gravatar

Akagi201

The quieter, the more!

802.11ac路由选购技术攻略 -- 不花冤枉钱的ac网络架设指南

Sat, Mar 8, 2014

802.11ac虽然还在草拟草案的阶段(IEEE的时间表), 但科技不待人. 对于高速WiFi高速无线传输的殷切需求, 各大厂家已经陆续推出旗舰无线路由, 价钱还不断下降, 连双核AC路由也进入千元以内消费级别之列. 802.11ac制式的无线路由应该如何选择?

为什么要买ac路由? 3天线的N900路由确实不够用吗?

为什么开头要先问这个问题, 因为购买一套802.11ac上网设备价钱不菲! 以旗舰1750ac为例, 很多人讨论的Asus ac66u要1050RMB, 双核D-Link DIR-868L要900RMB, 而匹配AC1750的PCI-E卡插网卡(3天线)要600RMB, 也就是说总的成本很可能在1500RMB以上!

换句话说, 你确定用超过1500元去突破802.11n的速度极限值得吗?

不卖关子了, 802.11n的WiFi无线的实际速度极限是: 200Mbps. 升级802.11ac是笔大投资, 要慎重考虑.

AC1200, AC1300, AC1750…购买前先了解AC制式

AC路由的最高理论速度有好几种, 譬如说D-Link就已经有7款AC路由, 当然把自己的产品线过度复杂化未必是明智选择, Asus现在有3款, ac66, ac56u和ac68u. Asus的新款AC68也即将推出, 速度能达到AC1900.

ASUS AC products

先说这些1200, 1750数值是怎么来的, 是不是1750的理论连接最高速度是1750Mbps? 不是的. 根据SmallnetBuilder总结的行业现行命名准则:

ac路由的标称速度 = n制式的理论最高速度 + ac制式的理论最高速度

Proposed router class summary

至于为什么ac制式会有不同速度和天线数量, 与下文要解释的QAM Coding传输模式有关.

应该如何选择哪个速度的ac路由器? 除了​​考虑价格和家里上网接入的带宽之外, 十分重要的一点是接收端是否匹配. 例如说ac68是MIMO 3X3也就是3天线的产品, 它的ac理论极限速度是1300Mbps, 要匹配3天线的接收器才能发挥这个速度. 那3天线的接收器要多少钱? Asus自己出的要600多RMB.

acnet 3天线ac接收器的价钱不菲, ASUS的这款要600多RMB.

请注意了! 现在很多商家夸大USB AC接收器的接收能力! 例如这款Netgear的A6200, 在官网写明了是867Mbps的速率(ac双天线的极限速度), 但是不少商家却标称其是AC1750 USB网卡!

netgear a6200

这款Netgear A6200的真面目是2×2 MIMO的USB网卡.

总的来说, 3天线的ac路由器就需要搭配3天线的接收网卡, 双天线就搭配双天线. 那么手机呢?和n制式时代一样, 都是单天线的天下. 例如Samsung Galaxy S4是用Broadcom 4335 WiFi芯片单天线.

802.11ac Coding和极限速度的关系

对比起现行主流的802.11n, 802.11ac提供更加复杂的数模转换无线传输方式(Modulation), 这是ac跑得快的核心因素. 什么是Modulation? 从Wiki借用一张图解释:

QAM16_Demonstration

16 QAM 的解码模式

众所周知, WiFi信号是无线电波, 无线电波有相位和强弱的特征值. QAM的转换模式就是把数据包放到不同相位和不同强弱的电波上. 16-QAM就是有16个相位和强弱的信号点, 所以, 接收端通过一次读取16个信号点就可以获得16个数据包.

modulation-data-rate

802.11n和ac Modulation的关系，现行的ac最主要在80MHz上运行

从上图可以看出n和ac的编码差别: 802.11n支持64-QAM, 跑在40MHz, 而802.11ac可以支持256-QAM, 跑在160MHz. 简单说明, 就是n制式是64部车走在40米宽的路上, 802.11ac是256部车跑在160米宽的路上. 所以ac制式的理论速度比n快上几倍. 现行的ac最主要在80MHz上运行, 所以单天线ac的理论速度能跑到433Mbps, 双天线867Mbps, 三天线1300Mbps.

