天线之争没意义 802.11N无线路由横评

2009-12-1 08:08| 查看: 745| 评论: 0|原作者: 赵健锋|来自: pcpop

转眼间，从我们第一次接触802.11N已经过了2年。在这2年中，虽然11N的重视程度不高，但是54M的产品已经征服大多数的用户，让无线网络在千家万户蔓延。

无线网络快速发展是必然的，这与笔记本、手机等无线终端的发展是密不可分的，现在这些终端也全面配备了802.11N无线网卡，推想可知，11N的普及也只是时间问题。

为什么在这个时候举办一次802.11N无线路由器的横评？没有辜负2年的等待，11N产品现在已经十分成熟，想想去年的这个时候，市场上的产品还都是1.0草案的，到现在已经全部被淘汰了。目前占据市场的是全新2.0草案产品，除了技术上的升级，价格也拉到了一个新低，这是提升用户购买力的最有效的途径。

这次横评囊括了各个品牌的主力产品，是有史以来最全的一次11N横向评测，我们将会阐述802.11N的最新特性，对产品性能做最详细的对比评测。最主要的目的就是为了让读者进一步了解802.11N，了解各品牌的主力产品，让购买方向更加明确。

参加这次横评的一共有14款无线路由器，分别来自9个不同的厂商。大家都知道802.11N的特点是使用了多入多出的MIMO技术，所以我们的测试把它们分为两个团体—双天线组与多天线组。

这些产品大多都是今年的新品，而且是目前市场上正在热销的产品，也是消费者们首先考虑的产品。横评将对以上产品进行苛刻的各项测试，包括Smartbit转发率测试、无线吞吐量测试、普通家居环境覆盖测试及全面拆解、芯片组分析等。

转发率测试使用Smartbit对64Byte、512Byte、1024Byte、1518Byte四种大小的包进行测试；无线吞吐量测试终端为千兆有线网卡和Intel迅驰2 5350无线网卡；覆盖测试选用了一个120平米的普通家居环境；拆解当然不用说了，暴力拆开照相呗。不过在测试之前，先让我们了解了解802.11N的新特性，与802.11g相比到底有什么提升。

什么是802.11N？说的通俗点，就是Wi－Fi联盟在802.11a/b/g之后制定的一个无线传输标准协议。这次横评的无线路由器，都是基于这个标准，准确的说是802.11N 2.0草案，但是他们已经十分成熟，而且比起802.11g，已经有了重大进步。

概括的说一下802.11N的优势，也就这几个关键字：双频、MIMO、WPS、更快、更远。

双频：

大家都知道数据传输需要信道，而2.4Ghz只有三个独立信道1、6、11，曾经的54M产品都只占用一个频道，而802.11N产品为了更快的无线速率会占据两个，这样原本就稀有的频道就更紧张了。说是个好技术，但也不完全，今后无线信号打架的问题应该会越来越多，所以与5Ghz结合的话，能有更多的空间，这应该目前无线产品面临的最重要的问题。

MIMO：

Multiple Input Multiple Output，字面意思可以理解为无线网络通过多根天线进行同步收发，所以可以增加资料传输率；其实原理是网络资料通过多重切割之后，经过多重天线进行同步传送，因此接收端也会同时具备多根天线接收，然后利用DSP重新计算，根据时间差，将分开的资料重新作组合，然后传送出正确且快速的资料流。

因为传送的信息经过分割后传送，所以单一资料流量降低，可以扩大传送距离，因此MIMO技术不仅可以增加无线网络传输速度，还能增大覆盖范围。

WPS：

全称WiFi Protected Setup，它是Wi-Fi联盟提供的一个可选的认证项目，主要用于简化无线局域网环境下的设置和安全配置，这批产品中都附带这个功能。（有的叫做AOSS、有的叫做QSS，不过功能都一致。）对于初级用户来说，WPS逃开了繁杂的加密设置，给用户带来了更多的方便。这个功能将在今后得到广泛应用，无线路由、无线网卡都会加入这个系统，以后的无线连接就会变得十分简单。

