Како МИМО побољшава вашу Ви-Фи брзину?

У области бежичне комуникације, брзина и стабилност су увек били основни захтеви за кориснике. Рани Ви-Фи уређаји су се ослањали на једну антену за пренос података, што их је чинило подложним сметњама из околине и слабљењу сигнала, што је ограничавало брзине и покривеност. Међутим, са појавом МИМО (Мултипле-Инпут Мултипле-Оутпут) технологије, перформансе бежичне мреже су постигле квалитативни скок. Овај чланак се бави принципима рада МИМО технологије и истражује како значајно побољшава Ви-Фи брзине.

Принципи МИМО технологије

(а) Шта је МИМО?

МИМО (Мултипле-Инпут Мултипле-Оутпут) се односи на истовремени пренос и пријем података преко више антена. У поређењу са традиционалним системима са једном антеном, МИМО користи две кључне технологије: просторну разноликост и просторно мултиплексирање , значајно побољшавајући ефикасност преноса података.

• Просторна разноликост : Примањем више копија истог сигнала преко више антена, МИМО користи разлике у путањама сигнала да побољша отпорност на сметње и смањи стопе грешке у битовима.

• Просторно мултиплексирање : Подаци се деле у више независних токова и преносе паралелно преко различитих антена, умножавајући пропусност. На пример, 2×2 МИМО конфигурација (две предајне + две пријемне антене) може удвостручити брзину преноса података.

(б) Кључне технологије

• Обликовање снопа : Динамички прилагођава фазе сигнала антене како би се енергија фокусирала на циљне уређаје, повећавајући јачину сигнала и покривеност.

• Повезивање канала : Комбинује два канала од 20 МХз у канал од 40 МХз (нпр. у 802.11н), стварајући шири „магистралу података“ за веће брзине.

Практична побољшања брзине од МИМО-а

(а) Теоријски скок стопе

Под стандардом 802.11н, МИМО је повећао теоријске брзине са 150 Мбпс (једна антена) на 600 Мбпс (4×4 МИМО конфигурација).
Стандард 802.11ац (Ви-Фи 5) увео је  МУ-МИМО  (Мулти-Усер МИМО), омогућавајући истовремени пренос података на више уређаја, са теоретским брзинама до 6,93 Гбпс.

(б) Предности перформанси у реалним сценаријима

• Кућне мреже : У сложеним распоредима, МИМО смањује „мртве зоне“, обезбеђујући несметан рад апликација великог пропусног опсега као што су 4К стриминг и онлајн игре. На пример, АСУС РТ-АКС88У рутер постиже тестирану брзину од 2,4 Гбпс користећи 4×4 МИМО.

• Окружење предузећа : У канцеларијским поставкама велике густине, МИМО може истовремено да опслужује десетине уређаја, избегавајући загушење мреже. Цисцо Цаталист 9100 серије АП користе МУ-МИМО за утростручење истовремених корисничких капацитета.

Дериватне технологије МИМО

(а) МУ-МИМО

Традиционални МИМО подржава мулти-стреам пренос на један уређај, док МУ-МИМО омогућава рутерима да комуницирају са више уређаја истовремено. На пример, кућни рутер може независно да шаље токове података на паметни телефон, ТВ и лаптоп, смањујући кашњења у чекању.

(б) Масивни МИМО

• Принцип : Распоређује десетине или чак стотине антена да формира високо усмерене зраке, побољшавајући ефикасност спектра и капацитет мреже.

• Примена : У комбинацији са Ви-Фи 6 (802.11ак), Массиве МИМО подржава повезивање за хиљаде уређаја у сценаријима велике густине као што су стадиони и аеродроми.

Изазови и стратегије оптимизације за МИМО

(а) Сметње у окружењу и распоред антене

• Изазов : Више антена може изазвати сметње рефлексије сигнала (нпр. од металног намештаја у затвореном простору).

• Решење : Користите интелигентне антенске алгоритме (нпр. адаптивно формирање снопа) да бисте динамички оптимизовали путање сигнала.

(б) Компатибилност уређаја

• Изазов : Старији уређаји можда не подржавају напредне МИМО конфигурације (нпр. ограничене на 1×1 МИМО).

• Оптимизација : Изаберите рутере са компатибилношћу уназад да бисте обезбедили стабилност у мрежама са мешовитим уређајима.

Будући изгледи

Са порастом 6Г и метаверзума, МИМО технологија ће наставити да се развија:

• Реконфигурабилне интелигентне површине (РИС) : Програмабилни материјали динамички контролишу електромагнетне таласе, интегришући се са МИМО-ом за постизање ултра-великих брзина и ултра-ниске латенције.

• Терахерц фреквентни опсези : МИМО ће играти кључну улогу у терахерц комуникацијама 6Г, подржавајући апликације као што су виртуелна стварност и холографска комуникација.

Закључак

Од кућног Ви-Фи-ја до 5Г базних станица, МИМО технологија је револуционирала бежичну комуникацију кроз сарадњу са више антена. Не само да повећава брзину и стабилност, већ и поставља темеље за еру међусобно повезаних уређаја са изведеним технологијама као што су МУ-МИМО и Массиве МИМО. Како интелигентни алгоритми и нови материјали буду напредовали, МИМО ће наставити да води талас иновација у бежичним мрежама.