Az egyik legjelentősebb és legfontosabb újítás Wi-Fi az elmúlt 20 évben - Többfelhasználós - Több bemenet, több kimenet (MU-MIMO) technológia. A MU-MIMO kiterjeszti a legutóbbi frissítés funkcionalitását vezeték nélküli szabvány 802.11ac „2. hullám”. Ez kétségtelenül óriási áttörést jelent a számára vezeték nélküli kommunikáció. Ez a technológia segít a maximális elméleti sebesség növelésében vezetéknélküli kapcsolat az eredeti 802.11ac specifikációban szereplő 3,47 Gbps-ről 6,93 Gbps-re a 802.11ac Wave 2-re való frissítés során. Ez az egyik legösszetettebb Wi-Fi funkció a mai napig.
Lássuk, hogyan működik!
A MU-MIMO technológia magasabbra teszi a lécet azáltal, hogy több eszköz számára lehetővé teszi több adatfolyam fogadását. Az egyfelhasználós MIMO-n (SU-MIMO) alapul, amelyet közel 10 évvel ezelőtt vezettek be a 802.11n szabvánnyal.
A SU-MIMO megnöveli a Wi-Fi kapcsolat sebességét azáltal, hogy lehetővé teszi egy pár vezeték nélküli eszköz számára, hogy egyszerre több adatfolyamot fogadjanak vagy küldjenek.
1. ábra: A SU-MIMO technológia többcsatornás bemeneti és kimeneti adatfolyamot biztosít ugyanahhoz az eszközhöz egyidejűleg. A MU-MIMO technológia lehetővé teszi az egyidejű kommunikációt több eszközzel.
Lényegében két technológia forradalmasítja a Wi-Fi-t. Ezen technológiák közül az első, az úgynevezett beamforming, lehetővé teszi a Wi-Fi útválasztók és hozzáférési pontok számára, hogy hatékonyabban használják a rádiócsatornákat. A technológia megjelenése előtt a Wi-Fi útválasztók és hozzáférési pontok villanykörtékként működtek, és jelet küldtek minden irányba. A probléma az volt A korlátozott teljesítményű, fókuszálatlan jel nehezen jut el a Wi-Fi klienseszközökhöz.
Nyalábformázó technológia segítségével a Wi-Fi útválasztó vagy hozzáférési pont információt cserél a helyéről egy kliens eszközzel. Az útválasztó ezután megváltoztatja a fázisát és a teljesítményét, hogy jobb jelet hozzon létre. Ennek eredményeként: a rádiójelek hatékonyabb felhasználása, gyorsabb az adatátvitel, és esetleg megnő a maximális kapcsolati távolság.
A sugárformálás lehetőségei bővülnek. Eddig a Wi-Fi útválasztók vagy hozzáférési pontok eredendően egyfeladatosak voltak, egyszerre csak egy klienseszközről küldtek vagy fogadtak adatokat. A szabványcsalád korábbi verzióiban vezeték nélküli átvitel A 802.11-es adatok, beleértve a 802.11n szabványt és a 802.11ac szabvány első verzióját, egyszerre több adatfolyam fogadására vagy továbbítására volt lehetőség, de eddig nem volt olyan módszer, amely lehetővé tette volna a Wi-Fi útválasztót vagy hozzáférési pontot hogy egyszerre több ügyféllel is „beszélgessünk”. Mostantól a MU-MIMO segítségével megjelent egy ilyen lehetőség.
Ez valóban nagy áttörés, mivel az adatok egyidejű továbbítása több kliens eszközre nagymértékben megnöveli a vezeték nélküli kliensek elérhető sávszélességét. A MU-MIMO technológia továbbfejleszti a vezeték nélküli hálózatokat a régi módon CSMA-SD, amikor egyszerre csak egy eszközt szolgáltak ki, egy olyan rendszerbe, ahol több eszköz is tud egyszerre „beszélni”. A példa világosabbá tétele érdekében képzelje el, hogy egy egysávos országútról széles autópályára lép.
Ma a második generációs 802.11ac Wave 2 vezeték nélküli útválasztók és hozzáférési pontok veszik át a piacot. Mindenki, aki Wi-Fi-t használ, ismeri a MU-MIMO technológia működésének sajátosságait. 13 tényt ajánlunk figyelmedbe, amelyek felgyorsítják a tanulást ebbe az irányba.
1. A MU-MIMO csak használ"Lefelé irányuló" adatfolyam (a hozzáférési ponttól a mobileszközig).
A SU-MIMO-val ellentétben a MU-MIMO jelenleg csak a következőkkel működik adatok átvitele a hozzáférési pontról a mobileszközre. Csak a vezeték nélküli útválasztók vagy hozzáférési pontok tudnak egyidejűleg több felhasználónak továbbítani adatokat, legyen szó egy vagy több adatfolyamról mindegyiknél. Maguknak a vezeték nélküli eszközöknek (például okostelefonoknak, táblagépeknek vagy laptopoknak) továbbra is felváltva kell adatokat küldeniük a vezeték nélküli útválasztónak vagy hozzáférési pontnak, bár külön-külön is használhatják a SU-MIMO technológiát több adatfolyam továbbítására, amikor rájuk kerül a sor.
A MU-MIMO technológia különösen hasznos lesz azokban a hálózatokban, ahol a felhasználók több adatot töltenek le, mint amennyit feltöltenek.
Talán a jövőben a Wi-Fi technológia egy változata kerül bevezetésre: 802.11ax, ahol a MU-MIMO módszer alkalmazható lesz az "upstream" forgalomra.
2. A MU-MIMO csak az 5 GHz-es Wi-Fi sávban működik
A SU-MIMO technológia a 2,4 GHz-es és az 5 GHz-es frekvenciasávban is működik. A 802.11ac Wave 2 2. generációs vezeték nélküli útválasztók és hozzáférési pontok egyszerre több felhasználót is kiszolgálhatnak ugyanazon a frekvenciasávon 5 GHz. Egyrészt persze kár, hogy a szűkebb és zsúfoltabb 2,4 GHz-es frekvenciasávban nem fogjuk tudni használni új technológia. De ezzel szemben egyre több olyan kétsávos vezeték nélküli eszköz jelenik meg a piacon, amely támogatja a MU-MIMO technológiát, amellyel nagy teljesítményű vállalati Wi-Fi hálózatokat telepíthetünk.
3. Beamforming technológia segíti a jelek irányítását
A Szovjetunió szakirodalmában találkozhatunk a Phased Antenna Array koncepciójával, amelyet katonai radarok számára fejlesztettek ki a 80-as évek végén. Hasonló technológiát alkalmaztak a modern Wi-Fi-nél is. A MU-MIMO irányjel-alakítást használ (az angol szakirodalomban "sugárformálásnak" nevezik). A beamfiorming lehetővé teszi, hogy a jeleket a vezeték nélküli eszköz (vagy eszközök) tervezett helye felé irányítsák, ahelyett, hogy kiküldenék őket. véletlenszerűen minden irányban. Így kiderül, hogy fókuszálja a jelet, és jelentősen megnöveli a Wi-Fi kapcsolat hatótávolságát és sebességét.
Bár a sugárformázó technológia opcionálisan elérhetővé vált a 802.11n szabvánnyal, a legtöbb gyártó azonban bevezette ennek a technológiának a saját szabadalmaztatott változatát. Ezek a gyártók továbbra is kínálják a technológia szabadalmazott megvalósítását eszközeikben, de most már legalább az irányjelző technológia egyszerűsített és szabványosított változatát kell tartalmazniuk, ha támogatni kívánják a MU-MIMO technológiát a 802.11ac termékcsaládjukban.
4. A MU-MIMO korlátozott számú egyidejű adatfolyamot és eszközt támogat
Sajnos a megvalósított MU-MIMO technológiával rendelkező útválasztók vagy hozzáférési pontok nem tudnak egyszerre korlátlan számú adatfolyamot és eszközt kiszolgálni. Az útválasztónak vagy hozzáférési pontnak megvan a maga korlátja a kiszolgált adatfolyamok számára (gyakran 2, 3 vagy 4 adatfolyam), és ez a számú térbeli adatfolyam egyúttal korlátozza azon eszközök számát is, amelyeket a hozzáférési pont egyidejűleg kiszolgálhat. Például egy négy adatfolyamot támogató hozzáférési pont egyidejűleg négy adatfolyamot is kiszolgálhat különféle eszközök vagy például küldjön egy adatfolyamot egy eszközre, és aggregáljon három másik adatfolyamot egy másik eszközre (növelve a csatornák kombinálásának sebességét).
5. A felhasználói eszközöknek nem kell több antennával rendelkezniük
A SU-MIMO technológiához hasonlóan csak a beépített MU-MIMO-támogatással rendelkező vezeték nélküli eszközök tudnak adatfolyamokat összesíteni (ráta). A SU-MIMO technológiával ellentétben azonban a vezeték nélküli eszközöknek nem feltétlenül kell több antennával rendelkezniük ahhoz, hogy MU-MIMO adatfolyamokat fogadjanak a vezeték nélküli útválasztóktól és hozzáférési pontoktól. Ha vezeték nélküli eszköz csak egy antennával van felszerelve, képes vételre csak egy MU-MIMO adatfolyam a hozzáférési ponttól, sugárformálást használva a vétel javítására.
Több antenna lehetővé teszi, hogy a vezeték nélküli felhasználói eszköz egyszerre több adatfolyamot fogadjon (jellemzően egy adatfolyamot antennánként), ami minden bizonnyal pozitív hatással lesz az eszköz teljesítményére. Azonban a több antenna jelenléte egy felhasználói eszközben negatívan befolyásolja a termék energiafogyasztását és méretét, ami kritikus az okostelefonok számára.
