MU-MIMO竟然會令網速變慢?!路由器廠家永遠不會告訴你的事實 – 2018年如何買Router Part.2

IT產品中哪個產品鏈最會忽悠消費者?小U想都不用想:無線路由器Router。手機好不好用一個星期就知道,相機好不好肉眼就能分辨。然而無線信號難以捉摸飄忽不定,讓消費者難以驗證廠家宣傳的假大空。小U預見在2018年廠家最大肆宣揚的忽悠概念一定有這兩個:802.11ac WAVE2 和MU-MIMO技術。尤其是MU-MIMO技術,堪稱小U在建站以來的半個十年內見過最有心思、最有技術含量、然而實際效果最“然并卵”的(然而并沒有什麼卵用)技術

本文小U構思了很久,因為要用簡單易懂的文字去拆解一個路由器大亨精心佈局的大坑并不容易,中間查了很多資料也想了很多比喻。如果你閱讀了本文還是難以明白,你就記著2018年買路由器并不一定需要MU-MIMO技術;但倘若你能跟隨小U的思路明白路由器芯片廠家的設局,你一定會感覺像看完魔術大揭秘般拍案叫絕:從此認清各種廠家廣告、打手文章,做一個高水平的路由器選購者

什麼是MIMO?正確理解傳統MIMO和MU-MIMO的差別

要了解MU-MIMO這個局,我們先要了解MIMO是什麼。MIMO是多天線同時傳輸技術,如果你的路由器有三天線,接收設備又有三天線,那麼MIMO技術就能同時用三根天線傳輸數據達到翻倍的速率。通常行內每對配對的天線叫stream,單天線=single stream,三天線=3 streams。

MIMO并不是新鮮事,在十年前的802.11N傳統MIMO技術已經是標準配置。然而傳統的MIMO技術(Single User,SU-MIMO)沒有能解決到的問題是:如果路由器有三根天線,但接收設備只有一根,那麼也只能用single stream單天線的速率傳輸,路由器的另外兩根天線在閒置浪費

打個比方,一台AC1750路由器有三根天線,每根天線提供每個stream 100Mbps的實際傳輸速率。然而很多手機只是單天線(single stream),有三台這樣的手機同時傳輸的時候,在傳統SU-MIMO的情況下它們并不能分別利用路由器的三條天線,而是用同一根天線依次地給3部手機1-2-3-1-2-3地傳輸(而剩下的兩個天線stream都在閒置發呆),所以每部手機的速率會平分100Mbps掉到33.3Mbps。那你可能會問,為什麼不讓每部手機分別用盡每根天線呢?如果可以做到一一對應的話,每部手機都能傳輸100Mbps啦?就是因為這樣產生了MU-MIMO。

MU-MIMO(Multi-User MIMO)就是要改善路由器天線閒置的情況,允許路由器分割天線(stream)獨立地為不同的設備傳輸,前提是:路由器提供的stream數目比接收端設備的stream要多。也就是說,如果你有一個接收網卡是三天線,那MU-MIMO技術是沒有任何幫助。MU-MIMO只對單天線或雙天線的設備起效果

MU-MIMO是把閒置的天線利用起來、打擊“偷懶天線”的技術

MU-MIMO并不是廣告所說的“允許多個用戶同時連接”“解決複數設備拖慢速度”的靈丹妙藥,而是一個善於“打擊偷懶”的技術,這個概念一定要樹立正確。然而除了商家的誇大宣傳,現在MU-MIMO已經發展到地雷重重的狀況、還有可能會是網速殺手?我們繼續往下分析。

 

MU-MIMO能提高WIFI速度嗎?MU-MIMO的觸發條件是什麼?

MU-MIMO并不是一個單純有用vs沒用的技術,他要根據一定的網路環境,才會觸發。也就是說如果不符合條件的,MU-MIMO并不會提高網速。MU-MIMO的有效程度遠遠達不到廣告打手說的那樣,換個MU-MIMO路由器就能“即可有效決絕問題”:

如果商品說明條例是能規管間接收受利益的打手所發表的失實陳述,那麼相信大家從網絡接收到的信息會更真實一些。

MU-MIMO的觸發條件有好多,第一是要路由器和接收設備都支援MU-MIMO。例如你一家四口,每人一部手機,現時全部用Apple IPhone(蘋果的所有手機全部不支援MU-MIMO(例如,包括iPhone X)。現在換了一個MU-MIMO路由器,然後開始升級支援MU-MIMO的手機(單天線的,例如小米5):

  1. 你一個人升級到MU-MIMO手機:你的上網速度不會變快,其他家人的上網速度也不變
  2. 你媽媽也升級到MU-MIMO手機:你和你媽媽的速度都會變快,其他家人的上網速度也會變快
  3. 你媽媽、爸爸和你三個人升級到MU-MIMO手機:
  4. 最後你弟弟也升級到MU-MIMO手機:全部人沒變化