上图的QAM速度仅仅是标准的QAM速度, 不同厂家可以作出优化, 例如ASUS的AC68声称能达到AC1900, Smallnetbuilder写了一篇分析文章分析ASUS无线路由的AC1900是怎么来的, 最后ASUS, Broadcom官方的解释是作出了一定程度的修改. 这又为大家选购AC路由增加了麻烦, ASUS的加速算法Buffalo未必支持, Broadcom的算法Atheros未必支持, 在选购时候特别要留意路由器和接收网卡的匹配. Upsangel和SmallNetBuider更加觉得, AC1900只是”作秀科技”的产物, 营销意义大于速度的实质提升:

ac实际传输速度到底比n快多少?

什么N450, AC1750这些都是标称速度, 我们用户关心的是实际速度! 下面就列一下802.11ac和802.11n的无线路由器实际速度差距(约数, 不为精准参考):

也就是说, 200Mb带宽的家庭用3天线的n制式可能吃饱, 稳定地吃饱的话要用ac. ac现时的极限速度在350Mbps左右, 200Mb以上的宽带上网很难用ac WiFi吃饱. 接着分析802.11ac的不足之处, 不要买了后悔.

802.11ac的弱项不足

高频段传输 = 穿墙能力减弱

频率越高穿墙性能越低(在WiFi这个频段适用, 如果在X射线的频段频率越高就穿透力越强, 见多普勒的光粒二像性). 还记得香港4G刚刚出炉的时候, 数码通打着的旗号就是信号好, 因为其用的4G频谱频率比其他电讯商的低. 上面说了ac由于要跑256-QAM, 在宽频段(80MHz)才能跑得到, 而80MHz只能在5GHz的高频段跑, 因为2.4GHz已经拥挤不堪互相干扰严重(不信你搜一下家里收到多少个邻居的2.4G信号, 我搜到20个). 所以如果你家很多墙, ac未必能发挥其快速性能.

占用频宽倍增 = 更容易受干扰

由于要占用80MHz～160MHz的频宽作传输, 使得信号有更加大的机会被干扰. 例如最典型的例子是USB 3.0和2.4GHz的频率冲突:

usbwifi5g

USB3.0和WiFi 5GHz的频率重叠干扰

欠缺第三方Firmware支援

如果你是DD-WRT/OpenWRT的玩家, 那么选购ac路由要特别注意了, 因为第三方软件和驱动的开发未必跟得上官方新硬件的开发. 可能没有第三方Firmware的支援, 不能刷ROM.(主要是硬件平台model太新, 开源界跟进还需要时间, 而不是ac路由器不容易支持开源固件)

AC路由的选购

本文集中谈到了802.11ac制式所引伸的选购问题, 而基本的无线路由器的选购原则绝对不能忽略, 包括路由CPU和内存的选择, 天线的选择等, 一定要参阅本站最热门的文章(台湾upsangel的博客):

说到怎么比较AC路由器的性能, 著名的网站SmallNetBuilder可以给我们不少参考, 其中最多人关心的AC WiFi速度比较图:

1750ac

AC1750的速度比较图, 上传+下载

SmallNetBuider有很多有用的资讯, 对路由的评测比较专业和客观. 不要单看这些速度指标来买路由, 因为这些测试是在关闭所有防火墙和应用的情况下进行的测试, 实际用起来未必一样.

Upsangel最后列一下主流的AC路由器, 如有遗漏请告知:

**最后, Upsangel为大家奉上玩转路由器附加强大功能的攻略(架设VPN Server、共享Printer、Scanner、离线BT等)，请参考: ** 普通視像頭+OpenWRT變 IP CAM - OpenWRT, DD-WRT資源補完

Refs