MIMO (Multiple Input Multiple Output) je metoda koordiniranog korištenja nekoliko radio antena u bežičnim mrežnim komunikacijama, distribuiranih u današnjim kućnim širokopojasnim usmjerivačima iu LTE i WiMAX mobilnim mrežama.

Kako funkcionira?

Wi-Fi router s MIMO tehnologijom koristi iste mrežne protokole kao i obični jednokanalni. Oni pružaju bolje performanse poboljšavajući prijenos i prijem podataka putem bežične veze. Konkretno, mrežni promet između klijenata i usmjerivača organiziran je u zasebne tokove koji se prenose paralelno, s naknadnim obnavljanjem uređaja.


MIMO tehnologija može povećati propusnost, propusnost i pouzdanost prijenosa pri visokom riziku od smetnji od druge bežične opreme.

Primjena u Wi-Fi mrežama

MIMO tehnologija je uključena u standard iz verzije 80211 n. Njegova uporaba poboljšava performanse i dostupnost mrežnih veza od konvencionalnih usmjerivača. Broj antena može varirati. Na primjer, MIMO 2x2 pretpostavlja postojanje dvije antene i dva odašiljača koji mogu primati i prenositi na dva kanala. Kako bi iskoristili prednosti ove tehnologije i ostvarili njezine prednosti, klijentski uređaj i usmjerivač moraju uspostaviti MIMO vezu između sebe. Mora biti dokumentacija za korištenu opremuNaznačeno je podržava li ona takvu priliku. Još jedan jednostavan način da provjerite koristi li se ova tehnologija u mrežnoj vezi nije.

SU-MIMO i MU-MIMO

Prva generacija tehnologije, predstavljena u standardu 80211 n, podržavala je metodu jednog korisnika (SU). U usporedbi s tradicionalnim rješenjima, kada sve antene usmjerivača trebaju biti koordinirane za komunikaciju s jednim klijentskim uređajem, SU-MIMO vam omogućuje da svaki od njih rasporedite između različitih uređaja. Multi-User (MU) MIMO tehnologija je stvorena za korištenje na Wi-Fi 80211 ac mrežama na frekvenciji od 5 GHz. Ako je prethodni standard zahtijevao da usmjerivači upravljaju svojim klijentskim vezama (jedan po jedan), MU-MIMO antene mogu paralelno osigurati komunikaciju s više klijenata. Metoda s više korisnika poboljšava učinkovitost spojeva. Međutim, čak i ako 80211 ac usmjerivač ima potrebnu hardversku podršku za MIMO tehnologiju, postoje i druga ograničenja:

ograničen broj istodobnih klijentskih veza (2-4) je podržan, ovisno o konfiguraciji antene;

koordinacija antena osigurava se samo u jednom smjeru - od usmjerivača do klijenta.

MIMO i mobilne komunikacije

Tehnologija se koristi u različitim vrstama bežičnih mreža. Sve više primjenjuje u staničnoj komunikaciji (4G i 5G) u nekoliko oblika:

MIMO mreže - koordinirani prijenos signala između baznih stanica;

Masivni MIMO - upotreba velikog broja (stotina) antena;

milimetaravalovi - korištenje ultra-visokih frekvencijskih pojaseva, koji imaju propusnost veću nego u rasponima licenciranim za 3G i 4G.

Mrežna tehnologija

Kako bi se razumjelo kako radi MU-MIMO, treba razmotriti kako paketi podataka obrađuju tradicionalne bežične usmjerivače. Dobro se slaže s slanjem i primanjem podataka, ali samo u jednom smjeru. Drugim riječima, može komunicirati samo s jednim uređajem odjednom. Na primjer, ako se videozapis preuzme, ne možete istovremeno emitirati online konzolu za videoigre.
Korisnik može pokrenuti više uređaja na Wi-Fi mreži, a usmjerivač vrlo brzo prenosi bitove podataka. Međutim, u isto vrijeme može pristupiti samo jednom uređaju, što je glavni razlog smanjenja kvalitete veze ako je propusnost Wi-Fi mreže preniska. Budući da djeluje, sama sebi ne posvećuje mnogo pozornosti. Međutim, performanse usmjerivača koji istodobno prenosi podatke na više uređaja može se poboljšati. Istovremeno će raditi brže i pružiti zanimljivije konfiguracije mreže. Zbog toga je došlo do razvoja poput MU-MIMO-a, koji su na kraju uključeni u trenutne standarde bežične komunikacije. Ovi razvoji omogućuju naprednim usmjerivačima interakciju s više uređaja odjednom.

