MIMO und Kanalbreite

MIMO steht für Multiple Input, Multiple Output. Es ist eine Funktion, die mehrere Antennen verwendet, die auf demselben Funkkanal kommunizieren, dies jedoch mit cleveren Funktechniken, um Störungen zu vermeiden. Eine solche Technik wird als räumliches Multiplexing bezeichnet, was bedeutet, dass mehrere Datenströme oder räumliche Ströme gleichzeitig gesendet werden. Diese räumlichen Ströme sind so konstruiert, dass sie keine Störungen verursachen, obwohl sie auf demselben Funkkanal gesendet werden.

Um die MIMO-Kommunikation nutzen zu können, müssen sowohl der Access Point als auch der Client über mehrere Antennen verfügen und denselben MIMO-Standard unterstützen. Das gleichzeitige Senden mehrerer Streams bedeutet, dass der Gesamtdurchsatz erhöht werden kann. Dies ist, was der Multiplex-Begriff bedeutet. Sie senden mehrere separate Datenströme, die dann kombiniert oder gemultiplext werden, um einen insgesamt kombinierten höheren Durchsatz zu bilden.

Verschiedene Wi-Fi-Standards können eine unterschiedliche Anzahl von Antennen verwenden, um einen höheren Durchsatz durch die Verwendung von MIMO zu erreichen. Die Unterstützung für MIMO begann zuerst mit 802.11n und wurde dann mit 802 weiter verbessert.11ac.

SU-MIMO

SU-MIMO steht für Single-User MIMO. Dies bedeutet, dass alle verfügbaren Antennen zur Kommunikation mit jeweils einem Client verwendet werden können, um die Bandbreite für diesen Client zu erhöhen. Obwohl es mehrere Antennen gibt, können sie nur zur Kommunikation mit einem einzelnen drahtlosen Gerät gleichzeitig verwendet werden.

SU-MIMO wird in den Standards 802.11n und 802.11ac für Geräte verwendet, die es unterstützen.

SU-MIMO in Wi-Fi-Netzwerken

MU-MIMO

MU-MIMO steht für Multiple-User MIMO und ist, wie der Name schon sagt, eine Erweiterung von SU-MIMO, die in neueren 802.11ac-Geräten verwendet wird. Der Access Point kann mithilfe der MIMO-Technologie mit mehreren Clients gleichzeitig kommunizieren. Dadurch verhält sich der Access Point eher wie ein Switch als wie ein Hub, und wenn Sie mehrere drahtlose Geräte haben, die häufig gleichzeitig kommunizieren möchten, kann MU-MIMO die Gesamtqualität Ihrer drahtlosen Kommunikation erheblich verbessern. Dies setzt natürlich voraus, dass sowohl der Access Point als auch die Clients den gleichen 802.11ac- und MIMO-Standard einhalten.MU-MIMO kann somit sowohl den Durchsatz verbessern, indem mehrere Antennen verwendet werden, um mit einem einzelnen Client zu sprechen, als auch die Aufmerksamkeit dieser Antennen auf mehrere Clients verteilen und mehrere Clients gleichzeitig drahtlos kommunizieren lassen. Es kann auch Kombinationen durchführen, bei denen einige Antennen verwendet werden, um den Durchsatz zu einem Client zu erhöhen, während eine andere Antenne verwendet wird, um gleichzeitig mit einem anderen Client zu kommunizieren.

MU-MIMO in WLAN-Netzwerken

Normalerweise ist ein WLAN-Funkkanal etwa 20 MHz breit. Ein Trick, der von einigen 802.11 Wi-Fi-Standards verwendet wird, besteht darin, die Breite des Funkkanals von 20 auf 40 MHz oder sogar bis zu 160 MHz breite Kanäle zu erhöhen. Auf diese Weise können die Funkgeräte mehr Daten in jeden Kanal einpassen, da der Kanal jetzt viel breiter ist und viel mehr Daten gleichzeitig übertragen kann.

  • 802.11n unterstützt entweder 20 MHz oder 40 MHz breite Kanäle.
  • 802.11ac bietet noch mehr Optionen: 20MHz, 40MHz, 80MHz, 80+80MHz (zwei getrennte 80MHz Kanäle gleichzeitig) oder 160MHz

Während der Durchsatz durch die Verwendung breiterer Kanäle erhöht wird, nehmen die Funksignale auch viel mehr Platz im Frequenzbereich ein. Ihr Router stört und wird leichter von anderen Geräten in der Nähe gestört, wenn er breitere Funkkanäle verwendet. Dazu gehören sowohl Wi-Fi-Geräte als auch andere Gerätetypen, die dieselben nicht lizenzierten Funkbänder verwenden.Daher verfügen Access Points, die breitere Kanäle unterstützen, über integrierte Funktionen, um Störungen zu erkennen und diese automatisch zu umgehen, indem sie beispielsweise zu einem anderen Funkkanal wechseln oder die breiteren Kanäle deaktivieren, um die Qualität der Funkkommunikation zu verbessern.

Dies ist ein Grund, warum es unglaublich nützlich ist, wenn die drahtlosen Geräte Dualband und Kommunikation über das 5-GHz-Band unterstützen. Auf dem 5-GHz-Band gibt es normalerweise keine Probleme, doppelt so breite Funkkanäle zu betreiben, da so viele Kanäle verfügbar sind, die sich nicht überlappen. In den neuesten Standards können die Access Points Kanäle mit einer Breite von 80 oder 160 MHz verwenden. Dann können die überlappenden Kanäle selbst im 5-GHz-Band zu einem Problem werden, einfach weil jedes Wi-Fi-Radio einen großen Teil der verfügbaren nicht lizenzierten Frequenzen verbraucht.

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