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AC2400! AC3200! 是数字游戏还是越大越好?分析最新AC WIFI制式

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一年前,AC的路由器才初露苗头,接近1000元的售价让很多用家都望而却步。一年后的今天,AC路由器开始加速普及,而AC WIFI制式的数值在半年间竟然差不多翻了3倍:从AC1200 -> AC3200,商品的标称速度达到“3200Mb Router”,不禁让人惊呼:cat6 LAN线最快才是1Gb的速度,AC WIFI的3200Mb 不就约等于3.2Gb、3倍于有线的速度?! 但事与愿违,不少冲着“AC大数字”购入AC Router的朋友发现速度并没有几倍式的大跃进,连LAN有线1Gb速度的一半都达不到。冷水从头泼来,原来“AC大数字”只是商家包装技术的宣传手法,只有了解AC WIFI制式背后的原理,才能明白什么规格才适合自己。Smallnetbuilder的主编有一段话是很经警的,我引用此作为全篇文章的引子:


“WIFI行业调教我们的潜意识觉得印在包装盒上那个更高的理论连接速度就是解决所有WIFI问题的良药:接收不好?买个新的“大数字Router”;YouKu、YouToBe不顺?买个新的“大数字Router”。很多WIFI设备一起使用?买个新的“大数字Router”。 ”  – 路由器的“大数字”游戏

其实AC2400和AC3200两个最新的AC制式,分析其高昂的价钱是否对实际应相应的好处。

AC WIFI隐藏的问题:混合制式的速率损失




混合WIFI模式导致的掉速
实际测试表明,当5Ghz WIFI频段同时传输802.11n 和 802.11ac 的WIFI时候,速率会有约30%的掉速:

这其实不是一个新话题,在802.11n的年代,已经有不少文章指出如果2.4G WIFI同时传输b/g/n模式的话,速度会衰减。但近来市面太少不支持802.11n的老旧设备了,小编也淡忘了这个问题。相同地在5Ghz频段,同时传输n和ac的数据,会拉低速度,因为在802.11的框架里,同一个时间间隔只能传输一个数据端的数据,就像单线行车,前面的老爷车慢了,后面的法拉利也跟着慢。

于是Broadcom 提出了Xstream、QCA提出了MU-MIMO的解决方案。Xstream的想法是多开一条路,让法拉利跑一条路,老爷车跑另一条路。QCA的MU-MIMO的想法是把原来的行车道拓宽,实现同一条路多线行车,让多辆车在同一条路上走。

注意,这些方案是解决掉速的问题,而不是增加现时WIFI模式的峰值速度。沿用上面的比喻就是说这些技术是把路修好,并不是把车加速。为什么这些不是加速的技术会导致AC规格数字的大幅提升,下面慢慢说明。

AC3200 WITH BROADCOM XSTREAM:快慢分道

Broadcom Xstream 提出快慢分线的理念利用分割的WIFI芯片组射出两组5Ghz WIFI,一组处理高速AC WIFI,一组处理低速的AC/N WIFI。应用此技术的皇牌产品头炮就是Netgear的R8000 Nighthawk X6 Tri-Band WiFi Router




Broadcom Xstream 的 双 5G 结构

AC3200比AC1200快3倍?AC3200制式的命名由来

802.11是没有“商品说明条例”订明路由器应该怎么卷标其理论速度。行业的规则是把2.4G频段和5G频段的最高连接速率相加,就是盒子上的那个大大的数字。例如AC1200就是2.4G跑300M,5G跑867M,加起来就约等于1200M。那R8000的AC3200是怎么计算出来的呢?由于R8000同时有两个5G频段工作,所以计算方法就是:
2.4G – 600M 最高连接速度
5G – 慢速 1300M 最高连接速度
5G – 高速 1300M 最高连接速度