Kratka povijest: SU nasuprot MU

MIMO s jednim ili više korisnika predstavljaju različite načine komuniciranja usmjerivača s više uređaja. Prvi je stariji. SU standardno dopušteno slanjei primati podatke odjednom za nekoliko tokova, ovisno o broju dostupnih antena, od kojih svaka može raditi s različitim uređajima. SU je uključena u nadogradnju 80211 n 2007 i počela postupno uvoditi nove proizvodne linije. Međutim, SU-MIMO je ograničen uz antene. Iako se može povezati nekoliko uređaja, još uvijek se moraju nositi s usmjerivačem koji može raditi samo s jednim od njih. Brzine prijenosa podataka su se povećale, barijere su postale manje problem, ali postoji mnogo mogućnosti za poboljšanje.
MU-MIMO je standard razvijen s SU-MIMO i SDMA (višestruki pristup s prostornim odvajanjem kanala). Tehnologija baznoj stanici omogućuje interakciju s više uređaja, koristeći zasebni tok za svaku od njih, kao da svi imaju vlastiti usmjerivač. U konačnici, MU podrška je dodana u 80211 ac ažuriranje u 2013. Nakon nekoliko godina razvoja, proizvođači su počeli da uključuju tu značajku u svoje proizvode.

Prednosti MU-MIMO-a

Ovo je fascinantna tehnologija, budući da ima značajan utjecaj na svakodnevnu uporabu Wi-Fi-ja bez izravne promjene propusnosti ili drugih ključnih bežičnih parametara. Mreže postaju mnogo učinkovitije. Kako bi se osigurala stabilna veza s prijenosnim računalom, telefonom, tabletom ili računalom, standard ne zahtijeva prisustvo više antena u usmjerivaču. Svaki takav uređaj ne smije dijeliti svoj MIMO kanal s drugima. To je osobito vidljivo kod streamingaprijenos podataka ili druge složene zadatke. Brzina Interneta subjektivno raste, a veza se uspostavlja sigurnije, iako u stvarnosti postaje inteligentnija za umrežavanje. Također povećava broj istodobno servisiranih uređaja.

MU-MIMO granica

Mreža s više pristupnih mreža također ima određena ograničenja koja treba spomenuti. Postojeći standardi podržavaju 4 uređaja, ali vam dopuštaju da dodate više i morat će dijeliti tok koji se vraća na SU-MIMO probleme. Tehnologija se uglavnom koristi u nizvodnim komunikacijskim kanalima i ograničena je kada je riječ o izlazu. Osim toga, MU-MIMO usmjerivač mora imati više informacija o statusu uređaja i kanala nego što to zahtijevaju prethodne norme. To otežava upravljanje bežičnim mrežama i njihovo rješavanje. MU-MIMO također upravlja tehnologija. To znači da 2 uređaja jedan do drugog ne mogu istovremeno koristiti različite kanale. Na primjer, ako muškarac gleda TV emisiju i njegova supruga šalje PS4 igru ​​na svoju Vita putem Remote Playa, i dalje će morati dijeliti propusnost. Usmjerivač može osigurati diskretne struje samo za uređaje koji se nalaze u različitim smjerovima.

Massive MIMO

S pojavom pete generacije (5G) bežičnih mreža, povećanje broja pametnih telefona i novih aplikacija rezultiralo je 100-strukim povećanjem njihove potrebne propusnosti u odnosu na LTE. Nova tehnologija Massive MIMO, koja je dana posljednjih godinaPažnja je usmjerena na značajno povećanje učinkovitosti telekomunikacijskih mreža na dosad nezabilježene razine. S nestašicama i visokim troškovima dostupnih resursa, operatori su privučeni povećanjem propusnog opsega u opsegu ispod 6 GHz. Unatoč značajnom napretku, Massive MIMO je daleko od savršenog. Tehnologija se i dalje aktivno proučava kako u akademskim krugovima tako iu industriji, gdje inženjeri nastoje postići teorijske rezultate s komercijalno prihvatljivim rješenjima. Masivni MIMO može pomoći u rješavanju dva ključna pitanja - propusnost i pokrivenost. Za mobilne operatere, frekvencijski pojas ostaje oskudan i relativno skup, ali je ključni uvjet za povećanje brzine prijenosa signala. U gradovima, interval između baznih stanica je zbog propusnosti, a ne pokrivenost, što zahtijeva implementaciju velikog broja njih i dovodi do dodatnih troškova. Massive MIMO omogućuje povećanje kapaciteta postojeće mreže. U područjima gdje je razmještanje baznih stanica zbog pokrivenosti, tehnologija može povećati opseg njihovih aktivnosti.