Что такое Mimo в wifi?

Технология MIMO сыграла огромную роль в развитии  WiFi. Несколько лет назад невозможно было представить  точки доступа Wi-Fi и другие устройства с пропускной способностью в 300 Мбит/сек и выше. Появление новых скоростных стандартов связи, к примеру, 802.11n произошло во многом благодаря MIMO.

Вообще тут стоит упомянуть, что когда  мы говорим о технологии WiFi, то на самом деле имеем в виду один из стандартов связи, а конкретно – IEEE 802.11. Брендом WiFi стал после того, как обрисовались заманчивые перспективы использования беспроводной передачи данных. Чуть подробнее о технологии вай-фай и стандарте 802.11 можно прочесть в этой статье.

Что представляет собой технология MIMO?

Если дать как можно более простое определение, то MIMO – это многопотоковая передача данных. Аббревиатуру можно перевести с английского как «несколько входов, несколько выходов» В отличие от предшественника (SingleInput/SingleOutput), в устройствах с поддержкой MIMO сигнал транслируется на одном радиоканале с помощью не одного, а нескольких приемников и передатчиков. При обозначении технических характеристик устройств WiFi рядом с аббревиатурой указывают их количество. Например, 3х2  — это 3 передатчика сигнала и 2 принимающих антенны.

Кроме того, в MIMO используется пространственное мультиплексирование. За устрашающим названием кроется технология одновременной передачи нескольких пакетов данных по одному каналу. Благодаря такому «уплотнению» канала его пропускную способность можно увеличить в два раза и более.

MIMO и WiFi

С ростом популярности беспроводной передачи данных по WiFi соединениям,  конечно же, возросли требования к их скорости. И именно технология MIMO и другие разработки, взявшие ее за основу, позволили увеличить пропускную способность в несколько раз. Развитие WiFi идет по пути развития стандартов 802.11 – a, b, g, n и так далее. Мы не зря упомянули возникновение стандарта 802.11n. Multiple Input Multiple Output – его ключевой компонент, позволивший увеличить канальную скорость беспроводного соединения с 54 Мбит/сек  до более 300 Мбит/сек.

Стандарт 802.11n позволяет применять как стандартную ширину канала в 20 МГц, так и использовать широкополосную линию в 40 МГц с более высокими показателями пропускной способности. Как уже упоминалось выше, сигнал многократно отражается, тем самым используя множество потоков на одном канале связи.

Благодаря этому доступ в интернет на основе WiFi теперь позволяет не только серфинг, проверку почты и общение в аське, но и онлайн-игры, онлайн-видео, общение в скайпе и прочий «тяжелый» трафик.

Более новый стандарт — 802.11ac также использует технологию MIMO.

Проблемы применения MIMO в WIFI

На заре становления технологии существовало затруднение совмещения устройств, работающих с поддержкой MIMO и без нее. Однако сейчас это уже не так актуально – практически каждый уважающий себя производитель беспроводного оборудования использует ее в своих устройствах.

Также одной из проблем при появлении технологии передачи данных с помощью нескольких приемников и нескольких передатчиков являлась цена устройства. Однако здесь настоящую ценовую революцию совершила компания Ubiquiti. Ей не только удалось наладить производство беспроводного оборудования с поддержкой MIMO, но и сделать это по очень демократичным ценам. Посмотрите, к примеру, стоимость типичного комплекта компании — Ubiquiti Rocket M5 (базовая станция), Ubiquiti NanoStation M5 (на стороне клиента). И в этих устройствах не просто MIMO, а фирменная улучшенная технология airMax на ее основе.

Проблемой остается только увеличение количества антенн и передатчиков (сейчас максимум 3) для устройств с PoE. Обеспечить питанием более энергоемкую конструкцию затруднительно, но опять-таки, постоянные сдвиги в этом направлении делает Ubiquiti.

Технология AirMAX

Компания Ubiquiti Networks  является признанным лидером разработки и реализации  инновационных технологий WiFi, в том числе  и MIMO. Именно на  ее основе Ubiquiti была разработана и запатентована технология AirMAX. Суть ее в том, что прием-передача сигнала несколькими антеннами на одном канале упорядочивается и структурируется протоколом TDMA с аппаратным ускорением: пакеты данных разнесены в отдельные временные слоты, очереди передачи координируются.

Это позволяет расширить пропускную способность канала, увеличить количество подключаемых абонентов без потери качества связи. Данное решение эффективно, удобно в использовании и, что немаловажно – недорого. В отличие от аналогичного оборудования, используемого в WiMAX – сетях, оборудование от Ubiquiti Networks  с технологией AirMAX приятно радует ценами.

OFDMA и MU-MIMO / Блог компании Huawei / Хабр

В своих разработках Huawei делает ставку на Wi-Fi 6. И вопросы от коллег и заказчиков о новом поколении стандарта подтолкнули нас к тому, чтобы написать пост о теоретических основах и физических принципах, заложенных в него. От истории перейдём к физике, подробно разберёмся, зачем нужны технологии OFDMA и MU-MIMO. Поговорим и о том, как принципиально переработанная физическая среда передачи данных позволила добиться гарантированной пропускной способности каналов и такого уменьшения общего уровня задержек, что они стали сопоставимы с «операторскими». И это при том, что современные сети на основе 5G дороже (в среднем в 20–30 раз) аналогичных по возможностям indoor-сетей на Wi-Fi 6.

Для Huawei тема отнюдь не праздная: решения с поддержкой Wi-Fi 6 — среди самых прорывных наших продуктов в 2020 году, в которые были вложены огромные ресурсы. Вот только один пример: исследования в области материаловедения позволили нам подобрать сплав, использование которого в радиоэлементах точки доступа увеличило соотношение «сигнал — шум» на 2–3 дБ: снимаем шляпу в почтении перед Дороном Эзри (Doron Ezri) за это достижение.

Немного истории

Историю Wi-Fi имеет смысл отсчитывать с 1971 года, когда в Университете Гавайев профессор Норман Абрамсон с группой коллег разработал, построил и запустил беспроводную сеть пакетной передачи данных ALOHAnet.

В 1980 году была утверждена группа стандартов и протоколов IEEE 802, описывающих организацию двух нижних слоёв семиуровневой сетевой модели OSI. До релиза первой версии 802.11 оставалось ждать долгих 17 лет.

С принятием в 1997 году стандарта 802.11, за два года до появления организации Wi-Fi Alliance, первое поколение самой популярной сегодня технологии беспроводной передачи данных шагнуло в большой мир.

Стандарт IEEE 802. Поколения Wi-Fi

Первым стандартом, по-настоящему массово поддержанным производителями оборудования, стал 802.11b. Как видите, частота нововведений с конца XX века была достаточно стабильной: для качественных изменений требуется время. В последние годы основная работа велась над улучшением физической среды передачи сигнала. Для того чтобы лучше понять современную проблематику Wi-Fi, обратимся к его физическим основам.

Вспомним основы!

Радиоволны являются частным случаем электромагнитных волн — распространяющихся от источника возмущений электрического и магнитного поля. Они характеризуются тремя основными параметрами: волновым вектором, а также векторами напряжённости электрического и магнитного полей. Все три взаимно перпендикулярны между собой. Частотой волны при этом принято называть количество повторяющихся колебаний, укладывающихся в единицу времени.

Всё это общеизвестные факты. Однако чтобы дойти до конца, начать мы вынуждены с самого начала.

На условной шкале частотных диапазонов электромагнитного излучения радиодиапазон занимает самую нижнюю (низкочастотную) часть. К нему относятся электромагнитные волны с частотой колебаний от 3 Гц до 3000 ГГц. Все прочие диапазоны, включая видимый свет, имеют гораздо более высокую частоту.

Чем выше частота, тем большую энергию можно сообщить радиоволне, однако вместе с тем она хуже огибает препятствия и быстрее затухает. Верно и обратное. С учётом этих особенностей для работы Wi-Fi были выбраны два основных частотных диапазона — 2,4 ГГц (полоса частот от 2,4000 до 2,4835 ГГц) и 5 ГГц (полосы частот 5,170—5,330, 5,490—5,730 и 5,735—5,835 ГГц).

Радиоволны распространяются во все стороны, и для того, чтобы сообщения не влияли друг на друга из-за эффекта интерференции, частотную полосу принято разбивать на отдельные узкие отрезки — каналы с той или иной полосой пропускания. На схеме выше видно, что находящиеся по соседству каналы 1 и 2 с полосой пропускания 20 МГц будут мешать друг другу, а 1 и 6 — не будут.

Сигнал внутри канала передаётся с помощью радиоволны на определённой несущей частоте. Для передачи информации параметры волны могут модулироваться по частоте, амплитуде или фазе.

Разделение каналов в частотных диапазонах Wi-Fi

Частотный диапазон 2,4 ГГц разделён на 14 частично накладывающихся друг на друга каналов оптимальной ширины — 20 МГц. Когда-то считалось, что этого вполне достаточно для организации сложной беспроводной сети. Вскоре выяснилось, что ёмкость диапазона стремительно исчерпывается, так что к нему был добавлен диапазон 5 ГГц, спектральная ёмкость которого гораздо выше. В нём, помимо 20-мегагерцовых, возможно выделение каналов шириной 40 и 80 МГц.

Для дополнительного повышения эффективности использования радиочастотного спектра в настоящее время широко применяется технология мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).

Она подразумевает использование наряду с несущей частотой ещё и нескольких поднесущих частот в том же канале, что даёт возможность осуществлять параллельную передачу данных. OFDM позволяет распределять трафик достаточно удобным «гранулярным» способом, но в силу своего почтенного возраста сохраняет ряд существенных минусов. Среди них принципы работы по сетевому протоколу CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), в соответствии с которыми в определённые моменты времени на одной несущей и поднесущей может работать только один пользователь.

