Раньше при установке в маршрутизатор двух радиомодулей один работал на 2,4 ГГц, а второй на 5 ГГц. При появлении третьего передающего модуля качество связи стало ухудшаться из-за наводок.
Что Такое MU-MIMO в Wi-Fi Роутере TP-Link (AC1200, 802.11 ac)? Чем Отличается MIMO 2×2 от 4×4?
Очень часто в описании wifi роутеров TP-Link стандарта AC1200 (802.11 AC), а также других брендов (Asus, Zyxel, Keenetic, D-Link, Mercusys, Tenda и т.д.) встречается такая характеристика, как MU-MIMO. Также можно увидеть понятия MIMO 2×2, 3×3 или MIMO 4×4. Что это такое и в чем их отличие?
MIMO — простыми словами, это многоканальный режим передачи данных от одного устройства к другому. Аббревиатура сокращена от английского термина «Multiple Input Multiple Output»
Технология MIMO применяется в разных сферах, в том числе и при передаче данных сотовыми операторами по 3G и особенно 4G (LTE). Применительно к роутеру, это означает, что сигнал от антенны роутера к подключенному ноутбуку или смартфону передается не по одному каналу, а по нескольким.
Откуда взялась технология MIMO?
Как мы знаем по практике использования WiFi, когда роутер излучает беспроводной сигнал, он становится слабее в зависимости от удаления от источника и наличия препятствий. Дело в том, что сталкиваясь с барьерами и проходя большое расстояние, пучок сигнала от маршрутизатора рассеивается на множество лучей и становится слабее. В результате это выражается в том, что падает качество приема и снижается скорость интернета.
MIMO позволяет отправлять один и тот же сигнал несколько раз одновременно. В результате в разы повышается вероятность его попадания на приемник на вашем устройстве. А значит улучшается прием и стабильность сети. Для работы используется сразу несколько ретранслирующих антенн на маршрутизаторе и также несколько принимающих антенн на устройстве, поддерживающем эту технологию. Сегодня таковыми являются абсолютно все смартфоны, ноутбуки, ТВ приставки, телевизоры и другие девайсы с беспроводным модулем.
Роутеры, в которых реализована эта технология, стали появляться не так давно и на рынке их пока немного. Но когда придет время обновляться, предпочтительно выбирать модель с поддержкой MU-MIMO — такой роутер не устареет морально в ближайшие годы.
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.
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.
С многопользовательским MIMO (MU-MIMO) точка доступа может использовать отдельные пространственные потоки для одновременной отправки отдельных передач различным клиентам. Это увеличивает общую производительность сети и улучшает взаимодействие с конечным пользователем, особенно, когда подключено большое количество устройств.
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.
- 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:
- Поддержка технологии 4*4 MU-MIMO, что позволяет без задержек работать с высокопроизводительными сетевыми сервисами.
- 4 антенны обеспечивают устойчивый сигнал и хорошее покрытие, формируют 6 потоков для передачи сигнала.
- Можно одновременно подключать Смарт-ТВ, игровые приставки, планшеты, не переживая за пропускную способность.
- 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!
Затем информация отправляется обратно на маршрутизатор в матричном виде. Предполагается, что приемник умеет работать с сигнальными кадрами в датаграммах. В противном случае он не сможет принимать данные.
Как я опознаю роутер с МU-MIMO?
Роутер с поддержкой MU-MIMO визуально отличается бОльшим количеством передающих и принимающих антенн, из-за чего похож на ёжика. Многочисленные антенны как раз и нужны для одновременного обслуживания нескольких устройств без потери скорости.
IoT дружит с MU-MIMO?
В обозримом, а точнее даже скором будущем Интернет вещей (IoT) станет обыденностью. Технология SU-MIMO не позволит эффективно и быстро подключать множество устройств, которые постоянно обмениваются данными с Сетью.
А роутер с MU-MIMO сможет обеспечить достаточную пропускную способность для большого количества подключенных устройств: смартфонов, медиаплееров, смарт-телевизоров, планшетов, игровых ПК и другой умной техники — вплоть до стиральных машин, холодильников, мультиварок. Даже если вся техника и все члены семьи будут одновременно пользоваться Wi-Fi, качество соединения не пострадает.
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.
Что такое mimo
Если коротко, то MIMO – это передача данных несколькими потоками. Эта аббревиатура переводится с английского как несколько входов, несколько выходов (Multiple Input Multiple Output). Эта технология предусматривает трансляцию сигнала несколькими приемниками и передатчиками на одной несущей частоте.
