802.11ac這一千兆級(jí)Wi-Fi技術(shù)對(duì)于Wi-Fi客戶端來說，意味著將擁有比當(dāng)前802.11n最快速度還要快的速度。11ac實(shí)際上是由幾個(gè)重要技術(shù)組成，其中包括被稱之為多用戶MIMO的技術(shù)。11ac被分為Wave 1和Wave 2兩個(gè)階段推行，預(yù)計(jì)11ac將在今年下半年推行Wave 2，而多用戶MIMO技術(shù)則為 Wave 2中的一部分。

802.11ac標(biāo)準(zhǔn)增加及擴(kuò)展了許多技術(shù)，不僅大幅提升了整體數(shù)據(jù)傳輸速率和吞吐量，而且還通過更為穩(wěn)定的信號(hào)，“保護(hù)”和維持住了這些增益性能。這種高可靠性信號(hào)支持更遠(yuǎn)距離上的更大吞吐量;為了保持連接的穩(wěn)定性，其還可以平緩地降低吞吐量。

在11ac中，信道寬度提升到了80 MHz(11n中的信道寬度為20 MHz)，在Wave 2階段，信道寬度將進(jìn)一步提升至160 MHz。11ac在Wave 1階段支持4個(gè)空間流，在Wave 2，這一數(shù)量將增加至8個(gè)。與11n的64 QAM相比，11ac具有更高的密度調(diào)制方案，達(dá)到了256 QAM，在Wave 2階段中，11ac將采用具有發(fā)射波束成形功能的多用戶MIMO技術(shù)。

MU-MIMO(多用戶MIMO)的基本理念非常簡單：一個(gè)11ac接入點(diǎn)能夠同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送至四個(gè)客戶端(客戶端必須要也支持MU-MIMO)，同時(shí)為每一個(gè)客戶端建立一個(gè)獨(dú)立的“空間流”。與之形成對(duì)比的是，目前的3空間流11n接入點(diǎn)一次僅能夠與一個(gè)客戶端對(duì)話，因此多個(gè)客戶端必須要一個(gè)一個(gè)輪流通信?；旧希琈U-MIMO可以讓W(xué)i-Fi網(wǎng)絡(luò)具有更高的效率，在大量用戶訪問接入點(diǎn)時(shí)可以保證所有的用戶都擁有良好的“無線體驗(yàn)”。目前市場(chǎng)上已經(jīng)可以采購到這樣的接入點(diǎn)和無線路由器芯片，網(wǎng)絡(luò)廠商們希望在今年晚些時(shí)候就能夠生產(chǎn)首批網(wǎng)絡(luò)與客戶端產(chǎn)品。

在技術(shù)上，多用戶MIMO是11ac的一個(gè)選項(xiàng)，廠商也沒有被要求必須為其提供支持。但是大部分觀察人士認(rèn)為，在短期內(nèi)，它將成為幾乎所有11ac產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)特征。

MIMO在802.11n標(biāo)準(zhǔn)中被***引入。它的被引入其實(shí)是為了解決之前遇到的一個(gè)問題，結(jié)果卻大幅提高了Wi-Fi的數(shù)據(jù)傳輸速率。之前的問題被稱之為“多路徑”問題，即在無線信號(hào)被傳輸時(shí)會(huì)被周邊的物體反射，這使得信號(hào)會(huì)沿著不同時(shí)間和角度的多個(gè)路徑到達(dá)接收器。“多路徑”問題會(huì)導(dǎo)致信號(hào)干擾和速度放慢。

MIMO充分利用了多路徑的特點(diǎn)，在信號(hào)的發(fā)送端和接收端同時(shí)增加了天線。多天線技術(shù)通過空間分集提高了傳輸過程中的信噪比，并通過抗衰減提升了系統(tǒng)的可靠性。通過空間復(fù)用，用戶可使用天線分組間的不同路徑通過2個(gè)、3個(gè)或4個(gè)空間流傳輸更多的數(shù)據(jù)。

據(jù)Quantenna(寬騰達(dá))公司技術(shù)營銷總監(jiān)Bahador Amir稱，該公司的芯片能夠同時(shí)與4個(gè)客戶端對(duì)話，或是將客戶端分成4組，然后進(jìn)行平行傳輸。然后，在每個(gè)由5個(gè)或6個(gè)或是更多客戶端組成的小組內(nèi)，Quantenna芯片會(huì)使用傳統(tǒng)的Wi-Fi規(guī)范，一次與一個(gè)客戶端對(duì)話，依次完成與每個(gè)客戶端的對(duì)話。

Amir稱，以往在這種情況下，接入點(diǎn)會(huì)將距離最遠(yuǎn)的客戶端與距離較近的客戶端集中在一起;隨著與接入點(diǎn)距離的增加，客戶端必須要放慢傳輸速率，增加網(wǎng)絡(luò)對(duì)話時(shí)間，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)帶寬被無謂的占用。但是通過多用戶MIMO技術(shù)，距離較遠(yuǎn)的客戶端會(huì)被集中起來共享容量，而此時(shí)其他距離較近的客戶端則可以享受更快的速率。

