O que é MU-MIMO? Entenda para que serve e como funciona a tecnologia

Tecnologia

MU-MIMO é uma tecnologia de comunicação sem fio que permite a um access point trocar dados com vários dispositivos ao mesmo tempo. Trata-se de uma técnica vista em determinados aparelhos a partir do padrão de rede Wi-Fi 5.

No funcionamento do MU-MIMO, o ponto de acesso processa o sinal e o divide em conjuntos chamados de fluxos espaciais. As antenas então são responsáveis por direcionar esses fluxos espaciais para múltiplos aparelhos simultaneamente.

A tecnologia MU-MIMO é vista tanto em pontos de acesso (como roteadores) como em dispositivos eletrônicos (a exemplo de smartphones e notebooks). E para a experiência completa com MU-MIMO, todos os aparelhos precisam ser compatíveis com a tecnologia.

A seguir, entenda melhor o que é e qual a função do MU-MIMO, e confira vantagens e desvantagens de uso.

O que é MU-MIMO?

O MU-MIMO é uma tecnologia wireless (sem fio) que permite a um ponto de acesso comunicar-se com vários dispositivos simultaneamente, por meio do uso de múltiplas antenas. Em outras palavras, trata-se de um método de troca de dados em que um access point (AP) conversa com vários aparelhos ao mesmo tempo.

O que significa MU-MIMO?

MU-MIMO é a abreviação usada para “Multi User, Multiple Input, Multiple Output”, que significa “Múltiplos Usuários, Múltiplas Entradas, Múltiplas Saídas”, em tradução livre.

“Múltiplos Usuários” refere-se à capacidade do ponto de acesso em se comunicar com vários dispositivos de uma vez, enquanto “Múltiplas Entradas” e “Múltiplas Saídas” ilustram o fluxo de dados transmitidos e recebidos entre o ponto de acesso e os aparelhos.

Como o MU-MIMO surgiu

O MU-MIMO surgiu da necessidade de comunicação wireless com vários aparelhos ao mesmo tempo. No padrão 802.11n (Wi-Fi 4), lançado em 2009, a tecnologia SU-MIMO (Single User, Multiple Input, Multiple Output) já utilizava múltiplas antenas para a troca de dados, mas com um único aparelho por vez.

O problema é que a comunicação com um aparelho por vez faz com que os dispositivos conectados ao ponto de acesso fiquem em uma espécie de fila, aguardando para o recebimento e envio de dados. Isso resulta em atrasos de sinais sutis (muitas vezes de milissegundos).

Diante dessa problemática, a chegada do padrão Wi-Fi 802.11ac (Wi-Fi 5), em 2013, implementou o MU-MIMO, permitindo que pontos de acesso enviassem dados para vários dispositivos ao mesmo tempo. Como resultado, viu-se redução de latência e mais eficiência na distribuição de sinal.

Logo, o MU-MIMO surgiu para suprir as limitações do SU-MIMO e habilitar a transmissão de sinal a mais de um aparelho por vez.

Para que serve o MU-MIMO?

O MU-MIMO tem a função de otimizar a distribuição de sinal de rede em ambientes com vários dispositivos conectados. Isso acontece graças à capacidade da tecnologia de permitir que um ponto de acesso troque dados com diversos aparelhos ao mesmo tempo.

Como consequência, o MU-MIMO consegue melhorar a conexão wireless, já que diminui atrasos de envio ou recepção de dados, e evita o desperdício na distribuição de sinal ao usar feixes direcionados.

Como funciona o MU-MIMO

O MU-MIMO tem funcionamento baseado na troca de dados de um access point (como um roteador de rede) com vários aparelhos de uma vez. Para esse processo, o AP processa o sinal e o divide em diferentes conjuntos independentes de dados, chamados de fluxos espaciais.

No processo de downlink, as antenas trabalham em conjunto para transmitir os fluxos espaciais simultaneamente a diferentes dispositivos. Com isso, os aparelhos não precisam ficar na fila de espera para receber o sinal de internet por ordem de prioridade, já que recebem os dados ao mesmo tempo.

Já no processo de uplink (disponível a partir do padrão Wi-Fi 6), os aparelhos enviam dados simultaneamente ao ponto de acesso, utilizando os respectivos fluxos espaciais.

Aliado a toda essa técnica, o beamforming ajuda na distribuição de sinal por meio de feixes direcionados. A tecnologia concentra o sinal e auxilia no mapeamento de dispositivos conectados, de modo a otimizar a qualidade da rede Wi-Fi, e evitar desperdícios durante a transmissão.

