Все, что вы хотели знать о 802.11n, MIMO и пространственном мультиплексировании, но стеснялись спросить

Появление нового поколения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11n принесло нам много новых терминов и непонятных аббревиатур: MIMO, пространственные потоки и пространственное мультиплексирование. В этом посте постараюсь кратко, простыми словами объяснить самую суть этих новых старых понятий.



Если намеренно упростить, то MIMO и пространственные потоки позволяют увеличить дальность и пропускную способность беспроводной сети. Обобщая, чем больше приемных антенн, тем больше расстояние, на котором может быть достигнута та или иная скорость передачи данных.

Как и в любых беспроводных сетях, реальная скорость и дальность зависит от условий применения: открыто ли пространство внутри помещения, или сильно изрезано стенами и перегородками; из какого материала сделаны перегородки и окна; каково количество, конфигурация и пространственное распределение клиентов сети. Поэтому относитесь к данным о скоростях и дальности в технических спецификациях на точки доступа как к ориентирам, которые могут быть достигнуты в Ваших конкретных условиях применения, либо окажутся недостижимы.

Слово MIMO является лишь аббревиатурой, означающей, что устройство имеет несколько передающих и несколько приемных антенн (дословно «много входов – много выходов»). Например, MIMO 2x2 означает, что есть 2 антенны для передачи сигналов и 2 антенны для их приема. Кстати сказать, это минимум, требуемый драфтом стандарта 802.11n. MIMO 2x3 означает 2 передающих и 3 приемных антенны. И так далее, первая цифра – число передающих, вторая – число приемных антенн.

Пространственное мультиплексирование является ключевым компонентом стандарта 802.11n и MIMO требуется для реализации пространственного мультиплексирования. Таким образом, MIMO и пространственное мультиплексирование работают «рука об руку» для обеспечения преимуществ нового стандарта беспроводных локальных сетей.

Теперь о пространственном мультиплексировании. Несмотря на устрашающее название, это техника одновременной отправки разных потоков данных по одному радиоканалу. Таким образом, за счет продвинутых технических ухищрений среда передачи сообщений используется более полно и позволяет передать больше информации в том же ограниченном радиочастотном спектре. На другом конце приемные антенны принимают микс одновременно переданных сигналов и разделяют их (демультиплексируют). Возможность демультиплексирования как раз зависит от условий распространения, но не будем углубляться в теорию и говорить о когерентности сигналов, чтобы выполнить обещание об упрощенном повествовании.

Есть ли отличия между системами MIMO 2х2 и 2х3? Ведь число пространственных потоков в этих системах одинаково и равно двум?

Да, отличия есть. Одна дополнительная приемная антенна дает дополнительную информацию для приемника и позволяет увеличить либо дистанцию при заданной скорости, либо скорость при заданной дистанции. Сравните наличие дополнительной антенны с человеческими ушами. С одним ухом мы можем слышать звуковые сигналы. С двумя мы уже можем определить направление источника сигнала и наслаждаться стерео эффектом. Что будет, если число ушей увеличить? Может быть, с точки зрения эстетики, смотреться такое число ушей на голове будет и не очень красиво, но количество информации, извлекаемое ими из окружающих звуковых волн, увеличится.


Дальше...

Признаки наступающего мобильного образа жизни

Полная мобилизация образа жизни людей еще не наступила, но Вы можете увидеть признаки ее наступления, если просто посмотрите по сторонам:

- когда вы сидите в кафе и видите, что обычные люди по соседству заходят на «одноклассники.ру», «Вконтакте.ру» и другие социальные сети со своих мобильных в ожидании готовности своего заказа

- когда коллеги, которых вы давно убеждали в преимуществах мобильной электронной почты вдруг спрашивают Вас о том, какой телефон лучше подойдет для использования этой услуги



- когда друзья начинают рассказывать Вам о преимуществах использования мобильного браузера Opera Mini, даже когда Вы об этом не просили

- когда участники совещания входят в комнату переговоров с ноутбуками, из которых видно торчащие модемы 3G\GPRS\EDGE

- когда в кафе в глухом Подмосковье предлагает своим посетителям воспользоваться Wi-Fi доступом во время бизнес-ланча бесплатно

- когда в далеком заполярном Кировске в Мурманской области я включаю сканирование Wi-Fi сетей на своем телефоне и с удивлением обнаруживаю сеть с благозвучным названием “Wi-Fi for tourists”.

Эти, на первый взгляд, непримечательные факты складываются в общую картину, которая показывает, что беспроводные мобильные технологии уже не являются уделом мобильных «техногиков», а начинают плотно входить в жизнь обычных людей. А когда технология становится массовой, начинают действовать и закон масштаба, и закон Меткалфа, и прочие эффекты, присущие массовому рынку.


Дальше...