MIMO texnologiyasi: nima va u bilan nima egan? MIMO rejimi bilan simsiz qurilmalar

MIMO haqida qisqacha.

IEEE 802.11n WiFi standartiga asoslangan texnologiya.

Wi - Life   anglatadi qisqa tahlil  Wi-Fi texnologiyasiIEEE 802.11 n .
Bizning kengaytirilgan ma'lumotlar video nashr qilish.

Birinchisi   Wi-Fi 802.11n qurilmalarini ishlab chiqarish bir necha yil oldin bozorda paydo bo'ldi. MIMO texnologiyasi (MIMO - ko'p kirish / ko'p chiqish Multiple Inputs / Multiple Outputs) 802.11n pikni. Bu juda ko'p alohida transmisyon va qabul qilish yo'llari bo'lgan radio tizimi. MIMO tizimlari transmitterlar va qabul qiluvchilar soni bilan tavsiflanadi. Standart WiFi 802.11n 1x1dan 4x4 gacha bo'lgan mumkin bo'lgan birikmalar majmuasini aniqlaydi.


  Wi-Fi tarmog'ining odatdagi holatlarida, masalan, ofis, seminar, angar, shifoxona xonasida, radiouzat devorlari, eshiklar va boshqa to'siqlar tufayli uzatuvchi va qabul qiluvchining orasidagi eng qisqa yo'lda kamdan-kam uchraydi. Ushbu muhitlarning aksariyati yorug'likni aks ettirgan oyna kabi radioeshittirishni (elektromagnit to'lqin) aks etadigan turli xil sirtlarga ega. Qayta aksiyalardan so'ng asl nusxaning bir nechta nusxasi wiFi signali. WiFi signalining bir nechta nusxasi transmitterdan qabul qiluvchiga turli yo'llar bilan ko'chirilganida, eng qisqa yo'l bilan harakatlanadigan signal birinchi bo'ladi va keyingi nusxalari (yoki aks-sado ko'rsatish signali) uzoqroq yo'llar tufayli biroz keyinroq keladi. Bu multipath deb ataladi. Ko'p tarqatish shartlari doimo o'zgarib turadi Ko'pincha Wi-Fi qurilmalari (foydalanuvchi qo'lida Wi-Fi bilan ishlaydigan smartfon) ko'chiriladi, interferentsiya (odamlar, avtomobillar va boshqalar) yaratadigan turli ob'ektlarni surishtirishadi. Agar signallar turli vaqtlarda va turli burchaklarga kelsa, bu signalning buzilishiga va mumkin bo'lgan susayishiga olib kelishi mumkin.

MIMO bilan WiFi 802.11 n-ni qo'llab-quvvatlashni unutmang   ko'plab qabul qiluvchilar ko'p tarmoqli va halokatli aralashuvlarning ta'sirini kamaytirishi mumkin, ammo har holda, ko'p yo'lli tarqatish shartlarini qaerda va imkon qadar tezroq kamaytirish yaxshidir. Eng muhim daqiqalardan biri - antennalarni iloji boricha metall buyumlardan saqlang (birinchi navbatda omni wi-Fi antennalardairesel yoki ko'p yo'nalishli radiatsiya naqshli).

Majburiy barcha Wi-Fi-mijozlar va Wi-Fi ulanish nuqtalari MIMO uchun bir xil emasligini aniq bilib oling.
  1x1, 2x1, 3x3 mijozlar va boshqalar mavjud. Misol uchun, smartfon kabi mobil qurilmalar ko'pincha MIMO 1x 1, ba'zan 1x 2 ni qo'llab-quvvatlaydi. Bu ikki asosiy muammo bilan bog'liq:
  1. kam quvvat sarfini va uzoq batareya quvvatini ta'minlashni ta'minlash,
  2. kichik antennalarga ega bo'lishni qiyinlashtiradi.
  Xuddi shu narsa boshqasiga ham tegishli mobil qurilmalar: planshetlar, PDAlar va boshqalar.

Yuqori darajali noutbuklar hozircha MIMO-ni 3x3 (MacBook Pro va boshqalar) ga qadar qo'llab-quvvatlamoqda.



Yuringlar   asosiy turlarni ko'rib chiqing WiFi MIMO.
  Endi biz transmitterlar va qabul qiluvchilar sonining tafsilotini qoldirmaymiz. Bu tamoyilni tushunish muhimdir.

Birinchi tur: Wi-Fi qurilmasidagi signal qabul qilinganda portlash

Qabul qilish nuqtasida ajratilgan antennalarga ega bo'lgan kamida ikki bog'langan qabul qiluvchi mavjud bo'lsa,
  eng yaxshi signallarni tanlash uchun har bir qabul qiluvchining barcha nusxalarini tahlil qilish mumkin.
  Bundan tashqari, bu signallar bilan har qanday manipulatsiyalarni bajarish mumkin, lekin biz, birinchi navbatda,
  MRC (Maksimal Ratio Combined) texnologiyasi yordamida ularni birlashtirish imkoniyati. MRC texnologiyasi quyida batafsilroq muhokama qilinadi.

Ikkinchi tur: Wi-Fi qurilmasiga signal jo'natishda turli xil

Dispetcherlik nuqtasida ajratilgan antennalarga ega bo'lgan kamida ikkita WiFi transmitteri mavjud bo'lsa, ma'lumotlarning nusxalarini ko'paytirish, translyatsiya ishonchliligini oshirish va agar yo'qotilgan bo'lsa, radio kanalida ma'lumotlarni qayta yuborish zaruratini kamaytirish uchun bir xil signallarni yuborish mumkin bo'ladi.

