi-Fi tijekom posljednjih 20 godina - više korisničke tehnologije - višestruki unos višestruki izlaz (MU-MIMO). MU-MIMO nedavno proširuje funkcionalnost ažuriranja bežični standard 802.11ac "val 2". Naravno, ovo je ogroman proboj bežična komunikacija, Ova tehnologija pomaže povećati maksimalnu teoretsku brzinu. bežična veza Od 3,47 Gbit / s u izvornom 802.11ac Standardnoj specifikaciji na 6,93 Gbit / s u ažuriranju standarda 802.11ac Wave 2. To je jedan od najsloženijih Wi-Fi funkcija danas.

Shvatimo kako to radi!

Tehnologija MU-MIMO povećava traku dopuštenjem višestrukih uređaja za preuzimanje više podataka podataka.Temelji se na MIMO tehnologiji u jednom korisniku (Su-Mimo), koji je zastupljen prije gotovo 10 godina sa standardom 802.11n.

Su-mimo povećava brzinu Wi-Fi veze, dopuštajući par bežičnih uređaja istovremeno primanje ili slanje višestrukih tokova podataka.

Slika 1. SU-MIMO tehnologija osigurava višekanalne ulazne i izlazne tokove na jedan uređaj u isto vrijeme. MU-MIMO tehnologija pruža istovremenu komunikaciju s više uređaja.

U biti, revolucionarne promjene za Wi-Fi pružaju dvije tehnologije. Prva od tih tehnologija, nazvana beamforming, omogućuje Wi-Fi-usmjerivače i pristupne točke za učinkovitije korištenje radio kanala. Prije nego što se pojavi ova tehnologija, Wi-Fi-usmjerivači i pristupne točke radile su kao žarulje, slanje signala u svim smjerovima. Problem je bio tajuređaj koji je neotvoren ograničen energetskog signala teško je doći do klijentskih Wi-Fi uređaja.

Koristeći tehnologiju beamforming, Wi-Fi usmjerivač ili pristupna točka se razmjenjuje s informacijama o uređaju klijenta o njegovoj lokaciji. Tada usmjerivač mijenja svoju fazu i moć da generira bolji signal. Kao rezultat: Radio signali se učinkovitije koriste, prijenos podataka ubrzava i, eventualno, povećava maksimalnu udaljenost veze.

Značajke zrake se šire. Do sada su Wi-Fi-usmjerivači ili pristupne točke bile inherentno jedinstveno, slanje ili uzimanje podataka samo s jednog uređaja klijenta istovremeno. U ranijim verzijama 402.11 Bežičnih standarda podataka, uključujući i 802.11n standard i prvu verziju standarda 802.11ac, postoji mogućnost istodobno primanja ili prijenosa nekoliko tokova podataka, ali još uvijek nije postojala metoda koja omogućuje Wi -Fi usmjerivač ili pristupna točka u isto vrijeme "komunicirati" odjednom s nekoliko klijenata. Od sada je, uz pomoć MU-mimo, pojavila se takva prilika.

Ovo je stvarno veliki napredak, budući da mogućnost istovremenog prijenosa podataka na nekoliko klijentskih uređaja značajno širi dostupnu propusnost za bežične klijente. MU-MIMO tehnologija potiče bežične mreže sa starog modaCSMA-SD, kada je samo jedan uređaj servisirao u isto vrijeme, na sustav, gdje se istovremeno može istodobno reći nekoliko uređaja. Za veću vidljivost primjera, zamislite prijelaz s jednokratne zemlje na široku autocestu

Danas, bežični usmjerivači i drugoj generaciji 802.11ac val 2 pristupne točke aktivno su osvojene na tržištu. Svatko tko razvija Wi-Fi da bi razumjeli specifičnosti rada mU-MIMO Technologies, Mi dovodimo na vašu pažnju 13 činjenica koje će ubrzati vaš trening u tom smjeru.

1. MU-MIMO koristi samo"Nizvodno" struje (s pristupne točke na mobilni uređaj).

Za razliku od Su-Mimo, MU-MIMO tehnologija trenutno radi samo zautrke podataka s pristupne točke na mobilni uređaj. Samo bežični usmjerivači ili pristupne točke mogu istovremeno prenositi podatke višestrukim korisnicima, bilo jednom ili više niti za svaku od njih. Bežični uređaji sami (kao što su pametni telefoni, tablete ili prijenosna računala) i dalje moraju slati podatke bežičnom usmjerivaču ili pristupnoj točki, iako kada se pojave njihov red, mogu koristiti SU-MIMO tehnologiju za prijenos više niti.

MU-MIMO tehnologija će biti posebno korisna u tim mrežama u kojima korisnici preuzmu više podataka od preuzimanja.

Možda će u budućnosti biti provedena verzija Wi-Fi tehnologije: 802.11axTamo gdje će se metoda MU-MIMO također primjenjiva za "uzvodno" promet.

2. MU-MIMO radi samo u Wi-Fi-fi-ranzonu od 5 GHz

SU-MIMO tehnologija radi kako u frekvencijskom rasponu od 2,4 GHz i 5 GHz. Bežični usmjerivači i pristupne točke druge generacije 802.11ac vala 2 standardi mogu istovremeno služiti nekoliko korisnika samo na frekvencijskom pojasu.5 GHz. S jedne strane, naravno, šteta je da u užem i preopterećenom frekvencijskom pojasu od 2,4 GHz nećemo moći koristiti novu tehnologiju. No, s druge strane, postoji više i više dual-bend bežičnih uređaja koji podržavaju MU-MIMO tehnologiju koju možemo koristiti za implementaciju produktivnih korporativnih Wi-Fi mreža.

3. Beamforming tehnologija pomaže upućivanje signala

U književnosti SSSR-a možete upoznati koncept faze Rešetkakoji je bio dizajniran za vojne radare u kasnim 80-ima. Slična tehnologija primijenjena je u modernom Wi-Fi. Mu-Mimo koristi tehnologiju formiranja usmjerenog signala (u tehničkoj literaturi na engleskom jeziku poznatom kao "beamforming"). Beamfiorming vam omogućuje slanje signala u smjeru željene lokacije bežičnog uređaja (ili uređaja), a ne šaljem ih nasumično u svim smjerovima. Tako se ispostavlja da se fokusira signal i značajno povećava raspon i brzinu Wi-Fi-spoja.