A MU-MIMO technológia azonban kevesebb hardverkövetelményt támaszt az ügyféleszközökkel szemben, mint a nehézkes szakkifejezések SU-MIMO technológiával, nyugodtan feltételezhető, hogy a gyártók sokkal hajlandóbbak lesznek felszerelni a sajátjukat MU-MIMO technológiát támogató laptopok és táblagépek
6. A hozzáférési pontok elvégzik a nehéz emelést
A végfelhasználói eszközökkel szemben támasztott követelmények egyszerűsítése érdekében a MU-MIMO technológia fejlesztői a jelfeldolgozási munka nagy részét a hozzáférési pontokra helyezték át. Ez egy újabb lépés előre a SU-MIMO technológiához képest, ahol a jelfeldolgozás terhe leginkább a felhasználói eszközöket terhelte. Ez ismét segít az ügyfelek eszközgyártóinak energiamegtakarítást, méretet és egyéb költségeket megtakarítani termékmegoldásaik gyártása során a MU-MIMO támogatásával, aminek nagyon pozitív hatással kell lennie e technológia népszerűsítésére.
7. Még a pénztárcabarát eszközök is élvezik a több térbeli adatfolyamon keresztüli egyidejű átvitelt
Hasonló a linkösszesítéshez Ethernet hálózatok(802.3ad és LACP), a 802.1ac adatfolyam-összesítés nem növeli a pont-pont kapcsolat sebességét. Azok. ha Ön az egyetlen felhasználó, és csak egy alkalmazás fut, akkor csak 1 térbeli adatfolyamot fog használni.
Növelni azonban lehetséges a teljes hálózati sávszélességet azáltal, hogy lehetővé teszi több felhasználói eszköz hozzáférési pontjának egyidejű kiszolgálását.
De ha mindezt a hálózatában használják felhasználói eszközök csak egy adatfolyamot támogat, a MU-MIMO lehetővé teszi, hogy hozzáférési pontja akár három eszközt is kiszolgáljon egyszerre, nem pedig egyszerre egyet, míg mások(fejlettebb) felhasználói eszközöknek sorban kell állniuk.
2. ábra.
8. Egyes felhasználói eszközök rejtett támogatással rendelkeznek a MU-MIMO technológiához
Bár jelenleg még mindig nem sok útválasztó, hozzáférési pont vagy mobileszköz támogatja az MU-MIMO-t, a Wi-Fi chip-gyártó cég azt állítja, hogy egyes gyártók figyelembe vették a hardverkövetelményeket a gyártási folyamatuk során, hogy támogassák az új technológiát egyes termékeik esetében. eszközöket a végfelhasználók számára néhány évvel ezelőtt. Viszonylag egyszerű frissítés az ilyen eszközökhöz szoftver támogatja a MU-MIMO technológiát, ami szintén felgyorsítja a technológia népszerűsítését és elterjedését, valamint arra ösztönzi a vállalatokat és szervezeteket, hogy korszerűsítsék vállalati vezeték nélküli hálózataikat a 802.11ac szabványt támogató berendezésekkel.
9. A MU-MIMO támogatás nélküli eszközök is előnyösek
Bár a Wi-Fi eszközöknek MU-MIMO támogatással kell rendelkezniük ennek a technológiának a használatához, még azok a klienseszközök is, amelyek nem rendelkeznek ilyen támogatással, közvetve részesülhetnek olyan vezeték nélküli hálózaton történő működésből, ahol az útválasztó vagy a hozzáférési pontok támogatják az MU-MIMO technológiát. Emlékeztetni kell arra, hogy a hálózaton keresztüli adatátviteli sebesség közvetlenül függ attól a teljes időtartamtól, amely alatt az előfizetői eszközök a rádiócsatornához csatlakoznak. És ha a MU-MIMO technológia lehetővé teszi bizonyos eszközök gyorsabb kiszolgálását, akkor ez azt jelenti, hogy egy ilyen hálózat hozzáférési pontjainak több ideje lesz más kliens eszközök kiszolgálására.
10. A MU-MIMO segít növelni a vezeték nélküli sávszélességet
A Wi-Fi kapcsolat sebességének növelésével a vezeték nélküli hálózat sávszélessége is nő. Az eszközök gyorsabb kiszolgálásával a hálózatnak több adásideje van több ügyféleszköz kiszolgálására. Így a MU-MIMO technológia nagymértékben optimalizálhatja a nagy forgalmú vezeték nélküli hálózatok vagy a sok csatlakoztatott eszköz, például nyilvános Wi-Fi hálózatok teljesítményét. Ez nagyszerű hír, mivel a Wi-Fi kapcsolattal rendelkező okostelefonok és egyéb mobileszközök száma valószínűleg tovább fog növekedni.
11. Bármilyen csatornaszélesség támogatott
A bővítés egyik módja sávszélesség A Wi-Fi-csatorna csatornakötés, ha kettőt kombinálnak szomszédos csatorna egy kétszer szélesebb csatornába, gyakorlatilag megkétszerezi a Wi-Fi kapcsolat sebességét az eszköz és a hozzáférési pont között. A 802.11n szabvány legfeljebb 40 MHz szélességű csatornákat biztosított, a 802.11ac szabvány eredeti specifikációjában a támogatott csatornaszélességet 80 MHz-re növelték. A frissített 802.11ac Wave 2 szabvány 160 MHz-es csatornákat támogat.
3. ábra: A 802.11ac jelenleg legfeljebb 160 MHz széles csatornákat támogat az 5 GHz-es sávban
Nem szabad azonban megfeledkezni arról, hogy a szélesebb csatornák használata vezeték nélküli hálózatban növeli az interferencia valószínűségét a társcsatornákban. Ezért ez a megközelítés nem mindig lesz így a helyes választás kivétel nélkül az összes Wi-Fi hálózat üzembe helyezéséhez. A MU-MIMO technológia azonban, mint látjuk, bármilyen szélességű csatornához használható.
Azonban még akkor is, ha vezeték nélküli hálózata szűkebb 20 MHz-es vagy 40 MHz-es csatornákat használ, a MU-MIMO továbbra is segíthet a gyorsabb működésben. De az, hogy mennyivel gyorsabb, attól függ, hogy hány ügyféleszközt kell kiszolgálni, és hány adatfolyamot támogatnak ezek az eszközök. Így a MU-MIMO technológia használata széles kapcsolódó csatornák nélkül is több mint megkétszerezheti a kimenő vezeték nélküli kapcsolat átviteli sebességét minden egyes eszköz esetében.
12. A jelfeldolgozás javítja a biztonságot
A MU-MIMO technológia érdekes mellékhatása, hogy a router vagy hozzáférési pont titkosítja az adatokat, mielőtt éteren keresztül elküldené. A MU-MIMO technológiával továbbított adatok dekódolása meglehetősen nehéz, mivel nem világos, hogy a kód melyik része melyik térbeli adatfolyamban van. Bár később speciális eszközöket fejleszthetnek ki, amelyek lehetővé teszik más eszközök számára az átvitt forgalom lehallgatását, ma a MU-MIMO technológia hatékonyan maszkolja a közeli lehallgató eszközök adatait. Így az új technológia hozzájárul a Wi-Fi biztonságának javításához, ami különösen igaz a nyílt vezeték nélküli hálózatokra, például a nyilvános Wi-Fi hálózatokra, valamint a személyes módban vagy egyszerűsített felhasználói hitelesítési módot használó hozzáférési pontokra (Pre-Shared Key). , PSK) WPA vagy WPA2 Wi-Fi biztonsági technológiákon alapul.
13. A MU-MIMO a legjobb a rögzített Wi-Fi eszközökhöz
A MU-MIMO technológiával kapcsolatban van egy figyelmeztetés is: nem működik jól a gyorsan mozgó eszközökkel, mivel a nyalábformázási folyamat összetettebbé és kevésbé hatékonyvá válik. Ezért a MU-MIMO nem nyújt számottevő előnyt a vállalati hálózaton gyakran barangoló eszközök esetében. Meg kell azonban érteni, hogy ezek a „problémás” eszközök semmilyen módon nem befolyásolhatják sem a MU-MIMO adatátvitelt más, kevésbé mobil klienseszközök felé, sem azok teljesítményét.
Feliratkozás a hírekre
A többfelhasználós MIMO a 802.11 ac szabvány szerves része. De eddig nem voltak olyan eszközök, amelyek támogatják az újfajta többantennás technológia. Az előző generációs 802.11 ac WLAN routereket Wave 1 berendezésként emlegették. Csak a Wave 2-vel vezették be a Multi-User MIMO-t (MU-MIMO), és az eszközök e második hullámát vezetik.
| WLAN szabvány | 802.11b | 802,11g/a | 802.11n | 802.11ac | 802.11ax* |
| Adatátviteli sebesség folyamonként, Mbps | 11 | 54 | 150 | 866 | legalább 3500 |
| Frekvencia tartomány, GHz | 2,4 | 2,4/5 | 2.4 és 5 | 5 | 1 és 6 között |
| Csatornaszélesség, MHz | 20 | 20/20 | 20 és 40 | 20, 40, 80 vagy 160 | még nincs meghatározva |
| Antenna technológia |
Egy bemenet Egyetlen kimenet (egy bemenet - egy kimenet) |
MIMO: Több bemenet Több kimenet | MIMO/MU-MIMO (többfelhasználós MIMO rendszer) | ||
|
Maximális szám térbeli |
1 | 1 | 4 | 8 | még nincs meghatározva |
| Nyalábformáló technológia támogatása | □ | □ | ■ | ■ | ■ |
■ igen □ nem
Mivel a többfelhasználós MIMO egyidejűleg több eszköz felé továbbít egy jelet, az átviteli protokoll ennek megfelelően bővül az adatblokk-fejlécek kialakításával: ahelyett, hogy egy kliens számára több, egymástól térben elválasztott adatfolyamot továbbítana, a többfelhasználós MIMO elosztja az átvitelt minden felhasználó számára. külön-külön, valamint a kódolás. A sávszélesség-kiosztás és a kódolás változatlan marad.
