Wi-Fi 4/5/6/6E(802.11 n/AC/AX)培训的无线路由器/AP升级决策

2020-06-29 10:04:15

WiFi速度与宽带速度:WiFi速度跟不上网速的增长。因此,为了跟上潮流,WiFi从Wi-Fi 4(2.4 GHz 802.11n)迅速切换到Wi-Fi 5(5 GHz 802.11ac),现在又切换到Wi-Fi 6(6 GHz 802.11ax)。那么,您现在应该考虑购买什么新路由器/AP呢?路由器制造商的营销炒作:不要被路由器制造商的营销炒作所愚弄,路由器制造商的广告宣传的聚合(所有频段加在一起)Gbps无线速度(如7.2Gbps)高得离谱。真正重要的是您的WiFi客户端设备达到的实际速度,即目前实际存在的速度。最薄弱的环节:无论使用哪种4×4路由器(就在路由器旁边),802.11ac无线设备的WiFi吞吐量最高可能都在520 Mbps(2x2 MIMO)到1000 Mbps(4x4 MIMO)之间。而且目前绝大多数无线设备(智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)仍然只有2x2 MIMO。因此,您的客户端设备几乎肯定会导致WiFi速度变慢(可能不是您现有的AP/路由器)。当今最好的路由器/AP:支持波束成形和所有DFS信道的高质量802.11ac Wi-Fi 5";4x4路由器/AP是当前的发展方向(截至2020年6月),因为它的价值令人难以置信(其中一个AP是正确的,下面的下一节将提供一个这样的路由器)。另外,请参阅下面更远的建议和路由器附录。但是802.11ax Wi-Fi 6呢?如果您能找到符合您需求的Wi-Fi 6认证路由器,那就去买吧。但是,802.11ax规范仍然不是IEEE的官方标准(预计2020年9月)。要让Wi-Fi 6路由器真正物有所值,还需要数年的时间(现在只有Wi-Fi 6客户端才能享受到好处,而现在Wi-Fi 6客户端还很少),到那时,下一代Wi-Fi 6E认证的路由器就会面世--所以请耐心等待。

那么,升级还是不升级?:唯一真正重要的问题是:客户端PHY速度现在是多少,在AP/路由器更新后客户端PHY速度会是多少?因为,如果(大多数)客户端PHY速度在路由器更新后不会提高,那么花钱购买一台不会提高PHY速度的新路由器又有什么意义呢?Wi-Fi 6e即将问世,这让我们的决定变得非常复杂:Wi-Fi 6e即将问世(早期设备预计将于2020年底推出),这将需要(再次)新的硬件--现有的Wi-Fi 6设备将不支持Wi-Fi 6E。本文的目的:撰写这篇文章的目的是帮助人们了解当前的WiFi技术,这样你就可以做出明智的路由器升级决定--因为市场上有太多的炒作(特别是关于WiFi速度的炒作)--而路由器制造商应该直接负责。问题:WiFi频谱是一种有限的共享资源。任何数量的接入点(包括您的接入点和邻居)都可以共享相同的wifi频谱。但由于WiFi的使用在过去几年里呈爆炸式增长(平板电脑、笔记本电脑、智能手机、电视、蓝光、安全摄像头、恒温器等),WiFi频谱已经人满为患。当与ISP的互联网速度结合在一起时,WiFi的速度往往比快速以太网(100 Mbps)快几倍,有时甚至是1Gbps,WiFi的速度跟不上。行业解决方案:由于更多可用的频谱(超过7倍)和新的WiFi功能,如MIMO和更宽(80 MHz)的信道,业界迅速切换到更新的Wi-Fi 5(5 GHz 802.11ac)频谱,速度更快。但是这需要一台新的路由器,但是哪一台呢?但是,我们的设备仍然速度有限。为什么?正如将在下一节中显示的,主要是由于目前几乎所有的无线(和电池供电)设备对2×2 MIMO的支持有限。但是,让我们也要非常现实。如果您的网速为300 Mbps(或更低),您路由器的2×2 MIMO Wi-Fi 5几乎总是足够的--而且使用高质量的第2波4×4 MIMO 802.11ac路由器(右上角是一个示例),速度也足够快。

Wi-Fi中最薄弱的环节是你的客户端设备:你有1 Gbps的互联网,刚刚买了一台非常昂贵的AX11000级路由器,标称速度高达11 Gbps,但当你从你的Phone XS Max(大约32英尺远)运行速度测试时,你只能得到大约400 Mbps的速度。iPad Pro也是如此。三星Galaxy S8也是如此,笔记本电脑也是如此,大多数无线客户端也是如此。为什么?因为这就是这些(2×2 MIMO)设备的预期速度!这一节非常详细地解释了原因。如果这一节对您来说太详细/太技术性,您可以安全地跳到下一节以获得快捷方式。AC53004×4路由器到2×2客户端(32英尺距离)5300→2166→1083→866→650→390。

AC53004×4路由器到4×4客户端(32英尺距离)5300→2166→1733→1300→780。

AC5300评级:您的路由器最初是如何获得5300 Mbps的评级的?