更快，更远：

刚才说了由于加入了MIMO、双频等技术，所以在速度和覆盖上都有很大提升。54M产品的无线标准传输速度为3MB/s，这一批的802.11N都可以超越10MB/s，更快是没的说了。而通过我们的实际测试，在覆盖范围上确实也有不少长进，54M真的可以退休了。

虽然刚刚大体介绍了MIMO，不过关于无线路由器的2、3天线的区别，我想还要具体解释解释。总体来说，2天线产品主要为1T2R MIMO或2T2R MIMO两种架构，3天线产品主要为2T3R MIMO或3T3R MIMO两种MIMO架构。

2T2R（2发2收）是目前2 Streams比较标准的MIMO技术，两个数据流通过2根天线发送，接收部分也是2根。

而2T3R（2发3收）发送部分和2T2R一样，但接收部分增加了1路接收，可以在更远、更嘈杂的环境下接收到更多有效信号，而且可以在3路接收到的信号中择优处理，目前大部分3天线的11N产品均使用这种2T3R的MIMO架构。

3T3R（3发3收）接收部分和2T3R一样，同时发送部分也增加了1路发送，发送冗余信号以增强信号可靠性。（譬如TP-LINK的3天线产品均为3T3R的MIMO架构。）

另外有一些多天线的产品，它们的原理都是相同的，我们可以以此类推。这里提醒消费者不要盲目崇拜多天线，他们在速度上与2天线没什么区别，（后面的速度测试已经证明）在理论上可以解决更多死角，不过这个还要视环境而定。况且目前普通家居环境2天线已经够用了，用不用花更多的钱选择多天线就看自己的爱好了。

毋庸置疑，无线的普及与迅驰有着密不可分的关系，当我们的笔记本全部搭配了无线网卡，你还有什么理由拒绝无线分享网络呢？买个无线路由器，让台式机和笔记本都可以同时上网，这的确成为了一般用户的选择，Intel的功劳当然没的说。

Intel迅驰2平台4款无线模块集合5100/5300/5150/5350

迅驰2张扬的到来了，我们不去管它在处理性能上提升了多少，只来关心他的无线部分，全新的5系列无线模块包括Intel WIFI Link 5100/5300与Intel combo WiFi/WiMAX Link 5150/5350。5100与5300同时支持802.11a/b/g/n，它们的区别在于天线的根数，前者支持1×2 MIMO，后者支持3×3 MIMO，曾经的4965AGN为2×3 MIMO；也就是说5100为2根天线，5300为3根天线。而Intel combo WiFi/WiMAX Link 5150/5350是5100/5300的多功能版，它们在原有产品的基础上加入了对WiMAX的支持。

不管它那么多的型号，我们要面对的问题是：迅驰2与这些802.11N无线路由器的兼容性怎么样，这是关系到我们将来购买笔记本、路由器的一个指导数据，不买配套网卡，光凭迅驰2与无线路由器是否可以达到高速的无线连接？我们在这次802.11N横评之前就已经做好了测试，详细请看《[秒]杀16兆！迅驰2无线模组测试报告》。这次测试之后，我们也大胆的拿出5350无线模块进行此次11N横评，Intel平台化的战略，让迅驰势必成为未来无线终端的王道。

这次测试使用了权威的Smartbits对各个无线路由进行有线转发率测试。Smartbits附带的专业测试软件SmartApplication，用连续不断的UDP包来测出路由器每秒能处理的包数量，这是目前最高端的测试仪器，只有在专业的网络设备生产厂商或者监测机构中才会有。

Smartbit转发率测试的原理：以某种大小的包持续发包（我们测试64Byte、512Byte、1024Byte、1518Byte四种大小的包），如果路由器处理不过来，出现丢包的话就降低转发率（增大发包时间间隔），不丢包就继续增加转发率（缩短发包时间间隔），直到两次全部成功转发的转发率相差小于1%即认为该转发率就是这种大小的包的最大转发率。

