当前市面上Wi-Fi路由器很多，用户往往面临选择困难症的问题。以支持Wi-Fi 7的TPLINK路由器为例，BE3600支持2×2 MIMO，BE5100支持3×3 MIMO。如何选择一款适合自己的网关呢？本文从技术角度分析一下MIMO规格的选择问题。
MIMO通过多空间流提升协商速率
MIMO（多输入多输出）技术，实际是增加了空间上调制解调的数据。以2×2 MIMO来说，可以调制2份数据流来成倍提高传递速率，在无线通信中被广泛使用。
产品设计时，利用天线的间距和角度，可以构成多条传输路径，以实现承载成倍的通讯数据而提升带宽。下图所示是一个典型的MIMO系统，其中X为输入信号，Y为输出信号，H为信道矩阵。由矩阵理论可知，H矩阵的秩决定了输出Y的维度，也叫MIMO空间流数。
对于Wi-Fi路由器来说，设计更多的天线和MIMO就一定能够实现N倍的带宽提升吗？接下来我们深入剖析一下。
由于STA规格限制，Wi-Fi路由器支持2×2以上MIMO不能提升协商速率
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，现有主要使用的STA是手机、平板等。受限于空间和功耗散热等，手机都是2×2 MIMO设计。由上面的矩阵理论分析可知，无论Wi-Fi路由器设计多少MIMO能力，最终MIMO规格取决于AP和STA最较少的天线数，即只能实现对接手机2流MIMO的效果。
下图是一个3发2收的MIMO系统，按照上面的矩阵理论，可以写为：
3*2 MIMO示意图
根据线性代数理论，已知Y1和Y2，以及H矩阵，无法解出X1，X2，X3，无法传输3份不同的数据，即无法支持3条空间流。
国内使用FTTR组网解决覆盖问题，不适合再用高MIMO规格提升覆盖，此时单热点覆盖太强，反而会导致不同热点之间相互干扰
MIMO技术允许多个天线同时发送和接收多个信号，利用调制技术可以实现能量和空间信号叠加而提升信号覆盖范围。一般而言，考虑到实际家居环境导致信号反射交叠等，也就是增加几个dB的信号强度而已。
但增加天线可以解决覆盖问题吗？一般而言，12cm厚度砖墙的衰减在20dB左右，24cm砖墙的衰减在25dB左右，承重墙的衰减在30dB左右。如果是斜穿，相当于增加了墙体厚度，衰减值更大。增加天线带来的增益，远小于墙体带来的衰减，因此增加天线并不能解决穿墙覆盖的问题。Wi-Fi信号一般只能穿1堵墙，如果户型较小，不同MIMO规格的差别不大，如果户型较大，增加MIMO也不能解决问题，建议通过FTTR、网线组网等方式解决。
高阶MIMO理论上可以通过MU-MIMO提升多用户并发吞吐，但Wi-Fi路由器上很难获得收益
AP可以通过MU-MIMO，将不同数据流同时传输给不同的STA，每个STA只接收发给自己的信号，从而在AP的MIMO规格较高，STA的MIMO规格较低时，获得多用户并发吞吐收益。无线蜂窝5G技术的Massive MIMO，正是使用了MU-MIMO技术。
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STA无法分离出发给自己的信号，很难获得收益。
高阶MIMO会导致成本功耗大幅度上升
更高阶MIMO，会增加Wi-Fi路由器的成本和功耗。对于MIMO解调算法，阶数增加导致复杂度按N的3次方增长，显著增加成本和功耗，投入产出不成正比，性价比不高。
总结：从技术角度看，2×2 MIMO是Wi-Fi路由器的最合适的选择
综合前面的技术分析，可以给用户以下几个结论和建议，以供参考：
1、受限于当前主流终端STA（手机）的规格，最大只能支持2流的传输能力，增加AP天线数，无助于MIMO空间流能力提升。
2、MIMO的规格增加，带来的覆盖收益，不足以弥补家居的Wi-Fi信号的穿墙损耗， FTTR组网是更好的解决思路。
3、家居场景应用，受限于设备尺寸、用户位置等约束，很难支持更高空间流，MU-MIMO也很难获得收益，高阶MIMO的实际价值有限。
4、MIMO的规格增加，成本和功耗按N的3次方增加，性价比不高。
因此，从技术角度看，2×2 MIMO是Wi-Fi路由器的最合适的选择。