Uchinchi tur: Wi-Fi qurilmasidagi signallarning mekansal ko'payishi
  (signallarni birlashtirish)

Agar kelib chiqish nuqtasida va qabul qilish nuqtasida alohida ajratilgan antennalarga ega bo'lgan kamida ikkita WiFi transmiteri mavjud bo'lsa, u holda bunday axborot oqimlarini deyarli birlashtiradigan axborot uzatish kanallarini birlashtira oladigan imkoniyatlarni yaratish uchun turli xil signallarga turli xil ma'lumotlarni yuborish imkoniyati paydo bo'ladi. u o'zida mavjud bo'lgan alohida oqimlar yig'indisi. Bunga Spatial Multiplexing deyiladi. Ammo juda katta miqdorni talab qiladigan barcha asl signallarni sifatli ajratish imkoniyatini ta'minlash juda muhimdirSNR   - Signal / shovqin nisbati.

MRC texnologiyasi   (Maksimal nisbati birlashtirildi ) ko'pgina zamonaviy kirish nuqtalarida ishlatiladiWi - Fi   korporativ sinf.
MRK   signal darajasini ko'tarishni maqsad qiladiWi - Fi   Wi-Fi 802.11 kirish nuqtasi mijozi.
  Ish algoritmi
MRK   bir nechta antennalar va qabul qiluvchilarda bir nechta bevosita va ko'p yo'lli signallarning to'plamini aks ettiradi. Keyinchalik, maxsus protsessor (DSP ) tanlaydi eng yaxshi signal  har bir qabul qiluvchidan va kombinatsiyani amalga oshiradi. Aslida, matematik ishlov berish signallarning qo'shilishi bilan ijobiy aralashish yaratish uchun virtual o'zgarishlar o'tkazilishini amalga oshiradi. Shunday qilib, natijada olingan umumiy signal barcha originallardan ko'ra ishlashda juda yaxshi.

MRK   tarmoq standartidagi kam quvvatli mobil qurilmalar uchun ancha yaxshi ish sharoitlarini yaratishga imkon beradiWi - Fi .



WiFi 802.11n tizimlarida   multipath tarqalishining afzalliklari bir vaqtning o'zida bir nechta radio signallarni uzatish uchun ishlatiladi. Ushbu signallarning har biri " mekansal oqimlar"Alohida transmitter yordamida alohida antennadan yuborilgan. Antennalar orasidagi masofa mavjudligi sababli, har bir signal qabul qiluvchini biroz boshqacha tarzda kuzatib boradi. Ushbu ta'sir " mekansal xilma". Qabul qilgich ham o'zlarining alohida radio-modullari bilan bir nechta antennalar bilan jihozlangan, ular mustaqil ravishda kirish signallarini dekodlar va har bir signal boshqa qabul qiluvchi radio-modul signallari bilan birlashtiriladi. Natijada, bir nechta ma'lumotlar oqimi bir vaqtning o'zida olinadi. Bu avvalgi WiFi 802.11 tizimlariga qaraganda ancha yuqori tarmoqli kengligi bilan ta'minlaydi, shuningdek, 802.11n qo'llab-quvvatlashiga ega mijozni talab qiladi.


Endi biz bu mavzuga bir oz sho'ng'iymiz:
Wi-Fi standartidagi qurilmalardaMIMO   Barcha keladigan axborot oqimlarini keyinchalik jo'natish uchun mekansal ko'paytirish yordamida turli xil ma'lumotlar oqimlariga bo'lish mumkin. Ko'p transmitterlar va antennalar bir xil chastotali kanalda turli xil oqimlarni yuborish uchun ishlatiladi. Uni bir nechta transmitter, ikkinchisi - boshqa transmitter va boshqalar orqali jo'natish uchun aniq matnli iboralarni yuborish mumkin.
Tabiiyki, qabul qiluvchi tomon turli xil signallarni to'liq tanlash, ularni qayta tashkil qilish va mekansal ko'paytirish yordamida integratsiya qilish uchun bir xil funktsionallikni (MIMO) qo'llab-quvvatlashi kerak. Shunday qilib, biz original axborot oqimini qayta tiklash imkoniyatini qo'lga kiritamiz. Taqdim etilgan texnologiya katta oqimlarni kichik oqimlarga aylantirish va ularni bir-biridan alohida o'tkazish imkonini beradi. Umuman olganda, bu radio muhitini va ayniqsa, Wi-Fi uchun ajratilgan chastotalarni yanada samarali ishlatishga imkon beradi.


