Мимо антенна для вай фай роутера

Беспроводная сеть Wi-Fi есть практически везде: в квартире, на работе, в кафе, в гостинице, в ресторане. С развитием интернета к Wi-Fi стали подключаться не только гаджеты пользователей, но и другие устройства. Им нужно обеспечить нормальную скорость обмена данными.

Исследователи говорят, что к 2022 году в развитых странах средней семье будет принадлежать до 50 устройств, которые нужно будет подключить к Wi-Fi. Вместе с ростом количества гаджетов будут увеличиваться и объемы передаваемых данных. Для того, чтобы обеспечить скорость обмена информацией при росте количества подключаемых устройств, придумали технологию MIMO. Расскажем, что это за технология, и какую выгоду можно получить от ее использования.

Что такое mimo

Если коротко, то MIMO – это передача данных несколькими потоками. Эта аббревиатура переводится с английского как несколько входов, несколько выходов (Multiple Input Multiple Output). Эта технология предусматривает трансляцию сигнала несколькими приемниками и передатчиками на одной несущей частоте.

Часто рядом с аббревиатурой MU-MIMO указывают количество передатчиков и приемников, например, MIMO 2х2 (или 2х2) означает, что используются два передатчика и два приемника.

Технология MIMO позволила поднять скорость передачи до 300 Мбит/с, благодаря чему появился стандарт 802.11 n. Он использует канал шириной 20 МГц, что обеспечивает высокую пропускную способность. Технология MU-MIMO может быть использована в Wi-Fi сетях стандарта 802.11 n и ac.

Принцип работы

MU-MIMO базируется на нескольких технологиях.

Технология OFDM (мультиплексирование с частотным разделением сигналов), которая была разработана для увеличения эффективности частотного спектра каналов. Сначала частотный диапазон Wi-Fi был один – 2,4 ГГц. Он разделен на 14 каналов шириной 20 МГц (другие частоты расположены от заданного на расстоянии 20 МГц), которые частично перекрывали соседние. Потом выяснилось, что такого количества не хватает, и был введен диапазон, работающий на частоте 5 ГГц. В нем были не только 20 МГц каналы, но и шириной 40 МГц и 80 МГц. Технология OFDM позволяет использовать не только несущие, но и поднесущие частоты, благодаря чему трафик распределяется более рационально. Однако передавать информацию с помощью этого протокола мог только один пользователь в каждый момент времени.

На смену OFDM пришла усовершенствованная технология OFDMА, которая работает на уровне ресурсных юнитов, что позволяет разбить блок на несколько компонентов и работать одновременно с несколькими пользовательскими устройствами.

Еще один способ увеличить скорость обмена информацией – это применение технологии пространственных потоков. Маршрутизаторы имеют несколько радимодулей, каждый из которых передает данные через свою антенну Wi-Fi. Пространственный поток действует между радиомодулем роутера и мобильным устройством пользователя. В результате скорость обмена данными возрастает пропорционально количеству антенн. На частоте 2,4 ГГц возможно организовать четыре потока, а в диапазоне 5ГГц восемь.

Раньше при установке в маршрутизатор двух радиомодулей один работал на 2,4 ГГц, а второй на 5 ГГц. При появлении третьего передающего модуля качество связи стало ухудшаться из-за наводок.

Еще одна составляющая MU-MIMO — технология Beamforming, которая позволяет регулировать диаграмму направленности сигнала, идущего от маршрутизатора. Она позволяет с помощью нескольких небольших антенн MIMO управлять направлением излучения радиоволн. При этом режиме важно, чтобы сигналы не перекрывали друг друга, чтобы обеспечить выполнение этого условия нужны достаточно большие вычислительные мощности.

Объединение всех этих технологий вместе и называется Wi-Fi MIMO.

Преимущества и недостатки

Типы

В зависимости от того, как система работает с пользователями, беспроводные технологии передачи данных делятся на:

• SU-MIMO (Single User) поддерживает работу только с одним пользователем, то есть является устройством 1х1;
• MU-MIMO (Multi User MIMO) позволяет подключаться к сети сразу нескольким пользователям (multiple access) и обеспечивает при этом высокую скорость передачи данных.

