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Wi-Fi路由痛点:MU-MIMO限制怎么破?

时间:05-30 来源:CTIMES 点击:

IEEE 802.11ac标准自2012年开始商业性推行,许多人就将技术关注重点放在MU-MIMO,因为这是11n与11ac最大的一项差别,而11n与更早之前的11g的最大差别则是MIMO。

有了MU-MIMO后,Wi-Fi路由器可以同时服务多个装置,使整体服务传输量提升。

不过,11ac被寄予的技术期望实在太多,无法一次全部实现,因此分成两阶段实现,第一阶段为Wave 1,先提供80MHz通道频宽、256QAM调变为主,第二阶段为Wave 2,再提供160MHz通道频宽,或同时可使用2个不连续的80MHz通道频宽,并提供MU-MIMO。

2012年推行Wave 1,2014年1月11ac正式版标准通过,在此之前均为草拟版,正式版通过也连带推动Wave 2,并在2014年4月由Qualcomm率先推出支援MU-MIMO的路由器晶片、终端晶片,2015年Broadcom、Marvell也跟进推出。

在还没有MU-MIMO(Multiple User)前,现行MIMO其实是SU-MIMO(Single User),即Wi-Fi路由器同时间只能服务一个Wi-Fi装置,服务完后才能服务另一个Wi-Fi装置,但有了MU-MIMO后,Wi-Fi路由器可以同时服务多个装置,使整体服务传输量提升。

MU-MIMO虽好,但要实现,还要一段时间。首先,不仅路由器要支援MU-MIMO,终端产品也要支援MU-MIMO才行,倘若路由器已经换成MU-MIMO,但终端产品仍是11n的SU-MIMO,仍然是无法启动MU-MIMO功效。

而且,这必须是整个路由器覆盖服务区内的所有终端产品都改成支援MU-MIMO,只要有一个没改,服务该装置时就会回退到以前SU-MIMO的时代。

第二个令人沮丧的是,MU-MIMO功能是没有办法透过韧体升级方式获得的,一概要更换硬体晶片,言下之意,现有终端产品必须重买,才可能升级到MU-MIMO,而要所有终端装置都升级到MU-MIMO,肯定需要数年的时间。

第三个令人沮丧的是,Wi-Fi联盟还没有订立与开通MU-MIMO功能的测试认证,业者可以推出支援MU-MIMO的路由器或终端产品,但能否互通则有风险疑虑,毕竟没有事先测试认证。

第四个是,就算路由器与覆盖区内的终端装置统统是MU-MIMO,那也只是让路由器端的服务潜能开到最到,每个终端装置无法获取更快的传输。为何如此说?因为多数手机仍是1根Wi-Fi天线,多数视讯机上盒仍是1~2根天线,笔电也多是2根天线,少数机种达3根,如Apple MacBook Pro。

终端装置碍于自身的体积、空间等因素,无法配置更多根天线,速度自然难再提升。也因为如此,11ac之后的标准11ax,其实就将加速目标改到终端装置上,不再是路由器上,但技术细节为何仍待观察。

其他问题也包含,11ac也倚赖加大的通道频宽来加速传输,因而多数时候倾向使用5GHz频段,而非频宽有限的2.4GHz频段,但各国对5GHz频段的法规态度不同,有的只允许室内使用,有的要求发送功率不能太高,有的要求必须有动态频率切换机制才允许使用,此影响了11ac与MU-MIMO的推展。

虽然现阶段困难重重,但MU-MIMO应迟早到来,因为,过去11b升级到11g、11n时代,由于11b不是使用OFDM技术,路由器覆盖区内的终端装置若没有全面升级到11g、11n,则会被11b明显拖累整体传输效能。

但随着时间推进,11b装置几乎全面消失,拖累路由器整体传输的问题已经解决,今日的MU-MIMO推展挑战,其实与过往11b转往11g的全面OFDM化挑战相当类似。

2014年Qualcomm推行的MU-MIMO路由器方案,以4天线为主,可同时服务3个装置,但2015年Qualcomm与多数业者都提出4天线、可同时服务4个装置的方案,Broadcom甚至提出每个通道都可以服务4个装置的方案,并透过晶片组合,可以让系统业者推出8天线的11ac路由器,这是11ac标准的极限,一旦8天线路由器普及后,肯定要进入11ax的新阶段了。

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