加起来就是AC3200。聪明的你就会发现,为什么慢速5G和高速5G是一样快?没错,这就是厂家的惯用伎俩:最高1300M (Up to 1.3Gbps,见下图),没说实际能达到最高值,找到的实际测试数据表明(见下文),慢速5G的速率连高速5G的 1/3三分一左右。

另外就是路由器WIFI行业一直存在的问题:标称的速度是最高连接速度(link rate),而不是实际传输速度(transfer rate)。多个AC路由器的实际测试表明,连接速度/4 (除以四)约等于实际速度。例如AC1200的AC WIFI连接速率最高867M,实际应用的最快传输速度就是200Mbps左右。

还有就是接收端只运行在一个频段上面,任你双频路由、三频路由还是四频路由迭加充大头,实际上每个接收端都是用其中一个频段而已。




巨型甲虫:NETGEAR R8000 – 明白了AC3200背后的技术实质,还觉得它那么神吗?

死性不改的BROADCOM

NAP在之前已经揭示了一次Broadcom的广告伎俩。这次AC3200的广告宣传中Broadcom依然死性不改地玩弄着各种概念来玩弄消费者。例如“三频Router”这个宣传名词:5G有高低两个频段总共8个可用频率,都是属于5.xG的范围。XStream 就把慢速的5G WIFI安排在5G低频段,高速WIFI安排在5G高频段,加上2.4G就成了“Triband三频Router”。那如果迟一些发现分得越细越好,每个频段都独立一个WIFI出来,5G不就可以分成8 Band八频Router???




北美的5G允许使用频率
Broadcom也不会跟你说这种”Triband Router”辐射问题,多了一个发射源,辐射量自然增多。如果总辐射量控制不变,自然某个频段的功率要平均减少,穿墙能力自然减弱。

MU-MIMO真正的技术革新?

Broadcom的XStream 5G 依然遵守802.11的协议,在一个频率传输WIFI数据时候是单个客户端的数据传输(单线行车),其多开出来的WIFI频道是在另一个5G频段,所以这种堆砌式的拓宽方法理论上并没有违反单线行车的规定。而Qualcomm主导的MU-MIMO (MU = Multiple User)就打破了这个协议(当然这可能成为新的协议),在同一频段同一时间同时传输多个客户端的数据,达到真正的Multi-User-MIMO多用户同时同频段接收。这样子也让慢速的N模式和高速AC共同传输,不会互相影响(只是理论上!)。详细的介绍可以参考WIKI:http://en.wikipedia.org/wiki/Multi-user_MIMO



同步传输打破现时802.11的限制

从连接速率来说,MU-MIMO的并不能像XStream 那样复制带宽,达到从AC1900“跃升”到AC3200的吸睛宣传效果。QCA在其宣传网页上也是只能含糊的写能最多提高2-3倍性能。注意,又是这个字眼:最多。
而明眼人更加能发现AC2400只是通过老方法:增加MIMO天线数目来达到连接速度的提升。通俗地说,一条5G AC天线的连接速率式433Mbps,在3X3的AC1900的基础上加一条天线就成了 4X4 的 AC2400 (1900+433 = 2400,不是四舍五入,这是厂家四入五入的计算方法)。这揭示了一个很诡异的事实MU-MIMO是和AC2400可以是完全没关系的技术,只是刚好第一块有MU-MIMO的WIFI芯片方案是4X4而已。自然地发射端天线数目和接收端天线数目要匹配才能发挥最大速度这一根本也是让AC2400的实用性打了不少折扣。半年过去了支持3X3 AC1750/1900的接收网卡价格还是接近1000HKD,连3天线AC还未能普及,四天线的设备真的有明天?应用此技术的头炮产品有ASUS RT-Ac87U,跟随其后是NETGEAR的R7500 Nighthawk 4X




如果你继续阅读下文的实际测试,你就会知道这张看上去很美的MU-MIMO解说图到底是空想还是实际。

MIMO的死穴

从感觉上MU-MIMO比XStream的简单堆砌频段数目更加有突破性。但是其最大的局限在于需要接收设备也要支持MU-MIMO!从QCA的网站看,暂时好像只有用Snapdragon 801的手机有机会有此功能。而从下面的实际测试来看,MU-MIMO(起码暂时)根本没用武之地。

AC2400 AC3200 快在什么地方?

