您真的需要那麼多支天線嗎—淺談MU-MIMO

很多朋友對右圖的照片應該不陌生，我們常常會看到網路上在販售這種多支天線的無線AP，有些人甚至會有天線愈多愈好的迷思，然而天線愈多真的愈好嗎？事實上這個問題要看可能同時以無線上網的人數而定。

簡單的來說這類多支天線的AP是以每兩支天線一組的方式同時提供四個使用者存取無線網路，這種技術稱為MU-MIMO（Multi-Users, Multiple-Input and Multiple-Output），這是從IEEE 802.11ac wave 2開始支援的一種技術，因此，如果您的家裡人丁旺盛才有需要使用到八支天線，一般的小家庭基本上並不需要買到這麼多支天線的AP。

以下進一步說明各階段無線網路存取技術的演進：

• IEEE 802.11 a/b/g—只能支援SISO（Single-Input and Single-Output），即使AP與行動裝置都有多支天線，但仍然只選用訊號最好的一組天線進行傳送與接收。

• IEEE 802.11n—開始支援多支天線同時傳送及接收（MIMO/ Multiple-Input and Multiple-Output），但是單一時刻只能允許一個使用者存取無線網路（SU-MIMO/ Single-Users, MIMO），搭配使用40 MHz的頻道寬度，理論值可以支援高達600 Mbps的無線網路頻寬，但是必須AP與行動裝置都各有四支天線（4x4）。

  頻道寬度	模式	天線安排	最大速率
  20 MHz	1x1	1Tx/1Rx	72.2 Mbps
  40 MHz	1x1	1Tx/1Rx	150 Mbps
  20 MHz	2x2	2Tx/2Rx	144.4 Mbps
  40 MHz	2x2	2Tx/2Rx	300 Mbps
  20 MHz	3x3	3Tx/3Rx	216.7 Mbps
  40 MHz	3x3	3Tx/3Rx	450 Mbps

• IEEE 802.11ac wave 1—同樣支援SU-MIMO，但是一個頻道的寬度可以切到80MHz，在2x2的天線搭配下，可以使無線網路頻寬增加到866 Mbps。

  頻道寬度	模式	天線安排	最大速率
  40 MHz	1x1	1Tx/1Rx	200 Mbps
  80 MHz	1x1	1Tx/1Rx	433 Mbps
  40 MHz	2x2	2Tx/2Rx	400 Mbps
  80 MHz	2x2	2Tx/2Rx	866 Mbps

• IEEE 802.11ac wave 2¬—開始支援MU-MIMO，並且單一頻道寬度可以切到160 MHz，在2x2的天線搭配下，可以使個別無線網道的頻寬增加到1.73 Gbps。

  頻道寬度	模式	天線安排	最大速率
  40 MHz	1x1	1Tx/1Rx	200 Mbps
  80 MHz	1x1	1Tx/1Rx	433 Mbps
  160 MHz	1x1	1Tx/1Rx	866 Mbps
  40 MHz	2x2	2Tx/2Rx	400 Mbps
  80 MHz	2x2	2Tx/2Rx	866 Mbps
  160 MHz	2x2	2Tx/2Rx	1.73 Gbps

• IEEE 802.11ax（即為WiFi 6）

  頻道寬度	模式	天線安排	最大速率
  40 MHz	1x1	1Tx/1Rx	287 Mbps
  80 MHz	1x1	1Tx/1Rx	600 Mbps
  160 MHz	1x1	1Tx/1Rx	1.2 Gbps
  40 MHz	2x2	2Tx/2Rx	574 Mbps
  80 MHz	2x2	2Tx/2Rx	1.2 Gbps
  160 MHz	2x2	2Tx/2Rx	2.4 Gbps