Egyfelhasználós Ha négy eszköz ugyanazon a WLAN-on osztozik, akkor egy 4×4:4 MIMO router négy térbeli adatfolyamot továbbít, de mindig csak ugyanarra az eszközre. Az eszközök és a modulok szervizelése felváltva történik. 
Többfelhasználós A többfelhasználós MIMO (Multi User MIMO) támogatásával nincs olyan eszközök sora, amelyek arra várnának, hogy elérjék a WLAN-útválasztó erőforrásait. A laptop, a táblagép, a telefon és a TV egyszerre kap adatot.
A WLAN hálózat olyan, mint egy forgalmas autópálya: a napszaktól függően a PC-k és laptopok mellett táblagépek, okostelefonok, tévék és játék konzolok. Az átlagos háztartásban ötnél több eszköz csatlakozik WLAN-on keresztül az internetre, és ez a szám folyamatosan növekszik. A fő IEEE 802.11b szabvány által biztosított 11 Mbps-os sebesség mellett a neten való böngészés és az adatok letöltése nagy türelmet igényel, ugyanis a router egyszerre csak egy eszközhöz csatlakoztatható. Ha egyszerre három eszköz használja a rádiókommunikációt, akkor minden kliens a kommunikációs munkamenet időtartamának csak egyharmadát kapja meg, és az idő kétharmadát várakozással tölti. Bár a legújabb IEEE 802.11ac WLAN-ok akár 1 Gb/s adatátviteli sebességet is biztosítanak, a sorban állás miatti sebességcsökkenés is problémát jelent. De már az eszközök következő generációja (802.11ac Wave 2) nagyobb teljesítményt ígér a több aktív eszközzel rendelkező rádióhálózatok számára.
Az innováció lényegének jobb megértéséhez először fel kell idéznie, milyen változások történtek a WLAN hálózatokkal az elmúlt időszakban. Az egyik leghatékonyabb módja az adatsebesség növelésének, kezdve az IEEE 802.1In szabvánnyal, a MIMO technológia (Multiple Input Multiple Output: többcsatornás bemenet - többcsatornás kimenet). Ez magában foglalja több rádióantenna használatát az adatfolyamok párhuzamos továbbítására. Ha például egy videofájlt továbbítunk WLAN-on keresztül, és három antennával rendelkező MIMO-routert használunk, ideális esetben mindegyik adó (ha a vevőnek három antennája van) elküldi a fájl egyharmadát.
Növekvő költségek minden antennával
Az IEEE 802.11n szabványban maximális sebesség Az egyes adatfolyamok adatátvitele a szolgáltatási információkkal együtt eléri a 150 Mbps-ot. A négy antennával rendelkező eszközök így akár 600 Mbps adatátvitelre is képesek. A jelenlegi IEEE 802.11ac szabvány elméletileg körülbelül 6900 Mbps-on jön ki. A széles rádiócsatornák és a továbbfejlesztett moduláció mellett az új szabvány akár nyolc MIMO adatfolyam használatát is lehetővé teszi.
De pusztán az antennák számának növelése nem garantálja az adatátvitel többszörös gyorsítását. Ezzel szemben négy antenna esetén jelentősen megnő a rezsi mennyisége, és a rádióütközések észlelésének folyamata is költségesebbé válik. Több antenna használatának igazolására a MIMO technológia folyamatosan javul. A megkülönböztetés kedvéért helyesebb a korábbi MIMO egyfelhasználós MIMO-nak (Single User MIMO) nevezni. Bár több térbeli adatfolyam egyidejű átvitelét biztosítja, mint korábban említettük, de mindig csak egy címen. Ezt a hátrányt a többfelhasználós MIMO segítségével most kiküszöböltük. Ezzel a technológiával a WLAN routerek egyidejűleg négy kliensnek tudnak jelet továbbítani. Egy nyolc antennával rendelkező eszköz például négy antennát használhat egy laptop biztosítására, és ezzel párhuzamosan két másik - egy táblagép és egy okostelefon - segítségével.
MIMO - pontos irányjelzés
Ahhoz, hogy egy útválasztó egyszerre továbbítsa a WLAN-csomagokat különböző klienseknek, tudnia kell, hogy az ügyfelek hol találhatók. Ehhez mindenekelőtt tesztcsomagokat küldenek minden irányba. A kliensek válaszolnak ezekre a csomagokra, és a bázisállomás jelerősségadatokat tárol. A beamforming technológia a MU MIMO egyik legfontosabb segítője. Bár az IEEE 802.11n szabvány már támogatja, az IEEE 802.11ac-ban továbbfejlesztették. Lényege abban rejlik, hogy meghatározzuk az optimális irányt a rádiójelek kliensekhez történő küldéséhez. A bázisállomás minden rádiójelhez külön beállítja az adóantenna optimális irányát. A többfelhasználós módban különösen fontos az optimális jelút megtalálása, mivel csak egy kliens helyének megváltoztatása megváltoztathatja az összes átviteli utat, és megzavarhatja a teljes WLAN hálózat átviteli sebességét. Ezért 10 ms-onként csatornaelemzést hajtanak végre.
Összehasonlításképpen, az egyfelhasználós MIMO csak 100 ms-onként elemzi. A többfelhasználós MIMO négy klienst tud egyidejűleg kiszolgálni, és mindegyik kliens akár négy adatfolyamot is kaphat párhuzamosan, összesen 16 adatfolyamot. Ez a többfelhasználós MIMO új WLAN-útválasztókat igényel, mivel a feldolgozási teljesítmény iránti igény nő.
A többfelhasználós MIMO egyik legnagyobb problémája a kliensek közötti interferencia. Bár a csatorna torlódását gyakran mérik, ez nem elég. Ha szükséges, egyes keretek elsőbbséget élveznek, míg másokat éppen ellenkezőleg, betartanak. Ehhez a 802.11ac különféle sorokat használ, amelyek különböző sebességgel a feldolgozást az adatcsomag típusától függően végezze el, előnyben részesítve például a videocsomagokat.
2014. április 9
Egy időben valahogy halkan, észrevétlenül elment az IR kapcsolat, majd leálltak a Bluetooth-használattal az adatcserére. És most a Wi-Fi-n a sor...
Egy többfelhasználós rendszert fejlesztettek ki több bemenettel és kimenettel, amely lehetővé teszi, hogy a hálózat egyszerre több számítógéppel kommunikáljon. Az alkotók azt állítják, hogy ha ugyanazt a rádióhullám-tartományt használják, mint a Wi-Fi számára, az árfolyam megháromszorozható.
A Qualcomm Atheros kifejlesztett egy többfelhasználós, több bemenet/kimenet (MU-MIMO) rendszert, amely lehetővé teszi, hogy a hálózat egynél több számítógéppel kommunikáljon egyidejűleg. A vállalat azt tervezi, hogy a következő néhány hónapban elkezdi bemutatni a technológiát, mielőtt a jövő év elején eljuttatná az ügyfelekhez.
A nagy sebesség eléréséhez azonban a felhasználóknak frissíteniük kell számítógépeiket és hálózati útválasztóikat is.
A Wi-Fi protokoll segítségével a kliensek kiszolgálása szekvenciálisan történik - csak egy adó- és vevőeszközt használnak egy bizonyos ideig -, így a hálózati sávszélességnek csak egy kis részét használják ki.
Ezeknek az egymást követő eseményeknek a felhalmozódása az árfolyam esését idézi elő, mivel egyre több eszköz csatlakozik a hálózathoz.
A MU-MIMO (multi-user, multiple input, multiple output) protokoll egyidejű információtovábbítást biztosít egy klienscsoport számára, ami hatékonyabban használja ki a rendelkezésre álló Wi-Fi hálózati sávszélességet, és ezáltal felgyorsítja az átvitelt.
A Qualcomm úgy véli, hogy ezek a lehetőségek különösen hasznosak lesznek konferenciaközpontokban és internetkávézókban, amikor több felhasználó csatlakozik ugyanahhoz a hálózathoz.
A vállalat úgy véli továbbá, hogy nem csak az abszolút sebesség növeléséről van szó, hanem a hálózat és a műsoridő hatékonyabb kihasználásáról is az egyre több csatlakoztatott eszköz, szolgáltatás és alkalmazás támogatása érdekében.
A Qualcomm MU-Mimo chipeket tervez eladni útválasztók, hozzáférési pontok, okostelefonok, táblagépek és más Wi-Fi-képes eszközök gyártóinak. Az első chipek egyidejűleg négy adatfolyammal tudnak majd dolgozni; technológiai támogatást az Atheros 802.11ac chipek és mobil processzorok Snapdragon 805 és 801. A technológia bemutatójára idén kerül sor, a chipek első szállítását pedig a jövő év első negyedévére tervezik.
Nos, most, aki szeretne részletesebben elmélyülni ebben a technológiában, folytatjuk ...
MIMO(Multiple Input Multiple Output - multiple input multiple output) vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben (WIFI, WI-MAX, cellás hálózatok) alkalmazott technológia, amely jelentősen javíthatja a rendszer spektrális hatékonyságát, a maximális adatátviteli sebességet és a hálózati kapacitást. A fenti előnyök elérésének fő módja az adatok továbbítása a forrástól a célállomásig több rádiókapcsolaton keresztül, innen kapta a technológia nevét. Vegye figyelembe a háttértörténetet ez a probléma, és meghatározza a MIMO technológia széles körű használatának fő okait.
