Multi-User-MIMO

MIMO ist der Oberbegriff für Verfahren, die Funkverbindungen mit mehreren gleichzeitigen Datenströmen auf mehreren Antennen verbessern.

Multi-User-MIMO (MU-MIMO) ist eine Erweiterung, um auf mehreren Antennen unterschiedliche Datenströme an einzelne WLAN-Clients gleichzeitig zu senden. Sinnvoll sind hier vier oder mehr Antennen, bei Basisstationen, die mehrere Clients versorgen müssen. Damit das funktioniert müssen aber auch alle Clients MU-MIMO-fähig sein.

  • SISO - Single Input, Single Output (eine Antenne)
  • MIMO - Muliple Input, Multiple Output (mehrere Antennen)
  • MU-MIMO - Multi User, Multiple Input, Multiple Output

Ein Single-Stream-Client erreicht bei IEEE 802.11ac brutto 433 MBit/s bzw. netto 300 MBit/s. Bedient ein Access Point gleichzeitig 3 Clients reduziert sich die Datenrate pro Client auf unter 100 MBit/s. Das heißt, Single-Stream-Clients verschenken Kapazität auf dem Funkkanal.

Mit MU-MIMO kann ein Access Point mehrere Single-Stream-Clients mit mehreren Datenströmen gleichzeitig bedienen. Die Idee ist, per MU-MIMO mehrere MIMO-Streams auf mehrere Clients zu verteilen. Und zwar auf so viele Clients, wie der Access Point über Antennen verfügt.

MU-MIMO funktioniert bei WLANs ab IEEE 802.11ac nur in Downlink-Richtung (optional). Die Gegenrichtung, der Uplink, wird erst ab IEEE 802.11ax unterstützt (optional).

MU-MIMO in der Praxis

  • MU-MIMO ist optional und deshalb nicht überall in den Geräten enthalten. Doch damit MU-MIMO funktioniert muss der WLAN Access Point und alle Clients MU-MIMO unterstützen. Das heißt, man muss in Zukunft (ab IEEE 802.11ax) bei der Anschaffung von WLAN-fähigen Geräten darauf achten, dass sie auch MU-MIMO-fähig sind.
  • Eine weitere Einschränkung ist die Funkverbindung. MU-MIMO funktioniert nur bei guter Funkverbindung. In der Regel auf kurze Distanzen. Also nur im selben Raum. Ist die Entfernung bzw. die Dämpfung der Funksignale durch Wände und Decken zu groß, dann wird MU-MIMO deaktiviert.
  • Noch eine Einschränkung ergibt sich, wenn nicht alle WLAN-Clients mit der gleichen Datenrate arbeiten. Dann orientiert sich die Datenrate aller Clients am langsamsten Client.

Geschwindigkeitssteierung durch MU-MIMO

Mit welcher Geschwindigkeitssteigerung ist durch MU-MIMO zu rechnen? Wenn MU-MIMO funktioniert, kann man mit ca. 50 Prozent mehr Datendurchsatz pro Einzelverbindung rechnen. Aber nur dann, wenn alle Clients MU-MIMO beherrschen. Aber auch ohne vollständige MU-MIMO-Unterstützung wird der Funkkanal bei der teilweisen Nutzung von MU-MIMO schneller frei, was auch den Clients ohne MU-MIMO zu Gute kommt.
Wenn mehrere Clients gleichzeitig Daten herunterladen, dann sorgt MU-MIMO für mehr Reserve. Das bedeutet, MU-MIMO verbessert den Summendurchsatz in der Funkzelle.

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