mu mimo что это роутер
Технология MU-MIMO. Шаг в будущее
Наверняка каждый из читающих этот текст не раз сталкивался с проблемой медленной работы интернета и долгой загрузки страниц при подключении к беспроводной сети. Кто-то грешит на провайдера, кто-то — на плохой роутер. Конечно, все это действительно может оказаться причиной проблем, однако часто бывает так, что на нескольких устройствах дома интернет работает нормально, а на один-единственный ноутбук или смартфон его не хватает. Аналогичные ситуации случаются и в общественных местах: заехав в отель или просто зайдя в кафе и подключившись к Wi-Fi, вы ждете загрузки страницы очень долго, скорость и качество соединения оставляют желать лучшего. Причина таких сложностей — устаревшая технология SU-MIMO, которая не способна передавать данные на несколько источников одновременно. Сегодня все больше роутеров и компьютеров поддерживают технологию MU-MIMO, которая призвана решить эти проблемы. Поговорим о том, что это за технология и как она поможет улучшить качество беспроводного соединения.
Для начала несколько слов о терминах: вообще, MIMO расшифровывается как multiple input, multiple output (множественный ввод, множественный вывод). Этой технологии больше 10 лет, по ней работает подавляющее большинство современных роутеров. По сути это метод кодирования сигнала, который построен на большом количестве каналов, передающих и принимающих данные. До недавнего времени наибольшее распространение имела технология SU-MIMO (Single-user) — так называются однопользовательские системы. В последние годы популярность набирают многопользовательские MU-MIMO (Multi-user). Различия становятся понятны из названия: SU-MIMO может получать и передавать данные только на одно устройство одновременно — все остальные ждут своей очереди, наблюдая за крутящимся ползунком загрузки страницы в браузере. MU-MIMO же может работать одновременно с несколькими устройствами — это снижает время ожидания и увеличивает пропускную способность канала. Для понимания принципа работы приведем такой пример. Представьте, что вы работаете на производстве, куда каждое утро приходите и стоите в длинной очереди. Поскольку турникет один, в него может единовременно зайти только один человек. Это SU-MIMO со всеми его ожиданиями и неудобствами. Потом в один прекрасный день вы привычным маршрутом приезжаете на любимую работу — а очередей нет, поскольку вместо одного турникета стоят десять. Примерно это же происходит при смене технологии роутера с SU-MIMO на MU-MIMO: задержка и ожидание снижаются, данные передаются быстрее на все устройства одновременно.
Многие испытывают сложности с медленной работой интернета по Wi-Fi от случая к случаю — и кажется, если это происходит редко, зачем вообще задумываться о смене роутера и каких-то технологиях? Однако дело в том, что объем данных и количество устройств, которым нужен интернет, растет ежегодно — если еще 10 лет назад люди воспринимали умный дом как далекое будущее, которое наступит скорее не на нашем веку, то сегодня у каждого второго по прихожей ездит робот-пылесос, а мультиварка готовит ужин к приходу хозяина. Всем этим устройствам нужен интернет, и есть все основания полагать, что эта тенденция будет лишь усиливаться. А если вашему роутеру пять или больше лет и он уже близок к пределу своих возможностей, серьезные нагрузки могут привести к еще более нестабильной работе интернета. Здесь и будет полезно устройство с технологией MU-MIMO: тогда роутер сможет нормально работать с большим количеством устройств одновременно, не обрезая скорость и не снижая качество соединения. А все ваши ноутбуки/смартфоны/мультиварки не будут ждать своей очереди и постоянно отправлять запросы на подключение — это положительно скажется и на энергопотреблении. В качестве примеров роутеров с поддержкой MU-MIMO можно привести Keenetic Extra (KN-1711) или Xiaomi Mi AIoT Router AC2350 — а вообще, таких роутеров на рынке десятки, если не сотни, вы наверняка сможете найти подходящую модель от производителя, который вам ближе.