Évről évre növekszik az igény a magas minőségű szolgáltatást (QoS) magas hibatűrő képességgel rendelkező nagysebességű kapcsolatok iránt. Ezt nagymértékben elősegíti az olyan szolgáltatások megjelenése, mint a VoIP (Voice over Internet Protocol), a videokonferencia, a VoD (Video on Demand) stb. A legtöbb vezeték nélküli technológia azonban nem teszi lehetővé, hogy az előfizetők számára magas színvonalú szolgáltatást nyújtsanak a lefedett terület. A cellás és más vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben a kapcsolat minősége, valamint az elérhető adatsebesség gyorsan csökken a bázisállomástól (BTS) való távolság növekedésével. Ezzel együtt a szolgáltatások minősége is csökken, ami végső soron a valós idejű szolgáltatások ellehetetlenüléséhez vezet. jó minőség a hálózat egész rádiós lefedettségén. A probléma megoldása érdekében megpróbálhatja a bázisállomásokat a lehető legszorosabban telepíteni, és minden olyan helyen megszervezni a belső lefedettséget, ahol alacsony a jelszint. Ehhez azonban jelentős anyagi költségekre lesz szükség, ami végső soron a szolgáltatás költségének növekedéséhez és a versenyképesség csökkenéséhez vezet. A probléma megoldásához tehát egy eredeti innovációra van szükség, lehetőség szerint a jelenlegi frekvenciatartomány felhasználásával, és nem igényel új hálózati létesítményeket.
A rádióhullámok terjedésének jellemzői
A MIMO technológia működési elveinek megértéséhez figyelembe kell venni a rádióhullámok térbeli terjedésének általános elveit. A különféle vezeték nélküli rádiórendszerek által kibocsátott hullámok 100 MHz feletti tartományban sok tekintetben fénysugarakként viselkednek. Amikor rádióhullámok terjednek egy felületen, az akadály anyagától és méretétől függően az energia egy része elnyelődik, egy része áthalad, a többi pedig visszaverődik. Az elnyelt, visszavert és átvitt energiarészek arányát számos külső tényező befolyásolja, így a jel frekvenciája is. Sőt, a visszavert és áthaladó jelenergiák megváltoztathatják további terjedésük irányát, és maga a jel több hullámra oszlik.
A fenti törvények szerint terjedő jel a forrástól a vevőig, miután számos akadállyal találkozik, sok hullámra oszlik, amelyeknek csak egy része jut el a vevőhöz. A vevőt elérő hullámok mindegyike úgynevezett jelterjedési utat képez. Sőt, annak a ténynek köszönhetően, hogy a különböző hullámok különböző számú akadályról verődnek vissza, és áthaladnak eltérő távolság, a különböző utak eltérő időkéséssel rendelkeznek.
Sűrű városi környezetben a nagyszámú akadály, például épületek, fák, autók stb. miatt nagyon gyakori, hogy a felhasználói berendezés (MS) és az antennák között kialakul a helyzet. bázisállomás(BTS) nincs rálátás. Ebben az esetben a vevő jelét csak visszavert hullámokon keresztül érhetjük el. Azonban, mint fentebb megjegyeztük, az ismételten visszavert jelnek már nincs kezdeti energiája, és késéssel érkezhet meg. Külön nehézséget okoz az is, hogy a tárgyak nem mindig maradnak helyben, és a helyzet idővel jelentősen változhat. Ebben a tekintetben felmerül a többutas jelterjedés problémája – ez az egyik legjelentősebb probléma a vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben.
Többutas terjedés – probléma vagy előny?
A többutas jelterjedés leküzdésére több különféle megoldások. Az egyik leggyakoribb technológia a Receive Diversity – sokszínű vétel. Lényege abban rejlik, hogy nem egy, hanem több antennát (általában kettőt, ritkábban négyet) használnak a jel vételére, amelyek egymástól távol helyezkednek el. Így a címzettnek nem egy, hanem két másolata van a továbbított jelből, amely különböző módon érkezett. Ez lehetővé teszi több energia gyűjtését az eredeti jelből, hiszen Előfordulhat, hogy az egyik antenna által vett hullámokat a másik nem veszi, és fordítva. Ezenkívül az egyik antennához fázison kívül érkező jelek fázisban érkezhetnek a másikhoz. Ezt a rádióinterfész-szervezési sémát SIMO-nak (Single Input Multiple Output) nevezhetjük, szemben a szabványos Single Input Single Output (SISO) sémával. Fordított megközelítés is alkalmazható: amikor több antennát használunk adásra és egyet vételre. Ez növeli a vevő által vett eredeti jel összenergiáját is. Ezt a sémát több bemenetű egykimenetnek (MISO) hívják. Mindkét sémában (SIMO és MISO) több antenna van felszerelve a bázisállomás oldalára, mivel megvalósítani az antenna diverzitását mobil eszköz kellően nagy távolságon keresztül nehéz anélkül, hogy magának a végberendezésnek a mérete nőne.
A további okoskodás eredményeként eljutunk a Multiple Input Multiple Output (MIMO) sémához. Ebben az esetben több antenna van felszerelve az adáshoz és a vételhez. Azonban a fenti sémákkal ellentétben ez a diverzitási séma nemcsak a többutas jelterjedés kezelését teszi lehetővé, hanem bizonyos további előnyök. Több adó- és vevőantenna használatával minden adó/vevő antennapárhoz külön útvonal rendelhető az információ továbbításához. Ebben az esetben a diverzitás vételt a fennmaradó antennák végzik, és ez az antenna egyben további antennaként is szolgál más átviteli útvonalakhoz. Ennek eredményeként elméletileg lehetséges annyiszor növelni az adatsebességet, ahány további antennát használnak. Az egyes rádióutak minősége azonban jelentős korlátozást jelent.
Hogyan működik a MIMO
Mint fentebb említettük, a MIMO technológia megszervezése több antenna telepítését igényli az adó és a vevő oldalon. Általában azonos számú antennát telepítenek a rendszer bemenetére és kimenetére, mivel ebben az esetben eléri a maximális adatátviteli sebességet. A vételi és adási antennák számának megjelenítésére a MIMO technológia nevével együtt általában az "AxB" jelölést említik, ahol A a rendszer bemenetén lévő antennák száma, B pedig a kimeneten. . A rendszer ebben az esetben a rádiókapcsolatra vonatkozik.
A MIMO technológia működéséhez a hagyományos rendszerekhez képest némi változtatásra van szükség az adó szerkezetében. Tekintsük csak az egyik lehetséges, legegyszerűbb módot a MIMO technológia megszervezésére. Mindenekelőtt az adó oldalon egy folyamosztóra van szükség, amely az átvitelre szánt adatokat több kis sebességű alfolyamra osztja, amelyek száma az antennák számától függ. Például MIMO 4x4 és 200 Mb/s bemeneti adatsebesség esetén az osztó 4 db 50 Mb/s sebességű adatfolyamot hoz létre. Ezen túlmenően mindegyik adatfolyamot a saját antennáján keresztül kell továbbítani. Az adóantennákat általában bizonyos térbeli elválasztással állítják be, hogy a lehető legtöbb hamis jelet biztosítsák, amelyek többútvonalból származnak. Az egyikben lehetséges módjai A MIMO technológia megszervezése során a jelet minden antennáról eltérő polarizációval továbbítják, ami lehetővé teszi annak azonosítását vételkor. A legegyszerűbb esetben azonban minden átvitt jelről kiderül, hogy maga az átviteli közeg jelöli (időkésleltetés, csillapítás és egyéb torzítások).
A vevő oldalon több antenna fogad jelet a rádióból. Sőt, a vevőoldali antennák is némi térbeli diverzitással vannak felszerelve, aminek köszönhetően a korábban tárgyalt diverzitás vétel biztosított. A vett jelek a vevőkészülékekbe kerülnek, amelyek száma megfelel az antennák és az átviteli utak számának. Ezenkívül mindegyik vevőegység a rendszer összes antennájáról kap jeleket. Ezen összeadók mindegyike csak annak az útnak a jelenergiáját vonja ki a teljes áramlásból, amelyért felelős. Teszi ezt vagy valamilyen előre meghatározott jel szerint, hogy mindegyik jel fel volt szerelve, vagy a késleltetés, csillapítás, fáziseltolódás elemzése miatt, pl. a terjesztési közeg torzulásainak vagy „ujjlenyomatának” halmaza. A rendszer működésétől függően (Bell Laboratories Layered Space-Time – BLAST, Selective Per Antenna Rate Control (SPARC) stb.) a továbbított jel minden alkalommal megismétlődik. pontos idő, vagy kis késéssel továbbítják más antennákon keresztül.
Egy MIMO technológiát alkalmazó rendszerben szokatlan jelenség fordulhat elő, hogy a MIMO rendszer adatsebessége csökkenhet, ha a jelforrás és a vevő között rálátás van. Ennek oka elsősorban a környező tér torzulásainak súlyosságának csökkenése, amely minden jelet megjelöl. Ennek eredményeként a vevő oldalon problémássá válik a jelek szétválasztása, és ezek kezdik egymást befolyásolni. Így minél jobb a rádiókapcsolat minősége, annál kevesebb előny származik a MIMO-ból.