Iako je tehnologija Beamforming postala opcionalno dostupna s 802.11n standardom, ipak je većina proizvođača implementirala svoje vlasničke verzije ove tehnologije. Ovi dobavljači sada nude vlastite tehnologije implementacije u svojim uređajima, ali sada će morati uključiti barem pojednostavljenu i standardiziranu verziju smjera usmjerenog signala, ako žele podržati MU-MIMO tehnologiju u svojoj liniji proizvoda od 802.11ac.

4. MU-MIMO podržava ograničen broj istovremenih tokova i uređaja

Nažalost, usmjerivači ili pristupne točke s implementiranom MU-MIMO tehnologijom ne mogu istovremeno služiti neograničenom broju potoka i uređaja. Usmjerivač ili pristupna točka ima vlastitu granicu na broju niti koje služe (često je 2, 3 ili 4 potoka), a taj broj prostornih niti također ograničava broj uređaja koje pristupna točka može istovremeno služiti. Dakle, pristupna točka s podrškom za četiri niti može istovremeno služiti četiri različiti uređajiili, na primjer, jedan potok se šalje na jedan uređaj, a tri druge niti za agregiranje na drugi uređaj (povećanje brzine od kanala).

5. Od korisničkih uređaja ne zahtijeva više antena

Kao i kod tehnologije Su-MIMO, samo bežični uređaji s ugrađenom podrškom Mu-Mimo mogu agregirati tokove (brzinu). No, za razliku od situacije s Su-MIMO tehnologijom, bežični uređaji ne moraju imati nekoliko antena za primanje MU-mimo-tokova od bežičnih usmjerivača i pristupnih točaka. Ako a bežični uređaj opremljena samo jednom antenom, može potrajatisamo jedan MU-mimo-protok podataka iz pristupne točke koristeći snop za poboljšanje prijema.

Veći broj antena omogućit će bežični uređaj za korisnike da se više podatkovnih tokova u isto vrijeme (obično po stopi jedne niti po anteni), što će sigurno biti pozitivno utjecati na izvedbu ovog uređaja. Međutim, prisutnost nekoliko antena na korisničkom uređaju negativno utječe na potrošenu snagu i veličinu ovog proizvoda, što je kritično za pametne telefone.

Međutim, MU-MIMO tehnologija čini manje hardverskih zahtjeva za klijentske uređaje nego teška tehnička su-mimo tehnologija, možete pouzdano pretpostaviti da će proizvođači biti mnogo spremniji opremiti svojeprijenosna računala i tablete podržavaju MU-MIMO tehnologiju.

6. Pristupne točke izvode "tešku" obradu

U nastojanju da pojednostavljuju zahtjeve za krajnji korisnici, programeri MU-MIMO tehnologije pokušali su prebaciti većinu operacije za pristup pristupnoj točki. To je još jedan korak naprijed u usporedbi s Su-MIMO tehnologijom, gdje se teret na obradi signala uglavnom leži na korisničkim uređajima. I opet, to će pomoći proizvođačima klijentskih uređaja uštedjeti na snazi, veličini i drugim troškovima u proizvodnji svojih proizvoda rješenja uz podršku MU-mimo, koji bi trebao vrlo pozitivno utjecati na promociju ove tehnologije.

7. Čak i proračunski uređaji dobivaju opipljivu korist od istovremenog prijenosa kroz nekoliko prostorni protok.

Kao i agregacija kanala u Ethernet mreži (802.3ad i LacP), kombiniranje 802.1ac protoka ne povećava brzinu veze od točke do točke. Oni. Ako ste jedini korisnik i samo jedna aplikacija pokreće - koristit ćete samo 1 prostorni tok.

Međutim, postoji mogućnost povećanja Općenito propusnost Mreže pružanjem mogućnosti servisiranja pristupne točke nekoliko korisnika u isto vrijeme.

Ali ako su svi korisnički uređaji koji se koriste na vašoj mreži podržavaju samo jedan rad operacije, MU-MIMO će vam omogućiti da u isto vrijeme održavate do tri uređaja, umjesto jednog u isto vrijeme, dok su drugi(napredniji) prilagođeni uređaji će morati očekivati \u200b\u200bnjihov red.




Slika 2.

8. Neki korisnički uređaji imaju skrivenu podršku za MU-MIMO tehnologiju

Unatoč činjenici da još uvijek niste toliko usmjerivači, pristupne točke ili mobilni uređaji podržavaju MU-MIMO, u proizvođaču Wi-Fi Chips-a tvrde da dio proizvođača u njihovom proizvodnom procesu podučavaju hardverske zahtjeve za potporu novim tehnologijama za neke njihovih uređaja za krajnje korisnike prije nekoliko godina. Za takve uređaje relativno jednostavno ažuriranje softver Podrška podršci za MU-MIMO tehnologiju, koja bi također trebala ubrzati popularizaciju i širenje tehnologije, kao i poticati tvrtke i organizacije za nadogradnju svojih korporativnih bežičnih mreža pomoću hardvera s 802.11ac opremom za podršku.

9. Uređaji bez podrške MU-MIMO također ispadaju

Unatoč činjenici da Wi-Fi uređaji moraju nužno imati MU-MIMO podršku kako bi koristili ovu tehnologiju, čak i one klijentske uređaje koji nemaju takvu podršku mogu dobiti neizravne koristi od rada u bežičnoj mreži gdje usmjerivač ili pristupne točke podržavaju mu -Mimo tehnologija. Treba pamtiti da brzina prijenosa podataka preko mreže izravno ovisi o ukupnom vremenu tijekom kojeg su pretplatnički uređaji spojeni na radio kanal. A ako MU-MIMO tehnologija omogućuje vam da brže poslužite neke od uređaja, to znači da će pristupne točke u takvoj mreži ostati više vremena za servisiranje drugih klijentskih uređaja.

