• IT-Karriere:
  • Services:

Mega MIMO 2.0: Mehr Flexibilität und Durchsatz in überfüllten Funknetzen

Durch Mega MIMO 2.0 sollen mehrere Accesspoints in einem WLAN mit mehreren Endgeräten auf derselben Frequenz kommunizieren können. In vollen Hörsälen und auf gut besuchten Messegeländen soll die Technik den Datendurchsatz vervielfachen.

Artikel veröffentlicht am ,
Durch Interferenz können mehrere Funksignale auf der gleichen Frequenz übertragen werden
Durch Interferenz können mehrere Funksignale auf der gleichen Frequenz übertragen werden (Bild: Wikimedia)

MIMO (Multiple Input, Multiple Output) ist ein alter Hut. Fast jeder WLAN-Router ist mit mehreren Antennen ausgestattet, die mehrere Signale gleichzeitig über dieselbe Frequenz übertragen können. So können einzelne Clients mit deutlich größerer Bandbreite versorgt werden. Das von Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelt Mega MIMO 2.0 geht deutlich weiter.

Inhalt:
  1. Mega MIMO 2.0: Mehr Flexibilität und Durchsatz in überfüllten Funknetzen
  2. Die Ritter der Roombas

Viele Funknetzwerke werden nicht nur von einem Nutzer verwendet. Aber je größer die Zahl der Nutzer wird, umso schneller ist die Bandbreite in den Funkbändern erschöpft, und die Datenraten brechen zusammen. Mega MIMO ist ein verteiltes Multiuser-Netzwerk, in dem mehrere Nutzer von mehreren Accesspoints auf derselben Frequenz mit Daten versorgt werden können.

In der Theorie waren ähnliche Ansätze schon länger als Distributed Multi-User MIMO bekannt. Für Mega MIMO 2.0 haben die Forscher ein eigens entwickeltes Testnetzwerk aus vier Accesspoints mit je einer Antenne und vier unmodifizierten Clients realisiert, die damit gleichzeitig auf einem einzigen Kanal angesprochen werden. Das Netzwerk erreichte den 3,6-fachen Durchsatz einer einzelnen 802.11-Verbindung.

Mega MIMO bringt mehr Durchsatz auf derselben Welle

WLAN-Verbindungen auf derselben Frequenz mit getrennten Accesspoints herzustellen, ist ein großes Problem. Um die Funksignale koordinieren zu können, betreiben MIMO-Router ihre Antennen mit einem einzigen Oszillator, der die Grundfrequenz liefert. Das verhindert, dass die Funksignale der unterschiedlichen Antenne ungewollt außer Phase laufen.

Stellenmarkt
  1. Wiethe Group GmbH, Bremen
  2. Interhyp Gruppe, München

Um mehrere Signale auf derselben Frequenz gezielt übertragen zu können, wird eine exakte Kontrolle über die ausgestrahlten Radiowellen benötigt. Verschieben sich die Radiowellen, die von den verschiedenen Antennen ausgestrahlt werden, nur leicht gegeneinander, schwächen sich die Signale ab oder verschwinden sogar ganz. Aber kein elektronisches Bauteil ist perfekt. Auch wenn zwei Accesspoints nominell mit exakt derselben Frequenz senden, werden ihre Signale in Sekundenbruchteilen auseinanderlaufen.

Theoretisch sind diese Probleme schon längst gelöst. In ihrem Mega-MIMO-Aufbau benutzten die Forscher nicht nur zwei, sondern vier getrennte Accesspoints, die ihre Signale koordinieren mussten. Damit solche Funkverbindungen funktionieren können, müssen die Eigenschaften aller Verbindungen - vor allem die Phase des Signals - genau vermessen und allen Sendern und Empfängern bekanntgegeben werden.

