فناوری MIMO چیست و کدام میمو برای ما مناسب است؟ - وبلاگ رویال درام

به گزارش وبلاگ رویال درام، حتما وقتی مشخصات و آنالیز های محصولات شبکه مانند مودم را خوانده اید، با کلمه MIMO برخورد داشته اید و مثلا گفته شده مدل خاصی از مودم از MIMO 4×4 پشتیبانی می نماید. اگر کنجکاو هستید که بدانید اصلا MIMO چیست و فراتر از آن MIMO 2×2 و MIMO 4×4 چیست و بعلاوه این فناوری چه سود عملی برای ما کاربران دارد؛ تا انتهای این نوشتار همراه شبکه چی باشید.

فناوری MIMO چیست؟

واژه MIMO (فارسی می نویسیم میمو) مخفف Multiple Input, Multiple Output به معنای چند ورودی، چند خروجی است که به یک تکنولوژی خاص آنتن و نحوه دریافت و ارسال داده ها در شبکه های بی سیم نظیر وای فای و شبکه های سلولی اشاره دارد.

واژه MIMO در نقطه مقابل واژه SISO که مخخف Single Input, Single Output به معنای یک ورودی، یک خروجی قرار می گیرد.

فناوری میمو از چندین آنتن برای مدیریت مسیرهای سیگنال به طور همزمان استفاده می نماید.

با چندین فرستنده و گیرنده (اغلب به عنوان المنت نامیده می گردد)، میمو دستگاه ها را قادر می سازد تا داده ها را سریع تر از یک آنتن واحد ارسال و دریافت نمایند.

ذکر این نکته لازم است که هم در دریافت و ارسال فرکانس های وای فای می توانیم MIMO داشته باشیم و هم دریافت و ارسال شبکه های موبایلی مانند 4G و 5G.

• MU-MIMO چیست و چرا همه کاربران به آن احتیاج ندارند؟

بگذارید با یک مثال ساده MIMO را بیشتر شرح دهیم:

یک آنتن MIMO را به عنوان یک تیم از کارگران در نظر بگیرید. آنتن MIMO به جای اینکه یک کارگر (یا یک المنت آنتن) تمام وظایف انتقال داده را بر عهده بگیرد، چندین کارگر (المنت) را برای تقسیم وظایف به کار می گیرد.

این رویکرد تیمی منجر به فرآیند بسیار کارآمدتر می گردد که انتقال داده ها را سریع تر و کیفیت سیگنال را بهبود می بخشد.

MIMO جزء کلیدی فناوری های بی سیم مدرن مانند 4G LTE و 5G، وای فای 5 و 6 و 6 ای و است.

تفاوت MIMO و SISO چیست؟

همانطور که قبلاً اشاره کردیم؛ آنتن های MIMO از چندین عنصر برای ارسال و دریافت همزمان داده ها استفاده می نمایند.

این قابلیت به ویژه در محیط هایی که ممکن است تداخل یا قدرت سیگنال ضعیف وجود داشته باشد؛ امکان افزایش نرخ داده و کیفیت سیگنال بهتر را فراهم می نماید.

از طرف دیگر، یک آنتن SISO فقط یک فرستنده و یک گیرنده دارد. یعنی فقط می تواند داده ها را یکی یکی ارسال یا دریافت کند که می تواند سرعت و قابلیت اطمینان اتصال بی سیم شما را محدود کند؛ به خصوص در شرایطی که داده های زیادی در حال انتقال است.

MIMO چقدر از SISO سریع تر است؟

عدد دقیق، وابسته به قدرت سیگنال و بعلاوه نوع MIMO متفاوت خواهد بود.

اما به طور کلی، مهاجرت از SISO به MIMO از نوع MIM0 2×2 حدودا 30 درصد افزایش در سرعت اتصال را در پی خواهد داشت.

مشابه همین شرایط در ارتقا از 2×2 به 4×4 خواهید داشت؛ بنابراین یک آنتن 4×4 می تواند 70 درصد سرعت داده سریع تری نسبت به آنتن SISO داشته باشد.

این مزیت حتی اگر دکل سلولی (یا روتر وای فای) شلوغ باشد؛ نیز وجود دارد. یک آنتن MIMO اجازه می دهد تا داده های بیشتری به وسیله منابع طیف یکسان ارسال گردد.