Технология MU-MIMO используется не только в роутерах, но и в компьютерах и ноутбуках. Обычно ею оснащаются устройства корпоративного и бизнес-сегмента (например, линейки Swift, TravelMate, Aspire от Acer). Это делается для того, чтобы устройство стабильнее принимало сигнал в любых условиях. Сети сегодня работают на частотах 2.4 и 5 ГГц. И если одна частота загружена, ноутбук с двухдиапазонным Wi-Fi-модулем сможет переключиться на вторую или работать с обеими частотами в зависимости от условий для достижения лучшего результата. Это незаменимо при работе в забитом офисе со старыми роутерами или просто в кафе, где помимо вас интернетом пользуется большое количество посетителей.
Технология MU-MIMO только набирает популярность — практически каждый месяц все больше моделей роутеров и компьютеров получают поддержку нового стандарта. С увеличением количества устройств, соединенных с интернетом, с ростом скорости соединения и повышением требований к комфорту использования интернета уже сейчас можно сказать, что за MU-MIMO будущее — и чем раньше пользователь переходит на новую технологию, тем это будущее ближе.
MU-MIMO
802.11ac 2.0
Вас беспокоит проблема задержек при подключении?
Количество подключаемых Wi-Fi устройств в среднем доме или офисе постоянно увеличивается. Параллельно с этим все больше устройств используются для выполнения ресурсоёмких задач. В результате пользователи испытывают низкую производительность Wi-Fi.
Сниженная производительность Wi-Fi
Почему MU-MIMO?
В целях улучшения производительности Wi-Fi режиму SU-MIMO (однопользовательский MIMO) нужна модернизация. Большинство Wi-Fi маршрутизаторов с SU-MIMO отправляют данные одному пользователю в один момент времени. Наши маршрутизаторы обычно обеспечивают 3 или более потоков данных, но большинство принимающих устройств, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки (и даже Apple TV) обычно получают 1
2 потока данных – таким образом, пользователи не получают максимум от возможностей роутера. Например, 3×3 11ac Wi-Fi маршрутизатор с SU-MIMO поддерживает максимальную скорость Wi-Fi до 1,3 Гбит/с. Но смартфон или планшет с одной антенной поддерживает максимальную скорость до 433 Мбит/с, оставляя незадействованной 867 Мбит/с пропускной способности.
Таким образом, MU-MIMO предназначен улучшить производительность режима SU-MIMO.
Что такое MU-MIMO?
Обыкновенные WI-Fi маршрутизаторы с однопользовательским MIMO отправляют данные только одному устройству в один момент времени. Другим пользователям, подключённым к данному соединению, приходится ожидать. Это снижает производительность и общую пропускную способность. Этот эффект становится выражен ещё сильнее при подключении большего числа пользователей и просмотра ими мультимедийного контента, такого как HD-видео.
MU-MIMO решает эту проблему, создавая 3 одновременных соединения для отправки нескольким пользователям по 3 потока данных одновременно. Благодаря технологическому преимуществу технологии MU-MIMO может обеспечивать больше пространственных потоков и отправлять данные большему числу клиентов одновременно.
В чем преимущества MU-MIMO для пользователей?
Множественная производительность – увеличенная пропускная способность и сниженная задержка
Поскольку сеть MU-MIMO не требует, чтобы клиентские устройства поочерёдно делили соединение, время ожидания значительно снижается, что обеспечивает быструю работу сети и клиентских устройств.
Больше пользователей
Маршрутизатор с MU-MIMO позволяет использовать ранее незадействованный объём пропускной способности, позволяя отправлять данные 3 пользователям одновременно.
Высокая эффективность – больший объём передачи трафика в сети
Сети с большим числом клиентов получают больше времени или пропускной способности для обработки устаревших устройств, что позволяет даже устаревшим клиентам получать выгоду от MU-MIMO.
Быстрее / мощнее / эффективнее
Что предлагает TP-LINK?
В настоящий момент Archer C3150 поддерживают MU-MIMO. Технология MU-MIMO будет применяться в большем числе устройств в будущем.
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:
В зависимости от числа пользователей, которым одновременно идет передача данных, есть два вида технологии:
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:
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.
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:
Обзор роутера в формате видео предлагаю посмотреть тут:
Вот еще несколько моделей роутеров с поддержкой многопользовательского MIMO:
Напишите нам, про какую модель вы хотели бы узнать подробно. Обязательно сделаем обзор. А я прощаюсь, до встречи!
Что такое MU-MIMO и что это дает конечному пользователю?
Что такое MIMO?
SU-MIMO и MU-MIMO: в чем различие?
Работа многопользовательского МИМО начинается с 802.11ax, 802.11ac Wave2. Старшие стандарты, такие как 802.11b, g и n его не поддерживают. Когда в 2015 году вышел стандарт ac Wave 2, с этой технологией могли работать только маршрутизаторы и точки доступа.
Технология MU-MIMO изнутри
В 2008 году стандарт 802.11n представил технологию multi-in multi-out (MIMO), предназначенную для повышения пропускной способности Wi-Fi между точками доступа и клиентскими устройствами. Чтобы MIMO работал, две беспроводные станции (т.е. и точка доступа, и клиентское устройство) должны иметь несколько антенн, которые идентичны и физически отделены друг от друга фиксированным расстоянием, чтобы отсутствовала разность фаз на рабочей длине волны.
Пространственное мультиплексирование (Spatial Mutiplexing)
Пространственный поток представляет собой набор данных, посланный передающими антеннами, который может быть математически реконструирован на антеннах приемника. В MIMO каждый пространственный поток передается с разных антенн в том же частотном канале, на котором работает передатчик. Рисунок ниже иллюстрирует это для случая с двумя потоками.
Приемник принимает каждый поток на идентичную радио цепь. Поскольку он знает смещения фазы своих собственных антенн, он может использовать математические методы обработки сигналов для реконструкции исходных потоков. Чтобы повысить пропускную способность нужно увеличивать количество потоков. Каждый пространственный поток содержит набор уникальных данных, а количество независимых пространственных потоков ограничено тем, какое Wi-Fi устройство имеет наименьшее количество радиолиний.
В первой волне 802.11ac пропускная способность повышалась не только за счет использования MIMO, а применялись и другие механизмы:
Однако общая ширина полосы в любом частотном диапазоне является «конечной» и это накладывает свои ограничения. Чем шире канал, тем больше он подвержен помехам.
Beamforming (адаптивное формирование диаграммы направленности луча)
Многопользовательский MIMO (MU-MIMO) повышает пропускную способность канала за счет одновременной передачи данных на множество клиентов. Но есть еще другая эффективная технология – формирование диаграммы направленности луча в нисходящем канале – TxBF.
TxBF впервые была представлена в стандарте 802.11n, но широкого распространения не получила. Если в MIMO с каждой антенны отправляются разные пространственные потоки, то при формировании луча с нескольких антенн отправляется один и тот же поток со сдвигом фаз.
Роутер отправляет служебную информацию к клиенту со всех своих антенн, а клиент в обязательном порядке отвечает роутеру матрицей, которая указывает, что он увидел от каждой из антенн. Программное обеспечение маршрутизатора вычисляет примерное местоположение клиента и вносит поправки в работу всех своих передатчиков таким образом, что бы максимизировать сигнал на клиенте.
Например, для устранения замираний на одной из антенн изменяется фазовый сдвиг или увеличивается амплитуда сигнала для прохождения преграды. Если сигнал с разных антенн приходит синфазно и с одинаковой мощностью, он складывается – это понятие называется конструктивной интерференцией. В этом случаем за счет увеличения мощности сигнала возрастает скорость передачи данных и максимальное расстояние до клиента. И наоборот если приходит два сигнал с противоположной фазой они гасятся, и результирующая амплитуда сигнала может быть равна нулю – это называется деструктивной интерференцией радиоволн.
Для формирования диаграммы направленности требуется использование фазированной антенной решетки, в которой имеется множество одинаковых антенн и они разнесены на фиксированное друг от друга расстояние (для работы в противофазе).
За счет одновременной передачи данных сразу нескольким клиентам и поддержки множества пространственных потоков MU-MIMO позволяет увеличить канальную скорость в полосе.
Механизм передачи информации в MU-MIMO
Максимальное количество одновременно работающих клиентов на единицу меньше, чем общее количество доступных потоков роутера. Это математическое ограничение и вот почему. Точка доступа должна контролировать как зоны максимальной конструктивной интерференции для фокусирования самого сильного сигнала на клиентском устройстве, так и зоны максимальной деструктивной интерференции, чтобы минимизировать сигнал на других клиентских устройствах в этой группе.