Berge und Täler müssen zueinander passen

Die Berge und Täler von phasengleichen Funksignalen erscheinen immer zur gleichen Zeit, durch Überlagerung können sie verstärkt werden. Signale, die um 180 Grad in der Phase verschoben sind, löschen sich gegenseitig aus. Durch eine geschickte Koordination der Phasenlage mehrerer Antennen können also Signale an bestimmten Stellen im Raum verstärkt oder ausgelöscht werden. Das erlaubt es erst, mit mehreren Geräten im gleichen Frequenzbereich zu kommunizieren.

Die Übertragung der Informationen zum Phasenabgleich und anderer Informationen der Verbindung ist aber äußerst zeitintensiv. Typischerweise behalten die Funkstrecken ihre Eigenschaften nur für einige Millisekunden bei. Statt nützliche Daten zu übertragen, wird ein großer Teil des Datendurchsatzes für den ständigen Abgleich der Funkverbindung verwendet. Findet der Abgleich seltener statt, verliert die Verbindung an Qualität, und der Datendurchsatz sinkt genauso.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
Die Ritter der Roombas 
  1. 1
  2. 2
  3.  


Anzeige
Mobile-Angebote
  1. (u. a. moto g8 power 64GB 6,4 Zoll Max Vision HD+ für 159,99€)
  2. (u. a. Apple iPhone 11 Pro Max 256GB 6,5 Zoll Super Retina XDR OLED für 929,98€)
  3. 149,90€ (Bestpreis!)
  4. 214,90€ (Bestpreis!)

M.P. 09. Sep 2016

Ich wollte eher darauf hinaus, ob die Technik das Router -Array durch diese MIMO...


Folgen Sie uns
       


ANC-Kopfhörer im Vergleich

Wir haben Sonys neuen WH-1000XM4 bei der ANC-Leistung gegen Sonys alten WH-1000XM3 und Boses Noise Cancelling Headphones 700 antreten lassen.

ANC-Kopfhörer im Vergleich Video aufrufen
AVM Fritzdect Smarthome im Test: Nicht smart kann auch smarter sein
AVM Fritzdect Smarthome im Test
Nicht smart kann auch smarter sein

AVMs Fritz Smarthome nutzt den Dect-Standard, um Lampen und Schalter miteinander zu verbinden. Das geht auch offline im eigenen LAN.
Ein Test von Oliver Nickel

  1. Konkurrenz zu Philips Hue Signify bringt WLAN-Lampen von Wiz auf den Markt
  2. Smarte Kühlschränke Hersteller verschweigen Kundschaft Support-Dauer
  3. Magenta Smart Home Telekom bietet mehr für das kostenlose Angebot

iPhone 12 Pro Max im Test: Das Display macht den Hauptunterschied
iPhone 12 Pro Max im Test
Das Display macht den Hauptunterschied

Das iPhone 12 Pro Max ist größer als das 12 Pro und hat eine etwas bessere Kamera - grundsätzlich liegen die beiden Topmodelle von Apple aber nah beieinander, wie unser Test zeigt. Käufer des iPhone 12 Pro müssen keine Angst haben, etwas zu verpassen.
Ein Test von Tobias Költzsch

  1. Touchscreen und Hörgeräte iOS 14.2.1 beseitigt iPhone-12-Fehler
  2. iPhone Magsafe ist nicht gleich Magsafe
  3. Displayprobleme Grünstich beim iPhone 12 aufgetaucht

Weiterbildung: Was IT-Führungskräfte können sollten
Weiterbildung
Was IT-Führungskräfte können sollten

Wenn IT-Spezialisten zu Führungskräften aufsteigen, müssen sie Fachwissen in fremden Gebieten aufbauen - um Probleme im neuen Job zu vermeiden.
Ein Bericht von Manuel Heckel

  1. IT-Profis und Visualisierung Sag's in Bildern
  2. IT-Jobs Die schwierige Suche nach dem richtigen Arbeitgeber
  3. Digitalisierung in Firmen Warum IT-Teams oft übergangen werden

    •  /