Пространственные потоки

Важный способ увеличить пропускную способность беспроводной сети — использование пространственных потоков.

Точка доступа несёт на себе несколько радиомодулей (один, два или более), которые подключены к некоторому количеству антенн. Эти антенны излучают по определённой схеме и модуляции, и мы с вами получаем информацию, переданную по беспроводной среде. Пространственный поток может формироваться между конкретной физической антенной (радиомодулем) точки доступа и пользовательским устройством. Благодаря этому общий объём передаваемой от точки доступа информации увеличивается кратно количеству потоков (антенн).

По текущим стандартам в диапазоне 2,4 ГГц можно реализовать до четырёх пространственных потоков, в диапазоне 5 ГГц — до восьми.

Прежде при работе в диапазонах 2,4 и 5 ГГц мы ориентировались только на количество радиомодулей. Наличие второго радиомодуля давало дополнительную гибкость, так как позволяло старым абонентским устройствам функционировать на частоте 2,4 ГГц, а новым — на частоте 5 ГГц. С появлением третьего и последующих радиомодулей возникали кое-какие проблемы. Излучающие элементы склонны создавать наводки друг на друга, что повышает стоимость устройства в связи с необходимостью более качественного проектирования и оснащения точки доступа компенсационными фильтрами. Так что только недавно стало возможным одновременное поддержание 16 пространственных потоков на одну точку доступа.

Скорость практическая и теоретическая

Из-за механизмов работы OFDM мы не могли получить максимальную пропускную способность сети. Теоретические расчеты для практического внедрения OFDM проводились очень давно и лишь применительно к идеальным средам, где предсказуемо ожидались достаточно высокий показатель отношения «сигнал — шум» (SNR) и вероятность ошибки на бит (BER). В современных условиях сильной зашумлённости всех интересующих нас радиочастотных спектров показатели пропускной способности сетей на основе OFDM удручающе малы. И протокол до последнего времени продолжал нести в себе эти недостатки, пока на помощь не подоспела технология OFDMA (orthogonal frequency-division multiple access). О ней — чуть дальше.

Поговорим про антенны

Как вы знаете, у каждой антенны есть коэффициент усиления, в зависимости от значения которого формируется пространственный паттерн распространения сигнала (beamforming) с определённой площадью покрытия (мы не учитываем переотражение сигналов и т. д.). Именно на это всегда опирались рассуждения проектировщиков касательно того, где именно должны быть размещены точки доступа. Долгое время форма паттерна оставалась неизменяемой и лишь увеличивалась или уменьшалась пропорционально характеристикам антенны.

Современные антенные элементы становятся всё более управляемыми и позволяют динамически изменять пространственный паттерн распространения сигнала в реальном времени.

Слева на рисунке вверху показан принцип распространения радиоволн при использовании стандартной всенаправленной антенны. Увеличивая мощность сигнала, мы могли изменять только радиус покрытия в отсутствие возможности значительно влиять на качество использования канала — KQI (Key Quality Indicators). А этот показатель чрезвычайно важен при организации связи в условиях частого перемещения абонентского устройства в беспроводной среде.

Решением проблемы стало применение большого количества маленьких антенн, нагрузку на которые можно регулировать в реальном времени, формируя паттерны распространения в зависимости от пространственного положения пользователя.

Таким образом удалось вплотную подойти к применению технологии MU-MIMO (Multi-User Multiple Input, Multiple Output). С её помощью точка доступа в любой момент времени формирует потоки излучения, направленные именно в сторону абонентских устройств.

От физики к стандартам 802.11

По мере развития стандартов Wi-Fi менялись принципы работы с физическим слоем сети. Использование других механизмов модуляции дало возможность — начиная с версий 802.11g/n — вмещать в тайм-слот гораздо большее количество информации и, соответственно, работать с большим числом пользователей. Помимо прочего, это достигалось и благодаря использованию пространственных потоков. А новообретённая гибкость в отношении ширины канала позволила формировать большее количество ресурсов для MIMO.

На следующий год намечено утверждение стандарта Wi-Fi 7. Что же изменится с его приходом? Помимо привычного прироста скорости и добавления диапазона 6 ГГц появится возможность работать с широкими агрегированными каналами, такими как 320 МГц. Это особенно интересно в разрезе индустриального применения.

Теоретическая пропускная способность Wi-Fi 6

Теоретическая формула расчёта номинальной скорости работы Wi-Fi 6 достаточно сложна и зависит от многих параметров, начиная с количества пространственных потоков и заканчивая той информацией, которые мы можем вложить в поднесущую (или поднесущие, если их несколько) в единицу времени.

Как видите, от пространственных потоков зависит очень многое. А ведь прежде увеличение их количества в сочетании с использованием STC (Space-Time Coding) и MRC (Maximum Ratio Combining) ухудшало работу беспроводного решения в целом.

Новые ключевые технологии физического уровня

Перейдём к ключевым технологиям физического уровня — и начнём с первого уровня сетевой модели OSI.

Напомним, что в OFDM используется определённое количество поднесущих, которые, не затрагивая друг друга, способны передавать некий объём информации.

В примере мы используем диапазон 5,220 ГГц, вмещающий в себя 48 подканалов. Агрегируя этот канал, мы получим большее количество поднесущих, на каждой из которых применяется своя схема модуляции.

В Wi-Fi 5 используется квадратурная модуляция 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation), которая позволяет формировать в рамках несущей частоты в одном тайм-слоте поле 16 х 16 точек, различающихся по амплитуде и фазе. Неудобство заключается в том, что в каждый отдельный момент осуществлять передачу на несущей частоте может только одна станция.

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) пришло из мира операторов мобильной связи, получило распространение одновременно с LTE и применяется для организации downlink (канала связи к абоненту). Оно позволяет работать с каналом на уровне так называемых ресурсных юнитов. Эти юниты помогают разбить блок на определённое количество компонентов. В рамках блока мы можем в каждый момент не работать строго с одним излучающим элементом (пользователем или точкой доступа), а комбинировать десятки элементов. Это позволяет добиваться примечательных результатов.

Простое соединение каналов в Wi-Fi 6

Соединение каналов (Channel Bonding) в Wi-Fi 6 позволяет получать объединённые каналы шириной от 20 до 160 МГц. Причём соединение не обязательно делать в близлежащих диапазонах. Например, один блок можно взять из диапазона 5,17 ГГц, а второй — из диапазона 5,135 ГГц. Это позволяет гибко строить радиосреду даже при наличии сильных интерференционных факторов или при соседстве с другими постоянно излучающими станциями.

От SIMO к MIMO

Метод MIMO был с нами не всегда. Когда-то мобильной связи приходилось ограничиваться режимом SIMO, который подразумевал наличие у абонентской станции нескольких антенн, одновременно работающих на получение информации.

MU-MIMO призван передавать информацию пользователям, используя весь текущий антенный фонд. Это снимает накладывавшиеся прежде протоколом CSMA/CA ограничения, связанные с отправкой абонентским устройствам токенов на передачу. Теперь пользователи объединяются в группу и каждый участник группы получает свою часть ресурса антенного фонда точки доступа, а не ждёт своей очереди.

Формирование радиолуча

Важным правилом работы MU-MIMO является поддержание такого режима работы антенного фонда, который не приводил бы к взаимному перекрытию радиоволн и потере информации из-за сложения фаз.

Это требует сложных математических расчётов на стороне точки доступа. Если терминал поддерживает эту функцию, MU-MIMO позволяет ему сообщать точке доступа, с какой задержкой он получает сигнал на каждую конкретную антенну. А точка доступа, в свою очередь, подстраивает свои антенны для формирования оптимально направленного луча.

Что это нам даёт в целом?

Белыми кружками с цифрами в таблице отмечены текущие сценарии применения Wi-Fi предыдущих поколений. Синие кружки (см. иллюстрацию выше) описывают возможности Wi-Fi 6, а серые — дело недалёкого будущего.

Основные преимущества, которые приносят новые решения с поддержкой OFDMA, связаны с ресурсными юнитами, реализованными на уровне, аналогичном TDM (Time Division Multiplexing). Прежде в Wi-Fi такого не было. Это позволяет чётко контролировать выделяемую полосу, обеспечивая минимальное время прохождения сигнала через среду и требуемый уровень надёжности. Благо ни у кого не возникает сомнений в том, что показатели надёжности Wi-Fi нуждаются в улучшении.

История движется по спирали, и текущая ситуация похожа на ту, которая сложилась в своё время вокруг Ethernet. Уже тогда утвердилось мнение, что среда передачи CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) не обеспечивает никакой гарантированной пропускной способности. И так продолжалось вплоть до перехода на IEEE 802.3z.

Что касается общих моделей применения, то, как видите, с каждым поколением Wi-Fi множатся сценарии его использования, всё более чувствительные к задержкам, общему джиттеру и надёжности.

И снова о физической среде

Ну а теперь о том, за счёт чего формируется новая физическая среда. При использовании CSMA/CA и OFDM рост количества активных точек (Active STA) приводил к тому, что пропускная способность 20-мегагерцового канала серьёзно падала. Связано это было с тем, о чём уже упоминалось: с не самыми новыми технологиями STC (Space-Time Coding) и MRC (Maximum Ratio Combining).

OFDMA за счёт использования ресурсных юнитов может эффективно взаимодействовать с дальними и маломощными станциями. Мы получаем возможность работы в одном несущем диапазоне с пользователями, потребляющими разные объёмы ресурсов. Один пользователь может занимать один юнит, а другой — все остальные.

Почему раньше не было OFDMA?