10. MU-MIMO pomaže povećati bežičnu propusnost mreže

Kada povećate brzinu Wi-Fi veze, povećavate i propusnost bežične mreže. Budući da se uređaji brže servisiraju, mreža ima više emitiranja za održavanje više klijentskih uređaja. Tako, MU-MIMO tehnologija može značajno optimizirati rad bežičnih mreža s intenzivnim prometom ili velikim brojem povezanih uređaja, kao što su javne Wi-Fi mreže. Ovo je velika vijest, budući da će se broj pametnih telefona i drugih mobilnih uređaja s mogućnošću povezivanja s Wi-Fi mrežom najvjerojatnije nastaviti povećavati.

11. Podržana je svaka širina kanala.

Jedan od načina da se proširi propusnost Wi-Fi kanala je vezati kanale kada se dva susjedna kanala kombiniraju u jedan kanal, koji je dva puta širi, što zapravo udvostručuje brzinu Wi-Fi veze između uređaja i pristupa točka. Standard 802.11n pružio je podršku za kanale na 40 MHz širine, u izvornom 802.11ac standardnoj specifikaciji, širina podupiranja kanala povećana je na 80 MHz. U ažuriranom 802.11ac Wave 2 standard je podržan 160 MHz širine širine.



Slika 3. Do danas, Standard 802.11ac podržava kanale do 160 MHz široko u frekvencijskom rasponu od 5 GHz

Međutim, ne smijemo zaboraviti da uporaba veće širine u bežičnoj mreži povećava vjerojatnost smetnji u kombiniranim kanalima. Stoga ovaj pristup neće uvijek biti pravi izbor Za raspoređivanje svih bez iznimke Wi-Fi mreža. Ipak, MU-MIMO tehnologija, kao što možemo potvrditi, može se koristiti za kanale bilo koje širine.

Međutim, čak i ako vaša bežična mreža koristi uži 20 MHz ili 40 MHz širine kanala, MU-MIMO tehnologija još uvijek može pomoći da radi brže. Ali kako će brže ovisiti o tome koliko je potrebno služiti klijentske uređaje i koliko potoka svaki od ovih uređaja podržava. Dakle, korištenje MU-MIMO tehnologije, čak i bez široko povezanih kanala, može više od dvostrukog propusnosti izlazne bežične veze za svaki uređaj.

12. Obrada signala poboljšava sigurnost

Zanimljiva nuspojava MU-MIMO tehnologije je da usmjerivač ili pristupna točka šifrira podatke prije slanja kroz radio kanale.Dovoljno je teško dekodirati podatke koji se prenose koristeći MU-MIMO tehnologiju, jer nije jasno u kojem se dijelu koda na kojem se nalazi prostorni protok. Iako se naknadno mogu razviti posebni alati, omogućujući drugim uređajima presretanje prenošenja prometa, danas će MU-MIMO tehnologija učinkovito prikriti podatke iz uređaja za slušanje koji se nalaze u blizini uređaja za audiciju. Na ovaj način, nova tehnologija Pomaže povećati Wi-Fi-sigurnost, koja je posebno relevantna za otvorene bežične mreže, kao što su javne Wi-Fi-mreže, kao i pristup osobama koje rade u osobnom načinu ili korištenjem pojednostavljenog načina provjere autentičnosti korisnika (unaprijed zajednički ključ, PSK) Na temelju WPA ili WPA2 WPA2 WPA2 ili WPA2 tehnologije.

13. MU-MIMO je najprikladniji za fiksne Wi-Fi uređaje

Tu je i jedan oprez MU-MIMO tehnologije: ne radi jako dobro s brzim uređajima, budući da proces formiranja usmjerenog signala pomoću tehnologije beamforming postaje složeniji i manje učinkovit. Stoga, MU-Mimo neće moći pružiti vidljivu korist za uređaje koji često koriste roaming u vašoj korporativnoj mreži. Međutim, treba podrazumijevati da ovi "problematični" uređaji ne bi trebali utjecati na MU-mimo-prijenos podataka od strane drugih klijentskih uređaja koji su manje mobilni ili njihov učinak.

Pretplatite se na vijesti

9. travnja 2014

U jednom trenutku, nekako je tiho i neprimjetno napustio IR vezu, onda je Bluetooth zaustavljen pomoću razmjene podataka. A sada je red wi-fi ...

Multiplayer sustav je razvijen s mnoštvom ulaza i izlaza koji omogućuje mreži za razmjenu podataka s više od jednog računala istovremeno. Stvoritelji tvrde da se pri uporabi istog raspona radio vala smještenih pod Wi-Fi, tečaj se može utrostručiti.

Qualcomm Ateros razvio multiplayer sustav s više ulaza i izlaza (MU-MIMO protokol), koji omogućuje mrežu za razmjenu podataka s više od jednog računala istovremeno. Tvrtka planira započeti demonstraciju tehnologije u sljedećih nekoliko mjeseci prije prodaje kupaca početkom sljedeće godine.

Međutim, kako bi dobili ovaj visoki tečaj, korisnici će morati nadograditi svoja računala i mrežne usmjerivače.

Prema Wi-Fi protokolu, klijenti se poslužuju uzastopno - u određenom vremenskom intervalu, aktivira se samo jedan uređaj za prijenos i primanje informacija - tako da se koristi samo mali dio propusnosti mreže.

Akumulacija ovih serijskih događaja stvara pad tečaja, budući da je sve veći broj uređaja povezani s mrežom.

MU-MIMO protokol (multi-korisnik, višestruki ulaz, višestruko izlaz) pruža istodobno prijenos informacija o kupcima, što daje učinkovitije korištenje Wi-Fi mrežne propusnosti i time ubrzava prijenos.

Qualcomm vjeruje da će takve značajke biti posebno korisne za konferencijske centre i internet caffe kada je nekoliko korisnika povezano s istom mrežom.

Tvrtka također vjeruje da ne samo o povećanju apsolutne brzine, već i učinkovitije korištenje mreže i emitiranja kako bi se podržao sve veći broj povezanih uređaja, usluga i aplikacija.

