早在2015年年初,关于802.11ac Wave2路由器的各种测试就已经满天飞。在当时,整个业界都认同802.11ac Wave2无线路由器产品除了有更多天线更大吞吐量以外,还需要支持MU-MIMO以大幅增加WiFi效率,适应家庭甚至公共空间需求。
可惜的是,在2015年年初宣称自己是802.11ac Wave2的家用路由器产品,至今都未能提供对MU-MIMO的支持。官方当时的说法是会在未来提供固件更新打开MU-MIMO。可惜一年过去了,当时说好的MU-MIMO固件至今不见踪影,无线路由器厂商纷纷在包装和官网上去掉了MU-MIMO。究其原因,就在于初代802.11ac Wave2无线路由器,无论是Netgear R7500v1还是AC87U在5GHz频段上都采用了宽腾达(Quantenna)方案,宽腾达在当时宣称802.11ac wave2上市不久就能拿出新固件释放封印的MU-MIMO,可结果如你所见,直到2015年12月宽腾达都无法兑现承诺。
尽管大家都有Q,但宽腾达(Quantenna)和高通(Qualcomm)、以及高通创锐讯(Qualcomm Atheros)没有一丁点关系,Netgear R7500尽管使用了高通的IPQ8064,却阴差阳错的选择了宽腾达的5GHz 11ac方案,最终首款启用MU-MIMO功能路由器头衔被命途多舛的Linksys EA8500半路夺走,Linksys EA8500无线路由器也顺理成章的成为本文的主角。
所谓MU-MIMO实际上是Multi-User Multiple-Input Multiple-Output(多用户多重输入输出)的缩写。在MU-MIMO路由器问世以前,我们使用的一根以上天线的路由器都基于SU-MIMO技术,这里的SU自然也就是单用户的意思。在MU-MIMO技术诞生以前,WiFi同一时间只能服务一个客户端,之所以你家里十多个WiFi设备都能上网,不过是路由器根据时间轮流服务不同设备而已。
WiFi联盟的路线图,802.11ac标准分成了两个阶段,第一个阶段目标是迅速推出产品,让无线网络的速度尽快达到1Gbps的速率,而信号发送方式依然沿用了老旧802.11n的模式:无线路由器/接入点向360度范围内的所有方向发送信号,一次只能向一个客户端沟通来做传输,当一个客户端服务完之后,才会服务下一个,数据传输是“轮流”进行。由于802.11ac有高达80MHz的频宽,在接入设备少的时候,问题还不大,但当接入的设备增加到数十、上百个,问题就来了,80MHz的频宽和传输总量被大量设备分割,大部分设备都在等待和路由器通讯,互相争抢资源,结果是大家都慢得一塌糊涂。
MU-MIMO则是一种让你的路由器同时与多个设备沟通的技术,它是802.11ac标准第二阶段(Wave2)的里程碑,这种进步甚至比802.11b/g到802.11n,再到802.11ac来得还要大,因为过去WiFi的进步提升的不过是速度,而MU-MIMO才是真正改善了网络资源利用率。
使用了MU-MIMO技术的802.11ac Wave2路由器的信号并非360度全向发射,实际上,你可以把MU-MIMO路由的信号看作是“三道射线”,高通利用波束成型(Beamforming)和多用户分集技术,将信号在时域、频域、空域三个维度上分成三部分,看起来就像是同时发出三个不同的信号,射向三台不同的设备,这样,MU-MIMO路由就能同时“1 vs 3”。由于三个信号互不干扰,因此每台设备得到的资源是相等的,而且数据传输能同时进行,从路由器角度衡量,数据传输速率提高了2.5~3倍。
假设你家里有3台手机,3台手机中网络最快的那台与WiFi的连接速度433Mbps,在传统SU-MIMO路由器下,你网络最大吞吐量不会超过433Mpbs,因为同一时间路由器只能服务一个客户端。而在MU-MIMO系统中,整个网络的吞吐量应该是3台手机之和,而非433Mbps。这样在相同频段、带宽和协议下,运用MU-MIMO技术的WiFi系统在总带宽和吞吐量上数倍于传统SU-MIMO路由器,频谱效率自然不可同日而语。 关于MU-MIMO的深度技术解析可以点此细读我们2014年文章 。