И наконец, главный вопрос: почему раньше не было OFDMA? Как ни странно, всё упиралось в деньги.

Долгое время считалось, что цена Wi-Fi-модуля должна быть минимальной. При запуске протокола в коммерческую эксплуатацию в 1997 году было решено, что себестоимость производства такого модуля не может превышать $1. Как следствие, развитие технологии пошло по неоптимальному пути. Здесь мы не принимаем в расчёт операторский LTE, где OFDMA используется уже достаточно давно.

В конце концов рабочая группа по Wi-Fi решила взять эти наработки из мира операторов связи и перенести их в мир корпоративных сетей. Основной задачей стал переход на использование более качественных элементов, таких как фильтры и осцилляторы.

Почему нам было так сложно работать в старых кодировках MRC с интерференцией или без неё? Потому что механизм формирования луча MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) резко увеличивал число ошибок, как только мы пытались совместить большое количество передающих точек. OFDMA доказал, что проблема решаема.

Борьба с интерференцией теперь основана на математике. Если окно передачи информации достаточно длинное, возникающая динамическая интерференция приводит к проблемам. Новые алгоритмы работы позволяют уйти от них, исключая влияние не только интерференции, связанной с передачей Wi-Fi, но и любой другой, возникающей в этом диапазоне.

Благодаря адаптивной борьбе с интерференцией мы можем получить выигрыш до 11 дБ даже в сложной неоднородной среде. Использование собственных алгоритмических решений Huawei позволило добиться серьёзной оптимизации именно там, где нужно, — в indoor-решениях. То, что хорошо в 5G, не обязательно хорошо в среде Wi-Fi 6. Подходы Massive MIMO и MU-MIMO различаются в случае с indoor- и outdoor-решениями. Там, где требуется, уместно использовать дорогостоящие решения, как в 5G. Но необходимы и другие варианты, такие как Wi-Fi 6, способные обеспечить задержки и другие показатели, которых мы привыкли ожидать от операторов связи.

Мы заимствуем у них те инструменты, которые будут полезны для нас, как для корпоративных потребителей, и всё это для того, чтобы обеспечить физическую среду, на которую можно будет положиться.

***

Кстати, не забывайте про наши многочисленные вебинары по новинкам Huawei 2020 года, проводимые не только в русскоязычном сегменте, но и на глобальном уровне. Список вебинаров на ближайшие недели доступен по ссылке.

Технология MIMO — Что это? Преимущества & Недостатки

В маркетинге часто используют применяемые в устройствах технологии, чтобы завлечь покупателей. Поэтому вы уже могли слышать о Wi-Fi адаптерах с MIMO или о другой компьютеризированной техники. Что такое технология MIMO и зачем она вообще нужна можно узнать из этой статьи.

Что такое MIMO?

Multiple Input Multiple Output (MIMO) переводится как множественные входы, множественные выходы. Эта технология – это метод пространственного кодирования сигнала, разрешающий расширить полосу пропускания канала. Для этого в передаче данных участвует минимум две антенны, разнесенные друг от друга на расстояние, позволяющее достичь min взаимного влияния друг на друга между антеннами-соседями.

MIMO применяют в беспроводных сетях Wi-Fi, LTE, WiMAX, вследствие чего увеличивают пропускную способность и используют частотную полосу намного эффективнее. По факту технология разрешает в едином частотном коридоре увеличивать скорость передачи данных с помощью использования как минимум пары антенн для передачи и пары антенн для приема.

SU-MIMO и MU-MIMO: чем они различаются?

Метод пространственного кодирования можно разделить на два типа. Различие в типах из-за количества пользователей, в адрес которых будет одновременно передаваться сигнал:

1. SU-MIMO – однопользовательская система (Single User MIMO).
2. MU-MIMO – многопользовательская система (Multi User MIMO).

SU-MIMO увеличивает скорость Wi-Fi соединения между парой устройств, позволяющей принимать и отправлять несколько потоков информации. Данная технология была внедрена 10 лет назад, совместно с применением стандарта 802.11n в маршрутизаторах и Wi-Fi адаптерах.

В чем преимущество технологии перед существующими?

Беспроводной интернет по технологии MU-MIMO заиграл новыми красками за счет:

1. Увеличения теоретической пропускной способности в обновленной спецификации стандарта 802.11ac Wave 2 до 6,93 Гбит/с.
2. Разрешения нескольким девайсам одновременно принимать несколько потоков данных.

Это значит, что устройства не будут как раньше ожидать, пока основной канал на компьютере перестанет забирать весь трафик, чтобы потом забрать львиную пропускную способность канала себе.

Технология MIMO принципы и алгоритмы для Multi User использует следующие:

1. За обеспечение эффективного использования радиоканалов отвечает технология beamforming.
2. Технология внедряет так называемые маяки, чтобы маршрутизатор и клиентское устройство знали о местоположении друг друга.
3. После маршрутизатор измеряет собственную фазу и мощность, чтобы сформировать лучший сигнал, достаточный для передачи к клиентскому девайсу на то расстояние, на которое в данный момент времени оно расположено.
4. Из-за качественной фокусировки более эффективно используются радиосигналы, может увеличиваться скорость передачи данных и дистанция стабильного соединения.
5. В одно и тоже время технология MIMO 2×2 разрешает «общаться» со всеми подключенными к девайсу устройствами за счет нескольких принимающих и передающих антенн, без «существенных просадок» по скорости, и «ожиданий» освобождения канала другим устройством.

MIMO-MU это действительно технологический прорыв для Wi-Fi и LTE сетей. Что было ранее, и что есть сейчас можно сравнить с модернизацией дороги. Если ранее использовалась проселочная дорога, чтобы добраться из пункта А в пункт Б, то сейчас на ее месте выстроили широкую восьми полосную магистраль.

Роутер с МU-MIMO

Сила новой технологии в количестве MIMO антенн. Чем их больше, тем мощнее можно генерировать сигнал Wi-Fi сети. Роутер точно поддерживает MU-MIMO, если в нем напичкано минимум 4 антенны.

IoT дружит с MU-MIMO?

Да. Роутер с беспроводным Wi-Fi с внедренной технологией позволит подключать и взаимодействовать с множеством IoT-устройствами одновременно. В свою очередь, это помогает избежать задержек, когда устройствам нужно быстро «пообщаться» между собой. Такими устройствами могут выступать:

1. Компьютеризированная техника (ноутбуки, смартфоны, планшеты).
2. Бытовая техника (кондиционеры, мультиварки, холодильники).
3. Системы автоматизации.

Поддержка последних достижений в технологии MIMO есть не во всех устройствах прошлых лет. Но это не значит, что новые роутеры не смогут с ними взаимодействовать. Смогут, но только с использованием стандартных вариаций подключения Wi-Fi в другой частотном диапазоне.

За что вы полюбите MU-MIMO

Определившись с тем, что это за технология MIMO, рекомендуется изучить функции, из-за которых вы полюбите новую ветвь развития беспроводной сети:

1. Вся мощь и пропускная способность технологии направлена на DownStream. То есть высокая скорость обеспечена при потреблении трафика клиентскими устройствами. Без задержек можно смотреть фильмы 4K, онлайн трансляции, с комфортом играть в онлайн игры.
2. Новый диапазон незабитый множественными Wi-Fi сетями в 5 ГГц. Именно в этом диапазоне по новой технологии взаимодействует роутер второго поколения с устройствами. Естественно, клиентские устройства тоже должны поддерживать работу в 5 ГГц. С каждым годом их становится все больше.
3. Технология формирования сигнала, позаимствованная из военных наработок конца 80-х годов, позволяет посылать мощные сигналы в сторону предполагаемого места положения клиентского девайса. Мощный, сфокусированный сигнал увеличивает дальность стабильного соединения и скорость Wi-Fi-подключения.
4. Обслуживание нескольких устройств одновременно возможно исходя из количества направленных потоков. Например, один направленный поток может обслуживать 1 устройство, второй поток – 2 устройства, третий и 4 поток объединился для обслуживания одного девайса. При этом для последнего увеличится скорость.
5. Девайсы с поддержкой Вай Фай 5 ГГц не нуждаются в нескольких антеннах, для нормального приема сигнала от MU-MIMO. Однако если гаджет имеет 2 и более антенны, то может принять несколько потоков от Wi-Fi роутера, повысив при этом пропускную способность образовавшегося канала.

Заключение

Что такое технология MIMO? Это технология, расширяющая пропускную способность канала. Технология прошла заметную стадию развития и эволюционировала в MU-MIMO, которая вобрала в себя наработки военных радаров для улучшения и усиления сигналов, вкупе с увеличением пропускной способности для одновременного подключения нескольких клиентских устройств.

Что за технология Lte Mimo? За счет чего увеличивается скорость в 10 раз?

Мобильная передача данных LTE относится к поколению 4G. С помощью неё повышается скорость примерно в 10 раз и эффективность передачи данных, по сравнению с 3G сетью. Однако, не редко бывает, что скорость приема и передачи, даже нового поколения, оставляет желать лучшего. Это напрямую зависит от качества сигнала, который поступает от базовой станции. Для решения данной проблемы используют внешние антенны.

По своей конструкции, LTE антенны могут быть: обычные и MIMO (двойные). При помощи обычной системы можно добиться скорости до 50 Мбит/сек. MIMO же, может увеличить эту скорость в два раза. Это осуществляется за счёт установки в одной системе (коробе) двух антенн, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Они одновременно принимают и передают сигнал через два отдельных кабеля к приемнику. За счёт этого происходит такое увеличение скорости.

