Для чего нужна mimo антенна для роутера

Беспроводная сеть Wi-Fi есть практически везде: в квартире, на работе, в кафе, в гостинице, в ресторане. С развитием интернета к Wi-Fi стали подключаться не только гаджеты пользователей, но и другие устройства. Им нужно обеспечить нормальную скорость обмена данными.

Исследователи говорят, что к 2022 году в развитых странах средней семье будет принадлежать до 50 устройств, которые нужно будет подключить к Wi-Fi. Вместе с ростом количества гаджетов будут увеличиваться и объемы передаваемых данных. Для того, чтобы обеспечить скорость обмена информацией при росте количества подключаемых устройств, придумали технологию MIMO. Расскажем, что это за технология, и какую выгоду можно получить от ее использования.

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.

Преимущества и недостатки

Типы

В зависимости от того, как система работает с пользователями, беспроводные технологии передачи данных делятся на:

• SU-MIMO (Single User) поддерживает работу только с одним пользователем, то есть является устройством 1х1;
• MU-MIMO (Multi User MIMO) позволяет подключаться к сети сразу нескольким пользователям (multiple access) и обеспечивает при этом высокую скорость передачи данных.

SU-MIMO и MU-MIMO – в чем различие

Расскажем подробнее, чем отличаются SU-MIMO и MU-MIMO.

Роутеры, поддерживающие SU-MIMO, могут в единицу времени обслуживать один поток данных. Таким образом один гаджет принимает и отправляют данные одновременно по нескольким каналам, а другие устройства в это время бездействуют и ждут своей очереди.

При использовании MU-MIMO передача информации происходит не по одному каналу, а сразу по нескольким. Таким образом, несколько пользователей одновременно могут принимать и отправлять данные. Эта технология может создавать 4 одновременных подключения, благодаря этому клиентам не приходится делить подключение и скорость обмена увеличивается. Подходит для сетей с большим числом пользователей, поэтому ее рекомендуется использовать в офисах, гостиницах, кафе и ресторанах. Следует учитывать, что информацию, передаваемую с использованием этой технологии, сложнее перехватить, что увеличивает ее безопасность.

Понять, поддерживает ли маршрутизатор MU-MIMO, можно по количеству антенн. У роутера, использующего эту технологию, их должно быть как минимум четыре.

Роутеры с MU-MIMO также применяют технологию Beamforming, поэтому сигналы от маршрутизатора распространяются не во все стороны равномерно, а преимущественно в направлении принимающего гаджета.

Практические ограничения

Чтобы окончательно разобраться с технологией MU-MIMO, нужно также знать, какие у нее есть ограничения.

• Она не может работать в частотном диапазоне 2,4 ГГц, для нее нужна частота 5 ГГц.
• Количество клиентов, подключенных одновременно, ограничено. Маршрутизатор, рассчитанный на работу с тремя потоками одновременно, не способен работать с несколькими подключениями без снижения скорости.
• Устройство, которое будет подключаться к маршрутизатору, также должно поддерживать MU-MIMO. Но ему не нужно иметь четыре антенны, достаточно одной. Выгоду получат даже устройства, не поддерживающие эту технологию, за счет того, что гаджеты с поддержкой MU-MIMO будут передавать данные быстрее, очередь до остальных клиентов будет доходить быстрее.
• Так как используется направленная передача данных Beamforming, то данная технология не очень хорошо работает с быстро перемещающимися гаджетами. Появляются проблемы с определением положения устройства, процесс формирования становится сложным и менее эффективным.

Маршрутизаторы с технологией МИМО

Wi-Fi роутеры с 4g и поддержкой MIMO:

• Keenetic Giga KN-1011;
• Keenetic Viva KN-1910;
• Keenetic Ultra KN-1810;
• Keenetic Extra KN-1711;
• Keenetic Hero 4G KN-2310;
• Asus RT-AX86U;
• Asus RT-AX58U.

