什么是MIMO和MU-MIMO?有什么区别?

2022-3-13

一、什么是 MIMO?


MIMO是指多输入多输出,也称为SU-MIMO。它在发送端和接收端采用多个天线,在两个终端之间形成一个具有多个隧道的天线系统。根据发射天线和接收天线的数量,MIMO可分为SISO、SISM、MISO和MIMO 4种类型。一般情况下,通过使用更多的天线来发射和接收,最多可以提高50%的传输速度。这些系统改进了 WiFi 标准。

MIMO的优势

● MIMO 在不占用额外频率资源的情况下,提高了单台设备的数据传输速率。

● MIMO 具有极高的频率使用效率。它在充分利用现有频率的基础上提高了可靠性和效率,但代价是增加了发送端和接收端的处理复杂度。

● 极大地促进了WiFi传输速率的提升,从54Mbit/s(802.11g)提升到300Mbit/s,甚至600Mbit/s(802.11n)。

二、什么是 MU-MIMO?

MU-MIMO 表示多用户多输入多输出。它允许信号 AP 同时与多个设备通信。与 SU-MIMO 不同,它只允许多个天线与一个设备通信。MU-MIMO 随 WiFi 5 引入,仅支持 4*4 DL MU-MIMO。目前WiFi 6采用8*8 DL MU-MIMO,并引入UL MI-MIMO。MU-MIMO主要应用于用户分布密集、多用户并发、大流量、终端位置相对固定的场景,包括商务办公、会议中心、电子教育等。

1. MU-MIMO的优势

● 提高网络吞吐量和频谱利用率

MU-MIMO 可以提高无线网络的吞吐量。使用MU-MIMO时,无线网络吞吐量是使用SU-MIO时的2-3倍。

● 满足大流量需求

它允许多个终端同时传输数据,提高了无线网络中数据传输的效率,减少了终端在时序上的等待时间。因此,它可以更好地满足视频或音频等应用中大流量和低延迟的要求。

● 惠及传统WiFi终端

由于MU-MIMO带来的传输效率的整体提升,无线网络有更多空闲时间或容量服务于传统Wi-Fi终端(仅支持SU-MIMO)。也就是说,传统Wi-Fi终端的应用体验也可以得到提升。

小结:

MIMO与MU-MIMO最大的区别在于MU-MIMO可以同时与多个用户通信,而不是像MIMO那样只能与一个用户通信。

如下图,一般SU-MIMO从中心向外发出环状信号,根据距离(不是绝对的距离感,更多的是信号质量等)依次与设备进行通信。当接入设备过多时,有些设备要等待,网络就会卡顿。

但是,MU-MIMO 不同。它的信号在时域、频域和空域三个维度上被分成多个部分,就好像同时发送多个不同的信号。因此,MU-MIMO 路由器可以同时与多个设备一起工作。特别地,由于多个信号互不干扰,资源被最大化。

2. DL MU-MIMO和UL MU-MIMO

DL MU-MIMO是指下行MU-MIMO。WiFi 5 引入了 MU-MIMO,仅支持 4*4 DL。WiFi 6增加了8*8 DL MU-MIMO,DL MU-MIMO在发送端采用波束赋形的方式,可以分离不同用户的数据流,从而简化接收端的操作。这样就实现了网络资源利用的优化。它不仅加强了信号引导,而且减少了干扰。为终端用户带来更好的上网体验,无需争抢带宽,也无需为高清视频/游戏延迟而崩溃,享受真正的高速WiFi体验。

UL MU-MIMO是WiFi 6新引入的上行MU-MIMO,不同用户可以使用相同的时间频率进行上行传输。就接收端而言,数据流量可以看作是来自一个终端的各种天线,形成一个视觉MIMO系统,即UL MU0MIO。

三、什么设备支持 MU-MIMO?

随着MU-MIMO和WiFi覆盖的发展,越来越多的无线路由器支持MU-MIIMO。V-SOL无线路由器HG5033-AX30-3G同样采用了带MU-MIMO的WiFi 6。有4个千兆LAN口、1个千兆WAN口和一个USB3.0口。MU-MIMO 允许多个终端同时共享信道并实现高达 4 倍的容量。双频 WiFi 6 路由器 能够达到高达 3Gbps 的速度,并提供无缓冲的 4K/HD 流媒体和游戏体验。

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