MU-MIMO 是否真的有用,或是怎樣的場合應用下有用?
這邊整理真實實測試報告
本文章主要引用
https://www.smallnetbuilder.com/wireless/wireless-features/33100-why-you-don-t-need-mu-mimo
http://www.acwifi.net/2722.html
MU-MIMO 概述
- MU-MIMO使用作為802.11ac標準一部分的特殊形式的波束成形。它僅在5 GHz工作。
- 您需要兩個 MU-MIMO啟用路由器和設備從MU-MIMO中獲益 (增加wireless client到AP 總頻寬)
- 您需要至少兩個 MU-MIMO設備才能從MU-MIMO獲得任何好處(增加wireless 到AP 總頻寬)
- MU-MIMO僅用於下行鏈路數據（從路由器移動到設備）。它對上行鏈路沒有好處(這點有點可怕待研究)
- MU-MIMO最適合強到中等強度信號
- MU-MIMO 不增加範圍
MU，SU吞吐量差 – 平均值
支持MU-MIMO的首款主流手機是Google Nexus和Samsung的Galaxy S6。
谷歌和三星都繼續在其手機中包括MU-MIMO，其中包括Google Pixel和Samsung的Galaxy S7 / S7 Edge中的2×2 MU-MIMO。但如果您是iPhone粉絲，蘋果尚未支持MU-MIMO，至少在高通公司解決衝突之前，可能永遠不會。支持MU-MIMO的平板電腦仍然不常見。
現在的MU-MIMO
拿一對 Google Pixel跟一對三星Galaxy S7手機進行測試。順便說一下，要知道智能手機中用的實際Wi-Fi芯片是非常困難的，因為它們的Wi-Fi通常都是第三方模塊。例如，iFixit的Galaxy S7拆卸電話呼叫一個三星1316S7 Wi-Fi模塊，而Chipworks的Galaxy S7 Edge拆卸將Wi-Fi模塊識別為處理“5G Wi-Fi +藍牙”KM5D18098。反正這邊確定，Pixel 用高通MU-MIMO Wi-Fi，三星S7則用Broadcom 802.11ac MU-MIMO Wifi。
用兩個基於MU-MIMO的4×4路由器，一個基於Qualcomm的NETGEAR R7800（V1.0.2.32固件）和基於Broadcom的華碩RT-AC88U（3.0.0.4_382_15850-g7402e99固件）進行了一些實驗。手機在距離路由器大約8′的房間的相對端的貨架上。
測試很簡單：
- 在路由器上禁用MU-MIMO
- 手機Wlan連線並記錄設備鏈路速率
- 運行multiperf3測試來測量吞吐量
- 在路由器上啟用MU-MIMO
- 重複步驟2和3
第一個屏幕截圖顯示與禁用MU-MIMO的R7800相關的電話。兩者都顯示指示雙流，即2×2連接的鏈路速率。
谷歌像素，三星S7鏈接率與NETGEAR R7800 – MU-MIMO關閉
當路由器上啟用MU-MIMO時，像素的鏈路速率保持不變，但三星的降低到433 Mbps，表示單流802.11ac連接。
Google Pixel，三星S7 Link Rate，帶有NETGEAR R7800 – MU-MIMO
鑑於鏈路速率降低了50％，我們預計S7的吞吐量可以減少一半？這裡有兩個S7連接到帶有MU-MIMO的R7800 …
三星S7與NETGEAR R7800 – MU-MIMO關閉吞吐量
啟用MU-MIMO。平均總吞吐量從624Mbps下降到513Mbps，損失約18％。鏈接率下降預期不到50％。
三星S7 W / NETGEAR R7800 – MU-MIMO的吞吐量
現在我們來看看Google Pixel 無線網路狀況。首先禁用MU-MIMO
Google Pixel帶有NETGEAR R7800 – MU-MIMO關閉吞吐量
在R7800上禁用MU的情況下，總平均吞吐量約為616 Mbps，啟用後，大約為760 Mbps，增長了約23％。這遠高於高通在其MU-MIMO宣傳材料所稱的“高達3倍快” ，但至少還是有所收穫。
Google Pixel w / NETGEAR R7800 – MU-MIMO吞吐量
