8款MIMO产品测评及技术介绍

大约一年多以前，你是不是密切关注那些扩展传输范围与提高传输速度的WLAN技术的应用？我了解到有三类这样的产品分别采用了三种不同的技术手段，声称用户可把他们的家庭无线局域网整合在一起使用，它们都可为其提供更高的速度和更大范围的传输距离。在这三种无线网络技术中，比较有优势的是Airgo Networks公司的True MIMO，采用这种技术的代表性产品是Belkin公司的“Pre-N”系列路由器和无线网卡，它们在性能上能轻而易举地打败采用另外两种技术的其他产品。

后来，各种MIMO技术的产品层出不穷，在WLAN市场上抛起了一场MIMO产品的风暴，大大小小的终端销售商货架上都出现了这样的产品。有意思的是，不知何故各个生产厂商都在他们的产品名称中加入了MIMO这个术语。当然，对一般人来说，MIMO产品已成了一个新的“黑盒子”（至少在消费级WLAN产品领域是这样的），并且消费级WLAN设备的供应商都希望用户掏空他们的钱夹，再次把无线网络中的设备更新为这样的产品，做一次勇吃螃蟹的人，来享受新技术带来的便利。真正的，这一次毫不夸张，千真万确，使用这种技术的产品的确能够解决无线网络盲点带来的不便，而这样的情况在我们的家庭无线网络中是经常会碰到的。

在本文中，笔者收集了市场已经销售的八款不同的无线路由器和网卡，它们约大多数都使用了不同规格与标准的MIMO技术，只有一款产品是没有使用MIMO技术的，但它也声称可提高无线性能和扩大信号的覆盖区域，我们就使用这些产品来比较一下它们性能方面的差别。在笔者以往进行的无线产品的测试中，一般只是在室外简单地进行一下测试来看看到底哪一款产品的信号覆盖范围最大，它们的信号能到达多远的地方，这一次不同，我们使用的是室内测试――由于这是大多数消费者使用无线设备所采用的方式，毕竟在室外使用无线产品的用户还是相当少的。

　本次测试所关注的产品

另外，在本文的最后一部分，还给各位读者介绍了一些有关MIMO技术的背景，简单的实现原理，以及MIMO技术标准化等方面的一些相关知识。并且，在下文的对MIMO技术的简单分析部分中，我们会给大家简要地来分析一下现今市面上几大主流MIMO技术各自的优势与不足之处，并对相关的技术名词也作了详细的解释。

在这次的测试中，我们也开发了一套新的系统，使用了一种新的计分方法，充分考虑到各种不同的产品在数据吞吐方面的变化和速度方面的差异。由于现在的无线局域网的应用除了那些对时间响应较不是很在意的web网页浏览、email收发、文件传输应用程序等方面外，正日益使用在对时间敏感程度较高的游戏和多媒体流播放等其他方面。由于这些应用方面的变化，我们在试用中设备的摆放位置、测试方法和以及不同的应用能够产生不同的结果，并且在某些情况下还能够引起一些意想不到的结果。首先下面让我们来结识一下这些将会使用到的无线产品吧。

相关知识：MIMO技术

MIMO技术可以简单的认为多进多出（MIMO：Multiple Input Multiple Output）技术，是在上个世纪末美国的贝尔实验室提出的多天线通信系统，在发射端和接收端均采用多天线（或阵列天线）和多通道。因此我们今天看到的MIMO产品多数都不只一根天线。（如上图）。MIMO无线通信技术的概念是在任何一个无线通信系统，只要其发射端和接收端均采用了多个天线或者天线阵列，就构成了一个无线MIMO系统。MIMO无线通信技术采用空时处理技术进行信号处理，在多径环境下，无线MIMO系统可以极大地提高频谱利用率，增加系统的数据传输速率。MIMO技术非常适用于室内环境下的无线局域网系统使用。采用MIMO技术的无线局域网系统在室内环境下的频谱效率可以达到20～40bps/Hz;而使用传统无线通信技术在移动蜂窝中的频谱效率仅为1～5bps/Hz，在点到点的固定微波系统中也只有10～12bps/Hz。

“MIMO”一词泛指任何在传送器部分具有多重输入，与在接收器部分具多重输出的系统。虽然MIMO系统可能包含有线连结的装置，但整个系统通常是无线系统，例如多重天线系统、3G行动电话系统(无线系统)中所使用的Code Division Multiple Access(CDMA)系统，甚至是使用多条电话线多方通话(crosstalk)的DSL系统(有线系统)。MIMO并不是单一概念，而是由多种无线射频技术所组成，因此我们必须充份了解MIMO的运作和效能。当应用于WLAN时，有些MIMO技术能与现时的WLAN标准（如802.11a、802.11b与802.11g）相兼容，因而能扩充其传输范围；相反，有些MIMO技术则只能用于与一般WLAN标准不相容的MIMO装置。

待测试产品

笔者所收集到的这些以供测试的产品，基本上包括了现在MIMO市场上比较常见的，消费都接触得比较多的各种型号，它们的名字有些你可能很熟悉，但有些你可能根本就没有听说过。顺便说一下的是，由于某些原因，笔者没有得到Linksys在这方面的相关产品，所以，稍微有点遗憾。