Többfelhasználós MIMO (MU-MIMO)
A rádiókommunikáció megszervezésének fenti elve az úgynevezett egyfelhasználós MIMO-ra (SU-MIMO) vonatkozik, ahol csak egy információadó és -vevő van. Ebben az esetben az adó és a vevő is egyértelműen összehangolhatja tevékenységét, ugyanakkor nincs meglepetés, amikor új felhasználók jelenhetnek meg az éterben. Egy ilyen séma meglehetősen alkalmas kis rendszerekre, például otthoni irodai kommunikáció megszervezésére két eszköz között. Viszont a legtöbb rendszer, mint például a WI-FI, WIMAX, cellás kommunikációs rendszerek többfelhasználós, pl. egyetlen központtal és több távoli objektummal rendelkeznek, amelyek mindegyikével rádiókapcsolatot kell szervezni. Így két probléma merül fel: egyrészt a bázisállomásnak ugyanazon az antennarendszeren keresztül kell jelet továbbítania sok előfizetőnek (MIMO broadcast), ugyanakkor ugyanazon az antennán keresztül több előfizetőtől is kell jelet fogadnia (MIMO MAC - Több hozzáférésű csatorna).
Az uplink irányban - az MS-től a BTS-ig a felhasználók egyidejűleg, ugyanazon a frekvencián továbbítják információikat. Ebben az esetben a bázisállomás számára nehézség adódik: el kell választani a különböző előfizetőktől érkező jeleket. A probléma kezelésének egyik lehetséges módja a lineáris feldolgozási módszer is, amely magában foglalja az átvitt jel előzetes kódolását. Az eredeti jelet ennek a módszernek megfelelően egy mátrixszal szorozzák meg, amely más előfizetők interferenciáját tükröző együtthatókból áll. A mátrix összeállítása az aktuális helyzet alapján történik az éterben: az előfizetők száma, az átviteli sebesség stb. Így az adás előtt a jel torzításnak van kitéve, amely fordított a rádióadás során tapasztalt torzításnak.
Lefelé irányuló kapcsolat esetén - a BTS-től az MS-ig terjedő irány - a bázisállomás egyszerre továbbít jeleket ugyanazon a csatornán egyszerre több előfizetőnek. Ez oda vezet, hogy az egyik előfizető számára továbbított jel befolyásolja az összes többi jel vételét, pl. interferencia lép fel. A probléma megoldásának lehetséges módjai a Smart Antena vagy a piszkos papír kódolási technológia („piszkos papír”) használata. Nézzük meg közelebbről a piszkos papír technológiát. Működési elve a rádió jelenlegi állapotának és az aktív előfizetők számának elemzésén alapul. Az egyetlen (első) előfizető kódolás, adatai megváltoztatása nélkül továbbítja adatait a bázisállomásra, mert. nincs interferencia más előfizetők részéről. A második előfizető kódolni fogja, azaz. változtassa meg jelének energiáját, hogy ne zavarja az elsőt, és ne tegye ki jelét az elsőtől származó befolyásnak. Az aktív előfizetők száma és az általuk továbbított jelek hatása alapján ezt az elvet fogják követni a rendszerbe később felvett előfizetők is.
A MIMO alkalmazása
A MIMO technológia az elmúlt évtizedben az egyik legrelevánsabb módja a vezeték nélküli kommunikációs rendszerek áteresztőképességének és kapacitásának növelésének. Vegyünk néhány példát a MIMO használatára különféle rendszerek kapcsolatokat.
A WiFi 802.11n szabvány a MIMO technológia használatának egyik legszembetűnőbb példája. Elmondása szerint akár 300 Mbps sebesség fenntartását teszi lehetővé. Sőt, a korábbi szabvány 802.11g csak 50 Mbps-t tett lehetővé. Az új szabvány az adatsebesség növelése mellett a MIMO-nak köszönhetően biztosítását is lehetővé teszi legjobb teljesítmény a szolgáltatás minősége alacsony térerősségű helyeken. A 802.11n nem csak a pont / többpontos rendszerekben (Point / Multipoint) használatos - a WiFi technológia használatának legelterjedtebb rése a LAN (Local Area Network) szervezésére, hanem a fővonali kommunikáció szervezésére használt pont / pont kapcsolatok szervezésére is. csatornák több száz Mbps sebességgel, és lehetővé teszik az adatok több tíz kilométeres (akár 50 km) továbbítását.
A WiMAX szabványnak két olyan kiadása is van, amelyek a MIMO technológia segítségével új lehetőségeket kínálnak a felhasználók számára. Az első, a 802.16e mobil szélessávú szolgáltatásokat nyújt. Lehetővé teszi az információk átvitelét akár 40 Mbps sebességgel a bázisállomástól a bázisállomásig előfizetői berendezés. A 802.16e MIMO-t azonban lehetőségnek tekintik, és a legegyszerűbb konfigurációban használják - 2x2. A következő kiadásban a 802.16m MIMO kötelező technológiának számít, lehetséges 4x4 konfigurációval. Ebben az esetben a WiMAX már betudható sejtrendszerek kommunikáció, mégpedig a negyedik generációjuk (a nagy adatátviteli sebesség miatt), mert számos velejárója van mobilhálózatok jelek: roaming, átadás, hangkapcsolatok. Mobil használat esetén elméletileg 100 Mbps érhető el. Fix változatban a sebesség elérheti az 1 Gbps-t.
A legnagyobb érdeklődés a MIMO technológia rendszerekben való alkalmazása sejtes kommunikáció. Ezt a technológiát a cellás kommunikációs rendszerek harmadik generációja óta alkalmazzák. Például az UMTS szabványban a Rel. 6, a HSPA technológiával együtt használják 20 Mbps-ig, és a Rel. 7 - HSPA+-val, ahol az adatátviteli sebesség eléri a 40 Mbps-t. A MIMO azonban nem talált széles körű alkalmazást a 3G rendszerekben.
A rendszerek, nevezetesen az LTE, lehetővé teszik a MIMO használatát 8x8-ig terjedő konfigurációkban. Ez elméletileg lehetővé teszi az adatok átvitelét a bázisállomásról az előfizetőhöz 300 Mbps felett. Szintén fontos pozitívum a kapcsolat stabil minősége még a méhsejt szélén is. Ebben az esetben még a bázisállomástól jelentős távolságra is, vagy ha távoli helyiségben tartózkodik, az adatátviteli sebesség enyhe csökkenése figyelhető meg.
Így a MIMO technológia szinte minden vezeték nélküli adatátviteli rendszerben alkalmazható. És a benne rejlő lehetőségek nem merültek ki. Már folyamatban van az új antennakonfigurációs lehetőségek fejlesztése, akár 64x64 MIMO-ig. Ez lehetővé teszi a jövőben még nagyobb adatsebesség, hálózati kapacitás és spektrális hatékonyság elérését.
A WiFi az IEEE 802.11 szabványon alapuló vezeték nélküli hálózatok márkaneve. A vezeték nélküli hálózat használói a mindennapi életben a „WiFi technológia” kifejezést használják, ami nem védjegyet jelent, hanem az IEEE 802.11 szabványt.
A WiFi technológia lehetővé teszi a hálózat telepítését kábel lefektetése nélkül, ezáltal csökkentve a hálózat kiépítésének költségeit. Köszönhetően, ahol nem lehet kábelt fektetni, például a szabadban és a történelmi értékű épületekben, vezeték nélküli hálózatokkal lehet kiszolgálni.
A WiFi „károsságáról” szóló közhiedelemmel ellentétben a WiFi eszközök sugárzása az adatátvitel idején két nagyságrenddel (100-szor) kisebb, mint egy mobiltelefoné.
MIMO - (angolul Multiple Input Multiple Output) - olyan adatátviteli technológia, amely térbeli multiplexelés alkalmazásán alapul, több információfolyam egyidejű továbbítására egy csatornán, valamint többutas visszaverődésen, amely biztosítja az információ minden bitjének eljuttatását a megfelelő címzetthez. kis valószínűséggel interferencia és adatvesztés.
Az áteresztőképesség növelésének problémájának megoldása
Egyes csúcstechnológiák intenzív fejlesztésével másokkal szemben növekszik a követelmények. Ez az elv közvetlenül érinti a kommunikációs rendszereket. Az egyik legtöbb tényleges problémák A modern kommunikációs rendszerekben - a sávszélesség és az adatátviteli sebesség növelésének szükségessége. Két hagyományos módja van az átviteli sebesség növelésének a sávszélesség növelésével és a kisugárzott teljesítmény növelésével.
A biológiai és elektromágneses kompatibilitás követelményei miatt azonban korlátozások vonatkoznak a kisugárzott teljesítmény növelésére és a frekvenciasáv bővítésére. Ilyen korlátok mellett a sávszélesség és az adatátviteli sebesség hiánya miatt új, hatékony módszereket kell keresni ennek megoldására. Az egyik leghatékonyabb módszer az adaptív antennatömbök alkalmazása gyengén korrelált antennaelemekkel. A MIMO technológia ezen az elven alapul. Az ezt a technológiát használó kommunikációs rendszereket MIMO-rendszereknek (Multiple Input Multiple Output) nevezik.
A WiFi 802.11n szabvány a MIMO technológia használatának egyik legszembetűnőbb példája. Elmondása szerint akár 300 Mbps sebesség fenntartását teszi lehetővé. Sőt, a korábbi szabvány 802.11g csak 50 Mbps-t tett lehetővé. Az új szabvány az adatsebesség növelése mellett a MIMO-nak köszönhetően jobb minőségű szolgáltatási teljesítményt is lehetővé tesz az alacsony térerősségű helyeken. A 802.11n nem csak a pont / többpontos rendszerekben (Point / Multipoint) használatos - a WiFi technológia használatának legelterjedtebb rése a LAN (Local Area Network) szervezésére, hanem a fővonali kommunikáció megszervezésére használt pont / pont kapcsolatok szervezésére is. több száz Mbps sebességű csatornákat, és lehetővé teszi az adatok több tíz kilométeres (akár 50 km) továbbítását.
