多一些真诚,少一些套路,无线路由器不完全科普避坑指南
随着响应国家“提速降费”的号召,国内三大电信运营商都近年来都开始进行提高网速、降低资费的改革。除了手机流量资费降费外,家庭宽带业务也在进行免费提速业务。现在,家庭宽带基本能达到100M速率,就在刚结束的双11、双12活动中,电信运营商们也推出了低价300M的宽带业务,并且已经有值友反馈安装完成、测试速率达标。再加上近年来WI-Fi设备的普及、智能家居的出现,使得无线路由器成功“上位”,变成了家庭最重要的电子产品之一。
虽然无线路由器已经普及了好几年了,但是我们对它的参数其实还是比较“懵懂”:为什么我买的无线路由器有6根天线,在卫生间里上网却没信号、为什么我买的“千兆路由器”,两台电脑之间传输文件每秒却只有十几兆、为什么手机WiFi满格,看个视频还是这么卡……是我们的布局有误还是厂商在偷工减料,那又如何分辨路由器里哪些功能是我们必须要用的,哪些功能又是厂商吹嘘出来增加卖点的,想要看清这些,我们首先要用比较专业的知识来武装自己,才能不被忽悠,选出自己喜欢、合适的路由器。那这篇文章小编就给大家科普一下无线路由器的基本知识,让小白们少走弯路少掉坑。
一、百兆路由器&千兆路由器&全千兆路由器
现在市面上的百兆路由器,就是指有线端口速率为百兆(100Mbps)、无线传输速率低于千兆(1000Mbps),一般常见为450M无线路由器、300M无线路由器,这个比较好理解,就不赘述了。千兆路由器和全千兆路由器(有的商家命名双千兆路由器)有什么区别呢。它们的区别就在于有线端口的传输速率,也就是WAN口和LAN口,只有当有线端口达到了1000M,同时,无线传输速率之和高于1000M,才能叫做真·千兆无线路由器。
举个例子,当家中宽带接入达到200M时,即使使用了所谓的双频AC1200M(或更高)无线路由器,但如果其WAN口依然是百兆端口,那理论上最高的下载速度依然会是12.5MB/s。
之前提到的150M、300M、1200M的“M”其实应该写作Mbps,Mbps=Mbit/s即兆比特每秒,是指设备的的数据交换能力,也叫“带宽”。1Mbps=131072字节/秒=0.125MB/S,所以所得到的的12.5MB/s是按照100Mbps*0.125MB/s=12.5MB/s,也可以当成100Mbps÷8=12.5MB/s换算得来。
还有,这个M并不是“米”的意思,不是能传输1200米。
并且,根据行业规范来看,一台1200M的无线路由器,并不是两台设备之间最大的传输速率能达到150MB/s,而是5GHz无线速率可达到867M,2.4GHz无线速率可达300M,同时可高达1200M,代表了两个无线频率可与无线设备最大连接能力之和。
这么说来,路由器的实际外网网速符合木桶效应,取决于最小端口的传输速率,无线速率再高,WAN口限制在了100M,也是浪费带宽,最多是两台设备通过无线内网传输能快一点而已。
二、天线越多信号越好
嗯,这个绝对是一个伪命题,天线的数量与无线路由器的信号、穿墙能力、覆盖范围都是没有关系的,而且,天线数量过多的路由器很有可能是为了增加卖点,混淆概念而制作的假天线。
现在我们来算一下,一个无线路由器应该有的天线数量。现在市面上常见的的无线传输标准是802.11n和802.11ac,其中802.11n协议,单根天线最高传输速率为150Mbps,使用2.4GHz,如果一个无线路由器宣称是“300M无线路由器”,那应该是两根天线,同理,450M无线路由器就会有三根天线;802.11ac协议下,单根天线最高传输速率为433Mbps,使用5GHz。802.11ac协议是透过5GHz频带提供高通量的无线局域网,所以,一台1200M的双频无线路由器,无线速率一般是2.4GHz:300Mbps、5GHz:867Mbps,那么可以推算出:
5GHzWiFi速率867Mbps=433.3*2,2根天线
2.4GHzWiFi速率300Mbps=150*2,2根天线
也就是说一台常规的1200M无线路由器应该有4根天线,两根2.4GHz(802.11n)的天线,两根5GHz(802.11ac)的天线。
上图截自360无线路由器P1商品介绍页面
说完常规,再说个不常规的,小编家中使用的是华硕 RT-AC66U B1路由器,双频1750M,其中2.4GHz:450Mbps,5GHz:1300Mbps,按照刚才的公式,可以算出应该是6根天线,但是实际只有三根天线,这是因为一些中、高端的无线路由器采用了特殊的双天线设计,在一根天线里可以发射/接收 2.4GHz/5GHz两个频段的信号,从而让11n和11ac双路天线实现了“二合一”,拆开来讲还是6根天线。当然还有像3200M的三频路由器的,我们本次就不多讲了。
三、内置天线信号不如外置天线信号好
刚讲完天线的数量,一根根“屹立”在路由器之上的天线确实显得雄伟壮观,即使没有增强信号的功能,看起来也确实比内置天线的无线路由器要“踏实”许多,内置天线就显得单薄了许多,总觉得没有天线信号会不好。其实举一个很简答的例子就能说明这个问题:手机现在还能找到外置天线吗?记得90年代的香港电影,大老板们拿出“大哥大”,拔出天线接电话的样子还会浮现在脑海里,但是现在的手机,天线早就隐藏在机身里了。再说回路由器,外置天线可调角度,工艺较简单,内置天线工艺相对复杂,也无需调节天线角度,在出厂之前都会进行最优化调节,直接使用就好了。你若是一个喜欢简单、简约设计风格的人,那用内置天线的无线路由器是没有问题的,毕竟无线技术已经比较成熟了,不要再担心这个话题了。
那决定路由器信号好坏的因素是什么呢——发射功率。发射功率越大,信号自然越强,覆盖范围也就越广,但国家工信部有规定,无线路由器的发射功率最高不能超过100mW(20dbm),无论路由器中装了多少PA(信号放大器),最高功率是不能超过规定值的,不然无法进入市场。那在发射功率严格控制的情况下,我们就要关注怎样能让路由器更稳定、更长久发挥它的最大功能,那就说到了WI-Fi的芯片。目前市面上比较不错的芯片方案是美国的博通、高通、Marvell,台湾的瑞昱(Realtek)、联发科。他们涵盖了国内高、中、低端市场无线路由器的芯片方案,每个厂家都有自己的设计方向和产品定位,而且技术也是比较成熟的,可以作为选购时的参考。
说到信号强弱,很多商家都在说自己的天线是5dBi、6dBi,那这个“dBi”又是不是越大信号会越强呢?
