Mimo 2х2 что это
что это и с чем её едят?
Наверняка, многие уже слышали про технологию MIMO, в последние годы её частенько пестрят рекламные проспекты и плакаты, особенно в компьютерных магазинах и журналах. Но что же такое MIMO (МИМО) и с чем её едят? Давайте разберёмся поподробнее.
Технология MIMO
MIMO (Multiple Input Multiple Output; множественные входы, множественные выходы) — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, при котором для передачи данных используются две и более антенны и такое же количество антенн для приёма. Передающие и приёмные антенны разнесены настолько, чтобы достичь минимального взаимного влияния друг на друга между соседними антеннами. Технология MIMO используется в беспроводных связи Wi-Fi, WiMAX, LTE для увеличения пропускной способности и более эффективного использования частотной полосы. Фактически MIMO позволяет в одном частотном диапазоне и заданном частотном коридоре передавать больше данных, т.
е. увеличить скорость. Достигается это за счёт использования нескольких передающих и принимающих антенн.
История MIMO
Технологию MIMO можно отнести к достаточно молодым разработкам. Её история начинается в 1984 году, когда был зарегистрирован первый патент на использования данной технологии. Начальные разработки и исследования проходили в компании Bell Laboratories, а 1996 году компанией Airgo Networks был выпущен первый MIMO-чипсет под названием True MIMO. Наибольшее развитие технология MIMO получила в начале XXI века, когда бурными темпами начали развиваться беспроводные сети Wi-Fi и сотовые сети 4G. А сейчас технология MIMO вовсю используется в сетях 4G LTE и Wi-Fi 802.11b/g/ac, а также в будущих сетях 5G и Wi-Fi 6.
Что даёт технология MIMO?
Для конечного пользователя MIMO даёт значительный прирост в скорости передачи данных. В зависимости от конфигурации оборудования и количества используемых антенн, можно получить двукратный, трехкратный и до восьмикратного увеличения скорости.
Обычно в беспроводных сетях используется одинаковое количество передающих и принимающих антенн, и записывается это как, например, 2×2 или 3×3. Т.е. если видим запись MIMO 2×2, значит две антенны передают сигнал и две принимают. Например, в стандарте Wi-Fi
802.11ac один канал шириной 20 Мгц даёт пропускную способность 867 Мбит/с, тогда как в конфигурации MIMO 8×8 объединяются 8 каналов, что даёт максимальную скорость около 7 Гбит/с. Аналогично и в LTE MIMO — потенциальный рост скорости в несколько раз. Для полноценного использования MIMO в сетях LTE необходимы 4G MIMO антенны, т.к. как правило встроенные антенны недостаточно разнесены и дают малый эффект. И конечно, должна быть поддержка MIMO со стороны базовой станции.
LTE-антенна с поддержкой MIMO передаёт и принимает сигнал в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Это называется поляризация. Отличительной особенностью MIMO-антенн является наличие двух антенных разъёмов, и соответственно использование двух проводов для подключения к модему/роутеру.
Несмотря на то, что многие говорят, и не безосновательно, что MIMO-антенна для сетей 4G LTE фактически представляет собой две антенны в одной, не стоит думать, что при использовании такой антенны будет двукратный рост скорости. Таковым он может быть только в теории, а на практике разница между обычной и MIMO-антенной в сети 4G LTE составляет 20-25%, что уже можно назвать существенным результатом. Однако, более важным в данном случае будет стабильный сигнал, который может обеспечить MIMO-антенна.
Мы рекомендуем установку MIMO-антенн для получения максимально быстрого и стабильного интернета в сети 4G LTE.
MIMO 2x2 - Технология работы MIMO 4G. Сравнение антенн МИМО и одинарной 4G. Тесты скорости интернета.
Технологии мобильной связи постоянно развиваются, еще несколько лет назад мы довольствовались сетями третьего поколения и восхищались скоростью интернета в 8-10 МБит/с, а сейчас, с приходом в нашу страну сетей LTE, некоторые стали задумываться о замене проводного на 4G.
На самом деле, такая замена не кажется такой уж нереальной, благодаря усиливающим антеннам по технологии MIMO.
Что такое MIMO 2x2 и как работает
Основной принцип этой технологии достаточно прост - увеличение полосы пропускания канала за счет использования нескольких передающих и принимающих антенн.
Наши операторы используют технологию 2x2, то есть Вы подключаете через 2 разъема свою антенну (в которой расположены два передатчика) к модему или роутеру, и данные передаются одновременно с разными пространственными характеристиками на две приемные антенны базовой станции.
