FRITZ!WLAN Repeater 310 Service - Knowledge Base

FRITZ!WLAN Repeater 310 Service

Wat is MU-MIMO en hoe werkt het?

MIMO (Multiple Input Multiple Output) is een overdrachtsprocedure waarbij tegelijkertijd meerdere antennes worden gebruikt om een optimaal zendvermogen te bereiken. MIMO wordt onder andere gebruikt bij mobiele netwerken en draadloos internet.

De MIMO-techniek werd voor draadloze netwerken met de 802.11n-standaard ingevoerd en met 802.11ac verder ontwikkeld. Bij de oudere Single-User-MIMO wordt een enkele ontvanger tegelijkertijd van meerdere verschillende gegevensstromen voorzien, terwijl andere ontvangers moeten wachten tot zij aan de beurt zijn. Het nieuwe Multi-User MIMO (MU-MIMO) stuurt tegelijkertijd meerdere verschillende gegevensstromen aan meerdere ontvangers.

 

MIMO algemeen

De MIMO-multi-antennetechniek kan voor de overdracht naast de tijdsdimensie ook gebruikmaken van de ruimtelijke dimensie en zo de doorvoercapaciteit en de stabiliteit van een draadloos netwerk verhogen. Ruimtelijke dimensie wordt bereikt door de antennes op een specifieke manier op te stellen. Door de ruimtelijk gescheiden overdracht komt elk signaal van de verbonden antennes in verschillende sterkte en looptijd, evenals in een enigszins veranderde invalshoek bij de ontvanger aan. Hierdoor ontstaat voor elke antenne een soort van vingerafdruk.

De ontvanger kan daarom elke gegevensstroom met een bepaalde antenne van de zender identificeren en de gegevensstromen dienovereenkomstig weer in elkaar zetten. Het ontvangen van de gegevens, die parallel via meerdere antennes worden verstuurd, zou je kunnen vergelijken met een downloadmanager. Deze downloadt een bestand in meerdere stukjes tegelijk van een server en herkent welke gegevens al zijn gedownload. Zo kan de downloadmanager de bandbreedte van de verbinding optimaal gebruiken en de verschillende delen van een download weer in de juiste volgorde in elkaar zetten.

De zender kan nagaan waar de ontvanger is, waardoor "beamforming" mogelijk is. Bij beamforming stuurt de zender het signaal in de richting van de ontvanger om deze een betere signaalkwaliteit te leveren.

Om de volledige capaciteit van de MIMO-techniek te kunnen gebruiken, moeten de draadloze router en het draadloze apparaat over hetzelfde aantal antennes beschikken. Wanneer je bijvoorbeeld een 4x4 MU-MIMO-router en een draadloos apparaat met 2x2 MIMO neemt, kan het draadloze apparaat maar de helft van de draadloze snelheid van de router bereiken.

 

SU-SIMO (Single-User-MIMO)

Bij de draadloze netwerkstandaards 802.11n en het eerste deel van 802.11ac kan maar één ontvanger tegelijkertijd gegevens ontvangen met de MIMO-techniek. Pas nadat de overdracht is afgesloten, is de volgende ontvanger aan de beurt. Als bijvoorbeeld een draadloos netwerkapparaat met 2x2 MIMO gegevens ontvangt van een router met 3x3 MIMO, blijft een derde van de bandbreedte voor de duur van de overdracht ongebruikt. Als vervolgens een draadloos netwerkapparaat met maar één antenne aan de beurt is, kunnen twee derde van de bandbreedte voor de duur van de overdracht niet worden gebruikt.

 

MU-MIMO (Multi-User-MIMO)

De draadloze standaard 802.11ac Wave 2 maakt MU-MIMO mogelijk, waarbij meerdere ontvangers tegelijk van meerdere gegevensstromen worden voorzien. Als bijvoorbeeld een draadloos netwerkapparaat met 2x2 MIMO (bijvoorbeeld FRITZ!WLAN Stick AC 860) gegevens ontvangt van een 4x4 MU-MIMO-Router (bijvoorbeeld FRITZ!Box 7490), kunnen tegelijkertijd of twee draadloze netwerkapparaten met een enkele antenne of een ander draadloos netwerkapparaat met twee antennes van gegevens worden voorzien.

Omdat op deze manier de wachttijd voor alle apparaten wordt verkort, wordt de doorvoercapaciteit in het hele draadloze netwerk verbeterd. MU-MIMO heeft zo ook een positieve invloed op draadloze netwerkapparaten die deze techniek niet ondersteunen.

Bovendien kan door beamforming richtwerking worden gegenereerd naar de betreffende ontvanger, waardoor het signaal in betere kwaliteit bij de ontvanger aankomt. Door minder fouten bij de overdracht hoeft deze niet zo vaak worden herhaald, waardoor de snelheid verder toeneemt. Tablets, smartphones of andere mobiele apparaten met maar een enkele antenne kunnen door de snelle gegevensoverdracht zonder lange wachttijden snel weer overschakelen naar de spaarstand, wat een positieve invloed heeft op de accuduur.