Vale destacar que, para a experiência completa do MU-MIMO, tanto o access point quanto o dispositivo receptor do sinal precisam ser compatíveis com a tecnologia. E se o smartphone não tiver suporte para MU-MIMO, ele será atendido com base na tecnologia SU-MIMO.

Quantos dispositivos o MU-MIMO suporta simultaneamente?

A quantidade de dispositivos simultâneos suportados por um access point MU-MIMO corresponde ao limite de fluxos espaciais gerados pelo AP. Como exemplo, um roteador MU-MIMO com suporte para até dois fluxos espaciais poderá comunicar-se com até dois aparelhos ao mesmo tempo. E assim por diante.

E se houver mais dispositivos conectados do que o limite de fluxos espaciais, os aparelhos excedentes vão se comunicar com o ponto de acesso nos moldes SU-MIMO, ou seja, um de cada vez.

Como saber se o aparelho tem MU-MIMO

Para saber se o dispositivo suporta MU-MIMO, verifique as especificações do produto e busque por termos como “MU-MIMO” e “Multi User MIMO”. Caso também encontre a especificação 802.11ax (Wi-Fi 6) ou 802.11be (Wi-Fi 7), será a confirmação de de que o aparelho tem MU-MIMO para downlink, mas não necessariamente para uplink.

Analisar o número de antenas também pode ajudar a identificar roteadores com MU-MIMO. Pontos de acesso podem contar com MU-MIMO a partir de duas antenas, mas quanto mais antenas, maiores as chances de suporte à tecnologia. Isso porque o MU-MIMO é obrigatório em APs com quatro ou mais fluxos espaciais.

Quais são os benefícios do MU-MIMO?

O MU-MIMO apresenta diversos benefícios em uma rede com vários aparelhos conectados. Dentre as principais vantagens da tecnologia, estão:

  • Redução de latência da conexão: a comunicação com vários dispositivos ao mesmo reduz atrasos na conexão, já que elimina a fila de espera vista no SU-MIMO;
  • Menos desperdício na transmissão do sinal: com o auxílio da tecnologia beamforming, a distribuição para múltiplos aparelhos minimiza o desperdício de sinal que ocorre em envios a um único dispositivo;
  • Mais eficiência para ambientes com vários aparelhos: o MU-MIMO é eficiente e tem capacidade de otimizar a conexão principalmente em ambientes com múltiplos dispositivos conectados a um ponto de acesso;
  • Amplitude de fluxos espaciais: pontos de acesso com MU-MIMO podem ter suporte a diferentes quantidades de fluxos espaciais, o que significa atendimento a diversas demandas.

Quais são as desvantagens do MU-MIMO?

A tecnologia MU-MIMO também implica em desvantagens de uso, especialmente envolvendo problemas de compatibilidade. Algumas das principais limitações da tecnologia envolvem:

  • Problemas de compatibilidade: a experiência completa do MU-MIMO só ocorre quando o access point e os dispositivos receptores têm suporte à tecnologia;
  • Encarecimento de produtos: dispositivos com MU-MIMO tendem a ser mais caros que aparelhos sem a tecnologia;
  • Uplink como recurso opcional: embora o fluxo de dados downlink (do AP para o aparelho) seja obrigatório no MU-MIMO, o direcionamento de tráfego uplink (do aparelho para o AP) é opcional, e não está presente em todos os roteadores.

Qual é a diferença entre MU-MIMO e SU-MIMO?

A tecnologia MU-MIMO é uma versão otimizada do SU-MIMO, que permite a comunicação de um ponto de acesso com múltiplos dispositivos ao mesmo tempo, seja no direcionamento de tráfego downlink ou uplink (opcional).

Já o SU-MIMO só permite a comunicação do access point a um aparelho por vez. Isso faz com que os demais dispositivos fiquem em uma fila de espera para receber os dados do ponto de acesso, o que resulta em pequenos atrasos na conexão.

Qual é a diferença entre MU-MIMO e beamforming?

O MU-MIMO é uma tecnologia focada em permitir que um ponto de acesso (como roteadores) envie e receba dados de vários dispositivos ao mesmo tempo. Trata-se de uma versão otimizada da tecnologia SU-MIMO, que é a versão de usuário único (comunicação de um aparelho por vez) do MIMO.

Já o beamforming é uma técnica de transmissão de sinal baseada em feixes direcionados. A tecnologia se baseia na concentração de sinal, e na distribuição dos dados apenas para aparelhos que estão conectados, melhorando a eficiência da conexão.

Vale destacar que a atuação de beamforming e MU-MIMO se complementam para uma transmissão de sinal mais eficiente e de melhor qualidade.

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