A WiMAX szabványnak két olyan kiadása is van, amelyek a MIMO technológia segítségével új lehetőségeket kínálnak a felhasználók számára. Az első, a 802.16e mobil szélessávú szolgáltatásokat nyújt. Lehetővé teszi az információk átvitelét akár 40 Mbps sebességgel a bázisállomástól az előfizetői berendezés felé. A 802.16e MIMO-t azonban lehetőségnek tekintik, és a legegyszerűbb konfigurációban használják - 2x2. A következő kiadásban a 802.16m MIMO kötelező technológiának számít, lehetséges 4x4 konfigurációval. Ebben az esetben a WiMAX már a cellás kommunikációs rendszerekhez köthető, mégpedig azok negyedik generációjához (a nagy adatátviteli sebesség miatt), mert számos, a mobilhálózatokban rejlő funkcióval rendelkezik: roaming, handover, hangkapcsolatok. Mobil használat esetén elméletileg 100 Mbps érhető el. Fix változatban a sebesség elérheti az 1 Gbps-t.
A legnagyobb érdeklődés a MIMO technológia alkalmazása a cellás kommunikációs rendszerekben. Ezt a technológiát a cellás kommunikációs rendszerek harmadik generációja óta alkalmazzák. Például az UMTS szabványban a Rel. 6, a HSPA technológiával együtt használják 20 Mbps-ig, és a Rel. 7 - HSPA+-val, ahol az adatátviteli sebesség eléri a 40 Mbps-t. A MIMO azonban nem talált széles körű alkalmazást a 3G rendszerekben.
A rendszerek, nevezetesen az LTE, lehetővé teszik a MIMO használatát 8x8-ig terjedő konfigurációkban. Ez elméletileg lehetővé teszi az adatok átvitelét a bázisállomásról az előfizetőhöz 300 Mbps felett. Szintén fontos pozitívum a kapcsolat stabil minősége még a cella szélén is. Ebben az esetben még a bázisállomástól jelentős távolságra is, vagy ha távoli helyiségben tartózkodik, az adatátviteli sebesség enyhe csökkenése figyelhető meg.
A digitális forradalom korszakát éljük, kedves névtelen. Mielőtt még volt időnk megszokni néhány új technológiát, már minden oldalról kínálunk még újabbat és fejlettebbet. És miközben azon töprengünk, hogy ez a technológia valóban segít-e a gyorsabb internet elérésében, vagy megint csak pénzért csalnak minket, a tervezők jelenleg egy még újabb technológiát fejlesztenek, amelyet a jelenlegi helyett felajánlanak majd nekünk. mindössze 2 év alatt. Ez vonatkozik a MIMO antennatechnológiára is.
Mi ez a technológia - MIMO? Több bemenet Több kimenet - több bemenet, több kimenet. Először is, a MIMO technológia összetett megoldás, és nem korlátozódik az antennákra. Ennek jobb megértéséhez érdemes egy rövid kitérőt tenni a mobilkommunikáció fejlődésének történetébe. A fejlesztők azzal a feladattal szembesülnek, hogy egységnyi idő alatt nagyobb mennyiségű információt továbbítsanak, pl. sebességet növelni. A vízellátó rendszerhez hasonlóan - időegység alatt nagyobb mennyiségű víz eljuttatása a felhasználóhoz. Ezt megtehetjük a "cső átmérőjének" növelésével, vagy analógia útján a kommunikációs sávszélesség bővítésével. Kezdetben a GSM szabványt a hangforgalomra szabták, és a csatornaszélessége 0,2 MHz volt. Ez elég volt. Ezen kívül problémát jelent a többfelhasználós hozzáférés biztosítása. Megoldható az előfizetők frekvenciával (FDMA) vagy idővel (TDMA) való osztásával. A GSM-ben mindkét módszert egyidejűleg alkalmazzák. Ennek eredményeként egyensúlyban vagyunk a hálózatban lehetséges előfizetők maximális száma és a hangforgalom minimális lehetséges sávszélessége között. A mobilinternet fejlődésével ez a minimális sáv a sebesség növelését szolgáló akadálysávvá vált. A GSM platformon alapuló két technológia, a GPRS és az EDGE elérte a 384 kbps-os sebességkorlátozást. A sebesség további növeléséhez szükség volt az internetes forgalom egyidejű sávszélességének bővítésére, lehetőség szerint a GSM infrastruktúra felhasználásával. Ennek eredményeként kidolgozták az UMTS szabványt. A fő különbség itt a sávszélesség azonnali kiterjesztése 5 MHz-ig, valamint a többfelhasználós hozzáférés biztosítása - a CDMA kódelérési technológia alkalmazása, amelyben egyszerre több előfizető dolgozik egy időben. frekvencia csatorna. Ezt a technológiát W-CDMA-nak hívták, hangsúlyozva, hogy széles sávban működik. Ezt a rendszert harmadik generációs rendszernek nevezték - 3G-nek, de egyben a GSM felépítménye is. Tehát egy széles, 5 MHz-es "csövet" kaptunk, amely lehetővé tette, hogy kezdetben 2 Mbps-ra növeljük a sebességet.
Hogyan tudnánk másképp növelni a sebességet, ha nincs módunk tovább növelni a "cső átmérőjét"? Az áramlást több részre párhuzamosíthatjuk, mindegyik részt külön kis csövön vezetjük át, majd ezeket a különálló áramlásokat a fogadó oldalon egy széles áramlásba egyesíthetjük. Ezenkívül a sebesség a csatornában előforduló hibák valószínűségétől függ. Ha ezt a valószínűséget túlkódolással, továbbítási hibajavítással és jobb rádiómodulációs technikákkal csökkentjük, az arányt is növelhetjük. Mindezek a fejlesztések (a „cső” bővítésével együtt, a csatornánkénti vivők számának növelésével) következetesen felhasználták az UMTS szabvány további fejlesztését, és a HSPA nevet kapták. Ez nem helyettesíti a W-CDMA-t, hanem ennek az alapplatformnak a soft+hard frissítése.
A 3GPP nemzetközi konzorcium a 3G szabványokat dolgozza ki. A táblázat összefoglalja a szabvány különböző kiadásainak néhány jellemzőjét:
| 3G HSPA sebesség és legfontosabb technológiai jellemzők | ||||
|---|---|---|---|---|
| 3GPP kiadás | Technológiák | Lefelé irányuló kapcsolat sebessége (MBPS) | Felfelé irányuló kapcsolati sebesség (MBPS) | |
| Rel 6 | HSPA | 14.4 | 5.7 | |
| Rel 7 | HSPA+ 5 MHz, 2x2 MIMO downlink |
28 | 11 | |
| Rel 8 | DC-HSPA+ 2x5 MHz, 2x2 MIMO downlink |
42 | 11 | |
| Rel 9 | DC-HSPA+ 2x5 MHz, 2x2 MIMO downlink, 2x5 MHz uplink |
84 | 23 | |
| Rel 10 | MC-HSPA+ 4x5 MHz, 2x2 MIMO downlink, 2x5 MHz uplink |
168 | 23 | |
| Rel 11 | MC-HSPA+ 8x5 MHz 2x2/4x4 MIMO downlink, 2x5 MHz 2x2 MIMO uplink |
336 - 672 | 70 | |
A 4G LTE technológia a 3G hálózatokkal való visszamenőleges kompatibilitáson túlmenően, amely lehetővé tette számára, hogy érvényesüljön a WiMAX-szal szemben, még nagyobb, akár 1 Gbps-os és nagyobb sebességek fejlesztésére is képes. Itt még fejlettebb technológiákat alkalmaznak a digitális adatfolyamnak az átviteli felületre történő átvitelére, mint például az OFDM moduláció, amely nagyon jól integrálódik a MIMO technológiával.
Tehát mi az a MIMO? Az áramlás több csatornára történő párhuzamosításával különböző utakon küldheti azokat több antennán keresztül "éteren keresztül", és ugyanazokkal a független antennákkal fogadhatja őket a vevő oldalon. Így több független "csövet" kapunk a levegő interfészen keresztül bővülő sávok nélkül. Ez a fő gondolat MIMO. Amikor a rádióhullámok terjednek a rádiócsatornában, szelektív fading figyelhető meg. Ez különösen a sűrű városi területeken észrevehető, ha az előfizető mozgásban van, vagy a cellaszolgáltatási terület szélén van. Az egyes térbeli „csövekben” a fading nem egyszerre történik. Ezért ha ugyanazt az információt két MIMO csatornán kis késleltetéssel továbbítjuk, előzetesen ráhelyezve egy speciális kódot (az Alamuoti metódus, a kódot varázsnégyzet formájában), visszaállíthatjuk az elveszett szimbólumokat a vételi oldal, ami egyenértékű a jel/zaj 10-12 dB-re történő javításával. Ennek eredményeként ez a technológia ismét a sebesség növekedéséhez vezet. Valójában ez egy jól ismert sokszínű vétel (Rx Diversity), amely szervesen beépült a MIMO technológiába.
Végső soron meg kell értenünk, hogy a MIMO-t az alapon és a modemünkön is támogatni kell. A 4G-ben a MIMO csatornák száma általában kettő - 2, 4, 8 többszöröse (a Wi-Fi rendszerekben elterjedt a háromcsatornás 3x3 rendszer), és javasolt, hogy számuk megegyezzen az alapon és a modem. Ezért ennek a ténynek a javítása érdekében a MIMO vételi∗átviteli csatornákkal van meghatározva - 2x2 MIMO, 4x4 MIMO stb. Eddig főleg 2x2 MIMO-val van dolgunk.