Airlink101是一家小型的网络设备供应商，我们知道他们主要是为Fry's Electronics公司的电子超市和Outpost电子商务网站的消费者提供产品。笔者之所以把他们的产品也加入以这篇文章中主要是因为这些的产品是使用来自RaLink（雷凌科技）的芯片，RaLink是一家台湾的芯片供应商，主要是生产低成本的无线网络芯片，在WLAN芯片生产厂商竞争异常残酷几乎没有什么剩余空间的无线领域也拥有自己的一席之地。Airlink的路由器在本次所测试比较的这些产品中也是唯一一款拥有不能够伸缩天线的MIMO产品，并且它的价格也是所有产品中最低的（至少在笔者写这篇文章时是如此）。我们这次测试使用的是他们的AR525W MIMO XR 802.11g无线路由器和AWLC5025 MIMO XR™ 802.11g无线Cardbus 网卡。

在本次测试中，我们拿到了Belkin的两套MIMO产品（路由器和无线网卡），都是使用的Airgo Networks公司的芯片，一套是Pre-N系列设备，包括F5D8230-4 Wireless Pre-N路由器和F5D8010 Wireless Pre-N笔记本网卡，使用的原始2×3 （两个发射，三个接收频道）TrueMIMO芯片；另一套是最新产品，价格更低廉的F5D9230-4 Wireless G Plus MIMO路由器和F5D9010 Wireless G Plus MIMO笔记本网卡，使用的是2×2 TrueG芯片。我们准备测试一下这两者之间性能到底有什么不同。如果各位读者查询一下它们的最新价格，可能会发现Pre-N路由器的价格已经下降了很多，基本上与G Plus系列之间的差距没有多少了，本来G Plus产品是想在价格上保持一定空间来提供竞争优势，这对用户来说可是一个好消息。请看下图。

Buffalo Technology的Turbo G High Power产品并没有使用MIMO技术，代之的而是使用的Broadcom公司的芯片，可支持“125 High Speed Mode”（即最初的Speed booster技术）和“BroadRange”技术。不过Buffalo也生产价格更高的基于Airgo芯片的产品，但他们正在正在推进其High Power产品线作为MIMO的低成本产品的另一选择。但现实不利的情况是，MIMO产品的不断下调正对Buffalo实施的高价的产品策略施加越来越的强大的压力，尽管看起来他们也极力想把价格保持在一个比较合理的水平，使这个MIMO产品的价格足够低，以对那些潜在的购买者来说具有相当大的吸引力。我们这次使用的是他们的WHR-HP-G54 AirStation Turbo G High Power 无线智能路由器和WLI-CB-G54HP AirStation Turbo G High Power 无线笔记本网卡。

D-Link公司推出了他们的DI-624M Super G MIMO无线路由器产品，首次尝试在MIMO领域展露一下身手，不过这款产品在以往的测试中并没有给试用者带来多大的惊喜，而且我们也没找到这款产品来作测试。但D-Link公司得到了Atheros公司的提供的VLocity芯片，重新设计生产另外的MIMO产品，幸运的是我们得到了他们基于这种芯片的DI-634M无线路由器，来看看它的表现到底如何。

很明显的是，D-Link公司所尝试的首款MIMO产品所遇到的大部分问题是来自于它的路由器终端，因为我们所得到的DWL-G650M无线笔记本网卡也是与前一款产品配合使用的。我们这次测试使用的是他们的DI-634M Wireless 108G MIMO路由器和DWL-G650M Super G MIMO无线笔记本网卡。

NETGEAR公司的RangeMax系列产品依旧还是代表的在MIMO技术领域的另一种不同技术标准，它使用的是Atheros Super-G芯片和来自于Video54（最近称之为Ruckus Wireless）的波束成型天线（beam-forming antenna，也叫聚束天线）技术。当然，如果有非Super-G的设备在其无线信号的覆盖范围之内，任何一款使用Super-G的channel-bonding Turbo模式的产品在进行调整数据吞吐时都不会产生突然的峰值传输速度。测试中用到的设备是WPN824 RangeMax无线路由器和WPN511 RangeMax无线网卡。

说到Ruckus公司，它除了给NETGEAR公司的RangeMax路由器提供“BeamFlex”天线技术外，这家公司也坚决地推出了它自己这方面的产品。他们的多媒体AP和客户端网卡也使用的是Atheros生产的芯片，不过没有任何迹象显示使用Super-G的Trubo（channel-bonding）模式。这就意味着使用Super G Trubo的产品也并不会在既有MIMO设备也有非MIMO设备的环境下产生突然的峰值传输速度，但如果在信号的覆盖范围之内有普通的802.11b/g设备，它们也不会在数据吞吐量方面把速度降低下来。

Ruckus公司的主要目标中在glitch-free无线视频和音频方面，因此它们的产品也包括了其专利的SmartCast QoS技术（这个专利技术还有待确定）。不过，我们在本次测试中选用了Ruckus公司的产品是想来具体测试一下看实现了BeamFlex技术的产品与NETGEAR RangeMax产品线之间的差异，并且我们也想了解一下看在客户端方面一个很优秀的天线技术到底有什么明显的不同发生，能带来什么值得注目的变化。这次使用MF2900 802.11b/g 多媒体AP和MF2501 802.11b/g多媒体无线网卡来进行测试。

ZyXEL的XtremeMIMO系列依旧还是使用双天线基于Atheros芯片设计方案的另一种选择。如同D-Link公司的DI-634M一样，这次我们测试使用的X-550路由器也包含了Ubicom公司的StreamEngine QoS技术。这种QoS技术在无线性能的提升方面并起不到任何的作用，但使用这种技术的话可有助于我们更好充分地利用有限的因特网上传带宽，在现如今的条件下，可能约大多数用户的上传带宽是很有限并不能够完全满足要求的。