Mu-Mimo Qualcomm Chips će prodati proizvođače usmjerivača, pristupne točke, pametne telefone, tablete i druge Wi-Fi podrške uređaja. Prvi čips će moći istovremeno raditi s četiri toka podataka; Tehnološka podrška će biti uključena u ATHEROS 802.11ac čips i Snapdragon 80 i 801 mobilne procesore. Demonstracija tehnologije će se održati ove godine, a prve pošiljke čipova zakazane su za 1. kvartal sljedeće godine.

Pa, sada tko želi detaljnije pročitati u ovoj tehnologiji ...

Mimo. (Višestruki unos višestruki izlaz - višestruki unos dnevnika) je tehnologija koja se koristi u bežičnim komunikacijskim sustavima (WiFi, Wi-max, mobilne komunikacijske mreže), što omogućuje značajno poboljšati spektralnu učinkovitost sustava, maksimalnu brzinu prijenosa podataka i Kapacitet mreže. Glavni način za postizanje gore navedenih prednosti je prijenos podataka iz izvora na primatelja kroz nekoliko radio spojeva, koji dolaze iz ove tehnologije i primili ime. Razmotrite prapovijest ovog pitanja i definiramo glavne razloge koji su služili široko rasprostranjenoj Mimo tehnologiji.

Potreba za spojevima velike brzine koji pružaju kvalitetne performanse kvalitete (QOS) s visokom tolerancijom zbog pogreške raste iz godine u godinu. To je u velikoj mjeri olakšano pojavom usluga kao što su VoIP (glas preko internetskog protokola), video konferencija, VOD (video na zahtjev), itd Međutim, većina bežičnih tehnologija ne dopušta pretplatnicima visoku kvalitetu usluge na rubu zona premaza. U staničnim i drugim bežičnim komunikacijskim sustavima, kvaliteta veze, kao i raspoloživa stopa prijenosa podataka brzo se smanjuje s biranjem stanice (BTS). U isto vrijeme, kvaliteta usluga pada zajedno s ovim, što u konačnici dovodi do nemogućnosti pružanja usluga u stvarnom vremenu s visokom kvalitetom tijekom pokrivenosti radio mreže. Da biste riješili ovaj problem, možete isprobati osnovne postaje kako biste usko instalirali osnovne postaje i organizirali unutarnji premaz na svim mjestima s niskom razinom signala. Međutim, to će zahtijevati značajne financijske troškove koji će u konačnici dovesti do povećanja troškova usluge i smanjenja konkurentnosti. Dakle, kako bi se riješio ovaj problem, izvorna inovacija je potrebna, koristeći kad god je to moguće, trenutni frekvencijski raspon i ne zahtijevaju izgradnju novih mrežnih objekata.

Značajke radio vala

Da bi se razumjeli načela MiMO tehnologije, potrebno je razmotriti opća načela za širenje radio valova u prostoru. Valovi koje emitiraju različiti bežični radio sustavi u rasponu od preko 100 MHz, u velikoj mjeri se ponašaju kao svjetlosne zrake. Kada je radio val, kada se distribuira, zadovolji bilo koju površinu, tada, ovisno o materijalu i veličini prepreke, dio energije se apsorbira, prolazi dio, a preostalo - odražava se. Odnos udjela apsorbiranog, odražavanja i prođenih kroz dijelove energije utječu mnogi vanjski čimbenici, uključujući frekvenciju signala. Štoviše, ogleda i prolazi kroz energiju signala mogu promijeniti smjer njezina daljnjeg širenja, a sam signal podijeljen u nekoliko valova.

Signal od izvora primatelju nakon sastanka s brojnim preprekama primatelju podijeljen je u veći broj valova nakon sastanka s brojnim preprekama primatelju, samo dio kojih doseže prijemnik. Svaki od valova koji su došli na prijemnik čini takozvani put distribucije signala. Štoviše, zbog činjenice da se različiti valovi odražavaju od različitih brojeva prepreka i prolaze različite udaljenosti, različiti putovi imaju različita kašnjenja.

U uvjetima guste urbane zgrade, zbog velikog broja prepreka, kao što su zgrade, drveće, automobili, itd., Situacija se često događa kada ne postoji izravna vidljivost između opreme pretplatnika (MS) i bazne stanice antene (BTS). U tom slučaju, jedina opcija za postizanje signala prijemnika odražava se valovi. Međutim, kao što je gore navedeno, više puta reflektira signal više nema početnu energiju i može doći s primitkom. Posebna složenost također stvara činjenicu da objekti ne ostaju uvijek fiksirani i situacija se može značajno promijeniti tijekom vremena. U tom smislu, problem razmnožavanja višestrukih signala - jedan od najznačajnijih problema u bežičnim komunikacijskim sustavima.

Distribucija višestata - problem ili prednost?

Za borbu protiv višestrukih signala primjenjuje se nekoliko različitih rješenja. Jedna od najčešćih tehnologija je primanje raznolikost - odvojen prijem. Njegova suština je da se koristi za primanje signala ne jedan, već odmah nekoliko antena (obično dva, rjeđe četiri), smještena na udaljenosti jedna od druge. Dakle, primatelj nije jedan, već istodobno dvije kopije prenesenog signala koji su došli na različite putove. To omogućuje prikupljanje više energije izvornog signala, jer Valovi koje uzimaju jedna antena ne mogu uzeti drugi i obrnuto. Također, signali koji dolaze u antifazi na jednu antenu mogu doći na drugu simfazu. Ova shema za organiziranje radijskog sučelja može se nazvati jedan ulazni izlaz (SiMO), za razliku od standardnog single ulazne izlazne (Siso) sheme. Također se može primijeniti inverzni pristup: kada se nekoliko antena koristi za prijenos i jedan za primanje. To također povećava ukupnu energiju izvornog signala koji prima prijemnik. Ova shema se zove višestruki ulazni izlaz (Miso). U oba sheme (Simo i Miso), na strani bazne stanice instalirano je nekoliko antena, jer Provesti odvajanje antena u mobilnom uređaju za dovoljno veliku udaljenost je teško bez povećanja veličine same opreme.

