MUMIMO - це технологія бездротового зв'язку, яка дає змогу за допомогою додаткових антен поліпшити покриття, створюючи кілька з'єднань з одним і тим самим пристроєм одночасно. У цій статті ви дізнаєтеся, як працює ця технологія, які її переваги та недоліки, а також які пристрої вона підтримує.
Навіщо потрібен MUMIMO?
Припустимо, що ви відчуваєте перевантаження в мережі WiFi. Підключені пристрої працюють повільніше, а ваше WiFi-з'єднання страждає від переривань і затримок. Це може бути пов'язано з тим, що точка доступу обслуговує тільки один клієнтський пристрій у мережі, а інші пристрої чекають своєї черги на надсилання та отримання даних з Інтернету.
Відповідно, коли новий пристрій намагається підключитися, час очікування збільшується. Цю проблему вирішує технологія MU-MIMO, що дає змогу кільком клієнтським пристроям одночасно підтримувати зв'язок один з одним. Давайте дізнаємося, чому вона така корисна і як ви можете використовувати її по максимуму.
Що таке MUMIMO?
MUMIMO (Multi-User, Multiple-Input, Multiple-Output) - це функція, представлена в стандарті IEEE 802.11ac Wave 2, яка була розроблена для того, щоб допомогти в ситуаціях, коли кілька користувачів намагаються отримати доступ до бездротової мережі одночасно, без переривання з'єднання. Таким чином, кілька пристроїв WiFi можуть одночасно приймати кілька потоків даних.
Технологію MIMO було створено для збільшення кількості антен на бездротовому маршрутизаторі або точці доступу, які використовуються для приймання та передавання, що підвищує пропускну здатність бездротових з'єднань.
Технологія MIMO розвивалася протягом багатьох років з моменту появи однокористувацького режиму (SU-MIMO), введеного в стандарт бездротового зв'язку 802.11n.
Як працює MUMIMO?
Щоб зрозуміти, як працює MUMIMO, давайте розберемося, як працює MIMO в принципі. Для роботи MIMO клієнтський пристрій і точка доступу повинні мати кілька однакових і фізично рознесених ланцюжків радіоантен.
Наприклад, точка доступу, яка може передавати радіочастоти по одному потоку і приймати їх по іншому, буде 1x1. Потім пристрій 2x2 підтримує два потоки в кожному напрямку, пристрій 3x3 - три і так далі.
Будь-який пристрій, що підтримує більшу кількість потоків, працюватиме з будь-яким пристроєм, що підтримує меншу кількість потоків, але менший пристрій обмежуватиме загальну продуктивність.
Передавальний радіоланцюг відправляє набір даних (відомий як просторовий потік), який відновлює радіоланцюг приймача. У разі MIMO кожен ланцюжок радіостанцій/антен передає потік у тому ж частотному каналі, що й передавач. Потім приймач отримує кожен потік на кожен зі своїх ідентичних ланцюжків радіо/антен. Оскільки приймач розуміє фазові зміщення своїх власних антен, він може відновити вихідні потоки.
Формування променя передачі (Beamforming)
Це ще одна ключова особливість, яку необхідно зрозуміти, щоб розібратися, як працює MUMIMO. Beamforming передає один і той самий просторовий потік на кілька антен із певним часовим зміщенням, що збільшує дальність дії. До того ж, сигнал спрямовується тільки на пристрої, які до нього під'єднані. Без Beamforming передача сигналу велася б у всіх можливих напрямках. Оскільки сигнал використовується більш ефективно, MU-MIMO допомагає збільшити дальність і швидкість WiFi.
Це дає змогу антені надсилати радіосигнали з одного місця в кілька певних кінцевих точок, замість того щоб передавати їх по всій території. Такий зв'язок за принципом "точка-багатоточка" створює потужніший, якісніший і швидший бездротовий зв'язок.
Які переваги MUMIMO?
Кілька переваг можуть значно поліпшити роботу в мережі під час використання цієї функції:
- Сигнал залишається постійним.Основна перевага MUMIMO полягає в тому, що замість систематичного переривання кожного потоку, точка доступу MUMIMO може підтримувати постійний сигнал для під'єднаних клієнтських пристроїв і правильно розподіляти смугу пропускання для кожного з них, не знижуючи при цьому швидкості роботи пристроїв.
- MU-MIMO допомагає збільшити пропускну здатність мережі.Пристрої MUMIMO і SU-MIMO працюють швидко, оскільки всім мережевим пристроям доводиться менше часу чекати, поки вони отримають дані. При цьому ще й збільшує пропускну здатність та ефективність мережі, даючи змогу точці доступу обробляти більше WiFi-інтенсивних операцій, таких як потокове мовлення та ігри. Таким чином вона може зменшити і перевантаження в завантажених або щільних мережах.
- Підтримується будь-яка ширина каналу. Якщо ваша мережа використовує вужчі канали шириною 20 або 40 МГц, MU-MIMO може допомогти їй працювати швидше, обслуговуючи кілька клієнтів одночасно. Наскільки швидше, залежить від кількості підтримуваних пристроїв у мережі та кількості потоків, підтримуваних кожним із них. Впровадження MU-MIMO навіть без використання широких каналів може подвоїти пропускну здатність кожного пристрою.
- MUMIMO підвищує продуктивність і знижує затримки.Під час потокового передавання відео, відеодзвінків або вебінарів точка доступу ніколи не перериває з'єднання з клієнтським пристроєм для зв'язку з іншими пристроями. MU-MIMO мінімізує джиттер, завмирання і буферизацію.
Які пристрої підтримують MUMIMO?