您的客户端设备是您的设备连接到路由器的速度的关键(限制)因素(有关技术详细信息,请参阅上一节)。有关快速快捷方式,请参阅本节。对于新的现代802.11ac路由器,限制速度的从来不是路由器,而是客户端设备(不像路由器那样)。例如:问题:那么如何找到客户端到AP/路由器的最大(实际)无线速度?您可以只运行速度测试,但如果速度不是您预期的速度,那么问题出在哪里--客户端、路由器、Internet、干扰还是其他地方?解决方案:找到您的无线设备,找到PHY速度(设备和AP/路由器之间的原始比特率),并采用该PHY速度的60%来估计最大应用程序速度(下一节将解释开销如此之大的原因)。然后在PHY速度表中查找PHY速度数字,找出当前使用的MIMO级别。您可以预期吞吐量为PHY速度的50%到75%。因此,使用60%作为您可以预期看到的吞吐量的合理估计。在真实的测试环境中,在一条2×2 866.6 Mbps的链路上,我看到一台计算机的下载速度为461Mbps(结果为53%),另一台计算机的下载速度为540Mbps(结果为62%)。PHY速度是以下指标的指示符:(1)信道宽度,(2)调制/编码(到路由器的距离),以及(3)最低MIMO级别支持。请注意,显示的PHY速度不是静态值,而是随时间变化的,具体取决于到AP/路由器的距离、干扰等。PHY速度表:如果您在本文的PHY表中找不到您的PHY速度,请在完整的PHY速度表中查找速度。

示例:查找示例中的PHY值(右):585:在下面最下面的PHY表中查找585 Mbps,您将在多列中找到它,但给定客户端,最有意义的是:80 MHz信道宽度、2×2 MIMO和64-QAM。702:在下面很远的PHY表中查找702 Mbps,但没有找到。因此,查看完整的PHY速度表,您会发现各种匹配,但只有一种符合逻辑:80 MHz信道、2×2 MIMO、256-QAM。

提示:在您的设备上查找PHY值之前(如下所示),请进行一些互联网活动。您希望显示最新的PHY值,而不是陈旧的值(在没有Internet活动的情况下可能会发生这种情况)。

Windows 10/8/7:在Windows控制面板中,搜索并单击网络和共享中心,然后单击无线连接(弹出状态对话框),并查找速度(如右图所示)。Windows报告的PHY速度实际上似乎是Tx PHY和Rx PHY速度中的最大值。一些测试显示报告的速度是Rx PHY速度。其他测试显示报告的速度为TX PHY速度。此外,如果Windows从wifi驱动程序获得PHY速度,则此观察结果可能非常特定于wifi设备(和供应商)。

Android:进入";设置/连接/Wi-Fi";,点击连接的WiFi网络,找到';网络速度';(右上角示例)。或者,它也可以称为链路速度。看起来Android将TX PHY报告为链接速度。这是初步的,需要更多的研究。

Mac:(1)按住Option/Alt键并单击菜单栏中的Wi-Fi图标,然后查找";TX汇率";。(2)运行Network Utility(在应用程序/实用程序下;或使用Spotlight查找)并查找wifi";Link Speed";。[有关在Mac上查找Link Speed的更多信息]iOS(iPhone/iPad/iPod):未知(如果您知道如何查找,请告诉我)。不过,要了解iOS设备的最大PHY速度和MIMO级别,请访问iPhone、iPad或iPod的Wi-Fi规格详情。更新:这是我收到的一个提示--如果你碰巧使用苹果公司的机场WiFi基站:安装苹果公司的机场设施,然后打开它。单击WiFi基站。单击“无线客户端”,然后单击您的iOS设备,然后单击“连接”。这将为您提供iOS设备的连接速度。";

Kindle:在“设置”下,单击“无线”,然后单击连接的WiFi网络,并查找“链接速度”。Chromebook:安装WiFiAnalyzer(开源)应用程序并运行。在接入点屏幕上,您连接的路由器还将显示您的IP地址和Mbps链路速度。NETGEAR路由器提示:在Netkit';Nighthawk';路由器应用程序中,单击设备管理器,然后单击一个客户端设备,将会显示链路速率(Link rate";Link Rate";)。但是由于某些疯狂的原因,Netkit显示的链接速率(在R7800上看到)稍微太小了(大约是PHY值的97.5%)。康卡斯特网关提示:如果您使用康卡斯特提供的电缆调制解调器/网关设备,请连接到http管理接口

底线:在理想条件下,您可以也应该预期客户端PHY Mbps速度的75%。但在许多情况下(由于各种原因),开销可能会高得多,导致吞吐量低至PHY速度的45%。我开始意识到WiFi设备报告的PHY速度是最佳情况值(可能不是实际使用的PHY速度)。在吞吐量速度测试期间,MCS Spy工具在检测和可视化这一点方面发挥了无价的作用。PHY速度也可以上下波动很大,并且不是固定的单值。而且,设备越新越好。较旧的802.11ac设备似乎存在一些问题(未达到最高额定速度)。

WiFi开销出人意料地大:那么,如果你的智能手机以702 Mbps的物理层速度连接到AP/路由器,为什么你的智能手机没有达到这个速度呢?相反,60%的PHY速度(60%×702=421 Mbps)是看到的实际(最大)Mbps的合理估计,但为什么?无线网络中的实际速度与当地道路上的限速(标志)完全一样。有时候你可以跑得那么快,但显然不是所有时间都是这样。因为你必须考虑到已知的减速因素:停车标志、红绿灯、交通、学校区域、天气条件等。

管理传输必须以最慢的可能调制方式发送:为了保证信道上的所有设备(AP和客户端)都能接收并解码管理传输,必须以尽可能慢的调制方式发送这些传输,以便距离AP最远的设备(因此。

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