Milyen antennákat használnak a MIMO technológiában? Ezek közönséges antennák, csak kettőnek kell lenniük (2x2 MIMO-hoz). A csatornák szétválasztására ortogonális, úgynevezett X-polarizációt alkalmaznak. Ebben az esetben az egyes antennák polarizációja a függőlegeshez képest 45 ° -kal, egymáshoz képest pedig - 90 ° -kal eltolódik. Egy ilyen polarizációs szög mindkét csatornát egyenrangúvá teszi, mivel az antennák vízszintes / függőleges orientációjával az egyik csatorna elkerülhetetlenül nagyobb csillapítást kapna a földfelszín hatása miatt. Ugyanakkor az antennák közötti 90 °-os polarizációs eltolódás lehetővé teszi a csatornák legalább 18-20 dB-lel történő szétválasztását.
A MIMO-hoz neked és nekem egy modemre van szükségünk két antennabemenettel és két antennával a tetőn. A kérdés azonban továbbra is fennáll, hogy ez a technológia támogatott-e a bázisállomáson. A 4G LTE és WiMAX szabványokban ilyen támogatás az előfizetői eszközök oldalán és az alaplapon egyaránt elérhető. A 3G hálózatban nem minden olyan egyszerű. Több ezer nem MIMO-eszköz működik már a hálózaton, amelyre ennek a technológiainak a bevezetése éppen ellenkező hatást vált ki – csökken a hálózati sávszélesség. Ezért az üzemeltetők még nem sietnek a MIMO mindenhol bevezetésével a 3G hálózatokban. Ahhoz, hogy a bázis nagy sebességet tudjon biztosítani az előfizetőknek, magának is jó közlekedéssel kell rendelkeznie, pl. "vastag csövet" kell rá kötni, lehetőleg optikai szálat, ami szintén nem mindig van így. Ezért a 3G hálózatokban a MIMO technológia jelenleg még gyerekcipőben jár, és a szolgáltatók és a felhasználók is tesztelik, és ez utóbbiak nem mindig járnak sikerrel. Ezért csak a 4G hálózatokban érdemes MIMO antennákkal reménykedni. A nagy nyereségű antennák, például reflektorok, amelyekhez már kereskedelmi forgalomban kaphatók a MIMO betáplálások, használhatók a cella lefedettségi területének szélén.
A Wi-Fi hálózatokban a MIMO technológia az IEEE 802.11n és az IEEE 802.11ac szabványokban rögzített, és már számos eszköz támogatja. Miközben a 2x2 MIMO technológia megjelenésének lehetünk tanúi a 3G-4G hálózatban, a fejlesztők nem ülnek egy helyben. Már most is fejlesztenek 64x64-es MIMO technológiákat adaptív sugárzási mintázattal rendelkező intelligens antennákkal. Azok. ha a kanapéról a fotelba költözünk, vagy kimegyünk a konyhába, ezt a tabletünk észreveszi, és jó irányba fordítja a beépített antennamintát. Szüksége lesz valakinek erre az oldalra akkoriban?
MIMO(Multiple Input Multiple Output - multiple input multiple output) vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben (WIFI, cellás hálózatok) alkalmazott technológia, amely jelentősen javíthatja a rendszer spektrális hatékonyságát, a maximális adatátviteli sebességet és a hálózati kapacitást. A fenti előnyök elérésének fő módja az adatok továbbítása a forrástól a célállomásig több rádiókapcsolaton keresztül, innen kapta a technológia nevét. Tekintsük ennek a kérdésnek a hátterét, és határozzuk meg a fő okokat, amelyek a MIMO technológia széles körű alkalmazását szolgálták.
Évről évre növekszik az igény a magas minőségű szolgáltatást (QoS) magas hibatűrő képességgel rendelkező nagysebességű kapcsolatok iránt. Ezt nagymértékben elősegíti az olyan szolgáltatások megjelenése, mint a VoIP (), VoD () stb. A legtöbb vezeték nélküli technológia azonban nem teszi lehetővé, hogy az előfizetők számára magas színvonalú szolgáltatást nyújtsanak a lefedettségi terület szélén. A cellás és más vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben a kapcsolat minősége, valamint az elérhető adatsebesség gyorsan csökken a (BTS) távolsággal. Ezzel párhuzamosan a szolgáltatások minősége is csökken, ami végső soron ahhoz vezet, hogy a hálózat teljes rádiós lefedettsége alatt nem lehet jó minőségű valós idejű szolgáltatásokat nyújtani. A probléma megoldása érdekében megpróbálhatja a bázisállomásokat a lehető legszorosabban telepíteni, és minden olyan helyen megszervezni a belső lefedettséget, ahol alacsony a jelszint. Ehhez azonban jelentős anyagi költségekre lesz szükség, ami végső soron a szolgáltatás költségének növekedéséhez és a versenyképesség csökkenéséhez vezet. A probléma megoldásához tehát egy eredeti innovációra van szükség, lehetőség szerint a jelenlegi frekvenciatartomány felhasználásával, és nem igényel új hálózati létesítményeket.
A rádióhullámok terjedésének jellemzői
A MIMO technológia működési elveinek megértéséhez figyelembe kell venni az általános térbeli elveket. A különféle vezeték nélküli rádiórendszerek által kibocsátott hullámok 100 MHz feletti tartományban sok tekintetben fénysugarakként viselkednek. Amikor rádióhullámok terjednek egy felületen, az akadály anyagától és méretétől függően az energia egy része elnyelődik, egy része áthalad, a többi pedig visszaverődik. Az elnyelt, visszavert és átvitt energiarészek arányát számos külső tényező befolyásolja, így a jel frekvenciája is. Sőt, a visszavert és áthaladó jelenergiák megváltoztathatják további terjedésük irányát, és maga a jel több hullámra oszlik.
A fenti törvények szerint terjedő jel a forrástól a vevőig, miután számos akadállyal találkozik, sok hullámra oszlik, amelyeknek csak egy része jut el a vevőhöz. A vevőt elérő hullámok mindegyike úgynevezett jelterjedési utat képez. Sőt, mivel a különböző hullámok különböző számú akadályról verődnek vissza, és különböző távolságokat utaznak el, a különböző utak eltérőek.
Sűrű városi környezetben a nagyszámú akadály, például épületek, fák, autók stb. miatt nagyon gyakori az olyan helyzet, amikor nincs rálátás az (MS) és a bázisállomás (BTS) antennái között. Ebben az esetben a vevő jelét csak visszavert hullámokon keresztül érhetjük el. Azonban, mint fentebb megjegyeztük, az ismételten visszavert jelnek már nincs kezdeti energiája, és késéssel érkezhet meg. Külön nehézséget okoz az is, hogy a tárgyak nem mindig maradnak helyben, és a helyzet idővel jelentősen változhat. Ebben a tekintetben probléma merül fel - ez a vezeték nélküli kommunikációs rendszerek egyik legjelentősebb problémája.
Többutas terjedés – probléma vagy előny?
A többutas jelterjedés leküzdésére többféle megoldást alkalmaznak. Az egyik leggyakoribb technológia a Receive Diversity -. Lényege abban rejlik, hogy nem egy, hanem több antennát (általában kettőt, ritkábban négyet) használnak a jel vételére, amelyek egymástól távol helyezkednek el. Így a címzettnek nem egy, hanem két másolata van a továbbított jelből, amely különböző módon érkezett. Ez lehetővé teszi több energia gyűjtését az eredeti jelből, hiszen Előfordulhat, hogy az egyik antenna által vett hullámokat a másik nem veszi, és fordítva. Ezenkívül az egyik antennához fázison kívül érkező jelek fázisban érkezhetnek a másikhoz. Ezt a rádióinterfész-szervezési sémát SIMO-nak (Single Input Multiple Output) nevezhetjük, szemben a szabványos Single Input Single Output (SISO) sémával. Fordított megközelítés is alkalmazható: amikor több antennát használunk adásra és egyet vételre. Ez növeli a vevő által vett eredeti jel összenergiáját is. Ezt a sémát több bemenetű egykimenetnek (MISO) hívják. Mindkét sémában (SIMO és MISO) több antenna van felszerelve a bázisállomás oldalára, mivel nehéz megvalósítani az antenna diverzitást egy mobil eszközben kellően nagy távolságra anélkül, hogy magának a végberendezésnek a méreteit megnövelnénk.
A további okoskodás eredményeként eljutunk a Multiple Input Multiple Output (MIMO) sémához. Ebben az esetben több antenna van felszerelve az adáshoz és a vételhez. A fenti sémákkal ellentétben azonban ez a diverzitási séma nemcsak a többutas jelterjedés kezelését teszi lehetővé, hanem további előnyök megszerzését is. Több adó- és vevőantenna használatával minden adó/vevő antennapárhoz külön útvonal rendelhető az információ továbbításához. Ebben az esetben a diverzitás vételt a fennmaradó antennák végzik, és ez az antenna egyben további antennaként is szolgál más átviteli útvonalakhoz. Ennek eredményeként elméletileg lehetséges annyiszor növelni az adatsebességet, ahány további antennát használnak. Az egyes rádióutak minősége azonban jelentős korlátozást jelent.
Hogyan működik a MIMO
Mint fentebb említettük, a MIMO technológia megszervezése több antenna telepítését igényli az adó és a vevő oldalon. Általában azonos számú antennát telepítenek a rendszer bemenetére és kimenetére, mivel ebben az esetben eléri a maximális adatátviteli sebességet. A vételi és adási antennák számának megjelenítésére a MIMO technológia nevével együtt általában az "AxB" jelölést említik, ahol A a rendszer bemenetén lévő antennák száma, B pedig a kimeneten. . A rendszer ebben az esetben a rádiókapcsolatra vonatkozik.
