MU-MIMO: как роутер обслуживает несколько устройств одновременно

В классическом Wi-Fi точка доступа обслуживает клиентов по очереди: пока говорит один, остальные ждут. Даже если у роутера четыре антенны, а у телефона одна, часть радиоресурса простаивает. MU-MIMO (multi-user MIMO) решает эту проблему: при подходящих условиях точка передаёт данные сразу нескольким устройствам, разделяя их по пространственным потокам.

Идея похожа на четыре узких направленных луча вместо одного широкого. Каждое устройство получает свой поток, а интерференция между ними подавляется на стороне передатчика.

В Wi-Fi 5 (802.11ac) MU-MIMO появился в так называемой второй волне (Wave 2) и работал только в направлении «вниз», от точки к клиентам, максимум для четырёх клиентов и только в диапазоне 5 ГГц. Wi-Fi 6 (802.11ax) добавил передачу «вверх» и увеличил число одновременно обслуживаемых клиентов до восьми. Об общем контексте стандартов читайте в статьях про Wi-Fi 6 и версию 802.11.

Для работы нужна поддержка на обеих сторонах: и роутер, и клиентское устройство должны уметь MU-MIMO, а число потоков у клиента ограничивает выигрыш.

Перед сеансом точка проводит зондирование канала: отправляет специальный пакет, а клиенты присылают обратно данные о том, как сигнал дошёл до них. По ним точка рассчитывает матрицу предкодирования, то есть подбирает фазы и амплитуды на антеннах так, чтобы в месте расположения каждого клиента сигналы для других гасились.

Отсюда следует ограничение: клиенты должны быть достаточно разнесены в пространстве и не двигаться слишком быстро, иначе данные зондирования устаревают. Сама процедура тоже занимает время, поэтому выигрыш получается в нагруженных сетях, а не при одном устройстве.

В квартире, где одновременно смотрят видео два-три человека и ещё несколько устройств получают уведомления, выгода умеренная. Значительнее она в офисах, кафе, аудиториях с десятками клиентов. Если работает одно устройство, разницы нет: MU-MIMO включается при наличии нескольких подходящих партнёров.

Не стоит ждать кратного роста скорости: на практике общая пропускная способность сети растёт, но скорость каждого клиента по-прежнему ограничена его антеннами, шириной канала и уровнем сигнала.

Распространено мнение, что MU-MIMO увеличивает скорость на одном устройстве. Это не так: оно повышает эффективность сети в целом. Другое заблуждение — что функция работает и на 2,4 ГГц в Wi-Fi 5; там её нет.

Проверить поддержку можно в технических данных роутера и сетевой карты; в интерфейсе роутера иногда есть переключатель. Если после включения возникают сбои, а клиенты старые, попробуйте отключить эту опцию и сравнить стабильность. Более подробно о потоках — в материале про MIMO.

Оценить пользу технологии можно простым опытом. Возьмите две-три клиентских устройства, поддерживающих MU-MIMO, и запустите на них одновременную загрузку больших файлов при включённой и выключенной функции. Сравните не только суммарную скорость, но и то, как ведёт себя каждое устройство. Если разница заметна, оставляйте включённым; если нет, значит, в вашей сети нагрузка либо слишком мала, либо клиенты не подходят.

Полезно помнить, что многие тесты скорости запускают с одного устройства, а MU-MIMO для одного клиента не нужен. Поэтому вывод о его бесполезности по единственному тесту будет ошибочным.

Также учитывайте расстановку устройств. Для эффективной работы клиенты должны находиться в разных направлениях от точки: если два телефона лежат рядом на одном столе, разделить их лучами трудно. Ровный неподвижный клиент, например телевизор, подходит лучше всего.

Это важно учитывать при выборе. Стоит также учитывать, что для MU-MIMO важна прошивка: в ранних версиях у ряда моделей функция работала нестабильно, и её приходилось отключать до обновления. Если после включения возникли обрывы у одного из устройств, отключите опцию, обновите роутер и драйвер адаптера и включите её снова, проверив результат отдельно.