MIMO (Multiple Input Multiple Output – множественный вход множественный выход) – это технология, используемая в беспроводных системах связи (WIFI, WI-MAX, сотовые сети связи), позволяющая значительно улучшить спектральную эффективность системы, максимальную скорость передачи данных и емкость сети. Главным способом достижения указанных выше преимуществ является передача данных от источника к получателю через несколько радио соединений, откуда данная технология и получила свое название.

Особенности распространения радиоволн

Волны, излучаемые различными системами беспроводной радиосвязи в диапазоне свыше 100 МГц, во многом ведут себя как световые лучи. Когда радиоволны при распространении встречают какую-либо поверхность, то в зависимости от материала и размера препятствия часть энергии поглощается, часть проходит насквозь, а оставшаяся – отражается. Причем отраженная и прошедшая насквозь энергии сигнала могут изменить направление своего дальнейшего распространения, а сам сигнал разбивается на несколько волн. Каждая из дошедших до приемника волн образует так называемый путь распространения сигнала. Причем из-за того, что разные волны отражаются от разного числа препятствий и проходят разное расстояние, различные пути имеют разные временные задержки.

Распределение энергии сигнала при взаимодействии с препятствием

В условиях плотной городской постройки, из-за большого числа препятствий, таких как здания, деревья, автомобили и др., очень часто возникает ситуация когда между абонентским оборудованием (MS) и антеннами базовой станции (BTS) отсутствует прямая видимость. В этом случае, единственным вариантом достижения сигнала приемника являются отраженные волны. Однако, как отмечалось выше, многократно отраженный сигнал уже не обладает исходной энергией и может прийти с запозданием. Особую сложность также создает тот факт, что объекты не всегда остаются неподвижными и обстановка может значительно измениться с течением времени. В связи с этим возникает проблема многолучевого распространения сигнала – одна из наиболее существенных проблем в беспроводных системах связи.

Для борьбы с многолучевым распространением сигналов применяется Receive Diversity – разнесенный прием.

Суть его заключается в том, что для приема сигнала используется не одна, а обычно две антенны, расположенные на расстоянии друг от друга. Таким образом, получатель имеет не одну, а сразу две копии переданного сигнала, пришедшего различными путями. Это дает возможность собрать больше энергии исходного сигнала, т.к. волны, принятые одной антенной, могут не быть принятыми другой и наоборот. Эту схему организации радио интерфейса можно назвать Single Input Multiple Output (SIMO). Также может быть применен обратный подход: когда используется несколько антенн на передачу и одна на прием, эта схема называется Multiple Input Single Output (MISO).

В результате мы приходим к схеме Multiple Input Multiple Output (MIMO). В этом случае устанавливаются несколько антенн на передачу и прием. Однако в отличие от указанных выше схем эта схема разнесения позволяет не только бороться с многолучевым распространением сигнала, но и за счет использования нескольких антенн на передаче и приеме каждой паре передающей/приемной антенне можно сопоставить отдельный тракт для передачи информации. В результате, теоретически, можно увеличить скорость передачи данных во столько раз, сколько дополнительных антенн будет использоваться.

Принцип работы MIMO

Как уже отмечалось выше, для организации технологии MIMO необходима установка нескольких антенн на передающей и на приемной стороне. Обычно устанавливается равное число антенн на входе и выходе системы, т.к. в этом случае достигается максимальная скорость передачи данных. Чтобы показать число антенн на приеме и передаче вместе с названием технологии «MIMO» обычно упоминается обозначение «AxB», где A – число антенн на входе системы, а B – на выходе.

Для работы технологии MIMO необходимы некоторые изменения в структуре передатчика по сравнению с обычными системами. В первую очередь, на передающей стороне необходим делитель потоков, который будет разделять данные, предназначенные для передачи на несколько низкоскоростных подпотоков, число которых зависит от числа антенн. Например, для MIMO 2х2 и скорости поступления входных данных 100 Мбит/сек делитель будет создавать 2 потока по 50 Мбит/сек каждый. Далее каждый их данных потоков должен быть передан через свою антенну. В одном из возможных способов организации технологии MIMO сигнал передается от каждой антенны с различной поляризацией, что позволяет идентифицировать его при приеме.

На приемной стороне несколько антенн принимают сигнал из радиоэфира. Причем антенны на приемной стороне также устанавливаются с некоторым пространственным разнесением, за счет чего обеспечивается разнесенный прием. Принятые сигналы поступают на приемники, число которых соответствует числу антенн и трактов передачи. Причем на каждый из приемников поступают сигналы от всех антенн системы. Каждый из таких сумматоров выделяет из общего потока энергию сигнала только того тракта, за который он отвечает. В зависимости от принципа работы системы, передаваемый сигнал может повторяться через определенное время, либо передаваться с небольшой задержкой через другие антенны.

Рассмотренный выше принцип организации радиосвязи относится к так называемой Single user MIMO (SU-MIMO), где существует лишь один передатчик и приемник информации. В этом случае и передатчик и приемник могут четко согласовать только свои действия. Такая схема подходит, например для организации связи в доме офисе между двумя устройствами. В свою очередь большинство систем, такие как WI-FI, WIMAX, сотовые системы связи являются многопользовательскими, т.е. в них существует единый центр и несколько удаленных объектов, с каждым из которых необходимо организовать радиосоединение. В этом случае, решают две проблемы: с одной стороны базовая станция передает сигнал ко многим абонентам через одну и ту же антенную систему (MIMO broadcast), и в то же время принимает сигнал через те же антенны от нескольких абонентов (MIMO MAC – Multiple Access Channels).

Принцип организации технологии MIMO

Применение MIMO

Технология MIMO в последнее десятилетие является одним из самых актуальных способов увеличения пропускной способности и емкости беспроводных систем связи. Рассмотрим некоторые примеры использования MIMO в различных системах связи.

Стандарт WiFi 802.11n – один из наиболее ярких примеров использования технологии MIMO. Согласно ему он позволяет поддерживать скорость до 300 Мбит/сек. Причем предыдущий стандарт 802.11g позволял предоставлять лишь 50 Мбит/сек. Кроме увеличения скорости передачи данных, новый стандарт благодаря MIMO также позволяет обеспечить лучшие характеристики качества обслуживания в местах с низким уровнем сигнала.

Стандарт WiMAX также имеет два релиза, которые раскрывают новые возможности перед пользователями с помощью технологии MIMO. Первый – 802.16e – предоставляет услуги мобильного широкополосного доступа. Он позволяет передавать информацию со скоростью до 40 Мбит/сек в направлении от базовой станции к абонентскому оборудованию. Однако MIMO в 802.16e рассматривается как опция и используется в простейшей конфигурации – 2х2. В следующем релизе 802.16m MIMO рассматривается как обязательная технология, с возможной конфигурацией 4х4. В данном случае WiMAX уже можно отнести к сотовым системам связи, а именно четвертому их поколению (за счет высокой скорости передачи данных). В случае мобильного использования, теоретически, может быть достигнута скорость 100 Мбит/сек. В фиксированном исполнении скорость может достигать 1 Гбит/сек.

Наибольший интерес представляет использование технологии MIMO в системах сотовой связи. Данная технология находит свое применение, начиная с третьего поколения систем сотовой связи. Например, в стандарте UMTS, в Rel. 6 она используется совместно с технологией HSPA с поддержкой скоростей до 20 Мбит/сек, а в Rel. 7 – с HSPA+, где скорости передачи данных достигают 40 Мбит/сек. Однако в системах 3G MIMO так и не нашла широкого применения.

Системы 4G, а именно LTE, также предусматривают использование MIMO в конфигурации до 8х8. Это в теории может дать возможность передавать данные от базовой станции к абоненту свыше 300 Мбит/сек. Также важным положительным моментом является устойчивое качество соединения даже на краю соты. При этом даже на значительном удалении от базовой станции, или при нахождении в глухом помещении будет наблюдаться лишь незначительное снижение скорости передачи данных.

Таким образом, технология MIMO находит применение практически во всех системах беспроводной передачи данных. Причем потенциал ее не исчерпан. Уже сейчас разрабатываются новые варианты конфигурации антенн, вплоть до 64х64 MIMO. Это в будущем позволит добиться еще больших скоростей передачи данных, емкости сети и спектральной эффективности.

Технология передачи данных mimo 2×2

мимо технология

Технология MIMO считается молодой разработкой. Первый патент на ее применение зарегистрирован в 1984 году. Первый разработчик – компания Bell Laboratories. Спустя 12 лет, в 1996 году, концерн Airgo Networks выпускает блок микросхем для материнской платы с использованием MIMO. Разработка получила актуальность именно с развитием беспроводных технологий Wi-Fi и распространением сети 3G. На сегодняшний день она внедрена также в устройства для передачи данных в формате 4G LTE.

Преимущества использования технологии MIMO

Преимущества мимо

MIMO раздает несколько потоков данных посредством одного канала. Далее сигнал проходит через две или более антенны (при этом происходит доставка разных потоков данных только по единственному каналу) до приемных устройств. Данная технология решает проблему низкой пропускной способности, причем для достижения цели не нужно расширять полосу пропускания.

При излучении радиоволны поток данных в радиоканале как бы замирает. Данное явление можно заметить в городе среди многоэтажных домов, когда пользователь двигается на значительной скорости либо удаляется от зоны излучения радиосигнала. MIMO антенны транслируют кодированный сигнал с небольшой задержкой и восстанавливают его принимающей стороной. В результате возрастает скорость передачи данных и улучшается качество сигнала.

Стандартные системы излучения сигнала для передачи данных в формате LTE имеют показатели скорости порядка 50 Мб в секунду. Системы на основе двух устройств, которые принимают и передают сигнал (технология MIMO), позволяют увеличить скорость более чем в два раза.