Wi-Fi 802.11n texnologiyasi   Shuningdek, u MIMO ning transmit nurlanishni boshqarish yordamida qabul qiluvchida SNR darajasini yaxshilash uchun qanday foydalanilishini belgilaydi. Ushbu usul yordamida har bir antenadan signallarni yuborish jarayonini nazorat qilish mumkin, shunday qilib qabul qiluvchining qabul qilingan signal parametrlari yaxshilanadi. Boshqacha qilib aytganda, bir nechta ma'lumotlar oqimlarini jo'natishdan tashqari, qabul qiluvchi nuqtada yuqori SNR ga erishish uchun bir nechta transmitterdan foydalanish mumkin va buning natijasi shuni ko'rsatdiki, mijozning ma'lumot tezligi.
Quyidagilarni e'tiborga olish lozim:
  1. Wi-Fi 802.11n standartida aniqlangan uzatish moslamasi protsedurasi qabul qilgichdagi signal holatiga javob olish uchun qabul qiluvchiga (aslida mijoz qurilmasi bilan) birga ishlashni talab qiladi. Bu erda kanalning har ikki tomonida ham - transmitterda va qabul qiluvchida bu funksiyani qo'llab-quvvatlash kerak.
  2. Ushbu protseduraning murakkabligi tufayli, terminalning yon tomonida va kirish nuqtasi tomonida 802.11n chiplari birinchi avlodida transmissiya beamformatsiyasi qo'llab-quvvatlanmadi. Hozirgi vaqtda mavjud bo'lgan eng ko'p chiplar mijoz qurilmalari  Shuningdek, ushbu funksiyani qo'llab-quvvatlamang.
  3. Tarmoqlarni qurish uchun echimlar mavjud.Wi - Fi bu sizning mijozlar qurilmalaridan fikr-mulohaza yuritmasdan, kirish nuqtalaridagi radiatsiya naqshini to'liq boshqarishga imkon beradi.



Saytda yangi xususiyatli maqolalar paydo bo'lganda yoki yangi materiallar paydo bo'lganda e'lonlarni qabul qilish uchun taklif qilamiz.

Guruhimizga qo'shiling

MIMO texnologiyasi va MIMO 2x2 antennaning mohiyati

Ko'pchiligingiz MIMO texnologiyasiga o'xshash narsa haqida eshitgandirsiz.

MIMO nima? Ushbu qisqartirish «Ko'p Kirish bir nechta chiqdi» degan ma'noni anglatadi

tarjima ma'nosi: "Ko'p Kirish bir nechta chiqish". Texnologiyaning mohiyati quyidagicha: uzatishning uzatish kodirovkasi usuli kanal uzatilishini kuchaytiradi, unda ma'lumotlar uzatish ma'lum miqdordagi antennalar orqali sodir bo'ladi. Oddiy so'zlar bilan: signal parallel antennalar sonini ko'paytirish orqali kengayadi.

Ko'pincha MIMO texnologiyasi Wi-Fi tarmog'ida ishlatiladi. Ushbu texnologiyadan foydalangan holda ma'lumotlar uzatish tezligi sekundiga 300 megabitsdan oshadi. Bundan tashqari, MIMO orqali simsiz tarmoq, signal qabul qilish darajasi minimal bo'lgan joylarda ham tezroq ma'lumotlarni uzatishni boshladi. Wi-Fi kabi 4G-da tezlik tezligi 300 megabitsdan oshib ketdi.

MIMOning asosiy ustunligi, stantsiyadan yaxshi masofadan turib mukammal va barqaror aloqadir.

MIMO texnologiyasining mohiyati. Boshqacha aytganda: oqimni bir necha kanalga parallel qilib, ularni bir necha antennalar orqali turli yo'llar bilan boshlashingiz va ularni qabul qilishdan mustaqil bir antennalarga ega bo'lishingiz mumkin. Agar biz ikkita MIMO kanalida bir xil ma'lumotlarni kechiktirib yubormoqchi bo'lsak, uni oldindan kodlashimiz mumkin, biz qabul qiluvchi tomonda yo'qolgan belgilarni qaytarib olishimiz mumkin, bu 10-12 dBgacha signal-to-shovqin nisbati yaxshilanishiga tengdir. Ushbu texnologiya tezlikni oshirishga olib keladi.

Polarizatsiya qilingan kanallarni ajratish. In wI-FI tarmoqlari  MIMO texnologiyasi IEEE 802.11n va IEEE802.11ac standartlarida ishlaydi va ko'plab qurilmalar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.MIMO bilan bog'liq masalada kabel montajlari kabi atama mavjud. Bolal assemblies antennani va uzatish moslamasini (modem, router) ulovchi simi. Uchun to'g'ri tanlov  simi montaj qilish uchun siz antennadan qurilmaga aniq masofani bilishingiz kerak. O'rnatish kabeli va ikkita konnektorni o'z ichiga oladi.

Polarizatsiya kabi atama ham mavjud. To'lqinlarning polarizatsiyasi. Elektr va magnit maydonlarining yo'nalishlari kosmosda o'zgarishsiz qolishi yoki ma'lum bir qonunga ko'ra o'zgarishi polarizatsiya deb ataladi.

Polarizatsiya egri, vertikal va gorizontal.

3G va 4G antennalar mavjud.

Tashqi antennalar quyidagi hollarda qo'llaniladi:

Ulanish tezligi operator tomonidan belgilanganidan past.

Ishonchsiz ulanish.

Zaif signal yoki yo'qligi.

Antennalar bir necha turdagi: panel, statsionar, dumaloq, ko'p tomonlama, universal, yo'naltiruvchi, ko'p yo'nalishli, sektor va boshqa ko'plab narsalar.

Antenani tanlayotganda siz quyidagi xususiyatlarni bilishingiz kerak:

Ishlash chastotasi diapazoni (mGts).

Daromad.

Kirish empedansi.