Часто рядом с аббревиатурой MU- MIMO указывают количество передатчиков и приемников, например, MIMO 2х2 (или 2х2) означает, что используются два передатчика и два приемника.
Технология MIMO позволила поднять скорость передачи до 300 Мбит/с, благодаря чему появился стандарт 802.11 n. Он использует канал шириной 20 МГц, что обеспечивает высокую пропускную способность. Технология MU- MIMO может быть использована в Wi-Fi сетях стандарта 802.11 n и ac.
Принцип работы
MU- MIMO базируется на нескольких технологиях.
Технология OFDM (мультиплексирование с частотным разделением сигналов), которая была разработана для увеличения эффективности частотного спектра каналов. Сначала частотный диапазон Wi-Fi был один – 2,4 ГГц. Он разделен на 14 каналов шириной 20 МГц (другие частоты расположены от заданного на расстоянии 20 МГц), которые частично перекрывали соседние. Потом выяснилось, что такого количества не хватает, и был введен диапазон, работающий на частоте 5 ГГц. В нем были не только 20 МГц каналы, но и шириной 40 МГц и 80 МГц. Технология OFDM позволяет использовать не только несущие, но и поднесущие частоты, благодаря чему трафик распределяется более рационально. Однако передавать информацию с помощью этого протокола мог только один пользователь в каждый момент времени.
На смену OFDM пришла усовершенствованная технология OFDMА, которая работает на уровне ресурсных юнитов, что позволяет разбить блок на несколько компонентов и работать одновременно с несколькими пользовательскими устройствами.
Еще один способ увеличить скорость обмена информацией – это применение технологии пространственных потоков. Маршрутизаторы имеют несколько радимодулей, каждый из которых передает данные через свою антенну Wi-Fi. Пространственный поток действует между радиомодулем роутера и мобильным устройством пользователя. В результате скорость обмена данными возрастает пропорционально количеству антенн. На частоте 2,4 ГГц возможно организовать четыре потока, а в диапазоне 5ГГц восемь.
Раньше при установке в маршрутизатор двух радиомодулей один работал на 2,4 ГГц, а второй на 5 ГГц. При появлении третьего передающего модуля качество связи стало ухудшаться из-за наводок.
Еще одна составляющая MU- MIMO – технология Beamforming, которая позволяет регулировать диаграмму направленности сигнала, идущего от маршрутизатора. Она позволяет с помощью нескольких небольших антенн MIMO управлять направлением излучения радиоволн. При этом режиме важно, чтобы сигналы не перекрывали друг друга, чтобы обеспечить выполнение этого условия нужны достаточно большие вычислительные мощности.
Объединение всех этих технологий вместе и называется Wi-Fi MIMO .
Роутер с поддержкой MU-MIMO визуально отличается бОльшим количеством передающих и принимающих антенн, из-за чего похож на ёжика. Многочисленные антенны как раз и нужны для одновременного обслуживания нескольких устройств без потери скорости.
Рейтинг популярных роутеров с поддержкой MU-MIMO
Модель ASUS RT-AC87U стоит около 12 000 руб. Такой роутер справляется с потоками данных любого объема, что делает его подходящим для проведения видеоконференций и выполнения других ресурсоемких задач. Устройство обеспечивает стабильность сигнала на площади 460 м². Пропускная способность не снижается из-за одновременного подключения нескольких устройств.
Розничная цена роутера TP-Link Archer C2600 составляет примерно 15 000 руб. Он использует стандарт 802.11 ac, скорость 2 600 Мбит/с в диапазоне 2 400 МГц и 1 730 Мбит/c — на частоте 5 ГГц. Архитектура роутера увеличивает производительность и пропускную способность канала. На AP установлены 4 антенны, порты Ethernet и USB для проводного подключения устройств (компьютеров, ноутбуков и т. д.).
Цена модели Linksys EA8500 — около 19 000 руб. Такой маршрутизатор гарантирует работу сетевых сервисов без задержек. На корпусе установлены 4 антенны, которые отвечают за стабильность покрытия и формирование 6 потоков. Роутер обеспечивает скоростное интернет-соединение для смарт-телевизоров, игровых консолей, планшетов и любых других гаджетов. В нем предусмотрено 4 порта Ethernet для сетевых и 2 разъема USB для периферийных устройств.