测试拓扑：LAN to WAN单向ThrougHPut

转发性能是路由器的核心所在，通常来说，路由器在处理小数据包时转发率较低，而在处理大数据包时该性能会更好。

测试参数：

★ Duration: 30s

★ Number of trial: 1

★ Frame Size：64，512，1024，1518 Bytes

★ 100M Full-Duplex，采用Uni-directional

★ 测试采用UDP数据流

★ 防火墙关闭

转发率的测试成绩可以说是参差不齐，TP-LINK的WR941N在这项测试中名列前茅，还有D-Link的两款产品、SMC的WGBR14-N、NETGEAR的WNDR3300、水星的两款产品都有很不错的表现。性能不理想的产品，可能是路由器对某种尺寸的包处理能力比较弱，比如主频不够，缓存不够，缓存机制不好都有可能。

抛开成绩，这个测试对用户的实际使用影响大不大不能简单地通过转发率来判断，因为这种Smartbit转发率测试算法十分严格，只要出现丢包，哪怕是丢一个包也会认为该转发率是失败的。但有一点可以肯定的是，转发率高的路由器对于数据处理的能力肯定是优于转发率低的。###NextPage###

无线传输速度是无线路由器的重要性能指标，我们以具有千兆网卡的台式机作为服务器端，连接无线路由器，通过Chariot向拥有迅驰2无线模块5350的笔记本客户端发送数据（带有逆向传输，笔记本向台式机），得到相应的无线传输速度结果。测试项目有单线程、多线程的上传、下载，符合目前家庭用户的网络应用。

首先，在理想环境中测试，两天线与三天线的区别不大（譬如TP-LINK的841N与941N成绩十分接近），除了两款千兆端口的产品速度顶尖外，其他产品在多线程双向传输上几乎都可以达到100Mbps，轻松突破10MB/s。

最好成绩来自SMC的WGBR14-N，达到155.393Mbps，接近20MB/s；其次是D-Link的DIR-655，也达到了146.901Mbps。这两款产品都是千兆网口的产品，测试上占了优势。百兆网口最快成绩来自于TP-LINK的WR941N，138.807Mbps，其次还是TP-LINK的WR841N，138.477Mbps。从这里我们进一步了解到三天线与两天线在速度上差距不大。值得一提的是新兴品牌水星的两款产品也突破了130Mbps。

无线覆盖范围测试选用了一个120平米的普通家居环境，在这里进行过很多款路由器的测试，根据经验，各个地点的信号衰减还是很明显的，我们选用的测试点如下所示：

曾经测试的时候，D点是信号最不好的地方，由于隔着厨房，墙里面的金属很多，信号折射过去经过的路程也远，其他几个地点也有明显衰减。测试方法是在各点测试当时的无线传输速度，这是最有效的测试方法。下面看看两个组的测试成绩。

首先要说的是，虽然D点造成了很大程度的衰减，但测试的所有路由器都可以覆盖这个普通居室，说明802.11N在平均水准上比802.11g高了好几个档次。

在这里我们可以看出双天线和三天线的差别，譬如TP-LINK的841N和941N在这里相差的速度超过一半了，所以三天线在覆盖上有优势。这个测试中表现不错的是D-Link和腾达的两款产品，虽然在近距离速度一般，但在覆盖上表现都很稳定；NETGEAR的WNDR3300也值得称赞；还有华硕的500W，虽然是款老产品了，但依旧释放着光彩。

产品内部的芯片与性能有着直接联系，曾经的54M产品虽然芯片五花八门，但是性能却差不多，不过802.11N时代就不同了。为了让大家对这些有充分的了解，本次评测的14款无线路由已经被全部拆解，下面的列表可以作为你的另一个购买参考。

从这次的拆解来看，在无线解决方案上大致可以分为以下几种：Atheros、Broadcom、Ralink和Realtek。此11N时代非彼11N时代，曾经Braodcom、Atheros、Marvell三足鼎立的时期已经过去了，低价、成本已经成为现阶段的重点，除了TP-LINK还在坚守Atheros大旗之外，我们发现很多厂商都已经向Ralink靠拢了，低价的解决方案造就了低价的产品。Broadcom就更惨了，只有为数不多的产品还继续使用它。