MU MIMO, 802.11ac Wave 2 wifi: wat is dat nu eigenlijk?

MU MIMO

Als we zeggen dat MU MIMO het ‘hub-gedrag’ van wifi aanpakt, bedoelen we niet dat wifi vanaf deze tweede generatie volledig functioneert als een bekabeld netwerk als het gaat om de switching. In de basis blijft de werking van wifi hetzelfde, maar MU MIMO maakt het mogelijk om nu de clients in groepjes aan het woord te laten. Let wel, alle clients die niet in het betreffende groepje zitten dat aan de beurt is, moeten dus nog altijd op hun beurt wachten. De samenwerking tussen clients en access point is door de toevoeging van MU MIMO een stuk complexer geworden. Waar de ‘regels’ voorheen kinderlijk eenvoudig waren, moet er nu een stuk meer afgestemd worden tussen access point en client. Vandaar ook dat niet zomaar iedere client op deze nieuwe manier aangestuurd kan worden. De adapter die wordt gebruikt, moet MU MIMO ondersteunen. Dat zorgt er in eerste instantie voor dat het leeuwendeel van de apparaten die je draadloos met een access point verbindt (smartphones, tablets, laptops), er geen gebruik van kunnen maken. Dit is op het moment aan het veranderen, mede doordat Qualcomm een drijvende kracht is achter MU MIMO in routers en access points. Dat bedrijf heeft ook een zeer significant aandeel in de markt van smartphones als het gaat om de systems-on-a-chip die worden gebruikt. Zoals de naam al aangeeft, zit bij een system-on-a-chip zo goed als alles op een en dezelfde chip gebakken, ook de wifi-adapter. De adapter in de client moet allereerst overweg kunnen met het zogeheten sounding frame dat wordt uitgestuurd. Hiermee peilt het access point of de adapter MU MIMO ondersteunt, maar ook of het signaal van voldoende kwaliteit is om er gebruik van te maken en met name ook waar de client zich bevindt. MU MIMO access points werken namelijk met verschillende ‘standaard’ vectorpatronen voor het aansturen van meerdere clients tegelijkertijd, waartussen gewisseld kan worden als dat nodig is op basis van het antwoord van de client. Iedere 100 milliseconden controleert het access point bij de aangesloten MU MIMO-clients of het gekozen patroon nog altijd het juiste is. Zo niet, dan verandert hij het, zonder dat je daar als gebruiker iets van merkt.

Met MU MIMO is het mogelijk voor een access point om meerdere clients tegelijkertijd af te handelen. (Bron: Ruckus Wireless)

De patronen waar we het hierboven over hadden, zijn cruciaal voor de werking van MU MIMO. Ieder patroon heeft een andere aansturing nodig vanuit de antennes. Dit gebeurt met behulp van transmit beamforming. Alle antennes van het access point zenden dezelfde datastroom uit, maar doen dit met een faseverschuiving ten opzichte van elkaar. Dit wordt gedaan om interferentie te creëren. De meeste interferentie is ongewenst, maar als je de fases van de signalen van de verschillende antennes optimaal op elkaar afstemt, kan dit dus gewenste interferentie opleveren. Aangezien de antennes op geen enkel moment dezelfde datastroom verzenden, kunnen er op deze manier meerdere clients tegelijkertijd bediend worden. In het algemeen geldt dat een access point op het gebied van MU MIMO optimaal functioneert als een van de antennes kan fungeren als controle-antenne. Een access point met vier antenne-aansluitingen (op dit moment het maximale aantal), zet de beste prestaties neer in combinatie met drie MU MIMO-access points. Vier werkt ook wel, maar dan is de relatieve winst lager. Hou er verder rekening mee dat clients geen gebruikmaken van transmit beamforming, dus MU MIMO werkt per definitie alleen bij het verzenden van data van het access point naar de client.