dBi是全方向性天线的功率增益的单位。
从图中我们可以看出,在无线路由器发射功率不变的情况下,dBi的数值越大,增益越高,传输距离相对会远一些,但是垂直角度会变小,相反,dBi数值越小,增益虽然小了,传输距离也近了,但是垂直角度会变大。
一些厂商打着“穿墙”的卖点,把天线信号的增益增加到7、8dBi,虽然传输距离远了,但是垂直覆盖面积就会变窄,容易出现信号死角。一般家庭住宅面积,3-5dBi其实就能应付日常使用了,如果户型比较复杂或者属于老式小区,墙体比较厚,还是建议使用Mesh、AP、电力猫等设备,用信号中继来实现全屋覆盖网络。
四、MU-MIMO技术到底是个啥
现在市面上越来越多的无线路由器都在宣传支持“最新的MU-MIMO技术”表示可以同时与多台终端进行数据交换,多人在线网络依然流畅,玩游戏延迟更低,不卡顿……那这个MU-MIMO到底是个什么技术,与SU-MIMO又是什么关系呢。
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量。
SU-MIMO是Single-User Multiple-InputMultiple-Output的速写,是指在同一时间同一频段内,路由器只能够与一个客户端设备通信。因此即便客户端设备不能完全占用路由器的无线带宽,那路由器也无法将剩余带宽分配给其它设备使用。举个例子,一台无线路由器同时连接了1、2、3、4 四台终端,数据交换的顺数是1>2>3>4>1>2>3>4,当终端过多时,就会出现等待通讯的情况,网络卡顿就出现了。并且,如果终端是单天线接收的话,那无线路由器也只会用单天线进行通讯,浪费了带宽资源。
小编简单的做了一个4天线的SU-MIMO的无线路由器和4个单天线终端的通讯示意图。每个设备排队进行通讯,浪费了天线资源,加大了等待通讯的时间。
对于这种的“资源浪费”,MU-MIMO技术应运而生,它支持多个设备同时和路由器同时进行通信,属于802.11ac 第二代技术,在特定情况下,它能使多台终端设备无需排队,同时进行数据交换,免去了等待通讯的情况,减少网络卡顿的出现。
从示意图中可以看到,带有MU-MIMO技术的路由器可以使4个终端同时进行通讯,理论上确实缩短了通讯等待的时间。
听起来确实是一个不错的技术,但是,既然说到特定情况,那在什么特定的情况下才能完全发挥MU-MIMO的作用呢,第一点就是连接的终端也必须支持MU-MIMO技术而且要和无线路由器芯片出自同一厂商。因为不同芯片间的MU-MIMO技术目前兼容性很差,比如路由器使用的高通的芯片方案,你的电脑是intel的无线芯片方案,效果就不会很大。
很多厂商并不会给出终端需同时支持MU-MIMO技术的提示,有时询问客服,客服还表示无需任何前提就可以使用这项技术。
而且,如果该网络下如果只有一个设备(芯片相同的情况下),或者只有一台支持MU-MIMO技术的终端,其他都为非支持MU-MIMO技术的终端,也是没有提升效果的。那是不是设备越多传输速率也越快呢?当然也不是,最新的802.11ac wave 2技术最高支持4*4 MIMO(4发射,4接收),最多也只能同时对4台(均为1*1MIMO)设备进行同时数据交换,超出数量或者多几台2*2MIMO、3*3MIMO的设备,再或者终端均是3*3MIMO的终端,又要进行通讯排队的情况,实际效果并不理想。
总的来说,MU-MIMO技术确实有它的优点,但是就目前来看,限制确实太多,很难发挥出它的最高效率,而且,也并没有像某些厂商宣传的那样,没有任何门槛就能进行多设备同时传输。可能在不久的将来,当MU-MIMO技术的终端普及、各大芯片厂商的互相兼容性改善,这项技术确实还是不错的,但就现阶段的网络环境来讲,这项技术的作用远远没有厂商所宣传的那样好。
讲了这么多,估计值友们对无线路由器的选购多少有点主意了,小编虽然查阅了许多相关资料,但难免有纰漏或者不对的地方,语言组织也可能并不是很严谨,欢迎值友们提出指正一起讨论 ,或者大家还对无线路由器有什么不明白的地方可以在下面留言,如果问题比较多,小编会组织一下问题,再开一篇文章来为大家解答。
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