网络设备
    作者:郑伟

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论
    返回分页阅读

    本文导航:

    产品:EA8500 LINKSYS 无线路由器

    1MU-MIMO解决Wi-Fi拥挤问题

      随着人们将越来越多的无线设备带到家庭和办公场所,现有的以802.11n为主的无线网络性能备受考验,由此引发人们开始探求如何在拥堵的网络环境里能够获得更好的无线体验,更催生出802.11ac新无线协议的快速到来。不过在效能上,第一波802.11ac(802.11ac wave1)的产品依旧有所保留,而高通推出的MU-MIMO解决方案,是第二波802.11ac(802.11ac wave2)最重要的特性之一,激发出802.11ac的“无限”潜能。那么,MU-MIMO技术究竟强在哪儿呢?一起来了解下吧。

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿

      MU-MIMO解决Wi-Fi拥挤问题

      目前Wi-Fi已经相当普及,但是这个状况的另一个面向就是有太多人同时使用Wi-Fi,然而Wi-Fi的频段是固定且有限的,所以要如何有效率地运用有限的资源,就是重要的问题。

      解决这个问题的方式之一,就是通过MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多用户多输入多输出)技术。它可以让无线路由器同时和多个无线终端进行通讯;而先前使用的SU-MIMO(Single-User Multiple-Input Multiple-Output,单用户多输入多输出)技术一次只能与1个使用者通讯,无线路由器需要在极短暂的时间内切换与多个设备通讯,才能满足多台设备接入网络的需求。

      虽然使用多根天线同时传输的SU-MIMO,已经能比传统单一天线的传输方式带来更快的传输速度,但是仍无法灵活地、充分地利用所有网络容量。然而MU-MIMO则可以轻松实现与多个无线设备同时通讯的方式,将所有网络容量的效能完全发挥出来。

      在SU-MIMO模式下,假设有4台单一天线装置(分别为A、B、C、D)同时连线至相同的无线路由器,那么无线路由器需要在极短暂的时间内先向A通讯,然后关闭与A的通讯再与B开始通讯,C与D要排队在后面。然而使用MU-MIMO技术,无线路由器可以不必切断通讯,同时向4个装置通讯,在理论上无线网络的使用效率会提高4倍。

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    MU-MIMO技术优势解析

      虽然IEEE 802.11ac规范中,MU-MIMO AP最多可以支持4个终端同时进行通讯,但是考虑到实际干扰的情况和实际最佳性能,高通在实验中发现同时通讯的终端最好比天线数少1个(4天线无线路由器只与3个终端同时通讯最佳),所以目前相关产品只支持最多3个终端同时进行通讯。

      前代MU-MIMO产品模式下支持最多3台终端3个空间流,最多可与3个单一天线,或1个单一天线、1个双天线装置通讯。全新一代的MU-MIMO产品,如高通在今年台北电脑展上推出面向家用路由器的QCA9984和面向企业接入点的QCA9994,支持最多3台终端总共4个空间流,在这个范围内任意组合,比如2台单天线的手机加1台双天线的平板,或者两台双天线的平板,而且支持全新且更宽的160MHz连续信道配置和80MHz+80MHz非连续信道配置。

      MU-MIMO技术逐步成熟

      MU-MIMO主要通过无线路由器的软硬件为用户带来受益,终端也需要进行升级。对于大家关心的价格来说,也就意味着成本主要会增加在路由器/接入点(AP)一侧,因为MU-MIMO在技术上的实现主要依靠路由器/AP的波束成形,分组,调度等能力,而客户端的升级则比较小一些。 

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    高通展示搭载新MU-MIMO技术的第二波802.11ac芯片

      然而,支持MU-MIMO技术的单一天线设备在效能测试上也要优于其他支持SU-MIMO技术的设备,这就意味着手机等较小终端可以在维持单一天线的设计下增加传输效能,有利于这些终端的使用者获得最佳的MU-MIMO无线体验。

      那么下面我们就来实际考察下MU-MIMO技术会为移动终端带来怎样的传输提升吧。

    2MU-MIMO性能测试平台和方法

      MU-MIMO性能测试平台和方法

      测试平台:

      客户端:3台小米Note顶配版(该手机支持MU-MIMO技术)

      服务器端:DELL Optiplex 390台式电脑 + Linksys EA8500(该路由器基于高通QCA9980芯片组,是支持4x4 MU-MIMO的802.11ac路由器)

      测试软件iperf 2.0系列软件(用于PC端和手机端)

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    MU-MIMO性能测试平台

      测试方法:

      首先,将Linksys EA8500路由器重置为默认设置,用千兆以太网电缆连接PC控制台与路由器,之后在电脑端登陆路由器设置页面,在基础设置中更新路由器固件至最新版本(1.1.4.168206);

      其次,将3台手机接入路由器搭建的5GHz无线网络,同时在PC端和手机端安装所用的iperf 2.0系列软件和应用;

      然后,运行ICMP echo命令(ping),确保无线链路的连通性;

      最后,使用iperf生成UDP的点对点传输流量,测试时间设置为10分钟。

    3见证奇迹:可获3倍的性能飞跃

      见证奇迹:可获3倍的性能飞跃

      在理论上,MU-MIMO技术可让Wi-Fi容量倍增,并让每个终端获得更大份额的带宽,下面我们就通过比较MU-MIMO和SU-MIMO模式,来验证下MU-MIMO在传输上究竟有多强吧。(测试地点在ZOL办公区内,覆盖了十多个无线热点,因此实验所获数据与理论数据会一定差距,仅供参考。)

      首先,我们进行MU-MIMO传输测试,分别将PC端和三台手机上的iperf 2.0应用开启。

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    MU-MIMO模式传输测试

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    MU-MIMO传输测试PC端截图

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    MU-MIMO传输测试手机端截图

      通过实测可以看到,手机端的传输速率最高可以达到220Mbps左右,传输优势明显。那么SU-MIMO模式下,手机端能够获得的传输速率将会怎样呢?

      接下来,我们在相同环境下,针对SU-MIMO模式也展开了传输测试,用以比较下两者究竟孰强孰劣?

      在实测中,我们选用了支持SU-MIMO架构、第一代802.11ac的某款高端无线路由器。下面来看看实测数据。

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    SU-MIMO模式传输测试

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    SU-MIMO传输测试PC端截图

    激发无线潜能 实测MU-MIMO技术究竟强在哪儿
    SU-MIMO传输测试手机端截图

      通过实测可以发现,手机端的最高传输速率仅达66Mbps左右,是MU-MIMO模式下1/3,强弱可以立判,显然MU-MIMO技术在传输测试上具有更为明显的优势。

      总结:MU-MIMO激发无线潜能

      经过详细的测试可以看出,在MU-MIMO系统实测中,支持该技术的路由器可同时与3台手机终端(只要它们具备MU接收功能)进行流畅快速的无线通信,而且在传输速率上能够实现高达3倍的性能飞跃,成功为无线设备获得更快的传输体验提供了强劲的技术手段。虽然目前绝大多数商用智能手机、平板电脑和笔记本电脑都采用单天线(即1x1)架构,但随着移动内容和应用需要更大带宽,毫无疑问MU-MIMO技术及其相关产品将成为提升新一代移动终端传输表现的最佳选择。

    4LINKSYS EA8500详细参数

    返回分页阅读

    本文导航:

    周关注排行榜

    路由器交换机无线路由无线AP

    文章推荐

    互动沙龙

    相关内容 网友评论 返回首页
    专家咨询