揭秘 Wi-Fi 6 中的 MU-MIMO 技术
在部署无线网络时，一些令人生畏和神秘的术语，如 MIMO、空间流和空间多路复用，可能会冻结新手网络管理员的大脑。更好地理解Wi-Fi 6中使用的这些技术将最大限度地减少混淆，并在选择相关产品或设计网络部署时做出更明智的决策。
什么是 MU-MIMO？
MIMO（多输入多输出）是指在整个无线电信道上同时使用多个天线进行传输和同时使用多个天线进行接收。具体来说，“多路输入”是指多个发射天线，将无线电信号输入信道；“多输出”是指多个***天线，它们将信道的输出带入***。
MU-MIMO 代表多用户多输入多输出。它是最新的 Wi-Fi 技术标准 802.11ac Wave 2（即 802.11ac 2.0 标准）最重要的特性之一，它可以彻底改变 Wi-Fi 网络的运行方式，显着提高网络的总吞吐量和容量，并使网络容量增加三倍上网速度。
根据天线数量的不同，有S**O、SIMO、M**O和MIMO**。多天线特性允许 MIMO **产生多路复用增益和分集增益。那么，真的是“越多越好”吗？通常，在发射器或***上添加更多天线可以提高链路质量和可靠性、发射器和***之间的吞吐量，或两者兼而有之。
当用户或连接数大于一个时，开发了多用户 MIMO 算法以增强 MIMO **。MU-MIMO 是单用户 MIMO (SU-MIMO) 的下一次演进。在 MU-MIMO 中，路由器将可用带宽分成单独的流，平均共享连接。MU-MIMO 路由器有 2×2、3×3 或 4×4 变体，指的是路由器创建的流的数量（两个、三个或四个）。每个接入点 (AP) 或路由器都支持一定数量的固定流。
MU-MIMO 的好处
MU-MIMO技术利用多个天线的复用增益来扩展**吞吐量。使用 MU-MIMO 的无线网络的吞吐量通常比 SU-MIMO 高 2-3 倍。一个AP拥有的天线越多，它拥有的空间资源就越多，它能提高的吞吐量就越大。
MU-MIMO技术利用多天线的分集增益来提高**性能。MU-MIMO允许多个终端并发传输数据，使得无线网络中的数据传输更加高效，减少终端在时序上的等待时间，从而更好地满足**、音频等大流量、低时延的应用需求。
MU-MIMO 有助于最大化 Wi-Fi 设备的价值。MU-MIMO路由的信号在时域、频域、空域三个维度上被分为多个部分，就好像多个不同的信号同时发出一样。支持 MU-MIMO 的路由器能够同时与多个设备一起工作。特别值得一提的是，多终端相互干扰最小，资源最大化。因此，MU-MIMO 技术提高了路由器的容量和效率，使其能够处理更多 WiFi 密集型活动。
MU-MIMO 如何工作？
MU-MIMO 与波束成形技术相结合，可实现跨多个终端的同时通信。与在每根天线上发送不同空间流的 MIMO 不同，发射波束成形在多根天线上发送相同的流，并通过有意的定时偏移来增加范围。
每个数据流的相位由所有天线在不同的时间发射，因此这些不同的信号在空间中的一个点（即***的位置）产生建设性干扰，从而增强该位置的信号强度。使用全向天线时，所创建的方向图会变得有效定向。因此，只有当发射器可以通过使用探测帧推导出***的位置时，发射波束成形才能起作用。
MU-MIMO 使这一过程更进一步。通过添加更多无线电链/天线，AP 可以控制相位天线方向图以控制信号最强和信号最弱的位置。有了足够的天线并了解所有相关客户端设备的相对位置，接入点可以创建一个相位模式来**和同时与多个客户端通话。因此，通过使用多用户多输入多输出 (MU-MIMO) 技术，无线接入点首次可以同时向多个 Wi-Fi 客户端设备传输数据。
Wi-Fi 6应用MU-MIMO技术的多样性
根据我们之前讨论的内容，更多的空间流将带来更高的吞吐量，但也会带来更高的硬件成本。企业级 Wi-Fi 6 AP 的单射频支持多达 8 个空间流，提供高达 9.6 Gbit/s 的吞吐量。Wi-Fi 6 拥有巨大的容量潜力，将为 MU-MIMO 应用提供空间分集。企业必须根据业务需求来选择AP，以获得最具成本效益的解决方案。此外，不断变化的业务模式促使企业选择空间流更多的AP进行Wi-Fi 6网络部署。
服务类型 | 服务带宽 (Mbps) | |
出色的 | 好的 | |
网络 | 8个 | 4个 |
**流 (1080p) | 12 | 8个 |
**流 (4K/VR) | 50 | 22 |
****（语音） | 2个 | 1个 |
电子白板 | 32 | 16 |
电子邮件 | 10 | 4个 |
文件传输 | 32 | 16 |
桌面共享 | 4个 | 2个 |
对于大多数建网企业来说，每个AP至少需要连接30到40个并发Station（STA）才能满足日常生产或运营需求。如果20个STA同时发起业务，企业级2×2 MU-MIMO Wi-Fi 6 AP提供的带宽只能满足1080p**流的业务需求。对于这种情况，工作在 4×4 MU-MIMO 或更高模式的 Wi-Fi 6 AP 更合适。多样化的STA类型促使企业在Wi-Fi 6网络上选择更多空间流的AP。2×2 MIMO 配置的Wi-Fi 6 AP和 4×4 MIMO 配置的 Wi-Fi 6 AP 是目前市场上最常见的两种类型。
最后的想法
MIMO技术作为关键技术之一，近年来在无线通信领域得到了广泛应用并不断发展。作为MIMO技术的增强版，MU-MIMO技术正在成为Wi-Fi 6的推动力。随着支持Wi-Fi 6的STA数量不断增加，使用企业级Wi-Fi 6 AP的无线网络比以往任何时候都更受欢迎。在升级传统 Wi-Fi 网络或部署新的 Wi-Fi 网络时，Wi-Fi 6 是企业的不二之选。而随着全无线网络的发展，企业数字化转型也将相应加速。
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