大漠荒颜|一个青海油田子弟的奋斗史

一个青海油田子弟的奋斗史

购买无线路由器不要被天线多少忽悠

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22:03 , 北纬36度
随着IEEE 802.11ac标准的普及,无线路由器的天线数量也在逐渐攀升,也引起让不少用户陷入了一个思维误区:路由器的天线数量越多,速度、覆盖范围和穿墙能力也就越强。于是,很多路由器都以多天线作为卖点,而用户也非多天线的路由器不买。但是,你真的了解天线数量与路由器的关系吗?
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越来越多的天线
在802.11a/b/g时代,无线路由器最多只有1根天线(或内置天线设计),由于当时智能手机和平板尚未普及,而无线路由器也是一个相对小众的市场,因此没有太多用户会去关注天线的数量。随着移动设备(手机、平板、笔记本)和802.11n协议的普及,绝大多数的家庭都将无线路由器列入了“必买”名单,市场竞争的加剧促使厂家不得不为旗下产品寻找更能吸引用户的卖点。于是,哪怕是入门级的300Mbps无线路由也用上了4根天线(图1),路由器也由此进入了以天线数量论英雄的时代。
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天线是速率的判断依据
抛开高深的技术原理不谈,天线数量可以作为判断无线路由器传输速率的参考依据。比如,同样是1根天线,对802.11a/b/g的老款无线路由器就意味着最高支持54Mbps的传输速率;对802.11n意味最高支持150Mbps;对802.11ac意味最高支持433Mbps。于是,当我们看到某款无线路由器主打“最高多少速率”的参数,就能很快判断出它“应该”配备了几根天线(见表)。
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捕获

比如,那些号称300Mbps速率的802.11n无线路由器,必然要选择2路11n的天线设计(图2),也就是需要2根天线(每1路11n天线可提供150Mbps速率,2路刚好300Mbps);号称900Mbps的产品就需要3路11n+1路11ac的天线组合(图3),即3+1根天线(150Mbps×3+433 Mbps×1)。如果某款无线路由器速率和天线数量不符合这个规律,那就基本可以断定它采用了隐藏的内置天线设计,或是所谓的“假天线”(好一点的是用于数据备份,“坑爹”的则是直接空接)。
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小提示

很多高端路由器采用了特殊的Dual-Band 2.4GHz/5GHz天线,在一根天线里可以发射/接受两个频段的信号,从而让11n和11ac双路天线实现了“二合一”。比如主打1750 Mbps速率的华硕RT-AC66U,该路由器就通过3根Dual-Band天线实现了3路11n+3路11ac的速率(图4)。因此,如果你发现某款高端路由器天线少于标称速率应有的速率,则可关注一下其中有无Dual-Band天线。
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由此可见,那些为300Mbps路由配4天线的产品,多出来的2根天线起不到任何“提速”的效果,只是厂家为了增添卖点而增加的“鸡肋”设计。可能有读者会问了,就算更多天线不能提高传输速率,那多少也能增加Wi-Fi信号强度、覆盖范围和穿墙能力吧?

多天线没有那么神奇

首先,无线路由器的理论覆盖范围是根据802.11协议而定,而信号强度和穿墙能力则要受到Wi-Fi信号的发射功率影响(为了降低辐射,工信部规定无线路由器的发射功率不得高于100mW),和天线数量没有半点关系。

理论上,更多的天线有利于减少信号覆盖区域内的盲点,但根据无数用户和媒体的实际测试反馈来看,这些差异在家庭环境中完全可以忽略不计。此外,还有很多用户认为外置天线的信号要优于隐藏的内置天线,这实际也是一大误区,很多千元级高端路由仍然热衷内置天线设计的现象就很能说明问题(图5 图注:采用内置天线设计的Netgear R6250)。
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总之,无线路由器的天线只是用于提升传输速率的硬件手段,而且数量和最高速率也有唯一的对应关系(比如1300Mbps就注定是3路11n+2路11ac)。数量少了,意味着最高速率可能存在缩水,数量多了也纯属浪费资源,而且有作为宣传噱头的嫌疑。

问题来了,为什么天线越多速率越快?所谓的x路11n+x路11ac又代表什么,为何路由器厂商要搞出两种不同标准天线的组合呢?