Математически число переменных превышает число неизвестных, поэтому одним потоком нельзя управлять независимо. Таким образом, для текущего поколения точек доступа 802.11ac Wave 2 с поддержкой MU-MIMO 4×4: 4 допустима следующая комбинация групп:
Совместное использование пространственного мультиплексирования и адаптивного формирования диаграммы направленности луча позволяет:
IoT (Интернет вещей) и MU-MIMO
Стандарт 802.11ax может поддерживать одновременно восемь передач MU-MIMO, по сравнению с четырьмя в 802.11ac. Одновременная поддержка восьми выделенных каналов позволяет большему количеству IoT устройств установить связь с точкой доступа и избежать проблем с пропускной способностью, которые существовали в более ранних версиях Wi-Fi, включая 802.11ac. Это особенно актуально, если в помещении большое количество устройств, обладающих низкой скоростью передачи данных (а это как раз и есть IoT).
Практические ограничения MU-MIMO
Комментарии
Даниил 2021-05-14 10:37:00
13 вещей, которые необходимо знать о MU-MIMO Wi-Fi
Что такое MU-MIMO и зачем это нужно?
Одно из самых существенных и важных нововведений Wi-Fi за прошедшие 20 лет – технология Multi User – Multiple Input Multiple Output (MU-MIMO). MU-MIMO расширяет функциональность появившегося недавно обновления беспроводного стандарта 802.11ac «Wave 2». Безусловно, это огромный прорыв для беспроводной связи. Данная технология помогает увеличить максимальную теоретическую скорость беспроводного соединения от 3,47 Гбит/с в оригинальной спецификации стандарта 802.11ac до 6,93 Гбит/с в обновлении стандарта 802.11ac Wave 2. Это одна из самых сложных функциональностей Wi-Fi на сегодняшний день.
Давайте разберемся как это работает!
Технология MU-MIMO повышает планку за счет разрешения нескольким устройствам принимать несколько потоков данных. Она базируется на однопользовательской технологии MIMO (SU-MIMO), которая была представлена почти 10 лет назад со стандартом 802.11n.
SU-MIMO увеличивает скорость Wi-Fi-соединения, позволяя паре беспроводных устройств одновременно принимать или отправлять несколько потоков данных.
Рисунок 1. Технология SU-MIMO предоставляет многоканальные входные и выходные потоки одному устройству в одно и то же время. Технология MU-MIMO обеспечивает одновременную связь с несколькими устройствами.
По сути, революционные изменения для Wi-Fi обеспечивают две технологии. Первая из этих технологий, называемая beamforming, позволяет Wi-Fi-маршрутизаторам и точкам доступа более эффективно использовать радиоканалы. До появления этой технологии Wi-Fi-маршрутизаторы и точки доступа работали как электрические лампочки, посылая сигнал во всех направлениях. Проблема заключалась в том, чтонесфокусированному сигналу ограниченной мощности трудно добраться до клиентских Wi-Fi-устройств.
С помощью технологии beamforming Wi-Fi-маршрутизатор или точка доступа обменивается с клиентским устройством информацией о своем местоположении. Затем маршрутизатор изменяет свою фазу и мощность для формирования лучшего сигнала. Как результат: более эффективно используются радиосигналы, ускоряется передача данных и, возможно, увеличивается максимальная дистанция соединения.
Возможности beamforming расширяются. До сих пор Wi-Fi-маршрутизаторы или точки доступа были по своей сути однозадачными, посылая или принимая данные только от одного клиентского устройства одновременно. В более ранних версиях семейства стандартов беспроводной передачи данных 802.11, включая стандарт 802.11n и первую версию стандарта 802.11ac, существовала возможность одновременного приема или передачи нескольких потоков данных, но до сих пор не существовало метода, позволяющего Wi-Fi-маршрутизатору или точке доступа в одно и то же время «общаться» сразу с несколькими клиентами. Отныне же с помощью MU-MIMO такая возможность появилась.