Kao rezultat daljnjeg rasuđivanja stižemo do višestruke ulazne izlazne sheme (MIMO). U tom slučaju instalirano je nekoliko antena za prijenos i prijem. Međutim, za razliku od gore navedenih shema, ova shema odvajanja omogućuje ne samo da se bavi razmnožavanjem višestrukim signalom, već i da biste dobili neke dodatne pogodnosti. Koristeći više antena za prijenos i primanje svakog para, antena za prijenos / primanje može odgovarati zasebnom putu za prijenos informacija. U tom slučaju, odvojeni prijem će izvesti preostale antene, a ova antena će također obaviti funkcije dodatne antene za ostale putove prijenosa. Kao rezultat toga, teoretski, možete povećati brzinu prijenosa podataka u onoliko puta koliko će se koristiti dodatne antene. Međutim, značajno ograničenje se postavlja kvalitetom svakog radio puta.

Načelo operacije Mimo.

Kao što je gore navedeno, MIMO tehnologija je potrebna za instaliranje više antena na prijenos i na strani primatelja. Tipično, postavljen je jednak broj antena na ulazu i izlaz sustava, jer U tom slučaju postiže se maksimalna brzina prijenosa podataka. Da biste prikazali broj antena na recepciji i prijenosu zajedno s nazivom "Mimo" tehnologije, oznaka "Axb" se obično spominje, gdje je A broj antena na ulazu sustava i B - na izlazu. U sustavu u ovom slučaju razumije se na radio spoj.

Mimo tehnologija zahtijeva neke promjene u strukturi odašiljača u usporedbi s konvencionalnim sustavima. Razmotrite samo jednu od mogućih, najjednostavnijih metoda organiziranja MiMO tehnologije. Prije svega, razdjelnik protoka je potreban na strani prijenosa, koji će biti odvojeni podacima namijenjenim za prijenos u nekoliko niske brzine, koji broj ovisi o broju antena. Na primjer, za MiMo 4x4 i brzinu primitka ulaznih podataka 200 Mbps, razdjelnik će stvoriti 4 fluks od 50 Mbps svaki. Nadalje, svaki od tih potoka treba prenositi kroz njegovu antenu. Obično se antene prijenosa instaliraju s nekim prostorno razdvajanjem kako bi se osiguralo što više bočnih signala, što se pojavljuje kao rezultat procjene. Na jednom od mogućih načina organiziranja MIMO tehnologije, signal se prenosi iz svake antene s različitim polarizacijom, što vam omogućuje da ga identificirate prilikom uzimanja. Međutim, u najjednostavnijem slučaju, svaki od prenesenih signala ispada da je bio označeni medij (vrijeme kašnjenja, prigušenje i druge izobličenja).

Na strani s primanjem, nekoliko antena uzima signal iz radija. Štoviše, antene na strani primateljice također su postavljene s nekim prostorno razdvajanje, zbog čega se osigurava ranije razmotrena ranije. Primljeni signali dolaze na prijemnike, čiji broj odgovara broju antena i prijenosnih putova. Štoviše, svaki od prijemnika prima signale iz svih antena sustava. Svaki od ovih dodataka izdvaja od ukupnog toka signala signala samo onaj put za koji odgovara. To čini ili za bilo koji unaprijed određeni znak, koji je bio opremljen sa svakim od signala, ili zbog analize kašnjenja, prigušenja, faznog pomaka, tj. Skup distribucije ili "ispis" distribucijskog okruženja. Ovisno o načelu rada sustava (Bell Laboratories složeni prostor-vrijeme - eksplozija, selektivno po kontroli stopa antene (SPARC), itd.), Preneseni signal se može ponoviti nakon određenog vremena ili prenose s malom kašnjenjem druge antene.

U sustavu s MIMO tehnologijom može doći do neobičnog fenomena, koji se sastoji u činjenici da se brzina prijenosa podataka u MIMO sustavu može smanjiti u slučaju izravne vidljivosti između izvora i signala prijemnika. To je prvenstveno zbog smanjenja težine okolnog prostora, koji označava svaki od signala. Kao rezultat toga, na strani primateljice postaje problematično podijeliti signale i počinju utjecati jedni druge. Stoga je viša kvaliteta radijskog spoja, manje koristi mogu se dobiti od MIMO-a.

Multi-korisnik mimo (MU-mimo)

Načelo radio organizacije koja se razmatra odnosi se na tzv. Korisnik Mimo (Su-Mimo), gdje postoji samo jedan odašiljač i prijemnik. U tom slučaju, odašiljač i prijemnik mogu se jasno složiti o svojim postupcima, a istovremeno ne postoji čimbenik iznenađenja kada se mogu pojaviti novi korisnici. Ova shema je vrlo prikladna za male sustave, na primjer, organiziranje komunikacije u uredskoj kući između dva uređaja. S druge strane, većina sustava, kao što su Wi-Fi, WiMAX, Cellular komunikacijski sustavi su multiplayer, tj. Imaju jedan centar i nekoliko udaljenih objekata, uz svaki od kojih je potrebno organizirati radio spojeve. Dakle, pojavljuju se dva problema: s jedne strane, bazna stanica mora prenijeti signal na mnoge pretplatnike kroz istu antenu (mimo emitiranje), a istovremeno uzeti signal kroz iste antene od nekoliko pretplatnika (MIMO MAC - višestruki Pristupni kanali).

U smjeru uplink - od MS do BTS-a, korisnici prenose svoje podatke istovremeno na istoj frekvenciji. U tom slučaju, poteškoće se javlja za baznu stanicu: potrebno je podijeliti signale iz različitih pretplatnika. Jedan od mogućih načina za borbu protiv ovog problema je i linearna metoda obrade (linearna obrada), koja osigurava preliminarno kodiranje prenesenog signala. Početni signal prema ovoj metodi varijabilan je s matricom, koji se sastoji od koeficijenata reflektirajućeg učinka smetnji iz drugih pretplatnika. Matrica je sastavljena na temelju trenutne situacije u radiju: broj pretplatnika, brzine prijenosa itd. Dakle, prije prijenosa, signal je poremećen suprotnim s onim koji će se sastati tijekom prijenosa na radiju.