Таким образом, достигается более эффективное использование всего спектра радиоволн, и мы получаем:
- увеличение качества связи за счет пространственного временного/частотного кодирования
- повышение скорости передачи при применении пространственного мультиплексирования
От теории к практике
Мы решили протестировать антенны MIMO в двух разных ситуациях:
- далеко от базовой станции, при отсутствующем сигнале 4G в зоне замеров
- недалеко от БС, при хорошем сигнале 4G
В этой статье мы рассмотрим первый вариант, а в следующей узнаем, как влияют такие антенны при достаточном сигнале.
На первом изображении видно, что БС находится на расстоянии в 23,2 км, и мы не попадаем в зону покрытия 4G, поэтому без усиливающей антенны не обойтись. Для сравнения мы взяли:
- мощную одинарную направленную антенну на 21 дБ
- панельную всенаправленную антенну MIMO на 24 дБ
При низкой загрузке базовой станции результаты сопоставимы в пределах погрешности, как видно на скрине ниже.
Но самое интересное наступает при загрузке БС, одинарная антенна проигрывает МИМО многократно, в среднем в 4 раза. По сути подтверждается утверждение о стабильном сигнале, при любой загрузке вышки оператора.
Такой скорости будет достаточно для просмотра видео в высоком качестве на нескольких устройствах. При этом у Вас не будет таких проседаний как при использовании одинарных антенн.
Какой можно сделать вывод
Несмотря на не самые высокие темпы роста покрытия LTE в нашей стране, благодаря технологии MIMO, можно иметь скоростной и главное стабильный мобильный интернет, даже, если Вы находитесь за пределами покрытия 4G.
По своей стоимости антенны MIMO 2x2 превышают одинарные процентов на 30-40, но в эксплуатации полностью себя оправдывают и компенсируют более высокую цену.
В следующий раз мы поговорим об еще одном преимуществе таких антенн - увеличение скорости при хорошем сигнале, и узнаем стоит ли их использовать в городе рядом с БС.
Если Вас интересуют подробности, можете обратиться в чат, и наши специалисты ответят на Ваши вопросы. Также рекомендуем ознакомиться с категориями сайта, которые могут быть полезными.
2x2 MIMO — HB Радиочастота
2x2 MIMO, иногда называемая 2T2R, использует две антенны для установления до двух потоков данных с приемным устройством. По сравнению с обычными сетями с одной антенной, 2x2 обеспечивает увеличение пропускной способности до 100%.
При установлении двух пространственных потоков полезные данные распределяются между обеими антеннами и передаются в одной и той же полосе частот. Чтобы пространственное мультиплексирование было эффективным, антенны должны быть хорошо изолированы и настроены для обеспечения низкого коэффициента корреляции.
Как правило, наиболее эффективным способом достижения низкой корреляции в системе 2x2 является использование ортогональных поляризаций, например использование одной антенны с вертикальной поляризацией и одной антенны с горизонтальной поляризацией.
Конечно, во многих системах UE полностью ортогональные поляризации невозможны, и в этом случае вступает в действие концепция коэффициента корреляции огибающей (ECC). ECC учитывает такие характеристики, как трехмерные диаграммы направленности и фазирование, чтобы определить, насколько две антенны независимы друг от друга. В конечном счете, практичность формирует верхний предел производительности антенны, поскольку обе антенны должны быть заключены в одно устройство или установлены в небольшом пространстве.
Производительность 2x2 MIMO
В лабораторных условиях теоретическое максимальное увеличение производительности составляет 100%, т. е. удвоение пропускной способности нисходящего канала, что означает возможность передачи двух совершенно некоррелированных потоков данных.
В реальных условиях изоляция и корреляция антенн не идеальны, и в этом случае производительность 2x2 MIMO определяется физической средой передачи. Для пространственного мультиплексирования требуются независимые пути передачи, и вместо некоррелированных антенн независимые пути могут быть обеспечены за счет рассеяния, когда отражения от здания или элемента местности между базовой станцией и приемником обеспечивают уникальный путь, не подверженный помехам от первого пути. Из этого следует, что среда передачи с большим числом отдельных путей (большим разбросом) допускает более высокие пиковые скорости передачи данных.
Интуитивно мы также понимаем, что среда с большим разбросом обычно создает серьезную проблему для качества сигнала. Обзор литературы подтверждает, что эффективность MIMO 2x2 положительно коррелирует с отношением сигнал/шум — в средах с высоким рассеянием, но очень низким SNR, например, при передаче через густую растительность, преимущества MIMO минимальны. Однако в средах с высоким рассеянием и высоким отношением сигнал/шум, например, в городских условиях и в городской среде, где отражения от зданий чистые, 2x2 MIMO дает очень значительное преимущество.