Технология MIMO успешно применяется в беспроводных системах WiFi, WiMAX и в сотовой сети, т.к. она улучшает спектральные показатели качества сигнала, скорость и емкость потока информации. Все это возможно благодаря передаче данных от 4G антенны MIMO с помощью нескольких беспроводных соединений, что и отражает суть технологии. Аббревиатура MIMO исходит из выражения Multiple Input Multiple Output, что переводится как «множественный вход и множественный выход».

Область применения MIMO

область применения мимо

Разработка активно применяется для улучшения качества связи и увеличения скорости в различных стандартах беспроводной связи:

• Технология MIMO стала популярной благодаря увеличению скорости передачи потока данных в стандартах WiFi – данная характеристика составила свыше 300 Мб в секунду. Пользователи сети отмечают также улучшенное качество связи даже в отдаленных от вышек сотовой связи местах с низким уровнем принимаемого сигнала.
• Технология применяется также в передаче данных по протоколу WiMAX. Теперь по этой сети трансляция потока происходит с высокой скоростью до 40 Мб в секунду.
• Стоит отметить использование в передаче данных по стандарту LTE MIMO технологии. В 4G допустима даже конфигурация с параметрами 8×8. в теории это означает, что данные будут передаваться от базовой станции к пользователю со скоростью более 300 Мб в секунду. При этом соединение будет качественным и устойчивым даже в отдаленных от вышки сотовой связи местах.

Таким образом, устройства, произведенные на основе технологии MIMO, будут передавать данные без потери качества, с высокой скоростью независимо от того, насколько удалена базовая станция оператора от места работы пользователя сети, из какого материала стены помещения, какой они толщины. Система – с безграничным потенциалом, по сути, ее возможности еще предстоит открыть.

Еще несколько лет назад словосочетание MIMO 3G ассоциировалось с пиком скорости передачи данных. Сегодня уже начали устанавливаться 4G антенны. Не останавливается ни на день поиск и разработка новых конфигураций MIMO антенн. Производители планируют создать версию 64х64. Если их задумка воплотится в жизнь, то совсем скоро можно будет воспользоваться оборудованием с еще более эффективными спектральными данными, с супер скоростью передачи данных, с повышенной емкостью сетей.

MIMO в загородном доме

Домашняя сеть – обычное дело. Уже сегодня семья из четырех человек использует минимум четыре гаджета одновременно. Поэтому возрастает нагрузка на сеть. Если речь идет об Интернете за городом, пользователи смогут почувствовать падение скорости передачи данных, ухудшение качества связи. Эту проблему решит использование технологии MIMO при построении сети Wi-Fi .

Интернет вещей внедряется в быт все глубже: в домохозяйствах появляется умная бытовая техника с удаленным управлением через всемирную сеть. Эксперты прогнозируют, что к 2020 году количество одновременно подключенных электронных устройств в доме может достигать 20 единиц на ту же семью из родителей и двух детей. Это и телефоны, и компьютеры, и бытовая техника. Проблема со сбоем связи будет решаться, в том числе, за счет технологии MIMO в антеннах 4G.

Система будет играть важную роль и при внедрении сетей сотовой связи по стандартам 5G, где также будут практиковаться LTE и WI-FI передача данных. Подобное телекоммуникационное оборудование планируется к внедрению операторами уже к 2020 году.

Как установить антенну MIMO

Чтобы улучшить связь за городом, не нужно ждать прихода на село связи 4G, что уж говорить о скорости 5G (до практического повсеместного воплощения которой еще очень далеко). Специалисты сервисного центра «Лан Центр» подберут вам антенну с поддержкой MIMO 2×2 в комплекте оборудования беспроводной системы передачи данных. Система будет поддерживать все существующие и внедренные для народа стандарты:

Подобное оборудование – отличный вариант для установки системы связи «точка приема – точка отдачи», «точка приема – много точек отдачи». 3G, 4G антенна с поддержкой технологии MIMO обычно оснащена пластиковым корпусом, предохраняющим его от осадков и УФ-лучей. Ее можно закрепить на вертикальной поверхности, регулировать угол наклона, что особенно важно, когда нужно «ловить» сигнал на даче.

Обращайтесь в «Лан Центр»! Мы взяли на вооружение новейшие технологии, чтобы связь за городом, на даче была вам в радость.

просто о сложном. Часть 1 / Хабр

Прорыв последних лет в области беспроводных стандартов и технологий связи обязан, по сути, одной технологии — MIMO.Предложенная теория очень удачно подошла под активно осваиваемую технологию OFDM и именно эта связка позволила получить сегодняшние 802.11n/ac, LTE и т.д. В статье я попытаюсь объяснить за счет чего происходит увеличение скорости при использовании многоантенных систем и постараюсь описать без сложных формул и схем принцип работы систем MIMO-OFDM.

В качестве вступления хочу порекомендовать вам ознакомиться с работой товарища tgx, где очень красиво объясняется что такое OFDM, дается немного понятий из теории связи.
Не влезая в специфические термины коротко свойства системы связи можно описать 2 пунктами: помехоустойчивость(ПУ) и пропускная способность(ПП). Несмотря на то, что сегодня мы все меряем скоростями передачами(пропускная способность — максимальная скорость обеспечиваемая системой связи) во главу угла поставлена именно достоверность передачи (показатель: вероятность ошибки). В любой системе всегда существует механизм обмена ПП на ПУ. Именно поэтому при резком ухудшении условий передачи (вы ушли с ноутбуком из кабинета на кухню) вы получаете в своем браузере не кракозябры(хотя скорее всего и их вы не увидите), а замечаете снижение скорости.
Еще не так давно главным способом выжимания заветных децибел было усовершенствование сигнально-кодовых конструкций и методов помехоустойчивого кодирования. MIMO сделало казалось невозможное: не меняя полосу частот, энергетику сигналов, только за счет физического увеличения количества антенн и усложнения методов обработки удалось увеличить теоретическую ПП и ПУ систем связи в разы. Так уж сложилось, что нормальной литературы на русском языке практически нет, автору приходилось заниматься обработкой литературы англоязычной.

Классификация систем MIMO

Логически правильно было бы разделить системы MIMO, как системы с многими входами и многими выходами по типу использования этой пространственной избыточности.

Тему ПВК я постарался раскрыть здесь.
BF(Beamforming-формирование луча) — перспектива развития систем MIMO. Смысл заключается в использовании ЦАР (Цифровая Антенная Решетка), которые позволяют динамически изменять диаграмму направленности. Как это можно применить? Формирование нескольких лучей — имитация многоантенной системы, т.е. нет необходимости городить огород из классических антенн. Автоматическая подстройка под местоположение приемника позволяет давать большую энергетику на приемнике и следовательно увеличить ПУ и как следствие ПП.

Пространственное мультиплексирование

Математически, сигнал на приемнике после прохождения через радиоканал представляет собой сумму произведения исходного сигнала и некоторой комплексной передаточной функции(КПФ) и шума.Пресловутые замирания возникающие в радиоканале как раз и составляют КПФ. Закон распределения КПФ, как случайной величины, определяет наличие прямой видимости между передатчиком и приемником и факторы влияющие на многолучевое распространение сигнала (стены в квартире, дома в городе и т.д.) В нашем случае наиболее универсальным будет случай отсутствия прямой видимости — Релеевские замирания.
Так как в системе присутствуют несколько антенн, то пути проходимые сигналами с разных антенн тоже разные, следовательно разными будут и их КПФ для каждой пары передатчик-приемник. Это принципиально важный момент. Исходя из структуры системы КПФ всех её подканалов можно свести в матрицу.
А теперь самое интересное. Получается что каждый канал имеет свои характеристики отличающиеся от соседних, следовательно сигнал переданный по нему можно однозначно отделить от сигналов переданных по другим каналам переданных в этой же полосе частот.
Математика MIMO, а именно алгоритмы принятия решения довольно непростые, но все они построены на знании КПФ на приемной стороне. Но как это реализовать, если на определенной частоте мы передаем информацию, а это случайная величина? Самое эффективное решение — введение в структуру сигнала пилотов — сигналов с заранее известными параметрами с помощью которых можно проводить оценку канала.

Оценка канала

OFDM технология уникальная, помимо отличных показателей ЧЭЭ (частотно-энергетической эффективности), беспрецедентной помехозащищенности(не путать с помехоустойчивостью) и гибкости она как нельзя кстати подходит под концепцию MIMO. Структура OFDM представляет собой набор промодулированных поднесущих, расположенных на фиксированном расстоянии друг от друга в частотном спектре.
В силу того, что реальные каналы частотно-селективны (КПФ даже соседних поднесущих могут иметь большую разницу), некоторые из подканалов используются в целях оценки канала. Для этого пилотные поднесущие модулируются ФМ-2 (Фазовая модуляция с позиционностью 2, позволяет передавать 1 бит) псевдослучайной последовательностью известной на приеме. Выбор расположения этих поднесущих также не случаен: учитывается равномерность их распределения в частной и временной области (причины в различных видах помех).

На приемной стороне шаблон пилот-несущей делят на принятый вариант, и как итог, мы получаем КПФ канала для пилот-несущей. Дальше производится аппроксимация полученных значений для информационных подканалов.
Цель достигнута: КПФ канала найдены для всех поднесущих и можно возвращаться к MIMO.

Обработка сигнала

Существует большое количество методов обработки полученного сигнала, но самый простой по сути и самый ресурсоемкий это ML (Maximum Likehood — максимального правдоподобия).
Решение о принятом сигнале принимается по минимальной разнице между вычисленным значением сигнала и принятой реализацией прямым перебором по всем подканалам и возможным сигналам.

Представленный алгоритм довольно сильно упрощен, однако, позволяет наглядно объяснить «откуда взялась скорость» и как «приемник понимает какой сигнал от какой антенны пришел».