天线数量是这样影响速率的

在802.11n时代,无线通信领域引入了全新“MIMO”(Multiple-Input Multiple-Output,多入多出)技术(图6)。对无线路由器而言,天线就是实现MIMO技术的介质。简单来说,MIMO的核心理念就是在发送端(路由器)和接收端(手机、平板、笔记本等)同时安装多根天线,从而实现在同一时间发送/接收更多的信息,成倍提高传输信道的容量。在802.11n协议下,MIMO下每链路最大150Mbps,在802.11ac协议中每链路则为433Mbps,而这也就是上文我们用最高速率判断天线数量的依据。
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扩展阅读:不要盲目选购高速率路由器

我们可以将MIMO技术理解为高速公路的运营,天线数量就是收费站的窗口数量,发送端是入口方向,接收端是出口方向。150Mbps意味着只有1个收费窗口,车辆(信号数据)只能排队依次通过(图7);300Mbps意味着2个收费窗口,从而让车辆出入收费站的效率翻倍提升(图8)……如此看来,无线路由器的速率越高越值得选购?
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答案是否定的。虽然很多新款手机、平板和笔记本的配备了支持802.11ac的无线网卡,但它们内部却仅配有1根天线(不支持MIMO技术),即最多支持433Mbps的传输速率。而更多的老款型号还停留在1根天线的802.11n时代,传输速率更是低至150Mbps,更高速路由器根本没有发挥的空间。这就好比高速入口是2车道,收费站窗口也是2个,但高速出口方向却只有1个车道,实际结果还是得排队(图9)。
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此外,目前国内家庭接入的光线宽带普遍为10MB~100MB,哪怕是802.11n标准的150Mbps路由也足以胜任。而更高速率路由器的最大意义就是提供更流畅的局域网环境,比如你用手机无线访问笔记本里的超高清视频、进行远程桌面等操作时,高速路由器才有发挥的空间。因此,普通家庭用户购买750 Mbps(2路11n+1路11ac)或900 Mbps的802.11ac无线路由器就足够用了。

802.11n和更早的无线协议都工作在2.4GHz的频段上,所以我们可以将匹配11n的天线理解为“2.4GHz天线”。2.4GHz虽然理论速度偏低,但却依靠较长的波长获得了极为出色的穿墙能力。可惜,我们熟悉的无线键鼠、无线音箱、无线耳机等外设也在占用2.4GHz频段的通道,与其工作在同一环境下的无线路由器将面临严重的信号干扰隐患。

为了提升传输速率并降低干扰,工作在5GHz频段上的802.11ac协议正式登场。遗憾的是,5GHz波长则相对较短,穿墙能力让人汗颜。既然2.4GHz速度慢易被干扰,而5GHz穿墙能力薄弱,如果将它们的优势合二为一自然就是最佳选择(图10)。
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于是,同时配备2.4GHz天线和5GHz天线的“双频”无线路由器就成为了市场的主流(图11),
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而前文提到的“x路11n+x路11ac”就是双频路由器的典型特性。

想购买的朋友可以看看TP-link天猫旗舰店详细参数及售价

小结
看到这里,相信大家已经对无线路由器的天线有了较为直观的认识。作为MIMO的介质,天线只是用来在单位时间内提高传输速率的硬件辅助,传说中天线越多可增强信号、覆盖范围、穿墙能力的结论是站不住脚的。总之,只要路由器的天线数量与其标称的最大传输速率相匹配即可,更多的天线就属于作用宣传的噱头了。
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类别:Wireless N.T | Tags: , , | 0 条评论, 180 次阅读
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