SmallnetBuilder用三台R7000模拟低速2.4G、低速5G、高速5G三个WIFI数据流对R8000和RT-N87进行压力测试:
http://www.smallnetbuilder.com/wireless/wireless-reviews/32489-netgear-r8000-nighthawk-x6-review-part-2?start=2
http://www.smallnetbuilder.com/wireless/wireless-reviews/32491-asus-rt-ac87u-review-part-2?showall=&start=2
结果发现R8000的XStream技术能分割开快慢数据流,而RT-87U就一塌糊涂,很可能是因为客户端不支持MU-MIMO的原因。




R8000的“三频”混合WIFI模式压力测试,可以看到确实是分割开来,高速AC没有受到多大影响




RT-AC87U的“三频”混合WIFI模式压力测试,混乱得一塌糊涂,原先有600Mbps得5G频段(蓝色)被慢速5G(黑色)拉下来不少
上面两幅图似乎让人都去购买R8000而不是AC87U,R8000的两条5G WIFI确实把快慢速度的WIFI独立开了,AC87U比起AC66U似乎没有什么值得称赞的。
再提一下,就是R8000的峰值速度还是和R7000一样,只是解决了混合WIFI模式造成的掉速问题。接着的问题就是,难道解决混合WIFI就只能靠买一只这么贵价的Router吗?

别为技术而技术,我们到底要解决什么问题?

搞这么一大轮技术研发,花这么多金钱买一部贵路由,不就是为了解决mixed mode wifi混合wifi制式导致的WIFI掉速吗?最原始最简单最聪明也最便宜的方法不就是手动控制WIFI设备的使用频段吗?5Ghz wifi仅供AC设备连接,其他n wifi设备全部连接2.4Ghz,不就已经做好了WIFI制式分割了!!

当然这么做有个不足就是5Ghz其实对802.11n使用高速的40MHz带宽是有帮助的,所以终极的解决方法就是DIY 的AC3200!

R8000一半的价钱的AC3200 SOLUTION:

R8000行货售价在2400左右,小编现在就教你怎么用1200 DIY出AC3200的效果。材料:
  1. ASUS RT-AC66U:8xx HKD作为主路由,作为2.4G和高速5G接入点,5G限制只运行AC模式(Mode 选择N+AC但 Bandwith限制80MHz Only)
  2. MERCURY MAC1200R:2xx HKD作为次路由接在AC66U的LAN上,只开启5G WIFI作为慢速5G接入点
  3. 与R8000的差别是,R8000自动帮你调拨哪个设备需要高速5G,而DIY Solution需要自己连接,但这很难吗?最简单不过了。
复制代码

小编 结语

WIFI工业的发展速度远远快于小编的预计,小编半年前还担心写完了几篇文章就没东西好写了。到现在是草稿箱一大堆idea没能完成出来。最近感觉到各大论坛(特别是打手)都开始讨论AC3200、AC2400,R8000、RT-AC87U,让小编觉得有必要加快完成这篇文章:买不了解的产品是最容易中伏的。

精彩评论4

wxzlde  团长  发表于 2016-5-13 12:36:47 | 显示全部楼层
技术贴,收藏学习
flyheart  排长  发表于 2016-5-16 12:12:15 | 显示全部楼层
多发些这方面的文章,太好了,收藏学习
saihot  班长  发表于 2016-10-30 20:27:12 | 显示全部楼层
赞赞 我是小白 刚接触 受用了
云追兔  班长  发表于 2016-11-19 19:49:20 | 显示全部楼层
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