MegaMIMO 2.0 : Schnelleres WLAN mit simultan koordinierten APs

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MegaMIMO 2.0: Schnelleres WLAN mit simultan koordinierten APs
Bild: MIT News

Forscher des Computer Science and Artificial Intelligence Lab (CSAIL) am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben eine neue Lösung vorgestellt, die mehr als dreimal schnelleres WLAN mit doppelt so großer Signalreichweite verspricht. Auch Mobilfunknetze könnten von der Technik profitieren.

Funkspektrum ist rar

Dass sich mehrere Router, die auf engem Raum das gleiche Spektrum zur Datenübertragung nutzen, durch Interferenzen gegenseitig stören, haben viele Nutzer bereits in ihren eigenen vier Wänden erlebt. Je mehr Nachbarn einen eigenen WLAN-Router betreiben, desto schwerer wird es, hohe Übertragungsraten zu erreichen. Das für die Datenübertragung zur Verfügung stehende Spektrum ist jedoch begrenzt und Ausweichen daher nur bedingt möglich.

Einige Hersteller wie AVM sind deshalb bereits dazu übergegangen, ihre Router mit Software auszustatten, die die WLAN-Umgebung analysiert und dabei helfen soll, einen möglichst wenig genutzten Funkkanal ausfindig zu machen. Im schlimmsten Fall kann diese aber auch nur noch feststellen, dass das Funkspektrum überfüllt ist – mit den die Übertragung störenden Interferenzen müssen die Nutzer dann leben.

MegaMIMO 2.0 koordiniert mehrere Router gleichzeitig

Die Lösung der MIT-Forscher unter Leitung von Professor Dina Katabi ist eine Erweiterung der MIMO-Technik (Multiple Input Multiple Output), bei der mehrere Transmitter und Receiver zur Erhöhung der Bandbreite parallel Daten übertragen. Statt nur einen Router mit mehreren Antennen und Transceivern auszurüsten, koordiniert MegaMIMO 2.0 mit speziellen Algorithmen zur Signalverarbeitung in Echtzeit mehrere Router, indem ihre Phasen synchronisiert werden. Dadurch wird es möglich, dass mehrere Router zeitgleich im selben Teil des Frequenzspektrum Daten übertragen, ohne dabei Interferenzen zu erzeugen.

YouTube-Video: MegaMIMO: A Faster Wireless System

330 Prozent höhere Übertragungsraten im Labor

Im Laborversuch ließen die Forscher vier Laptops auf Staubsaugerrobotern durch die Attrappe eines Konferenzraums fahren, um sich bewegende Nutzer zu simulieren und die Leistung von MegaMIMO 2.0 im Vergleich zu verfügbaren Lösungen und MegaMIMO 1.0 zu testen, bei dem der Nutzer noch aktiv Informationen zu den verschiedenen Frequenzen liefern muss. Die Ergebnisse sind vielversprechend: Mit MegaMIMO 2.0 erreichten die Forscher im Vergleich mit kommerziell verfügbaren Systemen eine 330 Prozent höhere Datenrate und eine doppelt so hohe Signalreichweite. Die dafür nötige Hardware ist nicht größer als ein Standardrouter und umfasst einen Prozessor, einen Baseband-Prozessor und eine Transceiver-Platine.

Kommerzialisierung soll bald erfolgen

Aktuell gibt es Hardware mit MegaMIMO 2.0 noch nicht zu kaufen, die Forscher wollen sie aber schon bald kommerzialisieren. In Zukunft soll es zudem auch möglich sein dutzende Access Points gleichzeitig zu koordinieren, um noch höhere Übertragungsraten zu erreichen.

Profitieren können sollen von MegaMIMO 2.0 vor allem Veranstaltungen mit einer hohen Nutzerzahl wie Konzerte, Messen und Sportveranstaltungen. Dort sollen mit der neuen Technik sehr viel höhere Übertragungsraten und Signalstärken möglich sein als mit aktuellen Lösungen. Zudem sei das Prinzip von MegaMIMO 2.0 auch auf Mobilfunknetze anwendbar.

Weitere Details zu MegaMIMO 2.0 finden sich in dem Aufsatz „Real-time Distributed MIMO Systems“, den Co-Autor Hariharan Rahul kommende Woche auf der Konferenz der Association for Computing Machinery's Special Interest Group on Data Communications (SIGCOMM 16) vorstellen wird.