Downlink - smjer od BTS do MS, bazna stanica istovremeno prenosi signale na istom kanalu na nekoliko pretplatnika. To dovodi do činjenice da se signal prenosi za jedan pretplatnik utječe na recepciju svih drugih signala, tj. Pojavljuje se smetnje. Moguće opcije za borbu protiv tog problema su uporaba Mart Antene ili primjena tehnologije kodiranja papira ("Dirt Paper"). Razmotrite tehnologiju prljavog papira više. Načelo njegovog djelovanja temelji se na analizi trenutnog stanja radija i broja aktivnih pretplatnika. Jedini (prvi) pretplatnik prenosi svoje podatke na baznu stanicu bez kodiranja, promjene u svojim podacima, jer Nema smetnji drugih pretplatnika. Drugi pretplatnik će kodirati, tj. Promijenite energiju vašeg signala kako ne biste spriječili prvi i ne izlažite signal na učinak na prvi. Naknadni pretplatnici koji se dodaju u sustav također će slijediti ovaj princip i oslanjati se na broj aktivnih pretplatnika i učinak koji ih donose signali.

Mimo aplikacija

Mimo tehnologija u posljednjem desetljeću jedan je od najrelevantnijih načina za povećanje propusnosti i kapacitivnosti bežičnih komunikacijskih sustava. Razmotrite neke primjere korištenja MIMO-a u različitim komunikacijskim sustavima.

Standard WiFi 802.11n jedan je od najživljih primjera korištenja MIMO tehnologije. Prema njegovim riječima, to vam omogućuje da zadržite brzinu do 300 Mbps. Štoviše, prethodni standard 802.11g dopustio je samo 50 Mbps. Osim povećanja brzine prijenosa podataka, novi standard zahvaljujući MIMO također vam omogućuje da pružite najbolje karakteristike kvalitete na mjestima s niskom razinom signala. 802.11n se koristi ne samo u točkama / multipont sustavima (točka / multipoint) - najpoznatiju nišnu uporabu WiFi tehnologije za LAN organizaciju (lokalna mreža), ali i za organiziranje točaka / točke veza koje se koriste za organiziranje glavnog Komunikacijski kanali brzinom od nekoliko stotina Mbps i dopuštaju podatke za prijenos podataka na desetke kilometara (do 50 km).

WiMAX Standard također ima dva izdanja koja otkrivaju nove značajke prije korisnika koristeći MiMO tehnologiju. Prvi - 802.16e - pruža usluge mobilne širokopojasne pristupa. To vam omogućuje da prenesete informacije pri brzini do 40 Mbps u smjeru od bazne stanice do pretplatničke opreme. Međutim, Mimo u 802.16e se smatra opcijom i koristi se u najjednostavnijoj konfiguraciji - 2x2. U sljedećem izdanju, 802.16m MIMO se smatra obveznom tehnologijom, s mogućom konfiguracijom 4x4. U ovom slučaju, WiMax se već može pripisati sustavima mobilne komunikacije, odnosno četvrtom generacijom (zbog visoke brzine prijenosa podataka), jer Ima brojne znakove inherentne u mobilnim mrežama: roaming, predaja, glasovne veze. U slučaju mobilne uporabe, teoretski se može postići brzina od 100 Mbps. U fiksnoj verziji brzina može doseći 1 GB / s.

Korištenje MIMO tehnologije u staničnim sustavima je najveći interes. Ova tehnologija pronalazi svoju primjenu, počevši od treće generacije staničnih sustava. Na primjer, u studentima, u Rel. 6 Koristi se u kombinaciji s HSPA tehnologijom s podrškom za brzinu do 20 Mbps, te u Rel. 7 - s HSPA +, gdje stope prijenosa podataka dosežu 40 Mbps. Međutim, u 3G MIMO sustavima, nije široko korištena.

Sustavi, naime, također pružaju korištenje MIMO u konfiguraciji do 8x8. To u teoriji može omogućiti podatke s bazne stanice pretplatniku preko 300 Mbps. Također važna pozitivna točka je održiva kvaliteta veze čak i na rubu ćelije. U isto vrijeme, čak i na značajnoj udaljenosti od bazne stanice, ili kada će u slijepoj sobi, biti primijećeno samo blago smanjenje brzine prijenosa podataka.

Dakle, MIMO tehnologija pronalazi korištenje gotovo svih bežičnih sustava prijenosa podataka. Štoviše, njegov potencijal nije iscrpljen. Nove konfiguracije antene već se razvijaju, do 64x64 mimo. To će u budućnosti omogućiti postizanje još većih stopa podataka, kapacitet mreže i učinkovitost spektra.

Jedan od pristupa povećanju stope prijenosa podataka za WiFi standard 802.11 i za WiMAX Standard 802.16 je korištenje bežičnih sustava pomoću više antena, kako za odašiljač i za prijemnik. Takav pristup naziva se Mimo (doslovni prijevod - "višestruki višestruki izlaz") ili "pametne antenske sustave" (pametne antenske sustave). Mimo tehnologija igra važnu ulogu u provedbi WiFi standarda 802.11n.

MIMO tehnologija koristi nekoliko antena različitih vrsta konfiguriranih na istom kanalu. Svaka antena prenosi signal različitim prostornim karakteristikama. Tako Mimo tehnologija učinkovitije koristi radio valni spektar i ne dovodeći u pitanje pouzdanost rada. Svaki Wi-Fi prijemnik "sluša" svim signalima iz svakog odašiljača WiFi, koji vam omogućuje više raznolikih putovanja prijenosa podataka. Dakle, nekoliko putova može biti preporučeno, što će povećati željene signale u bežičnim mrežama.