換個MU-MIMO路由器就能加快網速?太天真了。。。這個例子可以讓你思考到更多MU-MIMO在實際上的應用效果:

設備是否支援MU-MIMO的比例十分影響MU-MIMO的發揮程度。譬如說你的路由器連接上20部設備,如果只有其中三四部設備支援MU-MIMO,那MU-MIMO帶來的效果幾乎微乎其微。另外,MU-MIMO只有在多個支援MU-MIMO設備同時傳輸的時候發揮作用,對單設備傳輸速率極限并沒有任何影響。

然而現今支援MU-MIMO的設備遠沒有普及、MU-MIMO設備的比例很難達到50%以上。如果你能不查Google說出支援MU-MIMO的5款手機型號和5款平板、筆電型號,那麼MU-MIMO的設備普及率就不錯了。或者說蘋果iPhone開始支援MU-MIMO,也能說是一個里程碑。

還有就是MU-MIMO的提升是有限度的,記住,MU-MIMO技術是善用原來被閒置浪費的天線資源,單天線設備(例如小米5手機)浪費天線資源的情況比較嚴重,MU-MIMO的提升比較大。如果全部天線都用上了,MU-MIMO技術就再沒有提升空間。根據網上眾多的評測,即使是提升最大的單天線single stream,提升幅度也是在60%左右,有的產品甚至沒有明顯提升遠遠沒有達到廠家宣稱的3倍速度來源1 來源2 來源3)。

 

雙天線MU-MIMO設備在實際表現中的一塌糊塗

開發者們制定MU-MIMO技術的時候,最多只允許3-stream同時傳輸詳見cisco的技術文檔),也就是:

  • 1+1+1:三個單天線single stream的MU-MIMO信號,或者
  • 2+1:一個雙天線2-stream信號加一個單天線信號

如果是三天線或四天線的MU-MIMO信號或者SU-MIMO信號,就單獨佔據一個時間單位,并不會有提速效果。最尷尬的莫過於雙天線的MU-MIMO設備,例如主流的旗艦手機,例如Samsung Galaxy S6/S7/S8和NOTE,配備的都是雙天線的MU-MIMO,根據以上理論,2+2是不能組成MU-MIMO的傳輸模式的。當大家都升級GALAXY S6、S7、S8、以為能享受MU-MIMO的時候,結果可能讓你大失所望

唔。。。我好似砸了某些人的飯碗。

好消息是高通QCA在其展示PPT中提到QCA9984芯片設計過允許2+2的同時傳輸,舊款QCA9980依然是“最大是3”。但市面上做MU-MIMO芯片有5家啊,其他芯片支援2+2嗎?買MU-MIMO路由器還要分是“新MU-MIMO”還是“舊MU-MIMO”??!!

然而,事情還沒有這麼簡單。MU-MIMO路由器的各種設計缺陷甚至會令雙天線2x2的設備產生掉速

 

雙天線旗艦手機GALAXY S7實測MU-MIMO連線速度減半

Smallnetbuilder.com在WHY YOU DON'T NEED MU-MIMO (你為什麼不需要MU-MIMO)一文中這樣提到:

一個行內人都知道、但很少消費者了解的秘密是:博通Broadcom的雙天線2x2 MU-MIMO設備如果連線到MU-MIMO路由器,會自動退化成1x1單天線的傳輸模式

然後作者再用博通Broadcom的WIFI芯片SAMSUNG GALAXY S7測試,驗證了確實存在減天線的退化情況:連線速度從雙天線的780Mbps退減到單天線的標準速率433Mbps:

而實測傳輸速度降低近20%!也就是說聲稱能提升網絡速度的MU-MIMO技術竟然會令實際網速降低!我們最常用、最有意義的MU-MIMO旗艦手機,卻是MU-MIMO路由器支援度、兼容性最差的。這個答案小u完全沒法接受。然而不僅是接收端有這個問題,路由器端也一樣存在相似的設計不完善問題。

 

ASUS RT-AC88U MU-MIMO實測結果大嚇一跳

ASUS RT-AC88U是用博通Broadcom的芯片,搭配QCA高通的測試設備時候,ASUS RT-AC88U的雙天線表現令人咂舌、MU-MIMO增益竟然是負數 -58%

你還單純地以為MU-MIMO路由器能夠幫你提高網速嗎?

