“双千兆”时代，2×2 MIMO“智”家有方

随着千兆城市、万兆城市建设的深入，千兆宽带用户渗透率持续上升，加速运营商智家业务额普及与新应用的落地。

据工信部，截至今年7月，中国千兆宽带用户数累计达1.9亿户，比2023年年末净增2684万户，占总用户数的29%，较2023年年末提升3.3个百分点。三大运营商在2024年上半年度报告中，也都汇报了智慧家庭业务所取得的显著成绩。

千兆宽带用户数量的持续上升，促进FTTR、家庭组网等智家业务的蓬勃发展，也不断催生运营商新数智业务交付能力的生成。那么，如何在家庭场景下，部署一张高品质千兆网络环境，加快智慧家庭相关业务的普及?

寻找合适的Wi-Fi技术

部署一个高品质的“双千兆”家庭网络环境，不仅需要千兆光网的接入，还需要稳定高速的Wi-Fi无线网络支持。

当前，Wi-Fi 6已经在家庭网络环境下得到普及，更先进的Wi-Fi 7技术也将规模商用。而部署稳定无死角的Wi-Fi网络，家庭网关和路由器必不可少。伴随Wi-Fi技术的升级，家庭网关和路由器也在不断迭代，支持MIMO技术已经成为新一代家庭路由器的标配。

从技术角度来看，MIMO技术的应用能够增加空间上调制解调的数据，也就是说MIMO技术越高阶，其所传输带宽就越大，能够获得更快的网络速度，因此2×2MIMO、3×3 MIMO、MU-MIMO等技术都在不同路由器产品中落地。那么，哪类路由器的使用体验更好?

技术专家认为，MIMO系统始终需要由发送和接收两端的能力共同决定最终效果，现有主要使用Wi-Fi技术的终端设备主要有手机、平板、笔记本电脑等。受限于空间和功耗散热等，手机往往都采用2×2 MIMO设计。以木桶原理推断，无论Wi-Fi路由器设计多少MIMO能力，最终只能实现对接手机的2×2 MIMO的效果。

当然，路由器可以通过MU-MIMO，将不同数据流同时传输给不同的终端设备，实现多用户并发吞吐收益。但Wi-Fi路由器采用全向天线，考虑到家居条件下环境反射等影响，实际无法做到信号的完全定向。路由器发给不同用户的空间流会相互干扰，导致终端设备无法分离出发给自己的信号，很难获得收益。

与此同时，与更高阶的MIMO系统相比，2×2 MIMO在硬件成本、功耗以及解调算法复杂度等方面均有所降低。随着MIMO阶数的增加，解调算法的复杂度会按N的3次方增长，导致成本和功耗的显著增加。而2×2 MIMO则能在保证传输效率的同时，有效控制成本和功耗，实现性价比的最大化。

显然，在家庭场景下，采用2×2 MIMO技术的Wi-Fi路由器是较为合适的选择。

落地较优的组网方案

2×2 MIMO技术在家庭场景下具有较高的性价比，那么能否成为运营商智慧家庭组网方案的较优解?

在业务实践中，很多用户都将Wi-Fi信号覆盖能力，作为衡量家用Wi-Fi组网方案优劣的重要指标之一，甚至是首要指标，而家庭组网方案的制定与实施又取决于用户实际的居住环境。

在中国，城市里面大部分是多层商品房，多采用钢筋水泥承重墙或者砖墙;农村自建房，采用砖混材质的多层住宅居多。对于钢筋水泥承重墙，Wi-Fi信号很难穿过。对于砖墙，Wi-Fi信号一般只能穿一堵墙，无法穿两堵墙。要解决Wi-Fi覆盖问题，必须将Wi-Fi拓展设备通过有线的方式，部署到不同的房间，才能确保每个房间都有较强的Wi-Fi信号覆盖。

针对中国居住环境，运营商在经过长期探索中发现，采用2×2 MIMO技术的主Wi-Fi设备与FTTR组网的方式是解决全屋高速覆盖问题的较优组网方案。某家运营商家庭组网工程师认为，采用这种方案进行智家组网具有三大优势。

一是2×2 MIMO技术对单个Wi-Fi设备的覆盖能力要求不高，且Wi-Fi设备彼此间干扰较小；二是得益于国内运营商成熟高效的装维服务能力，能在办理宽带之时就帮助用户完成全屋Wi-Fi拓展设备的安装；三是FTTR是光纤走线，具有大带宽、布线灵活、耐用等特点。

所以，综合性价比来看，将2×2 MIMO技术的Wi-Fi设备部署在光纤入户处，其他的房间如需拓展高速Wi-Fi的，可通过FTTR组网方案来解决。

总体而言，由于居住环境会影响到家庭Wi-Fi设备和组网方案的选择，消费者因选择最适合的方案。就国内而言，采用2×2 MIMO技术的主Wi-Fi设备完成光纤入户区域Wi-Fi覆盖，配合FTTR组网实现高速Wi-Fi的全屋拓展，是当前较为优秀的解决方案。

繁荣2×2 MIMO产业生态

运营商智家业务的广泛开展，培育了一个不断繁荣的智家产业生态，Wi-Fi路由器产业是其中不可忽视的力量。

Wi-Fi路由器的核心是芯片。一谈及芯片，制程工艺与本土化总是绕不开的话题。当前，半导体行业对芯片制造工艺的成熟度进行了划分，28nm以下(如7nm、14nm)为先进工艺，28nm及以上为成熟工艺。

采用2×2 MIMO技术的家庭路由器复杂度不高，尺寸也不需要做到非常小，对芯片制程工艺的要求也不高，成熟工艺制造的芯片即可满足要求。同时，家庭路由器是海量产品，全球每年有6千万以上发货需求，对芯片产能需求非常大。

当然，也看到，有很多厂商主推采用高阶MIMO技术的家庭路由器，此类路由器对芯片性能的要求较高，成熟工艺难以支撑，需要采用先进工艺制造。但是出于前文所述的原因，此类路由器在实际使用中性能发挥十分有限。

而本土半导体产业发展的特点是成熟工艺的技术自主可控且产能充足，而先进工艺的技术尚在爬坡阶段且产能较低。因此从家庭路由器的实际需求出发，采用本土半导体厂商成熟工艺制造芯片，培育和繁荣2×2 MIMO家庭路由器全本土化产业生态，才能推动国内半导体产业链良性、健康发展，同时将国内的先进工艺产能留给高性能芯片赢下中美科技竞争。

在近年来国家数字化发展的历史进程中，互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程。加快推进数字化转型，是“十四五”时期建设网络强国、数字中国的重要战略任务。

与此同时，信息安全的需求日益凸显，芯片是支撑国家数字化发展战略的重要基座，国产芯片是维护国家信息安全的重要途径，家庭路由器选择国产芯片也是国家信息安全战略的重要支撑。

因此，补链强链采用2×2 MIMO技术的家庭路由器产业，重点培育相关本土化产业生态，应是行业发力的一个重要方向。

采写：高超

编辑：晓燕

指导：辛文

通信第一播报