Это действительно большой прорыв, так как возможность одновременной передачи данных сразу нескольким клиентским устройствам значительно расширяет доступную полосу пропускания для беспроводных клиентов. Технология MU-MIMO продвигает беспроводные сети от старого способа CSMA-SD, когда в одно и то же время обслуживалось только одно устройство, к системе, где сразу несколько устройств могут одновременно «говорить». Для большей наглядности примера, представьте себе переход от однополосной проселочной дороги к широкой автомагистрали
Сегодня беспроводные маршрутизаторы и точки доступа второго поколения стандарта 802.11ac Wave 2 активно завоевывают рынок. Каждый, кто разворачивает Wi-Fi понимать специфику работы технологии MU-MIMO. Предлагаем вашему вниманию 13 фактов, которые ускорит ваше обучение в этом направлении.
MU-MIMO использует только «Downstream» поток (от точки доступа к мобильному устройству).
В отличие от SU-MIMO, технология MU-MIMO в настоящее время работает только для передачи данных от точки доступа к мобильному устройству. Только беспроводные маршрутизаторы или точки доступа могут одновременно передавать данные нескольким пользователям, будь то один или несколько потоков для каждого из них. Сами же беспроводные устройства (такие, как смартфоны, планшеты или ноутбуки) по-прежнему должны по очереди направлять данные к беспроводному маршрутизатору или точке доступа, хотя при этом при наступлении их очереди они по отдельности могут использовать технологию SU-MIMO для передачи нескольких потоков.
Технология MU-MIMO будет особенно полезной в тех сетях, где пользователи больше скачивают данные, чем загружают.
Возможно, в будущем будет реализована версия технологии Wi-Fi: 802.11ax, где метод MU-MIMO будем применим и для «Upstream» трафика.
MU-MIMO работает только в Wi-Fi-диапазоне частот 5 ГГц
Технология SU-MIMO работает как в диапазоне частот 2,4 ГГц, так и 5 ГГц. Беспроводные роутеры и точки доступа второго поколения стандарта 802.11ac Wave 2 могут одновременно обслуживать несколько пользователей только на полосе частот 5 ГГц. С одной стороны, конечно, жаль, что на более узкой и более перегруженной полосе частот 2,4 ГГц мы не сможем использовать новую технологию. Но, с другой стороны, на рынке появляется все больше двухдиапазонных беспроводных устройств, поддерживающих технологию MU-MIMO, которые мы можем использовать для разворачивания производительных корпоративных Wi-Fi-сетей.
Технология Beamforming помогает направлять сигналы
В литературе СССР можно встретить понятие Фазированная Антенная Решётка, которая была разработана для военных радаров в конце 80-х. Аналогичная технология была применена в современном Wi-Fi. MU-MIMO использует технологию формирования направленного сигнала (в англоязычной технической литературе известной как «beamforming»). Beamfiorming позволяет направлять сигналы в направлении предполагаемого местоположения беспроводного устройства (или устройств), а не посылать их случайным образом во всех направлениях. Таким образом получается сфокусировать сигнал и существенно увеличить дальность действия и скорость работы Wi-Fi-соединения.
Хотя технология beamforming стала опционально доступна еще со стандартом 802.11n, тем ни менее большинство производителей реализовывали свои проприетарные версии этой технологии. Эти вендоры и сейчас предлагают проприетарные реализации технологии в своих устройствах, но теперь им придется включить хотя бы упрощенную и стандартизированную версию технологии формирования направленного сигнала, если они хотят поддерживать технологию MU-MIMO в своей продуктовой линейке стандарта 802.11ac.
MU-MIMO поддерживает ограниченное количество одновременных потоков и устройств
К огромному сожалению, маршрутизаторы или точки доступа с реализованной технологией MU-MIMO не могут одновременно обслуживать неограниченное количество потоков и устройств. Маршрутизатор или точка доступа имеют собственное ограничение на число потоков, которые они обслуживают (зачастую это 2, 3 или 4 потока), и это количество пространственных потоков также ограничивает количество устройств, которые точка доступа может одновременно обслужить. Так, точка доступа с поддержкой четырех потоков может одновременно обслуживать четыре различных устройства, либо, к примеру, один поток направить к одному устройству, а три других потока агрегировать на другое устройство (увеличив скорость от объёединения каналов).
