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2e904839e6ccc5842a0366c2695d9a63 在去年Computex期間,Qualcomm展示了MU-MIMO技術,但是當時第一波產品的效能仍有所限制,到了今年Qualcomm推出新一代 MU-MIMO技術,將IEEE 802.11ac的效能發揮得淋漓盡致,能夠讓更多使用者在同一個空間中享受速度更快的Wi-Fi無線網路,進一步提升使用者體驗。

MU-MIMO解決Wi-Fi擁擠問題

在筆者與Qualcomm Atheros產品管理部副總裁Todd Antes先生訪談時,Antes先生提到目前Wi-Fi已經相當普及,但是這個狀況的另一個面向就是有太多人同時使用Wi-Fi,然而Wi-Fi的頻段是固定且有限的,所以要如何有效率地運用有限的資源,就是重要的問題。

解決這個問題的方式之一,就是透過MU-MIMO(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output,多使用者多輸入多輸出)技術,它可以讓無線基地台可同時和多個無線網路設備進行通訊,而先前使用的SU-MIMO(Single-User Multiple-Input Multiple-Output,單使用者多輸入多輸出)技術只能同時和1個使用者通訊,無線基地台需要在極短暫的時間內切換與多個裝置通訊,才能達成與多個裝置同時連線的需求。

雖然使用多根天線同時傳輸的SU-MIMO,已經能比傳統單一天線的傳輸方式帶來更快的傳輸速度,但是仍無法靈活運用所有Wi-Fi頻段。至於MU-MIMO則是可以透過與多個裝置同時通訊的方式,將所有Wi-Fi頻段的效能完全發揮出來。

由於Qualcomm因授權因素無法提供記者會之簡報檔案,故下列圖片為記者會中翻攝投影機畫面,圖片品質不佳敬請見諒。

▲在SU-MIMO模式下,假設有4台單一天線裝置(分別為A、B、C、D)同時連線至相同的無線基地台,那麼無線基地台需要在很極短暫的時間內先向A通訊,然後關閉與A的通訊再與B開始通訊,C與D要排隊在後面。然而使用MU-MIMO技術,無線基地台可以不必切斷通訊,同時向4個裝置通訊,在理論上每個裝置的傳輸速度會提高4倍。

▲圖中左側區塊為MU-MIMO示意,右側則為SU-MIMO示意,橘黃色部分前代產品,藍綠色部分為新一代產品。前代產品在MU-MIMO模式下只支援3個空間流,最多可與3個單一天線,或1個單一天線、1個雙天線裝置通訊。新一代產品則支援4個空間流,多出的空間流可以讓無線基地台同時與2個雙天線,或2個單一天線、1個雙天線裝置通訊。

發展成熟,明年將有更多裝置支援

MU-MIMO技術的許多細節是透過無線基地台的軟硬體實現,因此終端裝置只需最少的改變即可相容MU-MIMO技術。簡單地說,這代表只有支援MU-MIMO無線基地台或相關網通產品會比較貴,手機、平板電腦等終端裝置的成本受到的影響很小。

另一方面Qualcomm,也以支援MU-MIMO技術的單一天線裝置,與競爭對手支援SU-MIMO技術的雙天線裝置裝置進行效能測試,發現在實際使用情況中單一天線MU-MIMO的表現比雙天線SU-MIMO出色,這意味著可以在維持單一天線的設計下增加傳輸效能,有利於手機等較小型的裝置改善使用者體驗。

雖然IEEE 802.11ac規範中,MU-MIMO最多可以支援4個裝置同時進行通訊,但是考量家用無線基地台的成本,以及Qualcomm在實驗中發現同時通訊的裝置最好比天線數少1個(4天線無線基地台只與3個裝置同時通訊),所以目前相關產品只支援最多3個裝置同時進行通訊,而這3個裝置可以共享4個空間流。

Antes先生也提到在經過2年半的推廣後,MU-MIMO的技術已趨成熟,在2016年時,大部分的Wi-Fi晶片將都支援MU-MIMO,屆時使用者就可以享受更快速的無線網路。

▲如Linksys EA8500等支援MU-MIMO的產品,已經可以在市面上買到。

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