Якщо ви хочете використовувати MU-MIMO у своїй бездротовій мережі, і клієнтський пристрій, і точка доступу повинні підтримувати 802.11ac Wave 2 MU-MIMO. Більшість сучасних пристроїв уже підтримують цю технологію, старіші моделі, такі як 802.11 a, b, g, n, її не підтримують. У будь-якому разі, на обладнанні має бути зазначено, що воно підтримує MU-MIMO.
MUMIMO в WiFI6 і WiFi7
Для вирішення завдань, пов'язаних із високою щільністю розгортання мереж, IEEE представила стандарт WiFi 6 (802.11ax). З появою цього стандарту MU-MIMO працює як у діапазоні 2,4 ГГц, так і 5 ГГц. Точки доступу можуть підтримувати до дванадцяти одночасних потоків: чотири потоки в діапазоні 2,4 ГГц і вісім потоків у діапазоні 5 ГГц. Це дає змогу прискорити процес передавання даних, як під час завантаження, так і під час передавання.
У стандарті 802.11ax 8-потокове MUMIMO може поєднуватися з технологією модуляції OFDMA. Фактично, WiFi 6 використовує багатокористувацьку версію OFDMA і MU-MIMO для підвищення ефективності передавання даних висхідним і низхідним каналами.
OFDMA і 8-потокове MUMIMO - ідеальна комбінація для середовищ із надвисокою щільністю, як-от стадіон, торговельні центри, транспортні вузли, конференц-центри або зали для глядачів.
Переваги 8x8 порівняно з 4x4
Точка доступу 8x8 чудово підходить для середніх і великих розгортань, де безліч пристроїв одночасно отримують доступ до Інтернету. Цей варіант забезпечує поліпшену продуктивність MU-MIMO:
- Пропускна здатність MU-MIMO: пристрої 8x8 підтримують чотири одночасні клієнти 2x2 MU-MIMO, які підтримують низхідний канал MU-MIMO, що значно збільшує пропускну здатність мережі.
- Велика зона покриття WiFi, особливо завдяки Beamforming.
- Надійність WiFi з меншою кількістю переривань з'єднання.
- Можливість передавання до 1,2 Гбіт/с смуги пропускання на кожен із чотирьох клієнтських пристроїв 2x2. Загальна сумарна пропускна здатність при цьому складе 4,8 Гбіт/с.
У підсумку розгортання 8x8 точок доступу значно збільшує швидкість передачі даних у порівнянні з розгортанням 4x4 точок доступу. Втрати з'єднання знижуються з майже 23% до 10%, що призводить до зниження числа обривів зв'язку на 60%.
Ба більше, MU-MIMO краще масштабується з 8x8, а не з 4x4. Хоча покриття можна поліпшити за рахунок додавання ретрансляторів, пропускна спроможність мережі знижується, у підсумку вона виявляється нижчою, ніж у разі використання 8x8 точок доступу в тих розгортаннях, де 8x8 точок доступу забезпечують достатнє покриття.
Схоже, що 8x8 MU-MIMO дає змогу точкам доступу керувати трафіком від різних пристроїв 802.11ax ефективніше, ніж 4x4. Проте дискусія про плюси і мінуси 8x8 залишається відкритою.
_1___rs_1200_1200.jpg)
Недоліки 8x8
- Насамперед ми зазначимо, що точки доступу 8x8 можуть потребувати значного енергоспоживання. Необхідна потужність не може бути покрита стандартом PoE. Їм може знадобитися 31 Ват потужності або більше, тому навіть потужності PoE+ буде недостатньо. Точки доступу 8x8, що використовують стандартні 25 Ват, що надаються PoE+, часто страждають від зниження функціональності. Цей аспект має на увазі, що бюджет потужності для розгортання повинен бути іноді переглянутий.
- MU-MIMO вимагає простору. Більшість сучасних корпоративних розгортань WiFi передбачають високу щільність користувачів і пристроїв, які не сумісні з положеннями MU-MIMO. Щоб технологія MU-MIMO працювала, між усіма клієнтами та точками доступу має бути відповідна фізична відстань.
- Майже всі внутрішні мережі WLAN являють собою середовища з високою щільністю, оскільки в них працює багато користувачів і пристроїв. Ба більше, більшість користувачів хочуть підключатися одночасно до кількох бездротових пристроїв. Крім того, в середовищах високої щільності передбачається наявність декількох зон із роумінгом як основної умови. Але MU-MIMO практично не працює з мобільними клієнтами. Таким чином, необхідна просторова різноманітність відсутня в більшості корпоративних мереж WiFi високої щільності всередині приміщень.
Насамкінець зазначимо, що навіть якщо переваги MU-MIMO можуть здаватися більшими, ніж недоліки, найчастіше реальність така, що дорога точка доступу 8x8 не має істотних переваг перед менш дорогою точкою доступу 4x4.
16x16 MU-MIMO і 64x64 MU-MIMO вже враховані індустрією з появою стандарту IEEE 802.11be - WIFI 7 і наступних поколінь точок доступу WiFi.
Wi-Fi 7 пропонує унікальну особливість у вигляді значного збільшення кількості оброблюваних потоків. Стандарт MU-MIMO 16x16 у Wi-Fi 7 передбачає 16 просторових потоків, на відміну від 8 потоків у Wi-Fi 6E. Це забезпечує стабільність і швидкість з'єднання, особливо в умовах роботи з великою кількістю пристроїв, де кожен пристрій може використовувати по 1 потоку. Хоча для домашнього використання ця функція може здатися не настільки важливою, у сфері комерційних і корпоративних цілей вона може виявитися вкрай корисною.