От пользовательских устройств не требуется наличие нескольких антенн
Как и в случае с технологией SU-MIMO, только беспроводные устройства со встроенной поддержкой MU-MIMO могут агрегировать потоки (скорость). Но, в отличие от ситуации с технологией SU-MIMO, беспроводным устройствам не обязательно требуется иметь несколько антенн, чтобы принимать MU-MIMO-потоки от беспроводных маршрутизаторов и точек доступа. Если беспроводное устройство оснащено только одной антенной, оно может принять только один MU-MIMO-поток данных от точки доступа, используя beamforming для улучшения приёма.
Большее количество антенн позволит беспроводному пользовательскому устройству принимать большее количество потоков данных одновременно (обычно из расчета один поток на одну антенну), что, безусловно, положительно скажется на производительности этого устройства. Однако, наличие нескольких антенн у пользовательского устройства негативно сказывается на потребляемой мощности и размере этого изделия, что критично для смартфонов.
Однако технология MU-MIMO предъявляет меньшие аппаратные требования к клиентским устройствам, чем обременительная в техническом плане технология SU-MIMO, то можно с уверенностью предположить, что производители гораздо охотнее станут оснащать свои ноутбуки и планшеты поддержкой технологии MU-MIMO.
Точки доступа выполняют «тяжелую» обработку
Стремясь к упрощению требований к устройствам конечных пользователей, разработчики технологии MU-MIMO постарались переложить на точки доступа большую часть работы по обработке сигнала. Это еще один шаг вперед по сравнению с технологией SU-MIMO, где бремя по обработке сигнала большей частью лежало на пользовательских устройствах. И опять же, это поможет производителям клиентских устройств экономить на мощности, размере и других затратах при производстве своих продуктовых решений с поддержкой MU-MIMO, что должно весьма позитивно сказаться на популяризации данной технологии.
Даже бюджетные устройства получают ощутимую выгоду от одновременной передачи через несколько пространственных поток
Подобно агрегации каналов в сети Ethernet (802.3ad и LACP), объединение потоков 802.1ac не увеличивает скорость соединения «точка-точка». Т.е. если вы единственный пользователь и у Вас запущено только одно приложение — вы задействует только 1 пространственный поток.
Однако существует возможность увеличить общую пропускную способность сети за счет предоставления возможности по обслуживанию точкой доступа нескольких пользовательских устройств одновременно.
Но если все используемые в вашей сети пользовательские устройства поддерживают работу только с одним потоком, то MU-MIMO позволит вашей точке доступа обслуживать одновременно до трех устройств, вместо одного за раз, в то время как другим (более продвинутым) пользовательским устройствам придется ожидать своей очереди.
Рисунок 2. Технология MU-MIMO за то же самое время может позволить отправить в три раза больший объем данных, чем SU-MIMO, тем самым более чем в два раза увеличивая скорость получения данных каждым клиентским устройством
Некоторые пользовательские устройства имеют скрытую поддержку технологии MU-MIMO
Не смотря на то, что в настоящее время все еще не так много маршрутизаторов, точек доступа или мобильных устройств поддерживают MU-MIMO, в компании-производителе Wi-Fi-чипов утверждают, что часть производителей в своем производственном процессе учла аппаратные требования для поддержки новой технологии для некоторых своих устройств для конечных пользователей еще несколько лет назад. Для таких устройств относительно простое обновление программного обеспечения добавит поддержку технологии MU-MIMO, что также должно ускорить популяризацию и распространение технологии, а также стимулировать компании и организации модернизировать свои корпоративные беспроводные сети с помощью оборудования с поддержкой стандарта 802.11ac.
Устройства без поддержки MU-MIMO также оказываются в выигрыше
Не смотря на то, что Wi-Fi-устройства обязательно должны иметь поддержку MU-MIMO для того, чтобы использовать эту технологию, даже те клиентские устройства, которые такой поддержкой не имеют, могут получить косвенную выгоду от работы в беспроводной сети, где маршрутизатор или точки доступа поддерживают технологию MU-MIMO. Следует помнить, что скорость передачи данных по сети напрямую зависит от общего времени, в течение которого абонентские устройства подключены к радиоканалу. И если технология MU-MIMO позволит обслуживать часть устройств быстрее, то это означает, что у точек доступа в такой сети останется больше времени на обслуживание других клиентских устройств.