Drugi plus MIMO tehnologija je da ova tehnologija osigurava multipleksiranje prostorne podjele (multipleksiranje prostorne podjele (SDM)). SDM prostorno kompaktira nekoliko neovisnih tokova podataka u isto vrijeme (uglavnom virtualni kanali) unutar jednog spektralnog propusnosti kanala. U biti, nekoliko antena prenosi različite tokove podataka s pojedinačnim kodiranjem signala (prostorni tokovi). Ove struje, kreću se paralelno s zrakom "propiranje" više podataka o određenom kanalu. Na prijemniku svaka antena vidi različite kombinacije signalnih tokova i prijemnika "Demultiplex" ove struje za njihovo korištenje. MIMO SDM može značajno povećati propusnost za prijenos podataka ako povećate broj potoka prostornih podataka. Svaki prostorni tok zahtijeva vlastite parove prijenosa / primanja (TX / RX) na svakom kraju prijenosa. Rad sustava prikazani su na slici

Također je potrebno shvatiti da za provedbu MIMO tehnologije zahtijeva poseban radiofrekvencijski lanac i analogni i digitalni pretvarač (ADC) za svaku antenu. Provedba koja zahtijevaju više od dvije antene u lancima moraju biti pažljivo osmišljeni tako da ne povećaju troškove uz zadržavanje odgovarajuće razine učinkovitosti.

Važan alat za povećanje brzine prijenosa podataka u bežičnim mrežama je širenje propusnosti spektralnih kanala. Kroz uporabu šire širine kanala s ortogonalnom frekvencijskom podjelom multipleksiranja (OFDM) prijenosa podataka se provodi s maksimalnim performansama. OFDM je digitalna modulacija koja se pokazala savršeno kao sredstvo za implementaciju dvosmjerne brzine bežičnog prijenosa podataka u WiMAX / WiFi mrežama. Metoda proširenja propusnosti kanala je isplativo i prilično lako se primjenjuje s umjerenim rastom. digitalna obrada Signal (DSP). Uz pravilnu uporabu, možete udvostručiti frekvenciju prolaska Wi-Fi 802.11 standarda od 20 MHz kanala za 40 MHz, također možete pružiti više od dvostruko veće propusnosti kanala koji se trenutno koriste. Zahvaljujući kombinaciji MIMO arhitekture s širem širinom kanala, ispada vrlo snažan i ekonomski prikladan pristup povećanju fizičke brzine prijenosa.

Primjena MiMO tehnologije s 20 MHz kanala zahtijeva visoke troškove za ispunjavanje IEEE zahtjeva za WiFi 802.11n standarde (100 Mbps propusnost na MAC SAP). Također, kako biste ispunili ove zahtjeve, kada koristite kanal u 20 MHz, trebat će vam najmanje tri antena, kako na odašiljaču i na prijemniku. No, u isto vrijeme, rad na 20 MHz kanala pruža pouzdan rad s aplikacijama koje zahtijevaju visoku propusnost u stvarnom korisničkom okruženju.

Dijeljenje MiMo tehnologija i širenje kanala ispunjava sve zahtjeve korisnika i je prilično pouzdana tandema. Također je istina i kada istovremeno koristite nekoliko resursnih intenzivnih aplikacija. Mimo i 40 MHz kombinacija ekspanzije kanala omogućit će i složenijim zahtjevima, kao što je Moore zakon i provedba CMOS tehnologije za poboljšanje DSP tehnologije.

Kada se koristi produženi kanal 40 MHz u rasponu od 2,4 GHz, to je izvorno teško kompatibilnost s standardima opreme na temelju WiFi-a 802.11a / b / g, kao i opremu pomoću Bluetooth tehnologije za prijenos podataka.

Da biste riješili ovaj problem u Wi-Fi, 802.11n standard pruža brojna rješenja. Jedan takav mehanizmi posebno dizajnirani za zaštitu mreža je takozvani nizak propusnost (ne-HT) dvostruki način rada. Prije korištenja protokola za prijenos wiFi podaci Standard 802.11n Ovaj mehanizam šalje jedan paket na svaku pologu kruga od 40 MHz kanala za deklariranje distribucijske mreže vektora (NAV). Nakon ne-HT Dubbed Nav Mode poruke, 802.11n Protokol za prijenos podataka može se koristiti tijekom vremena navedenog u poruci, bez narušavanja baštine (integriteta) mreže.

Drugi mehanizam je vrsta alarma i ne daje bežične mreže Proširite kanal više od 40 MHz. Na primjer, u prijenosnom računalu instaliraju se 802.11n i Bluetooth moduli, ovaj mehanizam zna o mogućnosti potencijalnog smetnji kada dva modula rade istovremeno i isključuju mjenjač preko kanala 40 MHz jedan od modula.

Ti mehanizmi osiguravaju da će WiFi 802.11n raditi s ranijim 802.11 mrežama bez potrebe za prevođenje cijele mreže na standardnu \u200b\u200bopremu 802.11n.

Možete vidjeti primjer korištenja MiMO sustava na slici 2

Ako imate bilo kakvih pitanja nakon čitanja, možete ih postaviti putem obrasca slanja poruka u odjeljku

Multiplayer Mimo je sastavni dio standarda 802.11 standarda. Ali još uvijek još nema uređaja koji podržavaju novu vrstu višestruke tehnologije. Standardni WLAN-usmjerivači 802.11 Bivša generacija ACS je označena kao valna oprema 1. Samo s valom 2 Multiplayer Mimo Technology (MU-MIMO) se unosi, a na čelu ovog drugog valnog uređaja ide.

Standard WLAN 802.11b. 802.11g / A. 802.11n. 802.11as. 802.11ah *
Brzina prijenosa podataka po tijeku, Mbit / s 11 54 150 866 najmanje 3500.
Frekvencijski raspon, GHz 2,4 2,4/5 2.4 i 5. 5 između 1 i 6
Širina kanala, MHz 20 20/20 20 i 40. 20,40,80 ili 160. još nije definirano
Tehnologija antene

Jedan ulazni izlaz (jedan ulazni izlaz)

MIMO: Multiple Input Multiple izlaz (multikannel ulazno-multikannel izlaz) Mimo / MU-MIMO (MIMO multiplayer sustav)

Maksimalni broj

prostorno

1 1 4 8 još nije definirano
Tehnologija podrške za formiranje zraka

■ Da □ Ne

Budući da MIMO multiplayer tehnologija prenosi signal istovremeno na nekoliko uređaja, protokol prijenosa u pogledu generiranja podataka blokova se na odgovarajući način širi: umjesto da prenosi nekoliko prostorno podijeljenih tokova za jedan klijent, MIMO multiplayer tehnologija distribuira prijenos za svakog korisnika zasebno, kao i kodiranje. Isto ostaje distribucija frekvencijskog pojasa i kodiranja.

