Horizon

Tuesday, March 29, 2016

[Wi-Fi] มารู้จักกับ MU-MIMO กันเถอะ

มารู้จักเทคโนโลยี Multi User MIMO (MU-MIMO) ของอุปกรณ์ Wi-Fi กัน
ก่อนที่จะเข้าเรื่อง มาเริ่มต้นที่คำถามที่ว่า อะไรคือ MIMO? อะไรคือ Multi User? ซึ่ง 2 คีย์เวิร์ดนี้ จะเป็นตัวแปรสำคัญของบทความนี้

MIMO – Multi Input Multi Output
สำหรับคนที่ได้เคยเห็นคุณสมบัติของอุปกรณ์ Access Point อาจจะคุ้นหูคุ้นตากันดีอยู่แล้ว กับคำว่า MIMO หรือ อาจจะเคยเห็นตัวเลข 2x2, 3x3, 4x4 แบบนี้ ตัวเลขเหล่านี้ คือ จำนวนของ เสารับสัญญาณ (Input) และ เสาส่งสัญญาณ (Output) ซึ่ง จะหมายถึงอุปกรณ์ Access Point สามารถรับสัญญาณ และส่งสัญญาณ กับอุปกรณ์ Endpoint Client ได้กี่เสา ทั้งนี้ ทั้งอุปกรณ์ Access Point และอุปกรณ์ Endpoint Client จะต้องสนับสนุนทั้งคู่ด้วย โดยในบทความก่อนหน้านี้ ได้กล่าวถึงทฤษฎีของการรับส่งข้อมูล และการรอคิว เช่น Access Point เป็นแบบ 3x3 แต่ Endpoint Client เป็นแบบ 2x2 ในการรับส่งข้อมูลกัน ก็จะทำได้เพียง 2x2 เท่านั้น แต่ถ้า Endpoint Client เป็น 1 เสา ก็จะใช้ได้เพียง 1 เสาเท่านั้น โดยเทคโนโลยี MIMO นั้น จะเริ่มมีตั้งแต่ IEEE 802.11n ขึ้นไปเท่านั้น สำหรับ IEEE 802.11a,b,g ยังไม่มีมาตรฐานนี้
แล้วการที่มีเสาสัญญาณที่มากกว่า 1 เสา ดีกว่าอย่างไร
ว่ากันด้วยเรื่องของเทคโนโลยี Wi-Fi มีความเร็วที่แตกต่างกันนั้น เช่น อุปกรณ์ Access Point เป็นแบบ IEEE 802.11n เหมือนกัน แต่ทำไมมีความเร็วที่ไม่เท่ากัน ตัวอย่าง


แบบ 3x3

แบบ 2x2


ซึ่งเราจะเห็นว่า 1 เสาสัญญาณ จะมีความเร็วรับส่งที่ 150 Mbps แต่ถ้ามีเสาสัญญาณหลาย ๆ ต้น จะเห็นว่า มีความเร็วที่เพิ่มขึ้นด้วยแล้วอุปกรณ์ Endpoint Client หล่ะ ?
เนื่องจากอุปกรณ์ Access Point นั้นมีความเร็วในการรับส่งแล้วอุปกรณ์ Endpoint Client ถ้าอยากได้ความเร็วแบบนี้ ก็ต้องมีเสาสัญญาณรับส่งที่มากกว่า 1 ต้นด้วยเช่นกัน

MacBook


แต่ถ้า อุปกรณ์ Endpoint Client มีเสาเพียง 1 ต้น ก็จะใช้งานได้ที่ความเร็วสูงสุดของเสา 1 ต้นเท่านั้น
แล้วเสาสัญญาณที่เหลืออยู่หล่ะ จะเอาไปใช้งานอะไรได้บ้างมั๊ย ???
นี่เป็นจุดเริ่มต้นของแนวคิดที่ว่า อุปกรณ์ Access Point มีเสาสัญญาณหลายต้น แต่ถ้าใช้งานจริงได้ไม่เต็มจำนวนจะทำอย่างไรให้คุ้มค่าต่อเงินที่ลงทุนซื้อมา นั่นคือ การนำเอาเสาที่เหลืออยู่มาใช้งานให้แก่อุปกรณ์ Endpoint Client เครื่องอื่น ๆ ที่รอคิวในการใช้งานอยู่ด้วย เพื่อลดการรอคิว และให้ใช้งานได้เต็มที่
สำหรับเรื่องของการรอคิว ได้มีบทความก่อนหน้านี้สามารถอ่านได้ที่นี่
[Wi-Fi] How Wi-Fi Works และ Air Time Fairness

Multi-User MIMO (MU-MINO)
เทคโนโลยี MU-MIMO นั้น คือการนำเสาสัญญาณ ที่เหลืออยู่มาใช้กับอุปกรณ์ Endpoint Client เครื่องอื่น ๆ ที่อยู่ในคิวการใช้งาน ดังนั้น จำนวนของ “เสา” จะมีบทบาทขึ้นมาทันที โดยมีตัวอย่างดังนี้
ตัวอย่างที่ 1
อุปกรณ์ Access Point มีเสารับส่งแบบ 4x4 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO จำนวน 3 streams
อุปกรณ์ Endpoint #1 มีเสารับส่ง แบบ 2x2 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #2 มีเสารับส่ง แบบ 1x1 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #3 มีเสารับส่ง แบบ 1x1 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
ใช้งานได้พร้อมกัน 3 เครื่อง


ตัวอย่างที่ 2
อุปกรณ์ Access Point มีเสารับส่งแบบ 4x4 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO จำนวน 3 streams
อุปกรณ์ Endpoint #1 มีเสารับส่ง แบบ 2x2 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #2 มีเสารับส่ง แบบ 2x2 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #3 มีเสารับส่ง แบบ 1x1 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
ใช้งานได้พร้อมกัน 2 เครื่อง


แล้วถ้า Endpoint Client บางเครื่อง สนับสนุน MU-MIMO และบางเครื่อง ไม่สนับสนุน MU-MIMO หล่ะ ???
ตัวอย่างที่ 3
อุปกรณ์ Access Point มีเสารับส่งแบบ 4x4 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO จำนวน 3 streams
อุปกรณ์ Endpoint #1 มีเสารับส่ง แบบ 2x2 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #2 มีเสารับส่ง แบบ 1x1 และสนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
อุปกรณ์ Endpoint #3 มีเสารับส่ง แบบ 1x1 แต่ไม่สนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO
ใช้งานได้พร้อมกัน 2 เครื่อง 



ก็จะเห็นว่า แม้จะมีเสาสัญญาณว่างอยู่ แต่ถ้าอุปกรณ์ Endpoint Client ไม่สนับสนุนการใช้งานแบบ MU-MIMO ก็จะไม่สามรถใช้งานได้

ในตอนนี้ อุปกรณ์ Endpoint Client ส่วนใหญ่ (กว่า 95%) ยังไม่สนับสนุนการใช้งาน MU-MIMO แต่จะมีเพียงบางรุ่นที่สนับสนุนการใช้งาน ดังนั้น ในแง่ของการใช้งาน MU-MIMO จะยังไม่เห็นชัดมากนัก คงจะต้องรอไปอีกสักพัก (ใหญ่ ๆ) กว่าจะได้ใช้งาน MU-MIMO ด้วยประการฉะนี้แล

<script async src="//pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js"></script>
<!-- itnewhand_main_Blog1_1x1_as -->
<ins class="adsbygoogle"
     style="display:block"
     data-ad-client="ca-pub-4197180350873211"
     data-ad-slot="5037792087"
     data-ad-format="auto"></ins>
<script>
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

</script>