MU-MIMO помогает увеличить пропускную способность беспроводной сети
Когда вы увеличиваете скорость Wi-Fi-соединения, вы также увеличиваете пропускную способность беспроводной сети. Так как устройства обслуживаются более быстро, то у сети появляется больше эфирного времени на обслуживание большего количества клиентских устройств. Таким образом, технология MU-MIMO может значительно оптимизировать работу беспроводных сетей с интенсивным трафиком или большим количеством подключенных устройств, таких как общественные Wi-Fi-сети. Это прекрасная новость, так как количество смартфонов и других мобильных устройств с возможностью подключения к Wi-Fi-сети, скорее всего, продолжит увеличиваться.
Поддерживается любая ширина канала
Одним из способов расширения пропускной способности Wi-Fi-канала является связывание каналов, когда объединяются два соседних канала в один канал, который в два раза шире, что фактически удваивает скорость Wi-Fi-соединения между устройством и точкой доступа. Стандарт 802.11n предусматривал поддержку каналов шириной до 40 МГц, в оригинальной спецификации стандарта 802.11ac поддерживаемая ширина канала была увеличена до 80 МГц. В обновленном стандарте 802.11ac Wave 2 поддерживаются каналы шириной 160 МГц.
Рисунок 3. На сегодняшний день стандарт 802.11ac поддерживает каналы шириной до 160 МГц в диапазоне частот 5 ГГц
Однако, не следует забывать, что использование в беспроводной сети каналов большей ширины увеличивает вероятность возникновения помех в совмещенных каналах. Поэтому такой подход не всегда будет правильным выбором для разворачивания всех без исключения Wi-Fi-сетей. Тем ни менее, технология MU-MIMO, как мы можем убедиться, может быть использована для каналов любой ширины.
Тем ни менее, даже если ваша беспроводная сеть использует более узкие каналы шириной 20 МГц или 40 МГц, технология MU-MIMO все равно может помочь ей работать быстрее. А вот насколько быстрее, будет зависеть от того, сколько необходимо будет обслуживать клиентских устройств и сколько потоков каждое из этих устройств поддерживает. Таким образом, использование технологии MU-MIMO даже без широких связанных каналов может более чем в два раза увеличить пропускную способность выходного беспроводного соединения для каждого устройства.
Обработка сигналов повышает безопасность
Интересным побочным эффектом технологии MU-MIMO является то, что маршрутизатор или точка доступа шифрует данные перед их отправкой через радиоканалы. Достаточно трудно декодировать данные, передаваемые с использованием технологии MU-MIMO, т. к. не ясно какая часть кода в каком пространственном потоке находится. Хотя впоследствии могут быть разработаны специальные инструменты, позволяющие другим устройствам перехватывать передаваемый трафик, на сегодняшний день технология MU-MIMO эффективно маскирует данные от расположенных вблизи устройств прослушивания. Таким образом, новая технология помогает повысить Wi-Fi-безопасность, что особенно актуально для открытых беспроводных сетей, таких как общественные Wi-Fi-сети, а также точек доступа, работающих в персональном режиме или использующих упрощенный режим аутентификации пользователей (Pre-Shared Key, PSK) на базе технологий защиты Wi-Fi-сети WPA или WPA2.
MU-MIMO лучше всего подходит для неподвижных Wi-Fi-устройств
Также существует одно предостережение о технологии MU-MIMO: она не очень хорошо работает с быстродвижущимися устройствами, так как процесс формирования направленного сигнала по технологии beamforming становится более сложным и менее эффективным. Поэтому MU-MIMO не сможет обеспечить вам заметную пользу для устройств, часто использующих роуминг в вашей корпоративной сети. Однако, следует понимать, что эти «проблемные» устройства никак не должны повлиять ни на MU-MIMO-передачу данных другим клиентским устройствам, которые менее подвижны, ни на их производительность.