發(fā)射波束成形在11n中為可選項(xiàng)，但是在11ac為必選項(xiàng)。Aerohive公司的Matthew Gast表示，發(fā)射波束成形為多用戶MIMO的關(guān)鍵性配套技術(shù)。該技術(shù)使得接入點(diǎn)能夠針對(duì)特定客戶端的特定方向“集中”或“操控”無線射頻能量。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，首先需要不斷地與每個(gè)客戶端進(jìn)行對(duì)話以收集特定信道的測(cè)量值，接入點(diǎn)可以根據(jù)收集到的測(cè)量值對(duì)信號(hào)相位進(jìn)行微調(diào)。這一調(diào)整使得至特定客戶端信號(hào)具有更高的有效功率。通過多用戶MIMO技術(shù)，接入點(diǎn)能夠同時(shí)優(yōu)化多達(dá)4個(gè)客戶端的信號(hào)。

多用戶MIMO目前已經(jīng)到了一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。由于智能手機(jī)和平板電腦的普及，Wi-Fi客戶端的數(shù)量正在飛速增長。終端用戶希望免除蜂窩網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用，并有著對(duì)視頻、音樂、持續(xù)的社交網(wǎng)絡(luò)在線和升級(jí)需求。在Wi-Fi接入點(diǎn)附近，未必人手一臺(tái)Windows或Mac筆記本電腦，但是幾乎每個(gè)人都希望將一臺(tái)、兩臺(tái)甚至更多的移動(dòng)設(shè)備與附近的Wi-Fi連接在一起。

Quantenna公司的 Amir稱： “隨著客戶端的增加，接入點(diǎn)必須要能夠應(yīng)對(duì)上面的情況。使用單一用戶MIMO技術(shù)時(shí)，在接入點(diǎn)飽和后，你會(huì)陷入困境。因?yàn)榻尤朦c(diǎn)必須要與100個(gè)客戶端輪流對(duì)話。你的時(shí)間會(huì)不夠用，從而導(dǎo)致低帶寬服務(wù)。多用戶MIMO技術(shù)則可以極大地改善這種情況。”

帶有11ac設(shè)備的大部分智能手機(jī)和平板電腦都可能是單流客戶端(僅有一部天線)，其***數(shù)據(jù)[注]率可能為433Mbps。采用波束成形技術(shù)的4流11ac接入點(diǎn)非常適合這類客戶端。

無線咨詢公司Farpoint 集團(tuán)負(fù)責(zé)人、美國“Network World”網(wǎng)站博主Craig Mathias 稱：“多用戶MIMO遇到的一個(gè)很大的實(shí)際問題是，它們到底能夠工作得有多好?答案是目前還沒有人值知道。我僅在實(shí)驗(yàn)室里看到過它。目前還沒有可供部署的產(chǎn)品出現(xiàn)，因此用戶到底能夠從中獲得什么好處還不清楚。”

Mathias指出，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)一直充滿了變數(shù)。他稱，盡管使用80-MHz 信道的11ac接入點(diǎn)理論容量為1.3Gbps，“但是在實(shí)現(xiàn)中并不會(huì)達(dá)到這一數(shù)值”。 “廠商們的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果參差不齊。無線電性能變化非常大，固件、芯片、電路板設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序、天線和無線電環(huán)境也都會(huì)產(chǎn)生影響。因此我們無法預(yù)測(cè)用戶會(huì)得到什么樣的性能。”

“我給用戶的主要建議是等待和觀望，在新的11ac產(chǎn)品出現(xiàn)后對(duì)它們進(jìn)行評(píng)估。” Mathias 說。“用戶應(yīng)當(dāng)花時(shí)間觀察多用戶MIMO技術(shù)將如何工作，最重要的是，它們?cè)谀愕奶囟ōh(huán)境中將如何工作。”

如前所述，目前被廣泛部署的11n接入點(diǎn)、路由器和客戶端都使用了MIMO技術(shù)，其中大多數(shù)接入點(diǎn)都支持3個(gè)空間流。但是如果有三個(gè)客戶端——筆記本、智能手機(jī)或平板電腦與3空間流的11n接入點(diǎn)連接在一起，那么一次只能有一臺(tái)設(shè)備與接入點(diǎn)進(jìn)行傳通信。實(shí)際上，3個(gè)空間流全部都“鎖定”了一個(gè)客戶端。時(shí)間切片算法允許所有與接入點(diǎn)相連的客戶端平等接入。根據(jù)客戶端的天線數(shù)量(如筆記本電腦有3部天線，智能手機(jī)只有一部天線)，以及它們能夠支持的***吞吐量，大多數(shù)接入點(diǎn)的容量在給定時(shí)間段內(nèi)可能是閑置的。

《802.11ac生存指南》一書的作者、Aerohive 網(wǎng)絡(luò)公司新興技術(shù)總監(jiān)Matthew Gast 稱：“一個(gè)常見的誤區(qū)是認(rèn)為多用戶MIMO技術(shù)可以讓網(wǎng)絡(luò)變得更快。實(shí)際上并非如此。它們只是在同一時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了與設(shè)備的多邏輯連接，因此提升了網(wǎng)絡(luò)的工作效率。”由于一次可向4臺(tái)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，11ac接入點(diǎn)在任何時(shí)刻都能充分利用其千兆位的可用容量。

目前，Quantenna通信公司已經(jīng)向市場(chǎng)推出一款名為QSR1000的11ac芯片。該芯片帶有4個(gè)射頻和4個(gè)接收天線，支持4空間流和多用戶MIMO技術(shù)。這也是迄今為止唯一實(shí)現(xiàn)這些功能的芯片。不過高通和博通等競爭對(duì)手也已經(jīng)承諾將向市場(chǎng)推出支持多用戶MIMO的產(chǎn)品。Quantenna則表示，他們將在2015年推出一款支持8 x 8 MIMO技術(shù)的11ac芯片。