Je! MIMO inaongezaje kasi yako ya Wi-Fi?

Katika uwanja wa mawasiliano ya waya, kasi na utulivu daima imekuwa mahitaji ya msingi kwa watumiaji. Vifaa vya Wi-Fi vya mapema vilitegemea antenna moja ya maambukizi ya data, na kuwafanya waweze kuingiliwa kwa kuingiliwa kwa mazingira na usambazaji wa ishara, ambayo hupunguza kasi na chanjo. Walakini, na ujio wa teknolojia ya MIMO (nyingi-pembejeo nyingi), utendaji wa mtandao usio na waya umepata kiwango cha ubora. Nakala hii inaangazia kanuni za kufanya kazi za teknolojia ya MIMO na inachunguza jinsi inavyoboresha kasi ya Wi-Fi.

Kanuni za Teknolojia ya MIMO

(a) Mimo ni nini?

MIMO (pembejeo nyingi-nyingi) inahusu maambukizi ya wakati huo huo na mapokezi ya data kupitia antennas nyingi. Ikilinganishwa na mifumo ya jadi ya antenna moja, MIMO hutumia teknolojia mbili muhimu: utofauti wa anga na kuzidisha kwa anga , kuongeza kwa kiasi kikubwa ufanisi wa maambukizi ya data.

• Tofauti ya anga : Kwa kupokea nakala nyingi za ishara sawa kupitia antennas nyingi, MIMO hutumia tofauti katika njia za ishara ili kuboresha upinzani wa kuingiliwa na kupunguza viwango vya makosa kidogo.

• Kuzidisha kwa anga : Takwimu zimegawanywa katika mito mingi huru na hupitishwa sambamba kupitia antennas tofauti, kuzidisha kupita. Kwa mfano, usanidi wa 2 × 2 MIMO (mbili za kupitisha + mbili zinazopokea antennas) zinaweza kuongeza kiwango cha data mara mbili.

(b) Teknolojia muhimu

• Uboreshaji : kwa nguvu hubadilisha awamu za ishara za antenna ili kuzingatia nishati kuelekea vifaa vya lengo, kuongeza nguvu ya ishara na chanjo.

• Kuunganisha kwa Channel : Inachanganya chaneli mbili 20 za MHz kwenye kituo cha 40 cha MHz (kwa mfano, mnamo 802.11n), na kuunda barabara kuu ya data 'kwa kasi ya juu.

Maboresho ya kasi ya vitendo kutoka MIMO

(a) Kiwango cha nadharia leap

Chini ya kiwango cha 802.11n, MIMO iliongezea kasi ya kinadharia kutoka 150 Mbps (antenna moja) hadi 600 Mbps (4 × 4 MIMO usanidi).
Kiwango cha 802.11ac (Wi-Fi 5) kilianzisha  MU-MIMO  (MIMO-MIMO nyingi), kuwezesha usambazaji wa data wakati huo huo kwa vifaa vingi, na viwango vya nadharia kufikia hadi 6.93 Gbps.

(b) Manufaa ya utendaji katika hali halisi za ulimwengu

• Mitandao ya Nyumbani : Katika mpangilio ngumu, MIMO inapunguza 'maeneo yaliyokufa, ' kuhakikisha operesheni laini ya matumizi ya juu-bandwidth kama utiririshaji wa 4K na michezo ya kubahatisha mkondoni. Kwa mfano, router ya ASUS RT-AX88U inafikia kasi iliyojaribiwa ya 2.4 Gbps kwa kutumia 4 × 4 MIMO.

• Mazingira ya Biashara : Katika mipangilio ya ofisi ya hali ya juu, MIMO inaweza kutumika vifaa kadhaa wakati huo huo, kuzuia msongamano wa mtandao. Cisco's Catalyst 9100 Series APS Kuongeza Mu-Mimo kwa uwezo wa mara tatu wa watumiaji.

Teknolojia za derivative za MIMO

(a) Mu-mimo

MIMO ya jadi inasaidia maambukizi ya mkondo wa aina nyingi kwa kifaa kimoja, wakati MU-MIMO inaruhusu ruta kuwasiliana na vifaa vingi wakati huo huo. Kwa mfano, router ya nyumbani inaweza kutuma mito ya data kwa smartphone, TV, na kompyuta ndogo kwa uhuru, kupunguza ucheleweshaji wa foleni.

(b) MIMO kubwa

• Kanuni : inapeleka kadhaa au hata mamia ya antennas kuunda mihimili yenye mwelekeo, kuboresha ufanisi wa wigo na uwezo wa mtandao.

• Maombi : Pamoja na Wi-Fi 6 (802.11ax), MIMO kubwa inasaidia kuunganishwa kwa maelfu ya vifaa katika hali ya juu ya hali ya juu kama viwanja na viwanja vya ndege.

Changamoto na mikakati ya optimization kwa MIMO

(a) Kuingilia mazingira na mpangilio wa antenna

• Changamoto : Antena nyingi zinaweza kuanzisha uingiliaji wa tafakari ya ishara (kwa mfano, kutoka kwa samani za chuma ndani).

• Suluhisho : Tumia algorithms ya akili ya antenna (kwa mfano, boriti ya kurekebisha) ili kuongeza nguvu njia za ishara.

(b) Utangamano wa kifaa

• Changamoto : Vifaa vya zamani vinaweza kuunga mkono usanidi wa hali ya juu wa MIMO (kwa mfano, mdogo kwa 1 × 1 MIMO).

• Uboreshaji : Chagua ruta na utangamano wa nyuma ili kuhakikisha utulivu katika mitandao ya vifaa-mchanganyiko.

Mtazamo wa baadaye

Na kuongezeka kwa 6G na Metaverse, teknolojia ya MIMO itaendelea kufuka:

• Nyuso za akili zinazoweza kufikiwa (RIS) : Vifaa vinavyoweza kutekelezwa vinadhibiti mawimbi ya umeme, ikiunganisha na MIMO kufikia kasi ya juu na latency ya chini.

• Bendi za Frequency za Terahertz : MIMO itachukua jukumu muhimu katika mawasiliano ya 6G ya Terahertz, kusaidia matumizi kama ukweli halisi na mawasiliano ya holographic.

Hitimisho

Kuanzia vituo vya msingi vya Wi-Fi hadi 5G, Teknolojia ya MIMO imebadilisha mawasiliano ya waya bila waya kupitia ushirikiano wa antenna nyingi. Haiongezei kasi na utulivu tu lakini pia inaweka msingi wa enzi ya vifaa vilivyounganishwa na teknolojia zinazotokana na MU-MIMO na MIMO kubwa. Kama algorithms yenye akili na vifaa vipya mapema, MIMO itaendelea kusababisha wimbi la uvumbuzi katika mitandao isiyo na waya.