تفاوت MIMO 2×2 و MIMO 4×4 چیست؟

در بخش قبل دیدیم که خود فناوری MIMO انواع مختلفی دارد که با توجه به تعداد آنتن دریافت نماینده و ارسال نماینده نام گذاری می گردد.

به طور مثال، MIMO 2×2 و MIMO 4×4 و MIMO 8×8 داریم که با هم متفاوت هستند.

این اعداد به تعداد فرستنده (عدد اول) و گیرنده (عدد دوم) در یک سیستم MIMO اشاره دارد.

بنابراین تفاوت اصلی بین نسل های مختلف MIMO تعداد آنتن های گیرنده و فرستنده سیگنال است که البته تاثیر مستقیمی بر سرعت اتصال، کیفیت و قابلیت اطمینان اتصال خواهد داشت.

MIMO 2×2 چیست؟

در یک سیستم MIMO 2×2، دو فرستنده و دو گیرنده وجود دارد.

در بیشتر موارد، از دو آنتن قطبی متقاطع استفاده می گردد. این روشی است برای چیدمان آنتن ها به شکل x یا + روی هم به طوری که آنها از یکدیگر جدا باشند.

این نوع پیکربندی می تواند دو جریان داده را به طور همزمان ارسال و دریافت کند.

MIMO 2×2 معمولاً در بسیاری از روترهای WiFi و از دستگاه های 4G و 5G یافت می گردد.

MIMO 4×4 چیست؟

سیستم MIMO 4×4 با چهار فرستنده و چهار گیرنده؛ همه چیز را بهبود می بخشند.

این نوع تقسیم بندی اجازه می دهد تا حداکثر چهار جریان داده مالتی پلکس ایجاد گردد.

MIMO 4×4 می تواند 30 درصد سرعت بیشتری نسبت به نوع 2×2 داشته باشد. این نوع از MIMO اغلب در روترهای بی سیم پیشرفته و بعضی از دستگاه های پیشرفته 4G و 5G یافت می گردد.

در واقع، یک آنتن MIMO 4×4 معمولاً از دو آنتن متقاطع 2×2 تشکیل شده است. آنتن ها می توانند در داخل دستگاه قرار داده شده یا به صورت خارجی استفاده شوند.

آیا می توانیم از آنتن 2×2 با دستگاهی از نوع 4×4 استفاده کنیم؟

فرض کنید که یک مودم 5G خریده اید که از MIMO 4×4 پشتیبانی می نماید و می خواهید به دستگاه خود اضافه کنید. سوالی که پیش می آید این است که می توانیم از نوع 2×2 استفاده کنیم؟

این کار را توصیه نمی گردد؛ زیرا هنگام استفاده از آنتن 2×2 با دستگاه 4×4، باید تصمیم بگیرید که کدام دو پورت را به آنتن متصل کنید. نکته مهم این است که همه پورت ها فرکانس های یکسانی را پخش نمی نمایند.

• چگونه بفهمیم یک مودم احتیاج به آنتن تقویتی دارد؟

به عنوان مثال، حتی جدیدترین دستگاه های 5G فقط از 2×1 یا 2×2 در باندهای سلولی فرکانس پایین (مانند 600 مگاهرتز n71 یا باند 700 مگاهرتز 12/13) استفاده می نمایند.

اما همان دستگاه از 4×4 در باندهای میانی (مانند 2500 مگاهرتز n41 یا 3500 مگاهرتز n78) استفاده می نماید. پس، فرکانس های مختلفی روی پورت های مختلف می آیند.

بنابراین اگر از آنتن SISO یا آنتن 2×2 با دستگاه 4×4 استفاده می کنید، ممکن است بعضی از باندها اصلا پخش نشوند! بنابراین باید آنتن را با دستگاهی که دارید مطابقت دهید.

کدام نوع MIMO را انتخاب کنیم؟

برترین گزینه این است که آنتن MIMO خود را با دستگاهی که خریداری می کنید؛ مطابقت دهید.

به عنوان مثال، اگر دستگاه شما فقط از MIMO 2×2 پشتیبانی می نماید؛ استفاده از آنتن MIMO 4×4 فایده ای نخواهد داشت.

بعلاوه، از آنجایی که همه درگاه های آنتن فرکانس های مشابهی را منتقل نمی نمایند؛ استفاده از آنتن MIMO 2×2 با دستگاه MIMO 4×4 ممکن است به این معنی باشد که بعضی از فرکانس ها اصلاً مخابره نمی شوند.