Другие модели с поддержкой технологии:

• Keenetic Speedster KN-3010;
• TP-LINK Archer AX73;
• TP-LINK Archer AX50;
• Huawei AX3 Dual Core;
• Xiaomi Redmi AX5;
• TP-LINK Archer C80;
• Xiaomi Mi Router AX1800 Global.

Сдеаем обзор двух популярных моделей с поддержкой MIMO в роутере – ASUS RT-AC87U и TP-LINK Archer C2600.

ASUS RT-AC87U

ASUS RT-AC87U – это производительный маршрутизатор, который можно использовать для проведения видеоконференций, а также передачи большого объема мультимедийных данных. В нем применяется технология 4*4 MU-MIMO, которая позволяет обеспечить уверенный прием сигналов на площади 465 квадратных метров. По отзывам пользователей, скорость передачи данных не уменьшается даже при одновременной работе сразу нескольких устройств.

Характеристики:

• стандарты беспроводной сети: 802.11 a, b, g, n, ac;
• используемые частоты: 2,4 и 5 ГГц;
• скорость беспроводной передачи информации: 1734 Мбит/с;
• скорость обмена данными по проводам LAN: 1000 Мбит/с;
• количество антенн: 4 штуки;
• другие интерфейсы: USB 2.0 и USB 3.0.

TP-LINK Archer C2600

TP-LINK Archer C2600 – это высокоскоростное производительное устройство. Используя стандарт 802.11ас, он может передавать информацию с общей скоростью 2600 Мбит/с. В диапазоне 2,4 ГГц максимальная скорость равна 800 Мбит/с, а на частоте 5 ГГц – 1733 Мбит/с. В настройках можно настроить режим энергосбережения MIMO. Кроме этого, для улучшения качества связи маршрутизатор оснащен четырьмя несъемными антеннами, а также LAN портами, работающими на скорости 1 Гбит/с. Для подключения внешних устройств имеются разъемы USB 3.0.

Итак, вы только что купили или только собираетесь новый беспроводной модем, и у него есть два порта для подключения вашей антенны, и вы, вероятно, задаетесь вопросом, какой использовать, и зачем вам два?

Как это было

Все мы привыкли, что мобильная связь и радиопередачи используют одну антенну. Одна антенна побольше, на огромной вышке передает сигнал и одна антенна поменьше уже у вас в руках или на крыше автомобиля, например, принимает это сигнал, они точно так же работают и в обратную сторону. Антенна, которая на вышке, в свою очередь, ретранслирует сигнал в пункт назначения, адресату которому вы звонили в случае с телефоном, или же принимает сигнал с радиостанции в случае с радио.

Эта технология проста и эффективна для передачи телефонного звонка.

Однако спрос на быстрый интернет растет, пропорционально росту людей, обучившихся использованию интернета и гаджетов, соответственно пропускную способность нужно тоже улучшать, иначе это приведет к неизбежному ухудшению связи. (По аналогии с пробкой в часы пик на трассах в городе) Это не касается радио, потому что каждый клиент только принимает сигнал, соответственно увеличение числа реципиентов никак не влияет на качество, но напрямую зависит на телефонную связь и интернет.

Если вы пользовались 3G-интернетом в течение нескольких лет, вы, вероятно, заметили, что заявленные максимальные скорости быстро растут. Начиная примерно с 3,6 Мбит/с для первой серии «широкополосных» широкополосных мобильных устройств, до 7,2 Мбит/с в 2007 г., до 21 Мбит/с в 2008 г., до 42 Мбит/с вскоре после этого, и теперь до 100 Мбит/с с введением 4G в конце 2011 г. С 5G стучится в нашу дверь, есть Некоторые считают, что новое поколение может увеличить скорость до 4 раз с 4G.

Так как же увеличить скорость?

Увеличение скорости — непростое дело — теоретически самый большой фактор, ограничивающий скорость, — это пропускная способность.

Каждой телефонной башне присваивается общая ширина частот, на которых она может передаваться, и каждому подключенному человеку выделяется небольшой канал определенной ширины. Это означает, что каждая башня имеет ограниченное число клиентов, которые она может обслуживать, прежде чем она станет перегруженной.

