Что такое MU-MIMO: простой рассказ о сложной технологии

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня мы с вами вместе будем разбираться с технологией MU-MIMO. Все мы понимаем, что каждый день число пользователей интернетом растет, а многие работают с мощными устройствами для выполнения ресурсоемких задач. В такой ситуации происходят задержки при подключении к Wi-Fi сети, долго открываются страницы, медленно скачиваются файлы.

А всему виной – технология однопользовательской передачи данных SU-MIMO. Давайте разбираться, чем же лучше MU-MIMO, что это такое вообще и как работает.

Постараюсь рассказать простым языком, но если вдруг будут вопросы, сразу пишите в комментарии!

Определение

Начну, пожалуй, с определения – что представляет собой MIMO. Это метод пространственного кодирования сигнала, который увеличивает полосу пропускания канала, где передача и прием данных происходят системами из нескольких антенн. Антенны разносят таким образом, чтобы корреляционная зависимость между соседними была слабой.

Для повышения пропускной способности и получения необходимой скорости передачи данных эффективны именно такие антенны. А системы с ними получили название MIMO. Технология широко применяется в локальных беспроводных сетях протокола 802.11 n, ac, а также LTE и ViMAX.

В переводе с английского MIMO (Multiple Input Multiple Output) переводится как «множество входов, множество выходов». То есть сигнал на одном канале передается несколькими приемниками и передатчиками. Например, изучая характеристики Wi-Fi устройства, можно увидеть такие параметры – 3*2. Это значит – 3 передатчика и 2 принимающих антенны.

Если говорить о связи с Wi-Fi, то именно метод MIMO позволил увеличить максимальную теоретическую скорость до 300 Мбит/с. Это послужило возникновению стандарта 802.11 n, который повсеместно работает по сей день. Этот протокол работает при стандартной ширине канала 20 МГц, но также позволяет применять широкополосной – 40 МГц. Это дает высокую пропускную способность – мы без торможений можем играть в онлайн-игры, скачивать «тяжелые» файлы, общаться по видео в режиме реального времени.

Целый видео-урок об основах Wi-Fi, в том числе и про MIMO, можно посмотреть здесь:

Типы

В зависимости от числа пользователей, которым одновременно идет передача данных, есть два вида технологии:

1. SU-MIMO – однопользовательская система.
2. MU-MIMO – многопользовательская система.

Проще говоря, если применяется SU-MIMO, в определенный временной промежуток потоки данных идут одному пользователю. Технология предоставляет многоканальные входные и выходные потоки одному устройству. Пока Wi-Fi устройство адресата получает или принимает данные, другие клиенты находятся в ожидании.

MU-MIMO позволяет нескольким пользователям принимать несколько потоков данных. Она базируется на технологии SU-MIMO, но обеспечивает одновременную связь точки доступа с несколькими устройствами.

MU-MIMO создает до 4 одновременных подключений для нескольких пользователей, передавая по 4 потока данных одновременно. В результате клиенты не делят между собой соединение и улучшается производительность сети.

Особенности

А теперь несколько фактов, которые помогут нам до конца разобраться в технологии:

1. MU-MIMO работает только в диапазоне 5 ГГц. На рынке сетевого оборудования появляется все больше двухдиапазонных маршрутизаторов с поддержкой технологии. Например, TP-Link Archer C2600. Вообще отличить роутер, который работает с MU-MIMO можно по количеству антенн – их там не меньше 4-х.

2. MU-MIMO использует технологию Beamforming. Благодаря ей, сигналы направляются не бездумно, а в направлении беспроводного устройства. Эта направленность позволяет увеличить дальность сигнала и повысить скорость.
3. К сожалению, не может обслуживать неограниченное число клиентов и потоков данных. Например, роутер с поддержкой трех потоков может одновременно работать с тремя Wi-Fi устройствами без торможений.
4. Чтобы пользоваться преимуществами метода, принимающее устройство должно иметь поддержку MU-MIMO. Здесь достаточно одной антенны – пользовательское устройство примет поток данных от роутера.
5. Производители Wi-Fi модулей утверждают, что компании, выпускающие смартфоны, роутеры, точки доступа и другие сетевые устройства, заложили поддержку технологии в свои продукты. Я думаю, об этом должна быть информация в руководстве. Как обещают производители, достаточно обновить программное обеспечение на таком гаджете, и пользователь получит поддержку технологии.
6. Некоторая выгода будет у устройств, которые не поддерживают этот метод. Часть клиентов с поддержкой MU-MIMO будет обслуживаться быстрее, а до других гаджетов очередь будет доходить быстрее.
7. Технология поможет оптимизировать беспроводные сети с большим количеством клиентов – например, в общественном месте или на работе.
8. Трафик, передаваемый с помощью архитектуры MU-MIMO, сложно перехватить. Это повышает безопасность беспроводной сети.

Эти 8 пунктов рассказывают об особенностях технологии. Надеюсь, объяснила все понятно.

Обзор роутеров

Ну и в конце статьи хочу сделать краткий обзор нескольких моделей маршрутизаторов с поддержкой MU-MIMO.

ASUS RT-AC87U

Мощная машинка за 12000 рублей. Без проблем подойдет для видеоконференций и передачи потоков мультимедиа различного объема. Применение технологии 4*4 MU-MIMO дает ровный сигнал на площади в 465 кв. м. Пользователи отмечают, что даже при одновременном подключении нескольких устройств нет падения пропускной способности.

Краткие характеристики:

• Стандарт Wi-Fi – 802.11 a/b/g/n/ac.
• Диапазон частот – 2,4, 5 ГГц.
• Максимальная скорость передачи данных по Wi-Fi – 1734 Мбит/с.
• Скорость LAN – 1000 Мбит/с.
• Антенны – 4.
• Порт USB – 2 (2.0 и 3.0).

TP-LINK Archer C2600

Современное решение для подключения большого количества пользователей примерно за 15000 рублей. Используемый стандарт 802.11 ac суммарно дает максимальную скорость до 2600 Мбит/с – 800 Мбит в диапазоне 2,4, до 1733 Мбит/с на частоте 5 ГГц.

Применение архитектуры многопользовательского MIMO улучшает производительность и пропускную способность Wi-Fi сети. У роутера 4 внешние несъемные антенны с мощным усилением. Порты гигабитные, USB разъемы поколения 3.0.

Linksys EA8500

Примерная стоимость маршрутизатора – 19000 рублей. Что можно выделить:

1. Поддержка технологии 4*4 MU-MIMO, что позволяет без задержек работать с высокопроизводительными сетевыми сервисами.
2. 4 антенны обеспечивают устойчивый сигнал и хорошее покрытие, формируют 6 потоков для передачи сигнала.
3. Можно одновременно подключать Смарт-ТВ, игровые приставки, планшеты, не переживая за пропускную способность.
4. 4 гигабитных LAN порта предназначены для подключения до 4 сетевых устройств. Порты USB 2.0 и 3.0 дают возможность для соединения с периферийными устройствами.

Обзор роутера в формате видео предлагаю посмотреть тут:

Вот еще несколько моделей роутеров с поддержкой многопользовательского MIMO:

• Zyxel Keenetic Giga KN-1010.
• TP-LINK Archer C6 (кстати, вполне бюджетный – не дороже 3500 рублей).
• D-Link DIR-853 (тоже недорогой – примерно 4000 рублей).
• Xiaomi Mi Router Pro.
• Tenda AC5.

Напишите нам, про какую модель вы хотели бы узнать подробно. Обязательно сделаем обзор. А я прощаюсь, до встречи!