Заключение

На самом деле представленные материалы в этой статье это верхушка айсберга. Алгоритм ML на практике не используется, так как требует очень много ресурсов. Значительным усовершенствованием его стал алгоритм сферического декодирования.Современные системы связи уверенно движутся в сторону адаптивности скорости помехоустойчивых кодов, позиционности модуляции, beamforming и скорости пространственного кодирования. Все эти методы выжимают радиоканал по-максимуму. По теме пространственной обработки очень перспективной мне кажется идея сингулярной обработки(предкодинга) сигнала вместе с использованием «водонаполняемого» решения на основе известной оценки канала на передаче.

Литература

1. Alain Sibille, Claude Oestges, Alberto Zanella «MIMO: From Theory to Implementation»
2. Yong Soo Cho, Jaekwon Kim, Won Young Yang, Chung G. Kang «MIMO-OFDM Wireless Communications with MATLAB»

MIMO-технология (Multiple Input Multiple Output) — метод пространственного кодирования сигнала

MIMO (Multiple Input Multiple Output, многоканальный вход – многоканальный выход) – метод скоординированного использования нескольких радиоантенн в беспроводных сетевых коммуникациях, распространенный в современных домашних широкополосных маршрутизаторах и в сетях сотовой связи LTE и WiMAX.

Как это работает?

Маршрутизаторы Wi-Fi с MIMO-технологией используют те же сетевые протоколы, что и обычные одноканальные. Они обеспечивают более высокую производительность за счет повышения эффективности передачи и приема данных по линии беспроводной связи. В частности, сетевой трафик между клиентами и маршрутизатором организуется в отдельные потоки, передаваемые параллельно, с последующим их восстановлением принимающим устройством.

Технология MIMO может увеличить пропускную способность, диапазон и надежность передачи при высоком риске помех со стороны другого беспроводного оборудования.

Применение в сетях Wi-Fi

Технология MIMO включена в стандарт с версии 802.11n. Ее использование повышает производительность и доступность сетевых соединений по сравнению с обычными маршрутизаторами.

Количество антенн может варьироваться. Например, MIMO 2×2 предусматривает наличие двух антенн и двух передатчиков, способных осуществлять прием и передачу по двум каналам.

Чтобы воспользоваться этой технологией и реализовать ее преимущества, клиентское устройство и маршрутизатор должны установить между собой MIMO-соединение. В документации к используемому оборудованию должно быть указано, поддерживает ли оно такую возможность. Другого простого способа проверить, применяется ли в сетевом соединении данная технология, нет.

SU-MIMO и MU-MIMO

Первое поколение технологии, представленное в стандарте 802.11n, поддерживало однопользовательский (SU) метод. По сравнению с традиционными решениями, когда все антенны маршрутизатора должны координироваться для связи с одним клиентским устройством, SU-MIMO позволяет распределять каждую из них между разным оборудованием.

Многопользовательская (MU) технология MIMO была создана для использования в сетях Wi-Fi 802.11ac на частоте 5 ГГц. Если предыдущий стандарт требовал, чтобы маршрутизаторы управляли своими клиентскими подключениями поочередно (по одному за раз), антенны MU-MIMO могут обеспечивать связь с несколькими клиентами параллельно. Многопользовательский метод улучшает производительность соединений. Однако даже если маршрутизатор 802.11ac имеет необходимую аппаратную поддержку технологии MIMO, есть и другие ограничения:

• поддерживается ограниченное количество одновременных клиентских подключений (2–4) в зависимости от конфигурации антенны;
• координация антенн обеспечивается только в одном направлении – от маршрутизатора до клиента.

MIMO и сотовая связь

Технология используется в разных типах беспроводных сетей. Она все чаще находит применение в сотовой связи (4G и 5G) в нескольких формах:

• Network MIMO – координированная передача сигнала между базовыми станциями;
• Massive MIMO – использование большого количества (сотен) антенн;
• миллиметровые волны – задействование сверхвысокочастотных полос, в которых пропускная способность больше, чем в диапазонах, лицензированных для 3G и 4G.

Многопользовательская технология

Чтобы понять, как работает MU-MIMO, следует рассмотреть, как обрабатывает пакеты данных традиционный беспроводной маршрутизатор. Он хорошо справляется с отправкой и приемом данных, но только в одном направлении. Другими словами, он может поддерживать коммуникацию только с одним устройством одновременно. Например, если загружается видео, то нельзя в то же время транслировать на консоль онлайн-видеоигру.

Пользователь может запускать несколько устройств в сети Wi-Fi, и маршрутизатор очень быстро по очереди переправляет к ним биты данных. Однако в одно и то же время он может обращаться только к одному устройству, что является основной причиной снижения качества соединения, если пропускная способность Wi-Fi слишком низкая.

Поскольку это работает, то внимание на себя обращает мало. Тем не менее эффективность работы маршрутизатора, который передает данные на несколько устройств одновременно, можно повысить. При этом он станет быстрее работать и обеспечит более интересные сетевые конфигурации. Вот почему появились разработки, подобные MU-MIMO, которые в конечном итоге были включены в современные стандарты беспроводной связи. Эти разработки позволяют передовым маршрутизаторам взаимодействовать сразу с несколькими устройствами.

Краткая история: SU против MU

Одно- и многопользовательские MIMO представляют собой разные способы коммуникации маршрутизаторов с несколькими устройствами. Первый из них старше. Стандарт SU разрешал отправку и получение данных сразу по нескольким потокам в зависимости от имеющегося количества антенн, каждая из которых могла работать с различными устройствами. SU был включен в обновление 802.11n 2007 года и начал постепенно внедряться в новые линейки продуктов.

Однако у SU-MIMO были ограничения в дополнение к требованиям к антенне. Хотя может быть подключено несколько устройств, они по-прежнему имеют дело с маршрутизатором, который может работать только с одним за раз. Скорость передачи данных увеличилась, помехи стали меньшей проблемой, но возможностей для улучшения осталось много.

MU-MIMO является стандартом, который развился из SU-MIMO и SDMA (множественного доступа с пространственным разделением каналов). Технология позволяет базовой станции взаимодействовать с несколькими устройствами, используя отдельный поток для каждого из них, как будто все они имеют свой собственный маршрутизатор.

В конечном итоге поддержка MU была добавлена в обновление стандарта 802.11ac в 2013 г. После нескольких лет разработок производители начали включать эту функцию в свои продукты.

Преимущества MU-MIMO

Это захватывающая технология, поскольку она оказывает заметное влияние на повседневное использование Wi-Fi без прямого изменения пропускной способности или других ключевых параметров беспроводного соединения. Сети становятся намного эффективнее.

Для обеспечения стабильного соединения с ноутбуком, телефоном, планшетом или компьютером стандарт не требует наличия у маршрутизатора нескольких антенн. Каждое такое устройство может не делиться своим каналом MIMO с другими. Это особенно заметно при потоковой передаче видео или выполнении других сложных задач. Скорость работы в Интернете субъективно повышается, и соединение устанавливается надежнее, хотя на самом деле становится более разумной организация сети. Также повышается число одновременно обслуживаемых устройств.

Ограничения MU-MIMO

Многопользовательская технология множественного доступа имеет и ряд ограничений, о которых стоит упомянуть. Существующие стандарты поддерживают 4 устройства, но позволяют добавить больше, и им придется делиться потоком, что возвращает к проблемам SU-MIMO. Технология в основном используется в нисходящих каналах связи и ограничена, когда дело доходит до исходящих. Кроме того, маршрутизатор MU-MIMO должен иметь больше информации об устройствах и состоянии каналов, чем требовали предыдущие стандарты. Это усложняет управление и устранение неполадок в беспроводных сетях.

MU-MIMO также является направленной технологией. Это означает, что 2 устройства, расположенные рядом, не могут одновременно использовать разные каналы. Например, если муж смотрит онлайн-трансляцию по телевизору, а рядом его жена передает игру PS4 на свою Vita через Remote Play, им все равно придется делиться пропускной способностью. Маршрутизатор может предоставлять дискретные потоки только устройствам, которые расположены в разных направлениях.

Massive MIMO

По мере продвижения в сторону беспроводных сетей пятого поколения (5G) рост числа смартфонов и новых применений привел к 100-кратному увеличению их требуемой пропускной способности по сравнению с LTE. Новая технология Massive MIMO, которой в последние годы уделяется много внимания, призвана значительно увеличить показатели эффективности телекоммуникационных сетей до беспрецедентных уровней. При дефиците и дороговизне доступных ресурсов операторов привлекает возможность увеличить пропускную способность в полосах частот ниже 6 ГГц.

Несмотря на значительный прогресс, Massive MIMO далек от совершенства. Технология по-прежнему активно исследуется как в академических кругах, так и в промышленности, где инженеры стремятся достичь теоретических результатов с помощью коммерчески приемлемых решений.

Massive MIMO может помочь в решении двух ключевых проблем – пропускной способности и охвата. Для операторов мобильной связи частотный диапазон остается дефицитным и относительно дорогостоящим ресурсом, но является ключевым условием для повышения скорости передачи сигнала. В городах интервал между базовыми станциями обусловлен пропускной способностью, а не охватом, что требует развертывания большого их количества и приводит к дополнительным расходам. Massive MIMO позволяет увеличить емкость уже существующей сети. В областях, где развертывание базовых станций обусловлено охватом, технология позволяет увеличить радиус их действия.