Faol radiator antennalari ultrabinafsha nurlanishdan himoyalangan plastik holda yomg'irdan ishonchli tarzda qoplanadi. Antennaning kirishlari tashqi va ichki o'tkazgichlar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri oqim uchun qisqa tutashuvga ega, bu esa modem uskuna tizimida to'plangan statik elektr quvvati ehtimolini kamaytiradi va uni chaqmoq (modem va antenna o'rtasida kichik aloqa o'rnatgichga ega) yordamida keraksiz qiladi. Montaj antennani vertikal quvurga ulash imkonini beradi,

antenna burchagi sozlamalari o'rnatiladi. Bundan tashqari, o'rnatish rejasiyasi tufayli polarizatsiyaning burchaklarida silliq o'zgarish bo'lishi mumkin.

2. LTE-A-ni qo'llab-quvvatlaydigan birinchi NITSA-5 MIMO 2x2 universal antennasi (300 Mbit / s gacha). Nitsa-5 MIMO 2x2 shuningdek LTE800 / GSM900 / GSM1800 / UMTS900 / UMTS2100 / WIFI2400 / LTE2600 standartidagi mobil telefonlar, modemlar yoki takrorlash qurilmalari bilan ishlash uchun mo'ljallangan. Faol radiator antennalari plastik holda qoplangan. O'rnatish antennaning burchagini va polarizatsiyaning burchagini o'zgartirish imkonini beradi. Baz stantsiyasidan 10 kmgacha bo'lgan masofada foydalanish uchun tavsiya etiladi. MIMO texnologiyasi yordamida ushbu antenna har qanday tezlik standarti uchun universal echim bo'ladi.

3. Umumiy panel antenna 15-17 dBi (1,7-2,7 GHz)

USB-3G / 4G modem uchun yopiq qutiga ega AGATA MIMO 2x2-panelli antenna 2G / 3G / LTE signalini kuchaytirish uchun tayyor echimdir. Antenna tipi - umumiy rejim majmuasi. Zaif va beqaror signal darajasi bilan xizmat ko'rsatish hududlari chegaralarida foydalanish tavsiya etiladi. CAT5 FTP kabelidan USB uzatma kabelidan foydalanganingiz uchun antenna-modem qismida signal yo'qolishini bartaraf etish mumkin bo'ldi.

Ushbu yechim sizni 6 dB ga qadar uzatish signalini kuchaytirishga erishishga imkon beradi va bu aloqani yaxshilashda hal qiluvchi omil bo'lishi mumkin.

MIMO haqida barmoqlar.

Ushbu ma'lumot inson va modem va tasavvur qiling tayanch stantsiya  Operator ikkita shahar bo'lib, ular orasida bitta yo'l qo'yilgan va antenna stantsiya hisoblanadi. Biz odamlarni poezd bilan olib o'tamiz, bu esa, masalan, yuzdan oshiq odamni olib kelishi mumkin emas. Chunki bunday shaharlar o'rtasidagi imkoniyatlar cheklangan bo'ladi poezd faqat bir vaqtning o'zida yuz nafar odamni qabul qilishi mumkin.

Shunday qilib, shaharning boshqa shaharlari bilan bir vaqtning o'zida 200 kishi kelishi mumkin edi, ular ikkinchi yo'lni qurishdi va birinchi poezd bilan bir vaqtning o'zida ikkinchi poezdni ishga tushirishdi. MIMO texnologiyasi xuddi shu tarzda ishlaydi, aslida biz iplar sonini ikki barobar oshiramiz. Oqimlarning soni MIMO standarti, ikki oqim MIMO 2x2, to'rt oqim MIMO 4x4 va boshqalar bilan belgilanadi. Internet orqali ma'lumotlarni uzatish uchun bugungi kunda 4G LTE yoki Wi-Fi bo'lsin, odatda, MIMO 2x2 standartidan foydalaniladi. Ikki karra oqim olish uchun bir vaqtning o'zida ikki an'anaviy antennaga ega bo'lishingiz yoki o'xshash ikkita stantsiyaga yoki ikkita platformaga ega bo'lgan bitta stantsiya kabi MIMO antennasidan tejashingiz kerak bo'ladi. Ya'ni MIMO antennasi ikkita antenadan iborat.

Panelning MIMO antennasi ikki xil radiatsion elementga ega bo'lishi mumkin ( "yamoq"), bir holatda ( masalan, vertikal polarizatsiyada to'rtta yamoq, gorizontal gorizontal, jami sakkizta yamoq ishlaydi). Har bir to'siq o'z uyasiga ulangan.

Shuningdek, ikkita portni (ortogonal) kuchga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun antenna elementlari 90 graduslik o'zgarishlar kayfiyatiga ega bo'ladi va keyin har bir tuzatma vertikal va gorizontal polarizatsiyani bir vaqtning o'zida ishlaydi.

Bunday holda, bir qator to'siq to'g'ridan-to'g'ri ikkita sokete ulanadi, bu bizning onlayn do'konimizda sotiladigan MIMO antennalaridir.

Davomi

Mobil LTE raqamli oqim to'g'ridan-to'g'ri yangi 4G o'zgarishlariga bog'liq. 3G tarmog'ini tahlil qilish uchun uni o'tkazishning tezligi 4G dan 11 barobar pastroq bo'lganligi aniqlandi. Shunga qaramay LTE ma'lumotlarini qabul qilish va efirga uzatish tezligi sifatsiz. Buning sababi, 4G LTE modemining stantsiyadan olingan kuch yoki signal darajasining yo'qligi. Axborotni tarqatish sifatini sezilarli darajada yaxshilash uchun 4G MIMO antennalari joriy qilinmoqda.