Pojedinačni korisnik (pojedinačni korisnik) Ako četiri uređaja dijele jednu WLAN mrežu, zatim usmjerivač s konfiguracijom od 4 × 4: 4 MIMO šalje četiri prostora prostornih podataka, ali uvijek samo na istom uređaju. Uređaji i gadgeti se poslužuju naizmjenično. Multi korisnik (multiplayer) uz podršku multiplayer Mimo (višenamjenski MIMO) redovi iz uređaja koji čekaju pristup resursima WLAN-Routeerer, nije formiran. Prijenosno računalo, tablet, telefon i TV imaju podatke u isto vrijeme.

WLAN mreža je slična živahnom automatru: ovisno o doba dana, osim računala i prijenosnih računala, tableta, pametnih telefona, TV i igraćih konzola povezani su s tim pokretom. U prosječnom kućanstvu postoji više od pet uređaja povezanih s internetom na WLAN mreži, a njihov broj stalno raste. Uz brzinu od 11 Mbit / s, koja je predviđena u okviru osnovnog standarda IEEE 802.11b, Web surfanje i opterećenje podataka zahtijevaju veliko strpljenje, jer usmjerivač na svakoj specifičnoj točki u vremenu može se spojiti samo jednim uređajem , Ako se radijska komunikacija odmah koristi tri uređaja, onda svaki klijent dobiva samo trećinu trajanja komunikacijske sesije i dvije trećine vremena provodi čekajući. Iako WLAN mreže najnoviji standard IEEE 802.11Ac omogućuje prijenos podataka pri brzinama do 1 Gbit / s, oni također imaju problem pad brzine zbog redova. No, sljedeća generacija uređaja (802.11ac vala 2) obećava veću učinkovitost radi radio mreže s više aktivnih uređaja.

Za bolje razumijevanje suštine inovacija, prvo morate zapamtiti koje se promjene dogodile s WLAN mrežama u nedavnoj prošlosti. Jedan od najučinkovitijih metoda za povećanje brzine prijenosa podataka, počevši od IEEE 802.1in standarda, je Mimo tehnologija (višestruki unos višestruki izlaz: višekanalni ulaz - višekanalni izlaz). To podrazumijeva uporabu nekoliko radio antene za paralelni prijenos podataka. Ako se, na primjer, jedna video datoteka prenosi putem WLAN mreže i koristi se Mimo-usmjerivač s tri antena, svaki odašiljač u idealnom slučaju (ako postoje tri antena na prijemniku) će poslati trećinu datoteke.

Povećanje troškova sa svakom antenom

U standardu IEEE 802.11n, maksimalnu brzinu prijenosa podataka za svaki pojedinačni tok zajedno s informacije o uslugama Dosezanje 150 Mbps. Uređaji s četiri antene su stoga sposobni za prijenos podataka pri brzini do 600 Mbps. Sadašnji standard IEEE 802.11AC teoretski je produžen za oko 6900 Mbps. Uz široke radio kanale i poboljšanu modulaciju, novi standard koristi do osam MIMO potoka.

Ali jedan porast broja antena ne jamči višestruko ubrzanje prijenosa podataka. Naprotiv, količina podataka o uslugama je vrlo popularan kod četiri antena, a također postaje skuplji proces otkrivanja radio signala. Da bi se uporaba većeg broja antena sama sama sama i dalje poboljšala. Bivši Mimo za razlikovanje ispravnije poziv Mimo (pojedinačni korisnik mimo). Iako pruža istodobno prijenos više prostornih tokova, kao što je već spomenuto, ali uvijek samo na jednoj adresi. Takva mana se sada eliminira multiplayer mimo. S ovom tehnologijom, WLAN usmjerivači mogu istovremeno prenositi signal na četiri kupca. Uređaj s osam antena može, na primjer, koristiti četiri za pružanje prijenosnog računala i paralelno s pomoći od dvije druge tablete i smartphone.

Mimo - točan smjer signal

Da bi usmjerivač istovremeno usmjerio WLAN pakete na razne kupce, potrebno je informacije o tome gdje se nalaze kupci. Za to, prije svega, ispitni paketi se šalju u svim smjerovima. Kupci odgovaraju na te pakete, a bazna stanica štedi podatke o snazi \u200b\u200bsignala. Tehnologija formiranja zraka je jedan od najvažnijih pomoćnika MU Mimo. Iako je njegova podrška već predviđena IEEE 802.11n standardom, poboljšano je u IEEE 802.11ac. Njegova suština svodi se na uspostavljanje optimalnog smjera za slanje radio signala klijentima. Bazna stanica Posebno specifično određuje za svaki radio signal optimalan smjer prijenosne antene. Za multiplayer mod, potraga za optimalnom signalnom stazom je posebno važna, jer promjena samo jednog klijenta može promijeniti sve putove prijenosa i poremetiti propusnost cijele WLAN mreže. Stoga se analiza kanala provodi svakih 10 ms.

Za usporedbu, MIMO s jednim korisnikom analizira samo svakih 100 ms. Multiplayer Mimo može istovremeno služiti četiri kupca, a svaki klijent može biti do četiri toka podataka paralelno, što daje 16 niti. Za ovaj multiplayer Mimo zahtijeva nove WLAN usmjerivače, jer je potreba za računalnom snagom raste.

Jedan od najozbiljnijih problema multiplayer Mimo su smetnje između kupaca. Iako se često mjeri učitanost kanala, to nije dovoljno. Ako je potrebno, jedan okviri su dani prioritet, dok drugi, naprotiv, pridržavati se. Za to, 802.11ac koristi različite redove drugačija brzina Obrada, ovisno o vrsti paketa podataka, dajte preferencije, na primjer, video pakete.