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Besseres WLAN im Heimnetz mit MU-MIMO

MIMO (Multiple Input Multiple Output) ist ein Verfahren in der Funktechnik, das für die Übertragung gleichzeitig mehrere Antennen verwendet. Das Mehrantennenverfahren erhöht die Stabilität sowie den Datendurchsatz eines Funknetzes und sorgt damit für eine optimale Übertragungsleistung. MIMO wird u.a. bei Mobilfunk und WLAN angewendet.

Da immer mehr mobile Geräte, wie Smartphones oder Tablets im Heimnetz eingesetzt werden und sich durch Online Gaming und Media Streaming der Bedarf nach einem hohen Datendurchsatz stetig erhöht, muss der Datenfluss optimal auf die einzelnen Empfängergeräte verteilt werden. Die Verwendung mehrerer Antennen bei MIMO sorgt für eine schnellere und stabilere WLAN-Übertragung. Das neue Verfahren MU-MIMO ist nun weiter optimiert: Statt wie beim älteren Verfahren SU-MIMO (Single-User-MIMO) nur ein Empfängergerät zu bedienen, kann das neue Verfahren MU-MIMO (Multiple-User-MIMO) gleichzeitig mehrere Empfänger versorgen.

 

Das Mehrantennenverfahren MIMO

Durch eine bestimmte räumliche Anordnung mehrerer Antennen entstehen versetzte Einfallswinkel der Signale und somit für jede Antenne eine Art Fingerabdruck. Durch diesen Fingerabdruck kann der Sender ermitteln, wo sich der Empfänger befindet und das Signal in dessen Richtung verstärken (Beamforming). Der Empfänger kann anhand dieses Fingerabdrucks die einzelnen Antennen des Senders unterscheiden und so von diesen zeitgleich unterschiedliche Datenströme erhalten. Das Ergebnis ist eine stabile und schnelle Datenübertragung.

 

SU-MIMO (Single-User-MIMO)

Das ältere MIMO-Verfahren kann einen Empfänger zur gleichen Zeit mit mehreren Datenströmen versorgen.

Wenn z.B. ein WLAN-Router mit 3x3 MIMO Daten an ein WLAN-Gerät mit 2x2 MIMO überträgt, bleibt ein Drittel der Bandbreite für die Dauer dieser Übertragung ungenutzt. Kommt anschließend ein WLAN-Gerät mit nur einer Antenne an die Reihe, werden für die Dauer dieser Übertragung zwei Drittel der Bandbreite nicht genutzt.

 

MU-MIMO (Multi-User-MIMO)

Das neue MIMO-Verfahren kann mehrere Empfänger zur gleichen Zeit mit mehreren Datenströmen versorgen.

Wenn z.B. ein 4x4 MU-MIMO-Router (z.B. FRITZ!Box 7590) Daten an ein WLAN-Gerät mit 2x2 MIMO (z.B. FRITZ!WLAN Stick AC 860) überträgt, können während dieser Übertragung zeitgleich entweder zwei WLAN-Geräte mit einer einzelnen Antenne oder auch ein weiteres WLAN-Gerät mit 2x2 MIMO Daten erhalten. WLAN-Geräte mit 4x4 MIMO können innerhalb eines Übertragungsintervalls die volle Bandbreite eines 4x4 MU-MIMO-Routers ausschöpfen.

Durch die Reduzierung der Wartezeit für alle Geräte verbessert sich der Datendurchsatz im gesamten WLAN-Funknetz. MU-MIMO wirkt sich daher auch positiv auf die Verbindung von Geräten mit nur einer Antenne aus, die das MIMO-Verfahren gar nicht beherrschen. Diese können durch den zügigen Datentransfer ohne lange Wartezeit schneller wieder in einen Sparmodus wechseln, was sich wiederum positiv auf die Akkulaufzeit auswirkt. Mit Beamforming wird zudem zu jedem einzelnen WLAN-Gerät eine Richtwirkung erzeugt, so dass ein Signal in besserer Qualität ankommt. Da somit bei der Übertragung weniger Fehler auftreten, muss diese nicht so oft wiederholt werden, was die Geschwindigkeit weiter erhöht.