An'anaviy ma'lumot tarqatish tizimlari bilan taqqoslangan antennalar boshqa transmitterga ega. Masalan, raqamli oqimlarning bo'linishini past tezlikli oqimlarga tarqatish kerak, ularning soni antennalar soniga bog'liq. Agar kirish oqimining tezligi sekundiga 200 megabitsa bo'lsa, u holda ikkita oqim yaratiladi - har ikkala sekundda 100 megabitda. Har bir oqim alohida antenna orqali efirga uzatilishi kerak. Ikki antennaning har biridan uzatiladigan radio to'lqinlarining polarizatsiyasi qabul qilish vaqtida ma'lumotni tushunish uchun farq qiladi. Qabul qilgich, ma'lumotlarni uzatish tezligini saqlab qolish uchun, shuningdek, turli polarizatsiyalarda ikkita qabul qiluvchi antennaga ega bo'lishi kerak.

MIMO afzalliklari

MIMO - bir kanalda bir nechta axborot oqimlarini taqsimlash va undan keyin radio to'lqinlarini eshittirish uchun mustaqil qabul qiluvchi qurilmalarga yetib borishdan oldin juftlik yoki undan ko'p antenna orqali yuborish. Bu siz tarmoqli kengligi kengayishiga murojaat qilmasdan signalning tarmoqli kengligini sezilarli darajada yaxshilash imkonini beradi.

Radio to'lqinlari eshittirilayotganda radio kanalidagi raqamli oqim tanlangan holda muzlatiladi. Buni shaharlardagi ko'p qavatli binolar, yuqori tezlikda harakatlanadigan yoki radio to'lqinlari bilan qoplanishi mumkin bo'lgan hududdan uzoqlashib qolishingiz mumkin. Ushbu muammoni bartaraf qilish uchun MIMO antennasi yaratildi va bir nechta kanallarda ma'lumotni qisqa muddatda uzatishga qodir. Ma'lumot oldindan kodlangan va keyin qabul qiluvchi tomonda tiklanadi. Natijada, ma'lumotni taqsimlash tezligi oshibgina qolmay, signal sifati sezilarli darajada yaxshilanadi.

Dizaynerlik xususiyatlari LTE antennalari odatiy bo'lib, ikkita qabul qiluvchi qurilmadan (MIMO) ajralib turadi. Odatiy signallarni tarqatish tizimi soniyasiga 50 megabitsdan oshmasligi mumkin. MIMO, signal uzatish tezligini ikki baravaridan ortiq oshirish imkoniyatini beradi. Bunga bir vaqtning o'zida bir-biridan biroz masofada joylashgan bir nechta antennalarga o'rnatiladi.

Qabul qiluvchilarga antennalar yordamida raqamli oqimni bir vaqtning o'zida qabul qilish va taqsimlash ikki mustaqil kabel orqali amalga oshiriladi. Bu sizga tezlik ko'rsatkichlarini sezilarli darajada oshirish imkonini beradi. MIMO Wi-Fi kabi simsiz tizimlarda, shuningdek uyali aloqa tarmoqlarida va WiMAXda muvaffaqiyatli ishlatiladi. Odatda, ikkita uskuna va ikkita ezilgan texnologiyasidan foydalanish ma'lumotlarni uzatish tezligini va ma'lumotlar oqimining hajmini oshirish uchun bizga WiFi, WiMAX, 4G / LTE va boshqa tizimlarning spektr ko'rsatkichlarini yaxshilash imkonini beradi. Ushbu afzalliklar 4G MIMO antennasidan qabul qiluvchiga bir nechta simsiz ulanish orqali ma'lumotlarni uzatish orqali erishiladi. Shunday qilib, ushbu texnologiyaning nomi olinadi (Multiple Input Multiple Output - bir nechta kirish va bir nechta chiqish).

. MIMO qaerda qo'llaniladi

MIMO WiFi kabi ma'lumotlar uzatish protokollarining salohiyatini va samaradorligini oshirish orqali juda tez mashhurlik kasb etdi. Siz standart Wi-Fi 802.11nni MIMOning eng mashhur holatlarida olishingiz mumkin. Ushbu WiFi protokolida MIMO aloqa texnologiyasi tufayli, soniyada 300 megabitsdan ko'proq tezlikni ishlab chiqish mumkin.

Axborot oqimini tezlashtirishga qo'shimcha ravishda, MIMO orqali simsiz tarmoq, qabul qiluvchi signal darajasi ancha past bo'lgan joylarda ham ma'lumotlar uzatish sifati jihatidan samaradorlikni oshirdi. WiMAX, yangi texnologiya asosida, ma'lumotlarni tezligi sekundiga 40 megabitgacha etkaza oldi.

4G (LTE) standartida MIMO-dan 8x8 gacha bo'lgan konfiguratsiya bilan foydalanish mumkin. Nazariy jihatdan, bu raqamli oqimni stansiyadan qabul qiluvchiga soniyada 300 megabitsdan ko'proq tezlikda uzatish imkonini beradi. Ilovadan olingan yana bir qiziqarli nuqta yangi tizim  hujayraning chegarasida ham kuzatilgan sifatli va barqaror aloqa hisoblanadi.

Buning ma'nosi, stantsiyadan ancha uzoq masofaga, hatto qalin devorlari bo'lgan xonaga joylashtirilganida ham tezlik ko'rsatkichlarining engil pasayishi kuzatiladi. MIMO deyarli har bir axborot uzatish tizimida simsiz foydalanish mumkin. Ta'kidlash joizki, ushbu tizimning salohiyati tugaydi.