Можно попробовать увеличить скорость – увеличив канал для каждого клиента – это значительно уменьшит количество людей, которое эта вышка сможет обслуживать в одну единицу времени. Увеличит скорость, но уменьшит пропускную способность, соответственно по такому плану надо значительно увеличивать количество вышек. Это работает в городской среде, но не выгодно загородом. Слишком дорого.

Скорость также ограничена отношением сигнал/шум (SNR), для улучшения этого мы можем увеличить мощность (или громкость) передачи, чтобы телефонная вышка могла «лучше слышать» нас, но это приводит к уменьшение дальности действия.

После того, как мы снизили все характеристики, которые мы можем получить от передачи от антенны к антенне, мы должны подойти к проблеме по-другому.

Вот где MIMO начинает играть — если мы не можем улучшить воздушную передачу, почему бы не увеличить количество антенн?

MIMO – это акроним Multiple-In, Multiple-Out, что переводится как «множественный вход, множественный выход».

Нам нужно больше антенн!

Используя несколько антенн, мы можем забыть о трудностях передачи по воздуху и вместо этого возложить нагрузку на оборудование обработки сигналов в вашем модеме.

Поскольку все антенны передают на одинаковых частотах, от телефонной вышки не требуется дополнительная полоса пропускания для каждого пользователя.

Данные сначала разделяют на несколько потоков, а потом собираются в точке приема. Приемник спроектирован так, чтобы учитывать небольшую разницу во времени между приемами каждого сигнала, а также дополнительные шумы или помехи и даже потерянные сигналы.

Важно знать, что MIMO включается и выключается модемом.

Решение о том, использовать ли MIMO, согласовывается с вышкой сотовой связи, в результате чего оценивается качество принятых и передаваемых сигналов (показатель, известный как CQI).

Когда уровень или качество сигнала низкое, модему сложно различить два потока данных, поэтому, когда уровни сигнала падают ниже определенного порогового уровня, MIMO выключается, и модем работает только с одной антенной.

Выводы

Из всего выше сказанного можно сделать вывод что MIMO – это технология улучшения передачи и приема сигнала, путем использования нескольких антенн. Это не означает, что нужно покупать две одинаковых антенны таким образом имитировать MIMO, это так не работает. Есть специальные антенны, которые уже «заточены» под данную технологию. Список антенн с MIMO в наших магазинах. Но тут важно понимать, что хоть потенциально MIMO может дать быстрее скорость, оно несет и большие расходы, т.к. обычно такие антенны чуть дороже обычных аналогов, а также необходимо покупать не одну кабельную сборку, а две (исключение антенны в которых модем находится в самой антенне). А также сам MIMO может по итогу не работать по причине упомянутой в тексте выше.

Статья имеет ознакомительный характер и не претендует на истину в научном плане, некоторые понятия могли быть упрощены или искажены для упрощения понимания читателем.

MIMO (Multiple Input Multiple Output) – это технология передачи данных, которая использует несколько антенн для приема и передачи сигналов. Она позволяет увеличивать скорость передачи данных, улучшать качество связи и повышать надежность соединения.Принцип работы MIMO заключается в использовании нескольких антенн для передачи и приема данных одновременно. Это позволяет увеличить количество передаваемых данных, а также повысить качество связи за счет уменьшения помех и повышения стабильности.MIMO используется в различных областях, таких как беспроводные сети связи, радиосвязь, телевидение и другие. Технология MIMO активно применяется в современных устройствах, таких как смартфоны, планшеты, роутеры и прочее.Одним из преимуществ MIMO является возможность передачи данных на большое расстояние без потери качества связи. Кроме того, она может использоваться для увеличения скорости передачи данных, что особенно важно при работе в условиях ограниченной пропускной способности.В заключение, можно сказать, что технология MIMO является одной из самых эффективных и перспективных технологий передачи данных, которая позволяет повысить качество связи, увеличить скорость передачи данных и обеспечить стабильность соединения. Антенны MIMO (Multiple Input Multiple Output) представляют собой технологию, которая позволяет увеличить скорость и надежность беспроводной сети. Она использует несколько антенн для передачи и приема сигнала одновременно, что увеличивает пропускную способность и уменьшает количество ошибок передачи данных.