Антенны MIMO 2x2
Многие производители предлагают комбинированные антенны, в которых оба элемента MIMO заключены в один обтекатель. Преимущество этого подхода заключается в упрощении установки, и многие производители хорошего качества проверяют ECC и межпортовую изоляцию в процессе проектирования или производства.
Очевидным недостатком является то, что физическое расстояние между антеннами, часто ключевое для снижения корреляции трасс, ограничено размером обтекателя. Предлагаемое минимальное физическое расстояние между двумя антеннами UE в системе MIMO составляет 0,5 λ, а в идеале – 2 λ.
2x2 остается популярной конфигурацией для низкочастотных (от 450 до 960 МГц) сотовых сетей. При создании следующей системы важно учитывать быстрый переход к системам 4x4 и Massive MIMO, в результате чего любое оборудование 2x2 MIMO устаревает. Наша компания специализируется на разработке высокопроизводительных антенных систем для сетей 4G и 5G.
Если вам нужна помощь в поиске оборудования, отвечающего требованиям быстро меняющихся технологий сотовой связи, свяжитесь с нашей командой сегодня.
Ссылки
[1] Джоши, Сунил и Гупта, Дипак и , Бапна и Котари, Неха и Сутхар, Рашми. (2011). Производительность пропускной способности нисходящей линии связи 2X2 MIMO LTE в микросотовом канале на основе пространственной корреляции для беспроводных широкополосных сетей. Международный журнал беспроводных и мобильных сетей. 3. 151-159. 10.5121/ijwmn.2011.3512.
Что такое технология MU-MIMO: объяснение 2x2, 3x3, 4x4
Бурный рост Интернета вещей, возможно, сделал ваш дом умнее, но он также привел к напряженной битве за пропускную способность, с которой вы, вероятно, столкнулись в виде задержки сети. К счастью, есть технология, которая может помирить ваш маршрутизатор и несколько подключенных устройств. Он называется МУ-МИМО.
Что такое технология MU-MIMO?
MU-MIMO — это аббревиатура, обозначающая многопользовательский, множественный вход, множественный выход.
Вы можете думать о MU-MIMO как о посреднике WiFi, помогающем вашему маршрутизатору обмениваться данными с несколькими устройствами одновременно, чтобы значительно сократить время ожидания и ускорить вашу сеть. По сути, MU-MIMO делит доступную пропускную способность сети на отдельные потоки, которые поровну делят соединение.
MU-MIMO против MIMO
Поскольку MU-MIMO — относительно новая технология, появившаяся за последние несколько лет, вы можете быть знакомы с ее предшественницей: MIMO. MIMO, также известное как SU-MIMO или Single User MIMO, — это именно то, на что это похоже: только один пользователь или беспроводное устройство может обмениваться данными с маршрутизатором одновременно.
Таким образом, для поддержки все более подключенного дома поддержка MU-MIMO должна быть в верхней части вашего списка при оценке вашей следующей покупки оборудования — от маршрутизаторов до ноутбуков, автоматических кормушек для кошек и всего, что между ними. (Ознакомьтесь со списком продуктов Wi-Fi Alliance, чтобы узнать об устройствах с поддержкой MU-MIMO.
)
А что насчет этих номеров 2x2, 3x3, 4x4...
Что такое 2x2 MU-MIMO, 3x3 MU -MIMO, а 4x4 MU-MIMO?
Эти числа — 2x2, 3x3 или 4x4 — относятся к вариациям маршрутизатора MU-MIMO, а точнее к количеству потоков пропускной способности — два, три или четыре — которые есть у маршрутизатора.
В то время как маршрутизаторы могут иметь различное количество потоков, большинство телефонов, ноутбуков, игровых консолей и других распространенных устройств обычно имеют только 1x1 или 2x2, то есть они поддерживают только один или два потока.
Нужна ли мне технология MU-MIMO?
Совместимость с MU-MIMO — это разница между вашими устройствами, которые должны стоять в очереди для пропускной способности, или возможностью отправлять и получать информацию одновременно с одинаковой скоростью. Например, если у вас есть телефон 2x2, ноутбук 2x2 и маршрутизатор 4x4, но не все они поддерживают MU-MIMO, маршрутизатор сможет обмениваться данными только с одним устройством за раз, используя только два из четырех доступных потоков.
Видео-курс