Misol uchun, 64x64gacha MIMO antennalarining yangi konfiguratsiyalarini ishlab chiqish yo'llarini izlamaysiz. Yaqin kelajakda bu spektr ko'rsatkichlarining samaradorligini yanada oshirish, tarmoqlarning imkoniyatlarini oshirish va axborot uzatish tezligi hajmini oshirish imkonini beradi.

802.11 WiFi va 802.16 WiMAX ma'lumot uzatish tezligini oshirishning bir yondashuvi ham transmitter, ham qabul qiluvchi uchun bir nechta antennalarga ega simsiz tizimlardan foydalanish hisoblanadi. Ushbu yondashuv MIMO (literal tarjima - "bir nechta kirishli bir nechta chiqish") yoki "aqlli antenna tizimlari" (aqlli antenna tizimlari) deb nomlanadi. MIMO texnologiyasi 802.11n WiFi dasturini amalga oshirishda muhim rol o'ynaydi.

MIMO texnologiyasi bir xil kanalga sozlangan turli xil antennalardan foydalanadi. Har bir antenna turli masofaviy xususiyatlarga ega signallarni uzatadi. Shunday qilib, MIMO texnologiyasi radio to'lqinlarining spektrini yanada samaraliroq va ishonchliligidan asraydi. Har bir Wi-Fi qabul qilgichi har bir Wi-Fi transmitterining barcha signallariga "quloq soladi", bu sizning ma'lumotlar uzatish yo'llarini turli xil qilish imkonini beradi. Shunday qilib, bir nechta yo'llar birlashtirilishi mumkin, bu simsiz tarmoqlarda kerakli signallarning kuchayishiga olib keladi.

MIMO texnologiyasining yana bir ortiqcha manbai bu texnologiyaning mekansal bo'linish ko'paytmasini ta'minlaganligi (Spatial Division Multiplexing (SDM)). SDM bir kanalning bir spektrli tarmoqli kengligi ichida bir vaqtning o'zida (ko'pincha virtual kanallar) bir nechta mustaqil ma'lumot oqimlarini siqadi. Aslida, bir nechta antennalar turli xil ma'lumotlar oqimlarini signallarni individual ravishda kodlash bilan (uzatish oqimlari) uzatadi. Havodan parallel ravishda harakatlanadigan bu oqimlar ma'lum bir kanal haqida ko'proq ma'lumotni "bosib o'tishadi". Qabul qilgichda har bir antenna turli xil signal oqimlarining kombinatsiyasini ko'radi va qabul qilgich bu oqimlarni ishlatish uchun "takomillashtiradi". MIMO SDM masofaviy ma'lumotlar oqimlarining sonini ko'paytirish orqali ma'lumotlarni uzatish hajmini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Har bir konturli oqim uzatishning har bir uchida o'z uzatish / qabul qilish (TX / RX) antenna juftligini talab qiladi. Tizimning ishlashi 1-rasmda ko'rsatilgan.

Bundan tashqari, MIMO texnologiyasini amalga oshirish uchun har bir antenna uchun alohida radiochastota va analog-to-raqamli konvertor (ADC) talab qilinadi. Viloyatda ikkitadan ortiq antennani talab qiladigan amaliyotlar, samaradorlik darajasini saqlab turish vaqtida xarajatlarni ko'paytirish uchun ehtiyotkorlik bilan yaratilishi kerak.

Simsiz tarmoqlarda ma'lumotlarni uzatishning jismoniy tezligini oshirishning muhim vositasi spektral kanallarning tarmoqli kengligining kengayishi hisoblanadi. Ortogonal chastotalarni taqsimlash multipleksiyasi (OFDM) bilan kengroq kanalli tarmoqli kengligi yordamida ma'lumotlar uzatiladi. maksimal ishlash. OFDM - bu WiMAX / WiFi tarmoqlarida ikki tomonlama yuqori tezlikda simsiz ma'lumotlarni uzatish vositasi sifatida o'zini namoyon qilgan raqamli modulyatsiya. Kanallarning tarmoqli kengligi kengayish usuli, raqamli uzatish ishlov berishning (DSP) mo''tadil ortishi bilan iqtisodiy jihatdan samarali va juda oson amalga oshiriladi. To'g'ri ishlatilganda, 40 MGts da 20 MGts kanaldagi Wi-Fi 802.11 tarmoqli kengligi ikki barobarga ko'paytira olasiz, ayni paytda foydalanilayotgan kanallarning tarmoqli kengligidan ikki barobar ko'proq ta'minlashingiz mumkin. MIMO arxitekturasini yanada kengroq kanalli tarmoqli kengligi bilan birlashtirib, jismoniy uzatish tezligini oshirish uchun juda kuchli va arzon narxlardagi yondashuv qo'lga kiritiladi.

20 MGts kanalli MIMO texnologiyasidan foydalanish Wi-Fi standarti 802.11n (MAC SAP uchun har 100 Mbit / s tarmoqli kengligi) uchun IEEE talablariga javob berish uchun qimmat. Bundan tashqari, ushbu talablarni qondirish uchun 20 MGts kanal foydalanayotgan bo'lsangiz, transmitterda va qabul qilgichda kamida uchta antenna kerak bo'ladi. Shu bilan birga, 20 MGts kanalidagi operatsiya haqiqiy foydalanuvchi muhitida yuqori tarmoqli kengligi talab qiladigan ilovalar bilan ishonchli ishlashni ta'minlaydi.