В отличие от обычных антенн, которые используются в беспроводных сетях, антенны MIMO работают в паре или более. Они могут использоваться как внутри устройства, так и внешне, для усиления сигнала и увеличения дальности передачи.

Одним из основных преимуществ антенн MIMO является улучшение качества сигнала в условиях сильных помех, таких как шумы, перекрытия и другие электромагнитные помехи. Это позволяет повысить скорость передачи данных и уменьшить количество ошибок, связанных с потерей пакетов данных.

Еще одним преимуществом антенн MIMO является возможность использования нескольких потоков данных одновременно. Это позволяет увеличить пропускную способность сети и обеспечить более быстрый и надежный доступ в Интернет.

В целом, антенны MIMO представляют собой мощный инструмент для увеличения скорости и надежности беспроводных сетей. Они могут использоваться в различных областях, включая домашние, офисные и общественные сети, и могут значительно улучшить качество связи и повысить производительность сети.

MIMO (Multiple Input Multiple Output) – это технология, которая позволяет передавать и принимать несколько потоков данных одновременно с использованием нескольких антенн. Это позволяет увеличить скорость передачи данных и улучшить качество сигнала в условиях, когда в сети много пользователей или много помех.

В Wi-Fi технология MIMO используется для увеличения скорости и дальности передачи данных. Wi-Fi роутеры с поддержкой MIMO имеют несколько антенн, которые позволяют передавать и принимать несколько потоков данных одновременно. Это увеличивает скорость передачи данных и улучшает качество сигнала, что особенно важно в условиях, когда в сети много пользователей или много помех.

Кроме того, технология MIMO позволяет использовать различные пути для передачи данных, что увеличивает надежность сети и уменьшает вероятность потери данных. В целом, технология MIMO является важным инструментом для улучшения качества и скорости Wi-Fi сетей.

Как выбрать антенну MIMO для своей сети?

Антенна MIMO – это инновационное решение в области беспроводной связи, позволяющее увеличить скорость передачи данных и улучшить качество сигнала. Но как выбрать подходящую антенну MIMO для своей сети?

Первым шагом является определение количества антенн, необходимых для вашей сети. Это зависит от многих факторов, таких как размер помещения, количество пользователей и тип используемого оборудования.

Далее, необходимо выбрать тип антенны MIMO – внутреннюю или наружную. Внутренние антенны подходят для небольших помещений и ориентированы на улучшение качества сигнала внутри помещения. Наружные антенны MIMO подходят для больших помещений и находятся на открытом воздухе, чтобы улучшить качество сигнала на большой территории.

Также стоит обратить внимание на частотный диапазон антенны MIMO. Он должен соответствовать используемому оборудованию и требованиям вашей сети.

Наконец, стоит обратить внимание на бренд и качество антенны MIMO. Лучше выбирать известных производителей, чтобы не столкнуться с несовместимостью и низким качеством сигнала.

Выбор антенны MIMO для своей сети – это важный шаг в улучшении качества связи и увеличении скорости передачи данных. Правильно подобранная антенна MIMO поможет сделать вашу сеть более эффективной и удобной в использовании.

Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) используется в радиосвязи для увеличения пропускной способности и повышения качества связи. Она основана на использовании нескольких антенн для передачи и приема сигнала одновременно. Это позволяет увеличить количество передаваемых данных и уменьшить количество ошибок при передаче.

Ключевым преимуществом технологии MIMO является то, что она позволяет использовать множество путей распространения сигнала, что существенно увеличивает надежность передачи. Более того, MIMO позволяет отправлять данные на большие расстояния при сохранении высокой скорости передачи.

MIMO используется во многих современных технологиях связи, таких как Wi-Fi, LTE и 5G. Она стала незаменимым инструментом для повышения скорости передачи данных и улучшения качества связи.