1流與2流
根據2015年6月Qualcomm演示文稿下面的幻燈片，QCA9984用於較新的路由器，如NETGEAR的R7800和Synology的RT2600ac，可以支持兩個雙流設備。
較早的MU-MIMO設備每幀只支持三個設備
（圖片來源：Sogi.com.tw）
所以讓我們比較兩個1×1和兩個2×2設備的MU-MIMO吞吐量增益。我使用了兩台octoScope Pal-5 Wlan 測試設備，它們使用QCA9984並允許設置MIMO流的數量。
我運行了兩台連接到NETGEAR R7800，它用了5GHz無線電中的QCA9984，然後使用了Broadcom BCM4366 的華碩RT- AC88U。不幸的是，當我打開設備時，並沒有註意到設備的修訂級別，所以不知道是否使用了所謂的正確的MU-MIMO支持要求的C0 rev。數據顯示，我懷疑不是。
被測試的每個路由器被放置在octoScope 38室的中心。一個Pal-5連接到腔室右側的天線; 另一個連接到左側的天線。可編程衰減器用於調節由Pals報告的信號電平大致相等。以前的電話測試使用相同的流量，即multiperf3運行四個同時連接的2048 kB TCP / IP窗口大小。
下面的條形圖比較了兩個STA的總吞吐量，因為這是MU-MIMO應該增加的。使用相同QCA9984芯片組的基於Qualcomm的STA和路由器的配對應該使MU-MIMO成為其最佳拍攝。結果顯示，使用一對1×1 STA的總吞吐量增長了62％，但是使用2×2的增長只有17％。
1對2流MU-MIMO增益 – NETGEAR R7800
將Broadcom的路由器和Qualcomm的STA配對更糟。一對單流STA可以獲得42％的吞吐量增長。但是，這對2×2個STA的總吞吐量降低了58％！
1對2流MU-MIMO增益 – 華碩RT-AC88U
這是ASUS吞吐量看起來像，MU-MIMO關閉…
華碩RT-AC88U – 2流Pal STA – MU-MIMO關閉
…並啟用MU-MIMO。
華碩RT-AC88U – 2流Pal STA – MU-MIMO on
MU-MIMO怎樣狀況下會沒有效果.
MU-MIMO在雙流產品中就是這種情況。我繼續看到像Wi-Fi擴展器和多節點Wi-Fi系統（如NETGEAR的Orbi）規格中列出的MU-MIMO，它們具有2×2客戶端無線電。
如果我們使用舊數量的流-1經驗法則來提供峰值MU-MIMO增益的單流設備數量，我們得到1，這是沒有道理的。所以我們假設雙流MU-MIMO AP /路由器將通過兩個單流設備提供峰值吞吐量增益。
為了測試這個，我把一個Orbi RBK30放進了測試室，再次打開了兩個octoScope Pal-5，得到了下面的結果。像所有Wi-Fi系統一樣，Orbi是基於高通芯片。所以我們知道它應該能夠支持適當的MU-MIMO操作。雖然原始的Orbi有一個專用的5 GHz 4×4回程無線電，所有型號的面向客戶端的收音機只有2×2。
下面的圖表清楚地表明，MU-MIMO在這裡沒有任何有用的東西。但至少它不會像基於Broadcom的RT-AC88U那樣降低吞吐量。
1對2流MU-MIMO增益 – NETGEAR RBK30 Orbi
看到這可能你會對 MU-MIMO 失去信心
但這邊的測試又有提及Qualcomm MU-MIMO 真實狀況
http://www.acwifi.net/2722.html
測試AP為Tplink wdr8500 4×4 Qualcomm QCA9984
Client 設備也都為Qualcomm
先以單個Client 測試
對比開啟MU-MIMO後的測試與比較
模擬可能的狀況
OSSLab結論
對於多點Wireless client場合 ,MU-MIMO確實可以提高AP負載client數量跟總wifi 頻寬.
但必須面對相容性問題. 因此必須視狀況開啟或關閉.不一定打開是最好的.
還有待測試跟釐清的
1.各廠牌Wireless Client 802.11Ac MU-MIMO 相容性
2.Wireless client數到達某個規模,MU-MIMO是否有作用
3.考慮到upstream 需求. 802.11ax也許是下一代解決方案