MIMO texnologiyasini va kanallarni kengaytirishni barcha foydalanuvchilar talablariga javob beradi va bu juda ishonchli tandemdir. Bu bir vaqtning o'zida bir nechta manbalarni talab qiladigan tarmoq ilovalarini ishlatganda ham to'g'ri. MIMO va 40 MGts kanal uzatmalarining kombinatsiyasi Mur qonuni va DSP texnologiyasini takomillashtirish uchun CMOS texnologiyasi kabi murakkab talablarga imkon beradi.

2,4 gigagertsli banddagi kengaytirilgan 40 MGtsli kanaldan foydalanilganda dastlab Wii standartlariga muvofiq 802.11a / b / g standarti asosida uskunalarga mos keladigan qiyinchiliklar, shuningdek, ma'lumotlarni uzatish uchun Bluetooth texnologiyasidan foydalangan holda jihozlar bilan duch kelgan.

Ushbu muammoni hal qilish uchun Wi-Fi standarti 802.11n bir qator echimlarni taqdim etadi. Tarmoqlarni himoya qilish uchun maxsus mo'ljallangan ushbu mexanizmlardan biri past tarmoqli kengligi (HT-bo'lmagan) duplikat rejimidir. 802.11n WiFi ma'lumot uzatish protokolini ishlatishdan oldin, bu mexanizm vektor tarqatish tarmog'ini (NAV) e'lon qilish uchun 40 MHz kanal yarmining har biriga bitta paket yuboradi. HT-bo'lmagan nusxalangan NAV rejimidan so'ng 802.11n ma'lumot uzatish protokoli tarmoqdagi merosni (yaxlitligini) buzmasdan xabarda ko'rsatilgan vaqt davomida ishlatilishi mumkin.

Yana bir mexanizm signalistikning bir turidir va simsiz tarmoqlarga kanalni 40 MGts dan oshiqroq kengaytirishga ruxsat bermaydi. Misol uchun, noutbukda 802.11n va Bluetooth modullari o'rnatilgan bo'lib, bu mexanizm ushbu ikki modulning ishlashi bilan bir vaqtning o'zida potentsial shovqinlarning mavjudligini biladi va modullardan birining 40 MHzli kanali orqali uzatishni o'chiradi.

Ushbu mexanizmlar Wi-Fi 802.11ni 802.11 standartlari tarmoqlari bilan ishlashini ta'minlaydi va barcha tarmoqni 802.11n uskunasiga aylantirmasdan turib amalga oshiradi.

2-rasmda MIMO tizimidan foydalanishning namunasini ko'ring.

Agar siz o'qiganingizdan so'ng biron bir savolingiz bo'lsa, ularni bo'limga xabar yuborish shaklidan so'rashingiz mumkin

WiFi IEEE 802.11 standarti asosida simsiz tarmoqlar uchun savdo belgisidir. Kundalik hayotda simsiz tarmoq foydalanuvchilari savdo belgisi emas, balki IEEE 802.11 standarti "WiFi texnologiyasi" atamasidan foydalanadilar.

Wi-Fi texnologiyasi simi o'rnatmasdan tarmoqni tarqatish imkonini beradi, shu bilan tarmoqni tarqatish xarajatlarini kamaytiradi. WiFi orqali kabelning o'rnatilishi mumkin bo'lmagan joylar, masalan, ochiq havoda yoki tarixiy qiymatdagi binolarda simsiz tarmoqlar orqali xizmat ko'rsatish mumkin.
WiFi-ning "zararli" xususiyati haqida keng tarqalgan e'tiqodga qaramasdan, ma'lumotlarni uzatish vaqtida Wi-Fi qurilmalaridan radiatsiya mobil telefonlardan ko'ra ikki baravar yuqori (100 marta).


MIMO - (bir nechta kirishli bir nechta chiqish) bir vaqtning o'zida bir nechta axborot oqimlarini bir kanal orqali uzatish uchun kengaytma ko'paytmasidan foydalanishga asoslangan ma'lumotlar uzatish texnologiyasidir, shuningdek, axborotning har bir bitini kichik aralashish ehtimoli va ma'lumotlar yo'qotilishi.

Tarmoqli kengligi muammolarini hal qilish

Ba'zi bir yuqori texnologiyalar talablarini jadal rivojlantirish bilan boshqalar ortadi. Ushbu tamoyillar aloqa tizimlariga bevosita ta'sir qiladi. Eng dolzarb muammolardan biri zamonaviy tizimlar  kommunikatsiyalar - ma'lumotlarni uzatish va uzatish tezligini oshirish zarurati. Bantli kenglikni kengaytirish va radiatsiya quvvatini oshirish orqali tarmoqli kengligini oshirishning ikki an'anaviy usuli mavjud.
  Ammo, biologik va elektromagnit moslashuv talablariga muvofiq radiatsiya quvvatini oshirish va chastota diapazonini kengaytirishga cheklovlar qo'yiladi. Bunday cheklovlar bilan tarmoqli kengligi va ma'lumotlar uzatish tezligi etishmasligi muammosi uni hal qilishning yangi samarali usullarini izlashni talab qiladi. Eng samarali usullardan biri zaif korrelyatsiya qilingan antenna elementlari bilan moslashtirilgan antennalarga ega arralarni ishlatishdir. MIMO texnologiyasi ushbu prinsipga asoslanadi. Ushbu texnologiyadan foydalanadigan aloqa tizimlariga Multiple Input Multiple Output (MIMO) tizimlari deb nom berilgan.