Концепция

Massive MIMO кардинально меняет текущую практику, используя очень большое количество когерентно и адаптивно работающих сервисных антенн 4G (сотни или тысячи). Это помогает фокусировать передачу и прием энергии сигнала в меньших областях пространства, значительно улучшая производительность и энергоэффективность, особенно в сочетании с одновременным планированием большого количества пользовательских терминалов (десятков или сотен). Метод изначально предполагался для дуплексной передачи с временным разделением (TDD), но потенциально может применяться также в режиме дуплексного (PDD) частотного разделения.

Технология MIMO: достоинства и недостатки

Преимуществами метода являются широкое использование недорогих маломощных компонентов, снижение латентности, упрощение уровня управления доступом (MAC), устойчивость к случайным и преднамеренным помехам. Ожидаемая пропускная способность зависит от среды распространения, обеспечивающей асимптотически ортогональные каналы к терминалам, и эксперименты до сих пор не выявили никаких ограничений в этом отношении.

Однако вместе с устранением многих проблем появляются новые, требующие неотложного решения. Например, в системах MIMO необходимо обеспечить эффективную совместную работу множества недорогих компонентов малой точности, собирать данные о состоянии канала и распределять ресурсы для вновь подключенных терминалов. Также требуется использовать дополнительные степени свободы, обеспечиваемые избытком сервисных антенн, снизить внутреннее энергопотребление для достижения общей энергоэффективности и найти новые сценарии развертывания.

Рост количества 4G-антенн, участвующих в реализации MIMO, обычно требует посещения каждой базовой станции для изменения конфигурации и проводки. Первоначальное развертывание сетей LTE потребовало установки нового оборудования. Это дало возможность произвести конфигурацию MIMO 2×2 исходного стандарта LTE. Дальнейшие изменения базовых станций производятся только в крайних случаях, а реализации более высокого порядка зависят от операционной среды. Еще одна проблема заключается в том, что операция MIMO приводит к совершенно другому поведению в сети, чем предыдущие системы, что создает некоторую неопределенность планирования. Поэтому операторы склонны сначала использовать другие разработки, особенно если они могут быть развернуты путем обновления программного обеспечения.

Развитие технологий: прошлое, настоящее и будущее

MySpace, YourSpace, BookFace: пробуждение социальных сетей

Мы наблюдали, как текстовые сообщения эволюционировали от отправки только текстовых сообщений (буквально текстовых сообщений) к добавлению изображений благодаря вирусному распространению гифок, мемов, смайликов и битмоджи. Фактически, с всплеском обмена видео фактический текст сжимается (см. SnapChat, Instagram Stories, Facebook Stories, Periscope, Vine и т. Д. И сокращенные сокращения).SMH.

Социальные сети продолжают менять способы взаимодействия людей друг с другом. По иронии судьбы, постоянная связь и то, как люди взаимодействуют друг с другом, кажется, превращается в более поверхностный сеттинг. Хотя эта форма общения временами носит поверхностный характер, она помогает людям оставаться ближе друг к другу, когда они иначе потеряли бы контакт.

Лицом к лицу (виртуально, говоря)

Общение лицом к лицу с помощью технологий возрождается и даже усиливается благодаря более качественному видео и возможностям потоковой передачи (введите: Skype, Google Hangouts, Zoom, FaceTime, прямую трансляцию и т. Д.). По мере того, как все больше людей участвуют в веб-конференциях и видеоконференциях в Интернете, географические барьеры, которые когда-то мешали общению, были разрушены. Вместо этого компании могут взаимодействовать с потребителями более человечно, люди могут разговаривать с людьми лицом к лицу без необходимости дорогостоящих поездок, а общение с людьми по всему миру становится быстрее и проще.

Разрезая шнур: эра потокового видео

Помните, когда Netflix в основном занималась доставкой DVD и доставляла ваш любимый фильм по почте? Назад, когда разгула не было делом?

Сегодня люди отказываются от кабеля, выбирая цифровые потоковые и видео-сервисы, такие как Netflix, YouTube и Hulu.Крупные бренды стараются не отставать и конкурировать, изо всех сил стараясь превзойти друг друга с помощью оригинального контента, доступности и каналов доставки (например, Apple TV, Amazon Fire TV, Google TV и т. Д.). Пользовательский контент — это тоже сила, которую нужно признать. Благодаря опциям потоковой передачи, таким как Facebook Live, Instagram Live и Periscope, частные лица и компании могут транслировать свои собственные видео и контент.

Короче говоря, видео появляются повсюду и имеют большой тренд. И они думали, что говорящие картинки никогда не будут длиться долго…

Сегодняшний технический прогноз: впереди iCloudy

Все больше людей и компаний используют облачные сервисы для своего бизнеса и хранят все в Интернете, а не на одном устройстве.Это изменение продолжит оказывать огромное влияние на способ ведения бизнеса, трансформируя некогда традиционную офисную среду и то, как люди взаимодействуют с компаниями на регулярной основе. Флэш-накопители практически исчезли из-за преобладания облачных хранилищ, таких как iCloud, Google Drive, Dropbox и FTP-сайты.

С таким количеством новых технологий, пронизывающих способы доступа людей к информации и взаимного доступа, поступательный импульс выглядит многообещающим для будущих технологических разработок.

,

Технологический прогресс — ()

.

Коммуникационные технологии из прошлого, настоящего и будущего! — HollyCurtis Paper1-3

Аннотация:

В этой статье будет обсуждаться история коммуникации, от письма до изобретения телеграфа. В этой статье также будет представлена ​​краткая история изобретателей телеграфа и того, как телеграф проложил путь для многих форм связи. Изобретение телеграфа позволило отправлять сообщения быстрее и дальше, переводя сообщения по кабельным линиям.Создание телеграфа в 1800-х годах привело к смене поколений в коммуникации. Изобретение телеграфа привело к созданию многих других форм связи, таких как радио, электронная почта и телевидение.

Связь в прошлом:

Коммуникация всегда была частью американской культуры; это была самая важная часть общественной жизни людей. Со временем средства связи менялись в зависимости от времени, условий жизни людей и достижений в области технологий.В прошлом люди использовали дымовые сигналы как форму общения; однако дымовые сигналы могли передавать лишь несколько простых сообщений. По мере того, как Америка менялась и население росло, людям нужно было отправлять более длинные сообщения, а также отправлять их на большее расстояние. Поэтому люди заменили дымовые сигналы на написание писем. Люди писали письма, чтобы общаться с друзьями и семьей, разделенными расстоянием, потому что это был единственный способ общаться на большом расстоянии, по крайней мере, до изобретения телеграфа в 19 веке.Телеграф был изобретен человеком по имени Сэмюэл Морс, отсюда и «азбука Морзе».

Сэмюэл Морс был художником и изобретателем, он разработал первую успешную систему электромагнитного телеграфа. Он изучал искусство и электричество в Йельском колледже, после окончания учебы продолжил карьеру в искусстве. Самуэль отправился в Англию, чтобы продолжить изучение искусства, во время своего путешествия он услышал, как двое мужчин говорили об электромагнитах. Одним из этих людей был Чарльз Джексон, который также изучал электричество, он сказал Морсу, что электрический импульс может передаваться по длинным проводам.

В конце 1700-х — начале 1800-х годов был изобретен первый телеграф. Телеграфная система была формой связи, которая передавала электрические сигналы по проводам из разных мест для перевода сообщений. Первый телеграф был изобретен Клодом Шаппом в 1794 году, этот телеграф не был электрическим, это был «семафор, или высокие столбы с подвижными рычагами, и другой сигнальный прибор, установленный в пределах прямой видимости друг друга». Многие другие пытались заново изобрести и улучшить способ работы телеграфа.Однако Сэмюэл Морс был единственным, кто его усовершенствовал. Морс принял значение фактов, обнаруженных предыдущими изобретателями, и изобрел более практичную и коммерческую систему.

Морзе выложил три основные части телеграфа: отправитель, получатель и код. Отправитель размыкает и замыкает электрическую цепь, используется приемник, электромагнит для записи сигнала, а код переводит сигналы в буквы и цифры. В 1836 году Сэмюэл Морс построил первую телеграфную систему из Вашингтона в Балтимор с использованием кабельных линий через Атлантический океан.Он использовал «набор сигналов, которые могли представлять язык в телеграфных сообщениях», также известный как «азбука Морзе».

За десять лет страну пересекло более 20 тысяч миль телеграфных кабелей. Телеграф сделал возможным другие формы быстрой связи. Телеграф действительно изменил мир, потому что до телеграфов страна была очень изолирована от других регионов мира. Большинство людей в мире мало знали о национальных и международных новостях. «К концу 1870-х годов Соединенные Штаты были подключены к глобальной телекоммуникационной сети, которая обеспечивала относительно недорогую связь.«Телеграф действительно повлиял на рост коммуникации.

Связь в настоящем:

Телеграф стал первой важной вехой в развитии коммуникационных технологий, потому что он привел ко многим вещам, которые мы используем сегодня, и аналогичен методам, которые мы используем сегодня. Развитие технологий прошлого сделало возможным многие вещи, которые мы используем сегодня, такие как телефоны, радио, кабельное телевидение, Интернет и мобильные телефоны.

Вскоре после того, как телеграф стал успешным, появился следующий технологический прогресс — телефон.Телефон использовался для передачи речи в электронном виде. Как и телеграф, телефон был также проводной электрической системой. В телефоне использовались те же кабели, которые принесли успех телеграфу. К сожалению, это не удалось, потому что подводные кабели не имели достаточно сильного сигнала.

Однако есть одна компания, которая использовала ту же технологию, но изменила тип используемых кабелей, это AT&T. Эти кабели состояли из «нескольких десятков стальных проводов, покрытых медными трубками, пластиковыми оболочками и броней», позволяющих проходить и передавать сигналы.

