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IT之家网友科普:MU-MIMO技术能给我们的WiFi带来什么?

来源:IT之家 | 2017-07-11 12:35:57 routerwang
感谢IT之家网友 routerwang 的原创投稿 在正式介绍MU-MIMO之前,我们先给大家介绍一下目前802.11acWiFi标准的两个版本:802.11ac Wave 1和802.11ac Wave 2。 802.11ac Wave 1是802.11ac标准的第一个版本,基本上就是我们目前所熟知的802.11ac。然而在多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)上,Wave 1标准只支持SU-MIMO(Single-UserMIMO,单用户多入多出),而到了Wave 2标准便升级成了MU-MIMO(Multi-User MIMO,多用户多入多出)。别小看这简单的由单变多,这WiFi性能的提高可不止一丁半点儿! 什么是MIMO: MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多入多出技术)是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量,被视为下一代移动通信的核心技术。 IT之家网友科普:MU-MIMO技术能给我们的WiFi带来什么? 简单地说,在MIMO技术出现之前,无线设备之间的通信每次只能依靠一根天线发送、另一根天线接收,就像从快递站拉一大堆东西回家只能走一条路一样。不但效率低下,而且无线信号是会有衰减的,一旦受到干扰衰减过大,无线通信就会出现问题。试想一下你的林肯加长开到家变成了敞篷车…… MIMO技术的出现使此问题得到了一定程度上的优化。MIMO技术不再使用单一的天线进行数据传输,而是采用多天线发送、多天线接收的方式。相当于从快递站到家多出了N条路,你可以选择将要搬的东西分成N小包分别从N条路发出,到家之后再组合起来(空间复用),也可以选择将要搬的东西复制出N份完全一样的,从N条路各发一次,最终从收到的N份中拆开取出最完整的部分(衰减最小的数据)重新组合成跟原来相同的一份(空间分集)。目前路由器采用较多的是后一种方法,即空间分集。这种方法可以保证无线信号最终受衰减的影响最小。 IT之家网友科普:MU-MIMO技术能给我们的WiFi带来什么? 那SU-MIMO和MU-MIMO又有什么区别呢? SU-MIMO技术可以看成是MIMO的初级形态。该技术存在一个明显的“缺陷”,那就是每次只能和一个设备进行连接通讯,如果有其他设备出现,那就必须等前一个设备交换完数据之后才能轮到下一个设备。当接入的设备过多时,就会出现设备等待通讯的情况,网络卡顿的情况就由此产生。 还要注意的是,这种“一对一”通讯,设备会独占路由所有无线带宽,不管带宽是否被使用满。这个意思就是,以市面大部分1200M的AC路由为例,5GHz频段频宽为80MHz,2台1x1串流(天线)手机入网(每台设备硬件限制,最多只能分到40MHz带宽),按照“一次只能服务一个设备”的规定,其中有40MHz,即一半的带宽处于闲置状态。这里只是举例了最基础的2x2天线路由情况,如果是3x3甚至4x4天线的设备,带宽浪费情况就更高。 到了802.11ac Wave 2的时代,这个问题终于得到解决,解决的方法就是引入了MU-MIMO技术。在4×4串流(160MHz带宽)环境下,如果路由支持MU-MIMO,则同时可以最多“一对三”通信(1×1串流的设备),即使只支持2x2 MU-MIMO的路由,也可以实现最多“一对二”通信,较使用SU-MIMO的传统路由无线效率成倍提升。 IT之家网友科普:MU-MIMO技术能给我们的WiFi带来什么? 现在市面大部分802.11ac规格的无线路由器仍然采用的是802.11ac Wave 1标准,而自2014年Wi-Fi联盟发布802.11acWave 2标准以来,MU-MIMO技术只有标准推动者博通、高通掌握,之后联发科、瑞昱、华为才相继推出支持802.11ac Wave 2标准的产品。 看这技术这么好,但据说MU-MIMO的路由需配合同样使用MU-MIMO的设备使用才有效果? 这个确实。但是不用担心,大佬高通布局早,骁龙801之后出的U基本都支持该技术,现在上至旗舰835、下至425/625等中低端芯片都已支持MU-MIMO技术。苹果长期使用博通/高通的基带,iPhone6(A8处理器)之后的设备以及华为mate9、P10(麒麟960处理器)之后的设备也已开始支持。目前就剩MTK和三星的处理器落后些,已量产机器暂时还不支持。因此目前,即使是千元机,只要采用的是高通CPU,基本上都能享受到MU-MIMO带来的快感!
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