SU-MIMO и MU-MIMO – в чем различие

Расскажем подробнее, чем отличаются SU-MIMO и MU-MIMO.

Роутеры, поддерживающие SU-MIMO, могут в единицу времени обслуживать один поток данных. Таким образом один гаджет принимает и отправляют данные одновременно по нескольким каналам, а другие устройства в это время бездействуют и ждут своей очереди.

При использовании MU-MIMO передача информации происходит не по одному каналу, а сразу по нескольким. Таким образом, несколько пользователей одновременно могут принимать и отправлять данные. Эта технология может создавать 4 одновременных подключения, благодаря этому клиентам не приходится делить подключение и скорость обмена увеличивается. Подходит для сетей с большим числом пользователей, поэтому ее рекомендуется использовать в офисах, гостиницах, кафе и ресторанах. Следует учитывать, что информацию, передаваемую с использованием этой технологии, сложнее перехватить, что увеличивает ее безопасность.

Понять, поддерживает ли маршрутизатор MU-MIMO, можно по количеству антенн. У роутера, использующего эту технологию, их должно быть как минимум четыре.

Роутеры с MU-MIMO также применяют технологию Beamforming, поэтому сигналы от маршрутизатора распространяются не во все стороны равномерно, а преимущественно в направлении принимающего гаджета.

Практические ограничения

Чтобы окончательно разобраться с технологией MU-MIMO, нужно также знать, какие у нее есть ограничения.

• Она не может работать в частотном диапазоне 2,4 ГГц, для нее нужна частота 5 ГГц.
• Количество клиентов, подключенных одновременно, ограничено. Маршрутизатор, рассчитанный на работу с тремя потоками одновременно, не способен работать с несколькими подключениями без снижения скорости.
• Устройство, которое будет подключаться к маршрутизатору, также должно поддерживать MU-MIMO. Но ему не нужно иметь четыре антенны, достаточно одной. Выгоду получат даже устройства, не поддерживающие эту технологию, за счет того, что гаджеты с поддержкой MU-MIMO будут передавать данные быстрее, очередь до остальных клиентов будет доходить быстрее.
• Так как используется направленная передача данных Beamforming, то данная технология не очень хорошо работает с быстро перемещающимися гаджетами. Появляются проблемы с определением положения устройства, процесс формирования становится сложным и менее эффективным.

Маршрутизаторы с технологией МИМО

Wi-Fi роутеры с 4g и поддержкой MIMO:

• Keenetic Giga KN-1011;
• Keenetic Viva KN-1910;
• Keenetic Ultra KN-1810;
• Keenetic Extra KN-1711;
• Keenetic Hero 4G KN-2310;
• Asus RT-AX86U;
• Asus RT-AX58U.

Другие модели с поддержкой технологии:

• Keenetic Speedster KN-3010;
• TP-LINK Archer AX73;
• TP-LINK Archer AX50;
• Huawei AX3 Dual Core;
• Xiaomi Redmi AX5;
• TP-LINK Archer C80;
• Xiaomi Mi Router AX1800 Global.

Сдеаем обзор двух популярных моделей с поддержкой MIMO в роутере – ASUS RT-AC87U и TP-LINK Archer C2600.

ASUS RT-AC87U

ASUS RT-AC87U – это производительный маршрутизатор, который можно использовать для проведения видеоконференций, а также передачи большого объема мультимедийных данных. В нем применяется технология 4*4 MU-MIMO, которая позволяет обеспечить уверенный прием сигналов на площади 465 квадратных метров. По отзывам пользователей, скорость передачи данных не уменьшается даже при одновременной работе сразу нескольких устройств.

Характеристики:

• стандарты беспроводной сети: 802.11 a, b, g, n, ac;
• используемые частоты: 2,4 и 5 ГГц;
• скорость беспроводной передачи информации: 1734 Мбит/с;
• скорость обмена данными по проводам LAN: 1000 Мбит/с;
• количество антенн: 4 штуки;
• другие интерфейсы: USB 2.0 и USB 3.0.