Это усовершенствование технологии усилило передаваемые сигналы и привело к телефонной системе, запущенной в домах по всему миру, — паре медных проводов кабелей, соединяемых с полюсов для передачи в дома. Основана AT&T, которая до сих пор остается одним из самых мощных коммуникационных предприятий. Технология, которую открыла AT&T, также помогла разработать кабельное телевидение и запустить запуск мобильных телефонов.

Сегодня кабельные компании США поставляют кабель в более чем 60 миллионов домов.Как и телефонные компании, кабельные компании также используют очень длинные кабели для подключения к телевизорам. Кабельные компании регулярно используют антенные усилители, чтобы усилить сигнал и сделать каналы видимыми. Не так давно этот метод изменился, и кабельные компании перешли от использования антенных усилителей к использованию цифровых боксов. Это позволило улучшить качество изображения и уменьшить искажения.

Однако другая компания определенно представила многим домашним хозяйствам оптоволоконный кабель будущего.Verizon предлагает новый способ просмотра телевидения, который называется волоконной оптикой. Волоконно-оптические сети передают информационные сигналы лазерного света, которые движутся со скоростью света. Он использует «сотни похожих на волосы стеклянных нитей, чтобы посылать световые импульсы для передачи данных». Это позволяет быстрее обрабатывать данные на домашних телевизорах и компьютерах. В современном обществе люди хотят, чтобы все было быстрее и качественнее.

Еще одним крупным достижением в области технологий, которым воспользовалась большая часть Америки, является сотовый телефон.С 1983 года сотовые телефоны претерпели огромные изменения как по дизайну, так и по функциям. Это вовлечение внесло совершенно новый смысл в термин «многозадачность». Сотовые телефоны сегодня могут делать все, от отправки текстовых сообщений до электронной почты, до загрузки видео и изображений и, что самое главное, загрузки приложений для всего.

Будь то смартфон или телефон на базе Android, люди хотят, чтобы он работал быстрее, потому что в современном обществе общение играет важную роль в общественной и частной сфере.В настоящее время глобальное общение буквально на кончиках пальцев. Существует множество различных технологий, которые сделали это возможным, от Ipads до Kindles, игровых сборников Blackberry и многих других. Планшеты и беспроводной Интернет позволили многим странам мгновенно общаться с помощью электронной почты, текстовых сообщений, мгновенных сообщений и видеочатов. Современные технологии поддерживают постоянное общение; это позволяет людям выражать свое мнение одним нажатием кнопки.

Технологии будущего:

Однако развитие таких технологий, как Интернет, компьютеры и планшеты, сильно изменило динамику индустрии печати.Тираж газет, журналов и книг находится на самом низком уровне, ожидается, что полиграфическая промышленность потеряет 25% рабочих мест в течение следующих нескольких лет. Отрасль печати резко падает, потому что Интернет был и продолжает определять способ нашего общения. Будущее печати не очень светлое, на мой взгляд, я не верю, что печать станет частью будущего, потому что не будет необходимости в чем-либо напечатанном. Хотя индустрия печати страдает, ожидается, что количество таких приложений, как электронные книги, iBook и аудиокниги, значительно возрастет.Через несколько лет газеты, книги и реклама будут создаваться и выпускаться только в Интернете.

Следовательно, технологии будущего должны быть в большей степени совместимы с потребностями людей; Планшеты должны быть размером Nano, легкими и гладкими, интерактивными и портативными. Пользователи должны иметь возможность исследовать бесконечные возможности от написания текстовых документов до создания и проектирования веб-сайтов. Планшеты будущего должны иметь возможность сгибаться, складываться и катиться, давая пользователю возможность читать книгу или журнал.Перспективные планшеты должны позволять пользователям просматривать веб-страницы, делать фотографии, загружать и смотреть видео. Новые планшеты не должны отнимать у людей взаимодействие друг с другом, но должны улучшить взаимодействие людей во всем мире. Следующие таблицы должны быть переведены на разные языки, чтобы пользователям было легче общаться на международном уровне.

Будущее многообещает для автоматического голосового перевода и устного перевода, который устранит любые языковые барьеры. Будущее развитие технологий изменит динамику общения во всем мире, в классе, на рабочем месте и в общественной сфере.Неизвестно, что ждет в будущем передовые коммуникационные технологии, но не будет преувеличением сказать, что однажды мы сможем отправлять электронные письма с нашими собственными мыслями или волнами мозга, где бы мы ни находились.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

.

Мобильные технологии — прошлое, настоящее и будущее «уроки дизайнера

Уроки дизайнера ESL План урока, разработанный Джорджем Чилтоном

Это простой видео-урок, направленный на поощрение разговора, связанного с прошлым, настоящим и будущим телефонов, связи и технологий. Здесь есть много возможностей для участия студентов и обсуждения. Позвольте вашим ученикам говорить свободно, делать заметки и исправлять естественные паузы.Это забавный урок, который обычно вовлекает их. До сих пор это хорошо работало для меня как в бизнес-классах, так и в подростковых.

Обложка этого урока принадлежит Нику Родригесу, художнику, чью веб-страницу можно найти здесь http://www.nickrodrigues.com

Цели урока:

• Спекуляция
• Прогноз
• Сравнительные
• Выдача заключения

Первый этап

Изображение из Википедии

покрытие / сотовая связь / города / в / в наличии / большинство

Попросите учащихся переставить слова выше так, чтобы они составили фразу.

Покрытие сотовой связи доступно в большинстве городов.

Попросите их угадать, что, по их мнению, это означает. Окажите им помощь, если они в ней нуждаются — сотовый — это английское слово в США, обозначающее телефон с батарейным питанием, а обычным аббревиатурой является «сотовый». Объяснить мобильный — стандартный британский термин. «Покрытие» относится к доступности мобильных сетей.

Они знают, что такое «собака и кость»? (Рифмующийся сленг кокни для телефона).

Затем дайте вашим ученикам несколько цифр — скажите им, что они имеют отношение к мобильным технологиям.Попросите их угадать, что они могут иметь в виду. Вот их возможность использовать язык предположений (это может относиться к / я полагаю, что это / возможно … / я полагаю / если бы я получил удар в темноте, я бы сказал, что это относится к … и т. Д.).

• 6 миллиардов (мобильных абонентов)
• 1,2 миллиарда (активных абонентов мобильного широкополосного доступа)
• 8 миллиардов долларов (ожидаемая выручка от продажи товаров на e-bay)
• 2,5 миллиарда долларов (годовая выручка от мобильной рекламы Google)

Попросите их оценить покрытие мобильной связью в их стране.У какого процента, по их оценке, нет мобильного телефона?

Некоторая статистика с http://mobithinking.com/:

ПОСЛЕДНЕЕ ОБНОВЛЕНИЕ (январь 2012 г.):
Добавляет… • Подписки на сотовую связь по всему миру: 6 миллиардов. • Последние статистические данные о подписчиках для трех ведущих стран: Китай и Индия в настоящее время составляют более 30 процентов мировых абонентов, которые быстро приближаются к 1 миллиарду и значительно превосходят США, занимающие третье место. • Глобальная и региональная статистика использования мобильного Интернета: 1,2 миллиарда активных подписок на мобильный широкополосный доступ во всем мире; Азия — верхний регион; 10 ведущих стран мобильного Интернета: Южная Корея и Япония лидируют по проникновению мобильного широкополосного доступа.• Венчурные инвестиции в мобильную связь в 2011 году: 6,3 миллиарда долларов, или 42,4 процента от общего бюджета. • Ведущими сетями мобильной рекламы в США по доходу являются Google, Millennial Media, Apple, Yahoo !, Microsoft и Jumptap. • Годовой доход Google от мобильной рекламы составляет 2,5 миллиарда долларов. • eBay ожидает, что клиенты купят и продадут товаров на 8 миллиардов долларов в 2012 году. • PayPal ожидает, что объем мобильных платежей в 2012 году составит 7 миллиардов долларов.

Спросите своих учеников, какой была их жизнь до того, как у них появились мобильные телефоны. Они сейчас более или менее напряжены?

Второй этап

• Как мобильные технологии изменили культуру, если вообще изменили? Как?
• Насколько ваши ученики полагаются на мобильные телефоны?
• Какая функция телефона наиболее полезна?

Попросите своих учеников посмотреть следующее видео (или одно на ваш выбор:

«Сотовая связь доступна в большинстве городов» — была одна из точек продаж.Как все изменилось сегодня?

Попросите их достать свои телефоны и перечислить их функции. Попросите их сравнить с тем, что показано в рекламе, и с тем, которым они владеют.

Этап третий — прогнозирование будущего

Задайте следующий вопрос: как изменятся телефоны в ближайшие 5-10 лет?

Соберите учащихся в группы для обсуждения и составления карты мыслей.

Затем покажите следующее видео от Aatma Studios:

Были ли использованы какие-либо из их предложений?

Наконец, попросите учащихся сравнить концептуальный телефон со своим собственным.

Дополнительное домашнее задание

Им следует написать сочинение, объясняющее историю их мобильного телефона и то, как технология помогает или мешает им. В качестве альтернативы, если у них нет телефона, им следует написать сочинение, объясняющее, почему они решили отказаться.

Еще одна идея для открывалки

Если у вас есть очень старый мобильный телефон, принесите его и спросите, не хочет ли кто-нибудь дать вам за него 200 евро. Когда они насмехаются и говорят «нет», скажите им, что вы заплатили гораздо больше за это, когда оно было новым.Они заключают выгодную сделку и т. Д. Обсудите, как технологии меняются так быстро и как быстро они обесцениваются. И мало ли — можно просто заработать дополнительно 200 евро.

Designer Lessons от Джорджа Чилтона находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Creado a partir de la obra en designerlessons.wordpress.com

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

,