В целом, технология MIMO позволяет повысить качество связи и обеспечить более быструю передачу данных, что является ключевым фактором для улучшения пользовательского опыта в области связи.

При самостоятельном выборе оборудования клиенты могут заметить, что в ассортименте присутствуют различные модели антенн с одинаковым коэффициентом усиления, но их стоимость сильно разнится. Возникает закономерный вопрос: почему модели антенн с одинаковыми характеристиками так отличаются в цене? Дело в том, что стоимость устройства зависит и от некоторых других нюансов, о чем и пойдет речь в статье.

Технология MIMO или «Multiple Input Multiple Output» представляет собой многопотоковую передачу данных. MIMO – это английская аббревиатура, дословный перевод которой звучит: «несколько входов, несколько выходов».

Как выбрать антенну для Wi-Fi?

Суть технологии MIMO состоит в том,
что пространственное кодирование сигнала позволяет увеличить полосу пропускания
канала, где происходит передача данных через несколько антенн. Если сказать
проще: за счет увеличения количества параллельных антенн происходит расширение
сигнала. То есть, количество потоков просто удваивается.

В процессе трансляции радиоволн
происходит селективное замирание цифрового потока. Это становится заметно в
местности, находящейся вдалеке от зоны, охваченной радиоволнами. В целях
устранения такой проблемы была разработана антенна MIMO, позволяющая по нескольким
каналам с небольшой задержкой транслировать информацию. Непосредственно перед
трансляцией данные кодируются и восстанавливаются на приемной стороне. Как
результат, скорость распределения данных повышается, а сигнал становится лучше.

В разных реализациях технологии MIMO учитывается единовременная передача нескольких независимых сообщений в одном физическом канале. Для расширения реализации действия технологии используются системы, содержащие несколько антенн.

Влияют ли погодные условия на качество сигнала 3G и 4G?

Какие образом работаем антенна MIMO

Для наглядности представим, что передаваемые данные – это люди, модем и базовая станция – города, которые имеют между собой один путь, а антенна – вокзал. В качестве транспорта для перевозки людей был выбран поезд вместительностью до сотни пассажиров. Поскольку поезд может перевозить не более указанного количества людей, пропускная способность в этом случае будет ограниченной. Для одновременной перевозки 200 пассажиров необходимо построить второй путь и запустить поезд с такой же пропускной способностью (100 чел). Это позволит увеличить поток пассажиров в два раза.

5G – А ОНО НАМ НАДО?

По тому же принципу работает и MIMO. От количества потоков зависит стандарт MIMO: при двух потоках MIMO равна 2×2, при четырех — 4×4 и т.д. Сегодня чаще используется MIMO 2х2 как для 4G LTE, так и для WiFi. Для одновременного приема двойного потока необходимо установить две обычные антенны или одну антенну с технологией MIMO. Если проводить аналогию с вокзалом, то можно сказать, что MIMO антенна представляет собой два железнодорожных пути с одной платформой.

Как работает технология LTE в Беларуси?

Миф про коэффициент усиления антенны

Каким образом это отражается на интернете?

Технология MIMO способствует повышению скорости передачи данных. При определенных условиях можно добиться повышения скорости в два раза. Особенность MIMO антенны состоит в наличии двух разъемов и двух проводов.

Многие утверждают, причем не безосновательно, что MIMO антенна – это две антенны в одной. Но при этом не стоит рассчитывать на гарантированное двойное увеличение скорости от ее использования. Это все верно только в теории, а на практике обычная и MIMO антенна в сети 4G LTE могут различаться на 20-25%. При этом большую значимость будет иметь стабильность сигнала, которая обеспечивается антенной MIMO.

Что делать, если скорость интернета стала низкой?

Специалисты рекомендуют устанавливать MIMO антенну, чтобы получить максимально быстрое и стабильное подключение в сети 4G LTE.

Как усилить интернет и сотовую связь в частном доме: самые эффективные способы

Планировки помещений, подготовленное техническое задание, Вы можете отправить на e-mail info@slabo-tochka.by.

Перейти на главную страницу slabo-tochka.by