Вскоре беспроводные ЛВС начнут удваивать пропускную способность и радиус действия, если технология интеллектуальных антенн MIMO окажется столь успешной, как полагают ее сторонники.

Технология множественного ввода-вывода (multiple-input-multiple-output, MIMO) воплощена в чипсетах и может быть реализована в готовых устройствах для сетей WLAN уже к концу года.

Алгоритмы MIMO обеспечивают пересылку информации в эфир через две или более антенны. Радиосигналы отражаются от объектов, создавая множество путей, что обычно приводит к интерференции и затуханию. Но в рассматриваемом случае множественные пути используются для передачи большего объема информации, которая собирается воедино принимающими устройствами, поддерживающими MIMO.

Многие вендоры ожидают, что MIMO станет основой для разработки спецификации нового стандарта беспроводных сетей, к которой приступила целевая группа IEEE 802.11n Task Group. Целью этой работы станет достижение сетями WLAN пропускной способности не менее 100 Мбит/с. В проекте 3GPP рассматривают технологию MIMO с точки зрения перспектив ее применения в сотовых сетях.

Энтузиазм по поводу этой радиотехнологии основан на убеждении, что она может кардинально увеличить производительность и радиус действия передатчиков, сохранив их совместимость с существующими радиосредствами Wi-Fi. Стоимость конечных продуктов с пропускной способностью 100 Мбит/с будет лишь ненамного больше стоимости точек доступа 802.11a/b/g.

Максимальная скорость передачи данных оборудования 802.11g и 802.11a составляет 54 Мбит/с, хотя фактическая пропускная способность таких сетей ближе к 20—30 Мбит/с. Как утверждают сторонники MIMO, испытывающие новые чипсеты, точки доступа с множественными антеннами позволят увеличить пропускную способность WLAN до 108 Мбит/с.

До сих пор микросхемы с поддержкой MIMO поставляются производителям устройств только компанией Airgo Networks. Один из ведущих телекоммуникационных вендоров, пожелавший остаться неизвестным, тестировал чипсеты Airgo в течение шести месяцев. Выяснилось, что при использовании алгоритма MIMO радиус действия передатчиков увеличивается на 150—300%. В результате было решено использовать их в продуктах, которые должны появиться к концу года.

Именно увеличение радиуса действия может стать решающим аргументом для вендоров. Это позволит, например, одной точке доступа WLAN покрывать весь офис или этаж бизнес-центра. Чипсет Airgo работает на частотах 2,4 ГГц (совместимость со стандартами 802.11b/g) и 5 ГГц (802.11а). С поставляемыми в настоящее время клиентскими устройствами 802.11a/b/g чипсет будет работать как обычная точка доступа WLAN, имеющая несколько больший радиус действия.

Технология MIMO представляет собой лишь одно из воплощений идеи смарт-антенн. Фирма Motia сконструировала микросхему Javelin на 2,4 ГГц, подключаемую к адаптивной системе из четырех антенн, которая служит специальным расширением для точек доступа 802.11. «Этот чипсет объединяет радиолучи для формирования оптимального сигнала и, подобно MIMO, использует метод множества путей», — рассказывает вице-президент по продажам и маркетингу Motia Роберт Варнер. Компания планирует быстро получить промышленные образцы микросхемы и наладить ее массовое производство к июню.

Поставщик беспроводных коммутаторов Vivato Networks применяет другую технологию смарт-антенн — Phased Array («фазовое множество»). Этот подход предусматривает объединение множества антенн, каждая из которых немного отличается по направленности, в единую управляемую систему. Алгоритмы управления нацеливают радиолуч на определенные элементы антенны клиентского устройства WLAN. Результатом всех ухищрений стало значительное увеличение радиуса действия передатчика, но такая техника действует наиболее успешно в условиях открытого пространства.

«Технология MIMO уникальна, поскольку увеличивает полосу пропускания, обеспечивая множество дополнительных каналов между взаимодействующими устройствами, — говорит Бен Менни, директор лаборатории радиосвязи технологической группы Intel. — Благодаря этому мы получаем выигрыш в скорости передачи данных от точки к точке». Корпорация Intel ведет ряд исследовательских проектов, связанных с технологией MIMO, которые преследуют цель «переместить» многие беспроводные функции на дополнительные полупроводниковые CMOS-элементы.

Два других производителя микросхем для WLAN — Atheros Communications и Broadcom — тоже исследуют MIMO, но не указывают, когда микросхемы со встроенным алгоритмом множественного ввода-вывода будут доступны для коммерческого использования. По словам их руководителей, MIMO относительно дорога для реализации в микросхемах, а покупатели не захотят доплачивать за увеличение пропускной способности или радиуса действия WLAN. Они добавляют, что клиенты будут воздерживаться и от приобретения продуктов, не соответствующих стандартам IEEE.

Atheros применяет метод «связывания каналов» для удвоения скорости передачи данных собственных чипсетов 802.11g и 802.11a/g. Эта технология позволяет объединять каналы с пропускной способностью 54 Мбит/с для создания одного канала на 108 Мбит/с. Сотрудники Airgo уточняют, что за это приходится дорого платить, так как расходуется дефицитный радиоспектр. Наилучшим подходом, конечно же, является увеличение скорости передачи одного радиоканала, что и реализуется с помощью алгоритмов MIMO.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями