SU-MIMO (Single-User Multiple Input, Multiple Output)
Was ist SU-MIMO (Single-User Multiple Input, Multiple Output)?
SU-MIMO (Single-User Multiple Input, Multiple Output) ist eine Technologie mit mehreren Sendern und Empfängern, die es einem Wireless Access Point (AP) ermöglicht, mehrere Datenströme gleichzeitig an einen kompatiblen Endpunkt zu senden. SU-MIMO wird normalerweise mit Multi-User-MIMO (MU-MIMO) verglichen.
SU-MIMO wurde 2007 als Teil des 802.11n-Funkstandards eingeführt. SU-MIMO ermöglicht es, mehrere Datenströme an Wi-Fi-Geräte zu übertragen oder zwischen ihnen zu empfangen.
Bei SU-MIMO verwendet ein Gerät wie ein Access Point oder ein Router mehrere Antennen, um gleichzeitig mehrere Datenströme an ein einzelnes Endgerät wie ein Telefon, einen Laptop oder ein Tablet zu senden. Wenn die verfügbare Bandbreite auf mehrere räumlich getrennte Datenströme (Spatial Streams) aufgeteilt wird, erhöht dies die Effizienz und Zuverlässigkeit der Übertragungen.
SU-MIMO-Technologien nutzen auch MIMO-Funktionen wie räumliches Multiplexing und Beamforming, um die Signalstärke zu lenken und zu verbessern.
Damit SU-MIMO funktioniert, müssen sowohl das sendende als auch das empfangende Gerät es unterstützen. Das bedeutet, dass beide Geräte über mindestens zwei Antennen verfügen müssen, was für kleinere Geräte wie beispielsweise Smartphones ein Hindernis darstellen kann.
Ein potenzieller Nachteil von SU-MIMO im Vergleich zu einer anderen Strategie, zum Beispiel MU-MIMO, ist, dass SU-MIMO nur mehrere Datenströme gleichzeitig an ein Gerät senden kann.
Wie funktioniert MIMO?
MIMO ist ein Akronym und steht für Multiple Input, Multiple Output. MIMO lässt sich in drei Gruppen unterteilen:
- Spatial Multiplexing
- Precoding
- Diversity Coding
Multiplexing ist eine Möglichkeit für Netzwerke, mehrere Signale oder Datenströme in Form eines einzigen Signals gleichzeitig über eine Kommunikationsverbindung zu senden. Netzwerke nutzen Multiplexing, um mehrere Geräte miteinander zu verbinden und knappe Netzwerkressourcen effizienter zu nutzen.
Spatial Multiplexing
Beim räumlichen Multiplexing, das in SU-MIMO zum Einsatz kommt, wird ein hochratiges Signal in mehrere niederratige Signale aufgeteilt und über separate Antennen auf demselben Frequenzkanal übertragen. Die Anzahl der möglichen Datenströme beim räumlichen Multiplexing ist auf die Anzahl der Antennen an Sender und Empfänger beschränkt. MU-MIMO kann auch räumliches Multiplexing verwenden, um Daten an mehrere Empfänger gleichzeitig zu übertragen.
Precoding
MIMO verwendet Precoding, das heißt Multistream-Beamforming. Precoding ist die gesamte räumliche Verarbeitung, die im Sender stattfindet. Das Beamforming erhöht die Signalverstärkung und lenkt die Signale auf ein drahtloses Gerät.
Diversity Coding
Diversity Coding ist eine Codierungstechnik, bei der mehrere Kopien von Daten über mehrere Antennen am Sender gesendet werden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit, wenn der Sender keine Kenntnis über den Kanal hat. Wenn der Empfänger über eine gewisse Kanalkenntnis verfügt, kann er Diversity Coding mit räumlichem Multiplexing kombinieren.
SU-MIMO vs. MU-MIMO
MU-MIMO ist eine weitere, fortschrittlichere Technologie, die für die drahtlose Kommunikation zwischen Geräten zum Einsatz kommt. Sie wurde erstmals in Wave 2 des 802.11ac-Standards, auch bekannt als Wi-Fi 5, eingeführt.
MU-MIMO wird hauptsächlich zur Unterstützung von Umgebungen verwendet, in denen mehrere Benutzer gleichzeitig auf dasselbe drahtlose Netzwerk zugreifen. MU-MIMO hilft, potenzielle Überlastungen zu vermeiden, die durch mehrere Geräte verursacht werden, die mehrere Verbindungen herstellen wollen, wenn sie versuchen, sich gleichzeitig zu verbinden.
SU-MIMO überträgt Datenströme jeweils an ein einzelnes Gerät, während MU-MIMO Daten an mehrere Geräte gleichzeitig übertragen kann. Bei SU-MIMO begrenzt die Anzahl der Antennen, die senden und empfangen, den Multiplexing-Gewinn. Bei MU-MIMO hingegen kann der Multiplexing-Gewinn mit der Anzahl der verwendeten Sendeantennen skalieren.