TP-LINK Archer C2600

TP-LINK Archer C2600 – это высокоскоростное производительное устройство. Используя стандарт 802.11ас, он может передавать информацию с общей скоростью 2600 Мбит/с. В диапазоне 2,4 ГГц максимальная скорость равна 800 Мбит/с, а на частоте 5 ГГц – 1733 Мбит/с. В настройках можно настроить режим энергосбережения MIMO. Кроме этого, для улучшения качества связи маршрутизатор оснащен четырьмя несъемными антеннами, а также LAN портами, работающими на скорости 1 Гбит/с. Для подключения внешних устройств имеются разъемы USB 3.0.

По сути, революционные изменения для Wi-Fi обеспечивают две технологии. Первая из этих технологий, называемая beamforming, позволяет Wi-Fi-маршрутизаторам и точкам доступа более эффективно использовать радиоканалы. До появления этой технологии Wi-Fi-маршрутизаторы и точки доступа работали как электрические лампочки, посылая сигнал во всех направлениях. Проблема заключалась в том, что несфокусированному сигналу ограниченной мощности трудно добраться до клиентских Wi-Fi-устройств.

С помощью технологии beamforming Wi-Fi-маршрутизатор или точка доступа обменивается с клиентским устройством информацией о своем местоположении. Затем маршрутизатор изменяет свою фазу и мощность для формирования лучшего сигнала. Как результат: более эффективно используются радиосигналы, ускоряется передача данных и, возможно, увеличивается максимальная дистанция соединения.

Возможности beamforming расширяются. До сих пор Wi-Fi-маршрутизаторы или точки доступа были по своей сути однозадачными, посылая или принимая данные только от одного клиентского устройства одновременно. В более ранних версиях семейства стандартов беспроводной передачи данных 802.11, включая стандарт 802.11n и первую версию стандарта 802.11ac, существовала возможность одновременного приема или передачи нескольких потоков данных, но до сих пор не существовало метода, позволяющего Wi-Fi-маршрутизатору или точке доступа в одно и то же время «общаться» сразу с несколькими клиентами. Отныне же с помощью MU-MIMO такая возможность появилась.

Это действительно большой прорыв, так как возможность одновременной передачи данных сразу нескольким клиентским устройствам значительно расширяет доступную полосу пропускания для беспроводных клиентов. Технология MU-MIMO продвигает беспроводные сети от старого способа CSMA-SD, когда в одно и то же время обслуживалось только одно устройство, к системе, где сразу несколько устройств могут одновременно «говорить». Для большей наглядности примера, представьте себе переход от однополосной проселочной дороги к широкой автомагистрали

Сегодня беспроводные маршрутизаторы и точки доступа второго поколения стандарта 802.11ac Wave 2 активно завоевывают рынок. Каждый, кто разворачивает Wi-Fi понимать специфику работы технологии MU-MIMO. Предлагаем вашему вниманию 13 фактов, которые ускорит ваше обучение в этом направлении.

В литературе СССР можно встретить понятие Фазированная Антенная Решётка, которая была разработана для военных радаров в конце 80-х. Аналогичная технология была применена в современном Wi-Fi. MU-MIMO использует технологию формирования направленного сигнала (в англоязычной технической литературе известной как «beamforming»). Beamfiorming позволяет направлять сигналы в направлении предполагаемого местоположения беспроводного устройства (или устройств), а не посылать их случайным образом во всех направлениях. Таким образом получается сфокусировать сигнал и существенно увеличить дальность действия и скорость работы Wi-Fi-соединения.

Хотя технология beamforming стала опционально доступна еще со стандартом 802.11n, тем ни менее большинство производителей реализовывали свои проприетарные версии этой технологии. Эти вендоры и сейчас предлагают проприетарные реализации технологии в своих устройствах, но теперь им придется включить хотя бы упрощенную и стандартизированную версию технологии формирования направленного сигнала, если они хотят поддерживать технологию MU-MIMO в своей продуктовой линейке стандарта 802.11ac.

4. MU-MIMO поддерживает ограниченное количество одновременных потоков и устройств

К огромному сожалению, маршрутизаторы или точки доступа с реализованной технологией MU-MIMO не могут одновременно обслуживать неограниченное количество потоков и устройств. Маршрутизатор или точка доступа имеют собственное ограничение на число потоков, которые они обслуживают (зачастую это 2, 3 или 4 потока), и это количество пространственных потоков также ограничивает количество устройств, которые точка доступа может одновременно обслужить. Так, точка доступа с поддержкой четырех потоков может одновременно обслуживать четыре различных устройства, либо, к примеру, один поток направить к одному устройству, а три других потока агрегировать на другое устройство (увеличив скорость от объёединения каналов).​

5. От пользовательских устройств не требуется наличие нескольких антенн

Как и в случае с технологией SU-MIMO, только беспроводные устройства со встроенной поддержкой MU-MIMO могут агрегировать потоки (скорость). Но, в отличие от ситуации с технологией SU-MIMO, беспроводным устройствам не обязательно требуется иметь несколько антенн, чтобы принимать MU-MIMO-потоки от беспроводных маршрутизаторов и точек доступа. Если беспроводное устройство оснащено только одной антенной, оно может принять только один MU-MIMO-поток данных от точки доступа, используя beamforming для улучшения приёма.

Большее количество антенн позволит беспроводному пользовательскому устройству принимать большее количество потоков данных одновременно (обычно из расчета один поток на одну антенну), что, безусловно, положительно скажется на производительности этого устройства. Однако, наличие нескольких антенн у пользовательского устройства негативно сказывается на потребляемой мощности и размере этого изделия, что критично для смартфонов.

Однако технология MU-MIMO предъявляет меньшие аппаратные требования к клиентским устройствам, чем обременительная в техническом плане технология SU-MIMO, то можно с уверенностью предположить, что производители гораздо охотнее станут оснащать свои ноутбуки и планшеты поддержкой технологии MU-MIMO.​

6. Точки доступа выполняют «тяжелую» обработку

Стремясь к упрощению требований к устройствам конечных пользователей, разработчики технологии MU-MIMO постарались переложить на точки доступа большую часть работы по обработке сигнала. Это еще один шаг вперед по сравнению с технологией SU-MIMO, где бремя по обработке сигнала большей частью лежало на пользовательских устройствах. И опять же, это поможет производителям клиентских устройств экономить на мощности, размере и других затратах при производстве своих продуктовых решений с поддержкой MU-MIMO, что должно весьма позитивно сказаться на популяризации данной технологии.

Антенна предназначена для работы в беспроводных сетях связи с оборудованием стандартов:
4G (LTE1800, LTE2100, LTE2300, LTE2600);
3G (UMTS2100);
Wi-Fi 2400 (IEEE 802.11b, g, n).

Широкий диапазон рабочих частот антенны позволяет 4G/3G роутерам эффективно работать на границах зон обслуживания 4G. Модем будет автоматически переключаться на стандарт 3G в случае отсутствия 4G сигнала, а антенна обеспечит ему качественный сигнал в обоих диапазонах. Высокий коэффициент усиления (15 дБ) позволяет уверенно работать на значительном удалении от базовой станции оператора сотовой связи  Антенна работает как на прием, так и на передачу сигнала.

MIMO (Multiple Input Multiple Output) — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, при котором для передачи и приема данных используются системы из нескольких антенн. Технология MIMO используется в беспроводных системах связи (Wi-Fi, 4G) для увеличения  пропускной способности и более эффективного использования диапазона частот. Использование технологии MIMO позволяет в одном частотном диапазоне передавать больше данных, тем самым увеличивая скорость передачи.

В антенне размещены две  излучающие системы с ортогональной поляризацией, позволяющие работать в режиме MIMO 2х2.

Герметичный корпус антенны выполнен из высококачественного ABS-пластика, устойчивого к воздействию ультрафиолетового излучения и атмосферных осадков, что позволяет использовать антенну как внутри, так и вне помещений.

Входы антенны замкнуты накоротко по постоянному току между внешним и внутренним проводниками, что снижает вероятность накопления статического электричества на входе активного оборудования (модема, роутера). Тем самым, снижается вероятность выхода из строя  подключенного оборудования (модем, роутер) от статического электричества и становится необязательным применение грозоразрядника.

Крепление антенны предназначено для установки антенны на мачту с диаметром трубы 32-40 мм или на стену, с использованием стеновых кронштейнов. Данное крепление позволяет производить изменение направления (азимут), угол наклона и поляризацию антенны.

Габариты