本帖最后由 tang-jacky 于 2011-9-23 11:16 编辑
以下内容均为转帖，希望对你有所帮助。
用事实拆穿双天线成倍增益的神话
资料一：802.11g 802.11n 覆盖范围对比
● 11g的覆盖
相比目前主流的11g，802.11n标准同样宣称在覆盖范围上有了很大的提升。如英特尔称“新的无线技术比现在普遍使用的802.11g网络在接收信号的范围上扩大了两倍”，而多数网络设备大厂在宣传资料中也称“802.11n技术可以将信号覆盖到更远的范围”，实际情况又如何呢？多数的802.11g所宣称的最大传输距离为室内最远100米，室外最远400米（因环境而异），而少数采用了无线扩展传输技术产品，则号称其802.11g产品无线传输距离是普通11b、11g产品的2～3倍，传输范围扩展到4～9倍，传输距离室内最远可达200米，室外最远可达830米（因环境而异）。 增强型54Mbps无线路由器的覆盖性能也大幅增强 当然，这与无线产品所标称的速度一样，只是最大理论覆盖范围和传输距离，其大多是在比较的理想的环境中测试获得的。无线信号会受到很多因素的干扰，比如各种障碍物，很多物体会部分或完全吸收无线信号，或者反射它们、衍射它们，比如金属和水、人体等等都趋向于吸收和反射无线信号，空气、木头和玻璃虽趋向于让信号通过，但也会弱化它们。 其它WLAN设备、蓝牙、微波设备（如微波炉）、电池电话、2.4GHz无绳电话和复印机等都会影响无线信号的传输，甚至包含天气，晴天和阴天无线信号的最大传输距离差别很大。所以各种实测表明普通802.11g产品的实际传输距离一般为室内最远30米左右，室外最远100米左右（因环境而异）。
● 11n的覆盖
而有趣的是，虽然各大网络厂商都宣称802.11n技术可以将信号覆盖到更远的范围，但限于目前标准的不成熟，都“谨慎”的没有给出802.11n实际覆盖距离。只是笼统的认为“3发3收MIMO架构比常见的2发3收或单发单收架构能提供更好的无线传输性能和稳定性；SST技术的应用可提升中远距离和干扰大的环境下无线传输性能；CCA技术可自动避开频道干扰并充分利用频道捆绑优势”等等。
那802.11n在覆盖范围和传输距离究竟有没有质的提升呢？
目前的评测表明，相比11g产品，802.11n在覆盖范围和传输距离上并没有大提升（至少目前的草案产品是如此），通过多天线和各种新技术的应用，802.11n更多突破是增加了实际覆盖距离内信号传输的稳定性，减少了产品互联时可能出现的盲点。但11g产品难以穿透的钢筋混凝土墙，对11n产品来说同样是天堑，这是无线信号的特性所决定的，不是产品所能改变的。
资料二：双天线无线路由器、无线AP的天线与信号分析
说到无线产品产品,很多人多关注无线产品的信号,一般的ap在空旷的环境下理论上有100米到300米的笼罩范围,在办公的环境下有35米到100米笼罩范围。
事实上,理论跟现实有点差别,一个ap到底的无线范围不能统一确定,不同的产品有不同的范围大家知道无线ap都带有天线,主要目的是大幅增强信号的增益,增加传输距离,我们时常可以看到很多产品都有一根天线的ap和两根天线的ap,很多人城市疑问,到底一根天线的ap的发射信号范围广还是两根天线的发射信号范围广?两根天线的ap的发射信号范围一定比一根天线的广吗?带着这些疑问,我们对这个方面进行了重点的切磋。
影响信号笼罩范围的因素
一个无线ap的信号笼罩范围与很多因素有关,除了环境因素之外,还有ap本身的参数有关其中,ap的发射功率和天线的发射功率是主导的两个因素,另外跟全般ap对信号的处理编码有关系。
ap的发射功率坦白讲影响到信号笼罩范围,这个也就价格高的ap跟价格低的ap的差别,发射发射功率大的价格也会比较高厂商要改进ap的功效,主要是在ap的发射功率长进行技术的研发我们可以看看底下这条简单的公式:功放输入真个信号水平(db)=设备输出功率(db)-电缆衰减(db)-连接头衰减(1db),从这个公式就可以看出,功放输入真个信号水平跟设备输出功坦白接的关系例如:设备输出是64mw(180dbm),40米lmr400电缆的衰减是8.8db,功放输入真个信号为:18dbm-8.8db-1db=8.2dbm≈32mw
另一个方面,天线的发射功率也是影响到信号笼罩范围天线的分类的标准很多,大概的可以分为全向天线和定向天线,对于同一个网段来讲,一般是使用定向天线,对于不同网段,就要使用到全向天线一般来讲,目前大部门的ap都采用双天线预设,可以这样说,较新一个的ap都采用双天线预设,以前生产的ap都采用一根天线预设比较合适。
采用两根天线的ap阐发
双天线ap能提高有效笼罩面,专业的access point城市供给两个高频插头,分别接到两支同类型天线,两支天线的安装位置距离并不严格,大约一米多便可当发射讯号时,无线组件只会通过其中一个插头 (主插头),但当接收讯号时,无线组件会在两支天线之间去选择讯噪( signal noise ratio)比较高的一个去接收讯号基于多途径反射,两个相隔一米多的天线会有不同的接收讯噪比,如果无线客户端计算机发射无线讯号到access point时,在复杂的使用环境中,一支天线的预设,同时会收到直接讯号及反射讯号,假若这两个讯号出现某程度的“反相”,最终接收的讯号便会因为能量抵消而令讯噪比衰减,与此同时,采用双天线预设,一边的天线因为离开另一边天线有一米多,收到直接讯号及反射讯号可能会出现某程度的“同相”,从而令最终接收的讯号有较好的讯噪比双天线设置会平均带来约3db的讯噪比增益,从而令有效笼罩面提升。