802.11n va MIMO

Ushbu texnologiya IEEE 802.11n standartidagi dasturni topdi ( eng yangi versiyasi  Uchun 802.11 standarti wi-Fi tarmoqlari), mobil WiMAX va LTE. 802.11n standarti boshqa 802.11n qurilmalari bilan 802.11n rejimida ishlatilishi sharti bilan, 802.11g qurilmalariga (maksimal tezligi 54 Mbit / s) nisbatan ma'lumotlar uzatish tezligini deyarli to'rt barobar oshiradi. Nazariy jihatdan, 802.11n 480 Mbit / s gacha ma'lumotlar stavkalarini taqdim etadi (amalda, kurslar, albatta, past bo'ladi). 802.11n spetsifikatsiyasi standart 20 MGts keng kanallari va 40 MGts keng tarmoqli kanallarini yuqori tarmoqli kengligi bilan ishlatishni ta'minlaydi. MIMO (Multiple Input, Multiple Output - Multiple Inputs, Multiple Outputs) deb ataladigan 802.11n standartining asosiy komponenti bir vaqtning o'zida bir nechta axborot oqimini bir kanal orqali uzatish uchun mekansal ko'ppillanishdan foydalanishni va shuningdek, axborotning har bir bitini muvofiq qabul qiluvchiga etkazib beradigan ko'p yo'lli aks ettirishni ta'minlaydi shovqin va ma'lumotlar yo'qotilishi ehtimoli past. 802.11n qurilmalarining yuqori tarmoqli kengligini aniqlaydigan ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida qabul qilish va qabul qilish qobiliyati.

MIMO WIFI-dan foydalanish muammolari

Qurilish vaqtida simsiz tarmoq MIMO texnologiyasidan foydalangan holda, telekom-operatorlar narxi bo'yicha xaridorlarga mos keladigan qurilmalarning mavjudligi muammosiga duch kelib, bu texnologiyadan to'liq foydalanish imkonini beradi. Qoida tariqasida bunday tarmoqni qurishda bitta ishlab chiqaruvchining uskunasi ishlatiladi. Masalan, AirMAX protokoli asosida o'rnatilgan quyidagi vosita yaxshi variant bo'lishi mumkin:
ubiquiti Roket M5 tayanch stantsiyasi
mijoz ubiquiti qurilma  NanoStation M5
Quvvat tashqi nuqta  Kirish Ethernet orqali amalga oshiriladi. Joriy tarmoq standarti 802.3af (PoE) 3 × 3 va undan yuqori antenaviy konfiguratsiyalarga ega bo'lgan quvvatli kirish nuqtalari uchun kuchni ta'minlamaydi. U allaqachon 802.3at standarti bilan almashtiriladi, ammo uni qabul qilgunga qadar, simsiz qurilma ishlab chiqaruvchilari ushbu muammoni hal qilish uchun vaqtinchalik echimlarni izlashmoqda (masalan, avtomatik o'chirish  simsiz chipli dizaynerlar chiplari quvvat sarfini kamaytirishga harakat qiladilar. Global ishlab chiqaruvchilar bilan bir qatorda, Ubiquiti bu vazifani muvaffaqiyatli bajaradi.

Faqat qiyin bo'lgan

MIMO texnologiyasi quyidagi printsiplardan iborat:
kanalning "kengligi" ni kengaytirish (masalan, WiFi 802.11n standartidagi 20 MGts dan 40 MGts ga qadar, 802.11n yuqorida o'qing)
bir radio kanalida ma'lumotni uzatish uchun bir nechta transmitter va bir nechta qabul qiluvchi qo'llaniladi. Etkazib beruvchilar va qabul qiluvchilar soni boshqacha bo'lishi mumkin. MIMO qisqartmasi, qoida tariqasida, transmitterlar va qabul qiluvchilar sonini belgilaydigan raqamlar bilan ishlatiladi. Misol uchun, MIMO 3 × 2, 3 transmitter va 2 qabul qiluvchi mavjudligini bildiradi.
Amaliyotdan. Masalan, AirMAX protokoli yordamida MIMO ilovalari

MIMO texnologiyasini joriy etish bo'yicha etakchi kompaniyalardan biri Ubiquiti Networks kompaniyasi hisoblanadi. Havolalar MAQOMOTI. Ubiquiti har doim simsiz ma'lumot uzatish uchun "o'ylangan" echimlarni taqdim etdi, ularning sifat jihatidan oddiyligi va ishlatilish qulayligi, past narxda va ishonchlilik samaradorligi. Ubiquiti Networks hozircha AirMAX uskunalarini taklif qiladi, bu esa ma'lumotlarni uzatishning yuqori tezliklarini va echimlar uchun o'rtacha narxni talab etadi. mIMO texnologiyasiWiMAXga tegishli. AirMAX echimlari juda arzon va o'n barobar arzonroq ekanligini bilish juda yoqimli. United Communications Technologies AirMAX ning vazifalari va jihozlarini amalga oshirish uchun bir qator yechimlarni taqdim etadi.

Ushbu maqola kabi? Do'stlar bilan o'rtoqlashing: