原创 WiFi路由无线性能测试方案公示&征求意见

 2015-4-27 16:15  2279 22 28 分类: 消费电子

从年初以一篇撕逼 WiFi路由器无线性能为主题的新浪长微博开始，我向公众push了很多无线性能测试方面的科普文章，占去了我不少私人时间，这件事情有我做公益科普的初衷，也有自己一定的目的性，作为一个直率的人，我想我会找个时间专门写篇长微博进行表白——请放心，我所谓的目的性，实则为一个光明正大的诉求。

但在今天，我想回到最初的起点，把欠大家的WiFi路由器的事情，再捡起来说说——主要是将我们制定的WiFi路由器的测试方法公布给所有关心无线性能的朋友进行反馈。我知道在关注我的朋友中有很多专业技术人员，甚至各个厂家负责产品的同事，请你们针对我制定的测试方法，提出你们的意见——公示完毕，后续测试过程中将按此测试方法执行，届时如果有厂商研发人员希望参与，我们可以协商。预计测试时间为五一前后。

最后，包含MIMO OTA测试手机在内，WiFi路由器我们也将与合作方一起，首选市售的量产机作为样品，以便尽量贴近消费者所能购买产品的特性。

WiFi 协议的实质是基于竞争的（从物理层到协议层），通俗的说，就是当你家里用的手机或笔记本越多，他们之间互相干扰的影响会大大降低WiFi路由器的速率；更糟糕的是，就算你在家里只用一个WiFi终端，但是这也并不能够100%地保证你自己上网的网速是完美的——因为干扰同样可能来自你家楼上楼下旁边邻居家的WiFi路由器或手机。

了解了WiFi以上这个特点，会便于您理解我们制定下述的测试方法的出发点。

征求意见时间：2015年4月26日起，意见请回复新浪微博评论或私信

实测时间：五一前后

实测地点：特定地点某办公区，面积约200平米，如下图：

鸣谢：
1. 感谢中科国技公司提供办公场所充当模拟测试场地及人力协助（www.hwa-tech.com）
2. 感谢德国Fluke公司提供“AirMagnet Survey Pro”试用版，用于信号覆盖测试；
3. 吞吐量测试软件Jperf来源于开源软件，不涉及版权；

【一】第一部分：无线覆盖情况

首先，我们觉得有必要考察路由器的无线覆盖情况，即考察在场地中不同位置能接收到的路由器无线信号强度,我们称之为WiFi信号的热度图（WiFi Heatmap）——这就是各个厂家宣传的超强信号覆盖能力，但是对于专业人员来说，很清楚，信号覆盖强并不能代表一个WiFi路由器的最终性能！

1. 勘察软件：AirMagnet Survey Pro——AirMagnet Survey是一款功能强大、简单易用的勘察工具，是德国Fluke公司的一款商用WiFi无线网络规划的专业工具。使用“主动勘察功能”：AirMagnetSurvey可以关联到某个指定的AP或SSID上，支持收集全面的站点RF数据, 包括信号强度、信道分配、噪声电平、信噪比、覆盖情况、无线信号类型、传输速率、丢包率/重传率等。

2.配套网卡：NETGEAR AC1200 WiFi USB 3.0 Model: A6210——
借助这款AC1200 USB 3.0的802.11ac网卡，即便是使用旧的Windows笔记本电脑和台式机，也能获得 802.11ac的支持。该网卡兼容USB 2.0 和最新的11acWiFi设备，向后兼容802.11a/b/g/n设备——也即我们可以扫描得出被测WiFi路由器的802.11n（2.4G及5G）和802.11ac（5G）的信号覆盖情况。

3.测试电脑：Lenovo ThinkPad E430c——使用三个USB 3.0端口中的一个接上述测试WiFi网卡。

4.测试方法：

（1）将路由器放在办公室中的会议室桌子上。路由器设定两个信道，一个在2.4GHz频段11信道，一个在5GHz频段149信道。

（2）将USB适配器插到电脑上，连接到路由器（2.4G或5G）。

（3）在Survey中创建新的项目文件，设定信号传播距离估计值（Signal PropagationAssessment）为2米，选择主动勘察模式，选择待测路由器，开始勘察。

（4）走遍场地，采集勘察点数据，形成信号热图，类似如下图所示。

【二】第二部分数据传输性能测试

接下来我们要测试不同路由器的无线传输性能，主要是最大TCP和UDP传输速率：TCP通常可以用来代表当你下载文件时的速率，UDP通常可以代表你看在线视频是否卡顿，不同的UDP速率代表你是否可以看标清节目还是高清节目！

1.测试软件：Jperf 2.0

Iperf是一个网络性能测试工具。Iperf可以测试最大TCP和UDP带宽性能。Iperf具有多种参数和UDP特性，可以根据需要调整。Iperf可以报告带宽，延迟抖动和数据包丢失。

Jperf是Iperf的图形化前端，是一个基于Java的程序。
每次测试时长30s，报告间隔1s。TCP窗长等均使用默认设置。

2.测试内容

(1)场景一:单客户端无干扰

除了服务器和客户端电脑外没有其他设备连接到路由器。环境中没有其他工作的路由器和连接到WiFi的设备——此时该客户端测得的最大下载速率，是被测WiFi路由器的一个最理想情况，作为参考。
A. 设备

a.待测路由器（设置两个SSID，分别工作在2.4G信道11和5G信道149）

b.服务器电脑一台

c.客户端电脑一台

B. 拓扑图

C.测试步骤:

1 在某个测试位置，连接至2.4GHz的SSID

2 执行TCP测试

3 将电脑水平旋转90度，重复2

4 重复3共四次

5 执行UDP测试，重复3-4

6 连接至5GHz的SSID，重复2-5

7 更换测试位置，重复1-6

(2)场景二:单客户端有干扰

在办公桌上放置若干其他设备，连接到另一个连接到互联网并工作在相同信道的路由器。让这些设备进行持续数据传输的网络活动如看视频、下载、玩游戏等。
A.设备
a.待测路由器（设置两个SSID，分别工作在2.4G信道11和5G信道149）
b.服务器电脑一台
c.客户端电脑一台
d.干扰设备若干（笔记本电脑、手机、平板）

B.拓扑图

C. 测试步骤

1 在某个测试位置，连接至2.4GHz的SSID

2 执行TCP测试

3 将电脑水平旋转90度，重复2

4 重复3共四次

5 执行UDP测试，重复3-4

6 连接至5GHz的SSID，重复2-5

7 更换测试位置，重复1-6

(3)场景三: 多客户端

让额外设备连接到待测路由器进行持续数据传输的网络活动，以便观察一款WiFi路由器最大可以支持多少手机或笔记本同时工作——这是实际生活中最重要的！
A.设备
a.待测路由器（设置两个SSID，分别工作在2.4G信道11和5G信道149）
b.服务器电脑一台
c.客户端电脑一台

d.额外设备若干（笔记本电脑、手机、平板）
B.拓扑图

C. 测试步骤
1 在某个测试位置，连接至2.4GHz的SSID

2 执行TCP测试

3 将电脑水平旋转90度，重复2

4 重复3共四次

5 加入5台额外设备连接该SSID

6 重复2、3、4、5，直到观察到的TCP已低于某个阈值；

7 执行UDP测试，重复3-6

8 连接至5GHz的SSID，重复2-7

9 更换测试位置，重复1-8

【彩蛋】

这次的彩蛋是一个预告：

这周（2015年4月20日~26日）我们利用实验室空闲的时间，占用了周六、日两天休息时间，与我们的合作方一起，对几款典型的全金属机身 iphone6、HTC One M9/M9+、华为P8（测试时间距离发布才3天！）的4G下载速率进行了MIMO OTA测试，另一款近期三星热点旗舰机S edge，以及包括联想及红米note、魅蓝note在内的千元4G手机也进行了比对测试，由于测试方法的复杂性和先进性，我们的工作量奇大，统计工作和结论也需要时间处理。

——而最终的结论，将可能以另一个形式进行呈现，敬请期待。
这些性能比对的结论将是首次曝露在公众面前，我相信这些测试数据，将与MIMO OTA这个革命性的测试方法一起，将给科技迷和技术流，包括手机行业的专业技术工程人员一个崭新的观点。

——对于测试方法和测试数据的准确性，我们已做足了功课，但对于技术上的讨论和争执，永远会存在，也永远会有价值！

我珍惜这个向大家切磋的机会，届时请各路好手随时提出尖锐的问题！