总的来讲,ap上所使用简单型双极天线的增益值约为2.2dbi不过两组天线并不会得到总值4.4dbi的增益,但却可以或者也许支持双天线自动选讯(antenna diversity)以通过一种特别技术来改善wlan网络的性能。
资料三：发射功率与增益的关系
关于天线的db, dBi，dBd等单位
有些朋友往往比较容易混淆这些单位，dB取的都是以对数值为基础的。
(1)dB，这单纯是一个相对值，也就是说A比B的值的对数。常常用于说A比B高或低多少dB, 但是单独说A的增益是多少dB，是不合理的，因为我们不知道B是什么。只是我们许多同好有时为了简省就口头说多少dB了，但这样是不够确切的，不过常常也就将错就错，默认理解为dBi吧，要么您就再问问清楚。
(2)dBd，这是有标准参考值的，即B规定为自由空间的半波偶极子天线，这样A与B的值比起来就有来统一的参照物，您告诉同好这个天线10dBd,他就明白您的天线比半波偶极子天线在主辐射方向上能聚集10倍的能量，即好10倍。
(3)dBi，这个单位的含义相对复杂了点，但是它最能表达实际环境情况的比值单位，这里参照物B是以点源振子（实际不存在此物，可以看作是相对波长很短的一小段振子，或叫微分段吧），在标准的定义中这个点源振子应该是理想球状的全方向性辐射，这时与dBd就有一定的数学关系了， 即 1dBd=2.14dBi。 然而实际上绝大多数的天线都会受安装高度的影响，其中最重要的就是地面影响，由于地面的镜像作用，常常使波束形状改变，在某些方向常常会高出2-5dB。到这里您应该明白19dBi了吧。 许多正规的天线产家常常喜欢用dBi来标天线的增益值，他们通常都会表明安装高度或对标出数值的计算方法，或者他所生产的就是大家通常知道的安装环境，如车顶载天线，往往省略说明。
发射功率与增益
无线电发射机输出的射频信号，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接收下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中，计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。
Tx是发射（Transmits）的简称。无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量，通常有两种衡量或测量标准：
功率（W） － 相对1瓦（Watts）的线性水准。
增益（dBm） － 相对1毫瓦（Milliwatt）的比例水准。
两种表达方式可以互相转换：
dBm = 10 x log[ 功率 mW]
mW = 10 [ 增益 dBm / 10 dBm]
在无线系统中，天线被用来把电流波转换成电磁波，在转换过程中还可以对发射和接收的信号进行“放大”，这种能量放大的度量成为 “增益（Gain）”。 天线增益的度量单位为“dBi”。
由于无线系统中的电磁波能量是由发射设备的发射能量和天线的放大叠加作用产生，因此度量发射能量最好同一度量－增益（dB），例如，发射设备的功率为100mW ，或 20dBm；天线的增益为10dBi，则：
发射总能量＝发射功率（dBm）＋天线增益（dBi）
＝ 20dBm ＋ 10dBi
＝ 30dBm
或者： ＝ 1000mW
＝ 1W
在“小功率”系统中每个dB都非常重要，特别要记住“3dB法则”。
每增加或降低3dB，意味着增加一倍或降低一半的功率：
-3 dB = 1/2 功率
-6 dB = 1/4 功率
+3 dB = 2x 功率
+6 dB = 4x 功率
例如，100mW的无线发射功率为20dBm，而50mW的无线发射功率为17dBm，而200mW的发射功率为23dBm。
资料四：2008年802.11N无线路由横评
双天线、多天线两个组 参评产品介绍
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。
与802.11g的区别 802.11N三项新技术
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。
双天线与三天线的故事
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。
对比测试项目一：Smartbit转发率
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。
对比测试项目二：无线传输速度
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。
对比测试项目三：覆盖范围
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。 | 
发表于 2011-9-23 11:13
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