Технология передачи данных MIMO в WiFi сетях

Аббревиатура MIMO (Multiple Input Multiple Output) — переводится как «множественный вход, множественный выход». То есть система, работающая по принципу MIMO, можно рассматривать как многоканальный прибор, объединяющий возможности нескольких одноканальных. Технология MIMO играет важную роль в реализации WiFi стандарта 802.11n. Она подразумевает передачу сигнала на одном канале благодаря нескольким приемникам и передатчикам. Благодаря такому «уплотнению» канала его пропускную способность можно увеличить в несколько раз.

Технология MIMO, впервые реализованная в чипах Airgo, как и следовало ожидать, потребовала более мощного математического процессора, поскольку на этот раз, кроме модуляции OFDM, чип должен кодировать данные специальным образом: создать 2 независимых потока, которые впоследствии могут быть рассмотрены как отдельные каналы Wi-Fi.

Также необходимо понимать, что для реализации технологии MIMO требуется отдельная радиочастотная цепь и аналого-цифровой преобразователь для каждой антенны.

Техника Wi-Fi MIMO использует неоднородность помещений и эффекты отражения, что позволяет сделать потоки данных независимыми. Таким образом, на открытом пространстве MIMO даст гораздо меньше эффекта, чем в офисе. Что касается интерпретации данных, благодаря некоторым ухищрениям с модуляцией и более плотной математической обработке кодированных данных как на этапе передачи, так и на этапе приема, становится возможным сохранение практически полной пропускной способности каждого канала, интерференция и взаимные помехи для которых решаются посредством все той же технологии Smart Antenna. При обозначении технических характеристик оборудования рядом с аббревиатурой MIMO указывают их количество, к примеру, MIMO 3х2 — это 3 передатчика сигнала и 2 принимающих антенны.

В технологии MIMO применяются несколько антенн разного рода, настроенных на одном канале. Каждая антенна передает сигнал с разными пространственными характеристиками. Таким образом, технология использует спектр радиоволн более эффективно и без ущерба для надежности работы.

Скорость MIMO

Как вы можете видеть, применение MIMO значительно увеличивает пропускную способность сети, причем это наблюдается, даже если в сетевом окружении используются адаптеры 802.11g, собственно говоря, для двух потоков данных, каждый из них преимущественно работал именно в режиме 802.11g, но зато на максимальной скорости. И чем больше в беспроводной сети устройств, тем больше наблюдается скоростных преимуществ от использования MIMO.

Психологический же эффект разработки состоит в том, что Wi-Fi стал быстрее проводного Ethernet (по крайней мере, быстрее FastEthernet). Пусть речь идет о максимальной пропускной способности, однако в благоприятных условиях беспроводная сеть оказалась быстрее стандартной проводной.

Дальность работы MIMO

Поднимая вопрос об увеличении дальности работы сети, не станем отрицать ее наличие, но замерять ее достаточно точно не представляется возможным, так как офисное окружение может быть различным. Тем не менее, по субъективным данным, она возрастает в 1,5–2 раза. При этом наличие сложно проходимых объектов на пути сети создает некоторые проблемы со скоростью, которые, как мы обнаружили, для роутеров MIMO оказались более ощутимыми.

В частности, вторая диаграмма, отвечающая за работу за железной дверью, которая находится на входе в наш офис, показала, что сеть MIMO имеет меньшую пропускную способность, зато дольше сохраняет, хотя бы какую-то возможность доступа.