A MIMO technológia működéséhez a hagyományos rendszerekhez képest némi változtatásra van szükség az adó szerkezetében. Tekintsük csak az egyik lehetséges, legegyszerűbb módot a MIMO technológia megszervezésére. Mindenekelőtt az adó oldalon egy folyamosztóra van szükség, amely az átvitelre szánt adatokat több kis sebességű alfolyamra osztja, amelyek száma az antennák számától függ. Például MIMO 4x4 és 200 Mb/s bemeneti adatsebesség esetén az osztó 4 db 50 Mb/s sebességű adatfolyamot hoz létre. Ezen túlmenően mindegyik adatfolyamot a saját antennáján keresztül kell továbbítani. Az adóantennákat általában bizonyos térbeli elválasztással állítják be, hogy a lehető legtöbb hamis jelet biztosítsák, amelyek többútvonalból származnak. A MIMO technológia egyik lehetséges szervezési módja szerint a jelet az egyes antennáktól eltérő polarizációval továbbítják, ami lehetővé teszi annak azonosítását vételkor. A legegyszerűbb esetben azonban minden átvitt jelet maga az átviteli közeg jelöl (időkésleltetés és egyéb torzítások).
A vevő oldalon több antenna fogad jelet a rádióból. Sőt, a vevőoldali antennák is némi térbeli diverzitással vannak felszerelve, aminek köszönhetően a korábban tárgyalt diverzitás vétel biztosított. A vett jelek a vevőkészülékekbe kerülnek, amelyek száma megfelel az antennák és az átviteli utak számának. Ezenkívül mindegyik vevőegység a rendszer összes antennájáról kap jeleket. Ezen összeadók mindegyike csak annak az útnak a jelenergiáját vonja ki a teljes áramlásból, amelyért felelős. Teszi ezt vagy valamilyen előre meghatározott jel szerint, hogy mindegyik jel fel volt szerelve, vagy a késleltetés, csillapítás, fáziseltolódás elemzése miatt, pl. a terjesztési közeg torzulásainak vagy „ujjlenyomatának” halmaza. A rendszer működésétől függően (Bell Laboratories Layered Space-Time – BLAST, Selective Per Antenna Rate Control (SPARC) stb.) a továbbított jel egy bizonyos idő elteltével megismételhető, vagy kis késéssel továbbítható más antennákon keresztül.
Egy MIMO technológiát alkalmazó rendszerben szokatlan jelenség fordulhat elő, hogy a MIMO rendszer adatsebessége csökkenhet, ha a jelforrás és a vevő között rálátás van. Ennek oka elsősorban a környező tér torzulásainak súlyosságának csökkenése, amely minden jelet megjelöl. Ennek eredményeként a vevő oldalon problémássá válik a jelek szétválasztása, és ezek kezdik egymást befolyásolni. Így minél jobb a rádiókapcsolat minősége, annál kevesebb előny származik a MIMO-ból.
Többfelhasználós MIMO (MU-MIMO)
A rádiókommunikáció megszervezésének fenti elve az úgynevezett egyfelhasználós MIMO-ra (SU-MIMO) vonatkozik, ahol csak egy információadó és -vevő van. Ebben az esetben az adó és a vevő is egyértelműen összehangolhatja tevékenységét, ugyanakkor nincs meglepetés, amikor új felhasználók jelenhetnek meg az éterben. Egy ilyen séma meglehetősen alkalmas kis rendszerekre, például otthoni irodai kommunikáció megszervezésére két eszköz között. Viszont a legtöbb rendszer, mint például a WI-FI, WIMAX, cellás kommunikációs rendszerek többfelhasználós, pl. egyetlen központtal és több távoli objektummal rendelkeznek, amelyek mindegyikével rádiókapcsolatot kell szervezni. Így két probléma merül fel: egyrészt a bázisállomásnak ugyanazon az antennarendszeren keresztül kell jelet továbbítania sok előfizetőnek (MIMO broadcast), ugyanakkor ugyanazon az antennán keresztül több előfizetőtől is kell jelet fogadnia (MIMO MAC - Több hozzáférésű csatorna).
Az uplink irányban - az MS-től a BTS-ig a felhasználók egyidejűleg, ugyanazon a frekvencián továbbítják információikat. Ebben az esetben a bázisállomás számára nehézség adódik: el kell választani a különböző előfizetőktől érkező jeleket. A probléma kezelésének egyik lehetséges módja a lineáris feldolgozási módszer is, amely előzetesen továbbított jelet biztosít. Az eredeti jelet ennek a módszernek megfelelően egy mátrixszal szorozzák meg, amely más előfizetők interferenciáját tükröző együtthatókból áll. A mátrix összeállítása az aktuális helyzet alapján történik az éterben: az előfizetők száma, az átviteli sebesség stb. Így az adás előtt a jel torzításnak van kitéve, amely fordított a rádióadás során tapasztalt torzításnak.
Lefelé irányuló kapcsolat esetén - a BTS-től az MS-ig terjedő irány - a bázisállomás egyszerre továbbít jeleket ugyanazon a csatornán egyszerre több előfizetőnek. Ez oda vezet, hogy az egyik előfizető számára továbbított jel befolyásolja az összes többi jel vételét, pl. interferencia lép fel. A probléma megoldásának lehetséges módjai a piszkos papír kódolási technológia („piszkos papír”) használata vagy alkalmazása. Nézzük meg közelebbről a piszkos papír technológiát. Működési elve a rádió jelenlegi állapotának és az aktív előfizetők számának elemzésén alapul. Az egyetlen (első) előfizető kódolás, adatai megváltoztatása nélkül továbbítja adatait a bázisállomásra, mert. nincs interferencia más előfizetők részéről. A második előfizető kódolni fogja, azaz. változtassa meg jelének energiáját, hogy ne zavarja az elsőt, és ne tegye ki jelét az elsőtől származó befolyásnak. Az aktív előfizetők száma és az általuk továbbított jelek hatása alapján ezt az elvet fogják követni a rendszerbe később felvett előfizetők is.
A MIMO alkalmazása
A MIMO technológia az elmúlt évtizedben az egyik legrelevánsabb módja a vezeték nélküli kommunikációs rendszerek áteresztőképességének és kapacitásának növelésének. Nézzünk meg néhány példát a MIMO használatára különféle kommunikációs rendszerekben.
A WiFi 802.11n szabvány a MIMO technológia használatának egyik legszembetűnőbb példája. Elmondása szerint akár 300 Mbps sebesség fenntartását teszi lehetővé. Sőt, a korábbi szabvány 802.11g csak 50 Mbps-t tett lehetővé. Az új szabvány az adatsebesség növelése mellett a MIMO-nak köszönhetően jobb minőségű szolgáltatási teljesítményt is lehetővé tesz az alacsony térerősségű helyeken. A 802.11n nem csak a pont / többpontos rendszerekben (Point / Multipoint) használatos - a WiFi technológia használatának legelterjedtebb rése a LAN (Local Area Network) szervezésére, hanem a fővonali kommunikáció megszervezésére használt pont / pont kapcsolatok szervezésére is. több száz Mbps sebességű csatornákat, és lehetővé teszi az adatok több tíz kilométeres (akár 50 km) továbbítását.
A WiMAX szabványnak két olyan kiadása is van, amelyek a MIMO technológia segítségével új lehetőségeket kínálnak a felhasználók számára. Az első, a 802.16e mobil szélessávú szolgáltatásokat nyújt. Lehetővé teszi az információk átvitelét akár 40 Mbps sebességgel a bázisállomástól az előfizetői berendezés felé. A 802.16e MIMO-t azonban lehetőségnek tekintik, és a legegyszerűbb konfigurációban használják - 2x2. A következő kiadásban a 802.16m MIMO kötelező technológiának számít, lehetséges 4x4 konfigurációval. Ebben az esetben a WiMAX már a cellás kommunikációs rendszerekhez köthető, mégpedig azok negyedik generációjához (a nagy adatátviteli sebesség miatt), mert számos, a mobilhálózatokban rejlő tulajdonsággal rendelkezik: hangkapcsolatok. Mobil használat esetén elméletileg 100 Mbps érhető el. Fix változatban a sebesség elérheti az 1 Gbps-t.
A legnagyobb érdeklődés a MIMO technológia alkalmazása a cellás kommunikációs rendszerekben. Ezt a technológiát a cellás kommunikációs rendszerek harmadik generációja óta alkalmazzák. Például a szabványban a Rel. 6, a HSPA technológiával együtt használják 20 Mbps-ig, és a Rel. 7 - HSPA+-val, ahol az adatátviteli sebesség eléri a 40 Mbps-t. A MIMO azonban nem talált széles körű alkalmazást a 3G rendszerekben.
A rendszerek, nevezetesen az LTE, lehetővé teszik a MIMO használatát 8x8-ig terjedő konfigurációkban. Ez elméletileg lehetővé teszi az adatok átvitelét a bázisállomásról az előfizetőhöz 300 Mbps felett. Szintén fontos pozitívum a kapcsolat stabil minősége még a szélén is. Ebben az esetben még a bázisállomástól jelentős távolságra is, vagy ha távoli helyiségben tartózkodik, az adatátviteli sebesség enyhe csökkenése figyelhető meg.
Így a MIMO technológia szinte minden vezeték nélküli adatátviteli rendszerben alkalmazható. És a benne rejlő lehetőségek nem merültek ki. Már folyamatban van az új antennakonfigurációs lehetőségek fejlesztése, akár 64x64 MIMO-ig. Ez lehetővé teszi a jövőben még nagyobb adatsebesség, hálózati kapacitás és spektrális hatékonyság elérését.
A WiFi az IEEE 802.11 szabványon alapuló vezeték nélküli hálózatok márkaneve. A mindennapi életben a vezeték nélküli hálózat használói a "WiFi technológia" kifejezést nem kereskedelmi...
A WiFi az IEEE 802.11 szabványon alapuló vezeték nélküli hálózatok márkaneve. A mindennapi életben a vezeték nélküli hálózat használói a "WiFi technológia" kifejezést nem kereskedelmi...
Betöltés...