 

MU-MIMO技術不成熟以及認證系統的缺失

MU-MIMO的技術開發尚未成熟、廠家就急著把產品推到市面,導致市面上MU-MIMO路由器形形色色的問題浮出水面、地雷多不勝數,有根本不能支援的MU-MIMO的、有各種兼容性問題的,小U羅列幾個:

  • 早期標稱“MU-MIMO READY”的NETGEAR R7500并未能實現MU-MIMO,最終廠家換芯改版到R7500V2來源
  • 標稱支援MU-MIMO的NETGEAR R8500(售價約$2000HKD)和 ASUS' RT-AC5300(售價約$2500HKD)在測試中驗證MU-MIMO功能并未正常運作(來源1 來源2)。
  • 標稱支援MU-MIMO的ASUS' RT-AC88U (售價約$2000HKD)和 RT-AC3100 支援 MU-MIMO 的固件firmware仍在開發(來源)。後來被揭發有廠家偷偷地更換博通Broadcom BCM4366 B1芯片成為C0版本(而出產產品版本號不作任何說明),根據猜測是因為無法在B1版本的芯片上實現MU-MIMO才改為C0,而AC88U和RT-AC3100正是用BCM4366芯片。
  • MTK芯片的MU-MIMO路由器TP-LINK WDR8620被驗證與高通QCA芯片的存在不兼容導致不能實現MU-MIMO功能(來源)。
  • 關於上述2x2雙天線 MU-MIMO的實現2+2的加速方案,在有生產MU-MIMO的芯片廠家中:BroadcomMarvellMediaTekQualcommQuantenna ,只找到Qualcomn高通一家是提出修正(來源)。

為什麼MU-MIMO像是一個山寨技術一樣,大家都在喊口號,實際兼容性卻這麼差?所有WIFI標準不是都有WIFI Alliance作為認證鑒定,確認其技術規格的兼容性嗎?去WIFI ALLIANCE的網站一查

  • NETGEAR 這麼多款聲稱支援MU-MIMO的家用路由器,沒有任何一款獲得WIFI ALLIANCE對MU-MIMO技術的認證。
  • ASUS 這麼多款聲稱支援MU-MIMO的家用路由器,只有一款:ROG Rapture GT-AC5300獲得WIFI ALLIANCE對MU-MIMO技術的認證。

為什麼市面上聲稱支援MU-MIMO的產品這麼多、通過認證的這麼少?小U留給大家思考。

 

MU-MIMO:路由器史上最精心佈局的營銷

到此相信你已經了解到MU-MIMO是處於理想很美好、現實很醜陋的現狀。各大廠家把一些“半成品”MU-MIMO產品推到市面上,因為技術的複雜性難以被驗證缺陷,然後配合一幫不知所謂的網絡打手推波助瀾。客觀地說,如果你買了一個MU-MIMO路由器,有以下三個可能性

  1. 由於產品設計缺陷或不兼容、導致WIFI失速,關閉MU-MIMO功能反而更快
  2. 使用環境、設備配置不符合MU-MIMO的觸發條件,沒有加速效果或者微乎其微
  3. 符合MU-MIMO觸發條件,在多人傳輸的情況下最多60%的速度提升

然而,在網上幫商家賣貨的打手廣告文只會告訴你買個MU-MIMO路由器就能解決所有問題,你還會相信嗎?:

小U看了這麼多年IT文稿,用“按照字面”意思去瞎猜一個技術的實質我還是第一次看到,絲毫不加粉飾的赤裸裸膚淺,IT編輯是什麼時候發展到這樣的?悲哉

MU-MIMO路由器怎麼買

請緊記,MU-MIMO是“善用閒置天線、打擊偷懶”的技術。如果你是到房間打機就會不穩斷線,MU-MIMO是絕對幫到你的。以下是小總結三個要點:

第一,如果有兩個Router型號其他技術參數都一樣、去掉MU-MIMO會便宜一些的,果斷買不帶MU-MIMO功能的

第二,如果要買MU-MIMO路由器,一定要買可以把MU-MIMO關掉的。買回家還要親自測試一下MU-MIMO功能是打開還是關上實際網速比較快。

第三,MU-MIMO路由器有一些產品是設計上就有缺陷的,絕對不要買。具體型號上面也提到了一些,小U正在分析世界主要品牌的全系列路由器,需要點時間再和大家分享,大家給個LIKE或者SHARE一下本文作為對小U的鞭策和支持吧!

此篇是“2018年如何買Router”技術系列的第二篇文章,如果大家有興趣請LIKE和SHARE一下本文鞭策一下,小U會繼續寫後續幾篇文章和大家分析幾個常見的“宣傳標語”以及如何辨析這些技術口號是否有用、值得投資::

  1. 802.11ac夠玩4K嗎?你需要一個多快的Router?
  2. Router廠家永遠不會告訴你:MU-MIMO竟然會令網速變慢?!(本文)
  3. 802.11ac WAVE2 真的會提升網絡速度嗎?
  4. 802.11ad 是取代ac 的下一代新制式?
  5. 三個臭皮匠勝過...?Mesh Wifi 無線產品值不值得買?

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2 Comments
  1. Reply
    coolerch 十一月 13, 2017 at 4:41 下午

    After reading your words, I determined to cancel the order of RT-AC88U. Thank you for your analysis of the MU-MIMO technology.

    • Reply
      upsangel 十一月 15, 2017 at 9:00 下午

      你好!多謝你的來訪,你的支持喺我繼續的動力!

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by Upsangel