爲什麼4x4 MU-MIMO AP是Wi-Fi 6網絡的基礎要求

(ZZ:https://rf.eefocus.com/article/id-334578)

該文對不同業務場景對帶寬的要求、蜂羣效應做了一些有益闡述。但沒有太相關的說明4x4 MU-MIMO跟wifi-6網絡的基礎要求關係

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越來越多的終端開始支持Wi-Fi 6,由Wi-Fi 6 AP組成的無線網絡也即將迎來大規模普及,企業在升級或新部署Wi-Fi網絡時,已經不再猶豫是否選擇Wi-Fi 6 AP,而面對市場上各種模式的Wi-Fi 6 AP該如何選擇,如何建網?成爲企業IT管理人員應該關注的問題。

 決定WLAN網絡吞吐量的兩大因素

 在一個AP覆蓋範圍內影響吞吐性能、接入容量、併發容量、人均帶寬的最重要因素有2個:(1)無線頻譜資源(頻寬);(2)AP的空間流數量(MU-MIMO能力)。


  更多的高架層數

  更寬的道路

  頻寬好比道路寬度,空間流數量好比高架層數,要麼通過拓寬路面提升道路吞吐量,要麼通過增加高架層數提升道路吞吐量。雖然兩者都可以提升道路吞吐量,但前者會佔用更多寶貴的土地資源,造價相對低一些;而後者能儘可能的複用土地資源,但造價也相對高一些。

  同樣,在無線網絡中,無線頻譜類似於土地資源,也是一個寶貴的資源,在連續組網部署時基本都是不夠用的,此時可通過增加空間流來增加吞吐量,Wi-Fi 6 AP單射頻最多支持8條空間流,吞吐量可達9.6Gbps。

  5GHz射頻,HE80MHz下不同空間流數量對應的吞吐量

  4x4 MU-MIMO是

  Wi-Fi 6網絡的基礎需求

  空間流越多,吞吐量越大,但同樣帶來的硬件成本也越大,因此,企業要基於業務實際需求來選擇,實現最高性價比部署。

  業務模型驅動企業部署Wi-Fi 6網絡時

  需要選擇更多空間流的AP

  不同應用對業務帶寬的需求

  過去的無線業務一般是以網頁、郵件、雲桌面、1080P視頻等業務爲主,每用戶4~10Mbps的平均帶寬即可滿足這些業務需求。但隨着流媒體廣告、VR/AR、4K高清視頻、智能辦公系統等新技術新業務的興起和普及,對無線網絡的要求也越來越高,每用戶的帶寬需求從原先的8Mbps向50Mbps甚至100Mbps演進。根據Tolly實測數據顯示,HE40MHz頻寬下2x2 MU-MIMO的AP,在20個終端併發時總吞吐量僅210Mbps,平均10Mbps/用戶,當面對更大帶寬需求的業務時,2+2空間流的AP帶給每用戶的平均帶寬不足以支撐該業務。因此,在併發規模不變,人均帶寬提升1倍,體驗不下降的情況下至少需要選擇4x4 MU-MIMO的AP。

  終端接入規模驅動企業部署Wi-Fi 6網絡時

  需要選擇更多空間流的AP

  越來越多的無線終端接入,每AP併發規模提升1倍

  無線替代有線的趨勢導致隨時隨地都可能會有無線終端接入並使用無線網絡,這將導致每AP下接入的用戶規模大幅度增加,大部分企業在建網前會被建議按每AP下最低30~40個以上併發用戶進行規劃,以滿足企業辦公生產需求。根據Tolly實測數據顯示,HE40MHz頻寬下2+2空間流的AP,在終端併發規模提升到20個時總吞吐量僅210Mbps,平均10Mbps/用戶,僅能滿足1080P視頻業務,當用戶併發規模增加時,2x2 MU-MIMO的AP帶給每用戶的平均帶寬會繼續下降,不僅影響當前業務,更無法支撐更高帶寬的業務。因此,在人均帶寬不變,併發規模提升1倍,體驗不下降的情況下至少需要選擇4x4 MU-MIMO的AP。

  終端類型驅動企業部署Wi-Fi 6網絡時

  需要選擇更多空間流的AP

  2T2RMU-MIMO終端逐漸成爲主流

  移動終端的Wi-Fi網卡從過去的1條流(1T1R:1x1 MIMO)爲主向2條流(2T2R:2x2 MU-MIMO)轉變,2019年之後上市的移動終端普遍支持2條流,比如華爲、三星、蘋果、小米等終端的Wi-Fi網卡都標配2條流,部分PC終端的Wi-Fi網卡支持3條流。因此,原來2x2 MU-MIMO的AP,每射頻可同時滿足2個1條流的終端同時併發,當接入的終端是2條流時,2x2 MU-MIMO的AP每個射頻同時僅能處理一個終端,無法發揮MU-MIMO併發接入技術帶來的價值,這和單終端依次調度沒有任何區別,用戶帶寬也無法提升。

  HE80MHz頻寬

  2個終端併發時2+2 AP與2+4 AP下的用戶帶寬差異

  事實上,根據Tolly實測數據顯示,HE80MHz頻寬下,2+2空間流的AP,單5GHz射頻同時接入2個2條流的用戶時,由於空口資源競爭關係,每用戶平均吞吐量僅爲327Mbps;而2+4空間流的AP,在同等條件下2個2條流的用戶可同時得到調度,每用戶平均吞吐量高達604Mbps。因此,在2條流爲主的終端場景下,要充分發揮MU-MIMO能力,最低要求選擇4x4 MU-MIMO的AP。

  結語

  當全無線成爲企業數字化的基石,無線網絡的重要性不言而喻。業界有一句名言:“硬件決定下限,軟件決定上限”,硬件是基礎,再完美的軟件調度算法也需要硬件能力支持。企業建網時既要考慮網絡滿足當前業務需求,又要考慮未來業務演進和升級成本。因此,今天我們強烈建議從4x4MU-MIMO AP開始,構建一張以業務爲本,以體驗爲中心的無線網絡。

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