原创 10分钟看懂Google OnHub的黑科技，三步辨别“最快”WiFi路由器！

当今的WiFi武林，唯快不破，而Google的OnHub作为一款造型新颖的WiFi路由器 ，由TP-Link代工，13根天线，是否已将无线性能发展到了极致？国产路由器厂商从谷歌身上应该能够看到怎样的技术趋势？普通的消费者又能从中得到哪些挑选路由器的技巧？本文用10分钟，进行深入浅出的分析。

一般评测机构只能从Google官网上逐字逐句地翻译，这种事情，在我这里不会发生

第一步： 看芯片型号，逼格立显

——消费者看到芯片厂商及型号，心里就基本清楚这款路由器的定位了：是主打高端产品线，还是低端产品线。
 

详解：
      A.WiFi路由器芯片，基本上能够决定这台路由器的50%以上无线性能：当代无线通信越来越快，大部分归功于通信算法的进步，而这些算法，基本都在基带芯片里面。

      B.不同的芯片所给的参考设计优化程度并不一样，厂商ODM那边进行二次开发的难度也有很大的差别——一般来说是一分钱一分货，高通通过技术优势有溢价，也是可以理解，而用低端芯片，遗留给厂家和消费者的“**”可能也会更多。
   
      C. 至于存储的大小、USB3.0的用途，就毋庸我多说了。

第二步：看支持的协议、频率及空分流数

一般芯片选定，基本上能够支持的频率和协议也就定了，如OnHub能够支持5GHz的802.11n和802.11ac：
 

请注意上图粉红框标注的“3x3”,指的是空分复用（Spatial multiplexing），一般比较准确的描述应该是3x3:3，冒号后面的3代表的是3个data stream，通俗一点地（但不准确）形容，即WiFi路由器有3根天线，每根天线发出一条数据流，接收端（比如手机或笔记本）有3根天线进行接收，这样能够实现3倍于单流的数据吞吐量——理论极限，并不代表实际可以/容易达到。其实，设计上玩成3x3:3没什么技术含量，因为这是芯片决定/建议给厂商的——厂商真正有内涵的，可以做成3x3:2。

================插播两个问题=================

问题1：既然OnHub支持的是3x3:3，按照上段解释，路由器只需要在2.4GHz和5GHz各配3根天线就行了，为什么官网号称各配了6根天线，加上一个额外天线，共计13根天线呢？

问题2：如果待购的几个路由器芯片是同一个型号，空分复用流数也一样，是不是意味着其无线性能也一样呢？

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——直到第二步，其实都是与芯片直接相关的能力，国内不少厂家做路由器和做手机一样，围绕芯片的参考设计，做二次开发，在底层技术上很难有自己的核心竞争力。

接着往下看，重点来了！

第三步：仔细辨别“智能天线”技术：
 

上图是OnHub官网的一个示意图，OnHub号称在2.4GHz和5GHz分别做了6根天线，并各自排成一圈，使之有更好的覆盖。官网有称之为smart antenna，或Unique antenna design，但没有做进一步的说明，以下为我的猜测，供参考：

A. 2.4GHz与5GHz频段的天线分开做，可以在各自频段保持更好的特性：比如天线增益和效率；

B. 6根天线的使用：谷歌很有可能通过内部算法（不在基带芯片上！）进行动态的优化组合，分配以3 stream，使最终的吞吐量维持在较高水准。（后文将这种智能天线称为为动态组合天线）

  ——类似的技术在Ruckus、H3C、Netgear的WiFi路由器中均有用到！

（我们在第二步中提到过，spatial multiplexing是MIMO技术中成倍提高吞吐量的关键，但3 stream是否能够达到理论上的3倍于单流的极限速率，取决于天线和信道特性，简单一点说，要让三个数据流之间互不相关，比如说，我可以选择使用不同极化和方向的天线）
    
在WiFi上使用智能天线的一个附加好处，是可以在保持总发射功率不变的前提下，增大目标方向的信噪比，并同时减少其他方向的干扰，这对MAC层存在竞争的WiFi组网模式来说尤其有益：不仅可以提高单台终端的速率，而且可以提高接入终端的数量。
         
PS：

支持802.11ac的路由器，都会在自己的宣传页上标注，说自己“支持Beamforming”（波束赋形），有时候，这种波束赋形也被称为“智能天线”，而其实不是他们验证过这台路由器真正能够从Beamforming获得多少好处，而是芯片按照802.11ac的要求具备了该功能，于是就被宣传成一个重大卖点——其实，即使芯片自身，也很可能没有对beamforming的有效性做过准确而量化的评估（一般做的是传导的测试）
     
结论：我们通常认为，Beamforming在WiFi实际使用中的有效性是不乐观的，而相比之下，类似动态组合天线这种方法，至少在Ruckus产品系列当中已被证明较为有效——当然，至于OnHub这13根天线究竟还有多少秘密在里面，不做细致的研究，我是无法告诉你的。（Ruckus全系列的WiFi AP均为内置天线）
     
哪些WiFi路由器可能运用了动态组合天线这个技术？

咱们回忆一下几款比较经典的，或者有逼格的802.11ac的WiFi AP吧：

是不是发现天线都是内置的？

必须要说的是，要做动态组合天线的WiFi路由器，一般来说天线都必须内置，但是内置天线的WiFi路由器也不一定都采用了动态组合天线这个技术，而且一个好的技术方向，是否能达到预期目标，还取决于算法本身和具体的工程实现。
    
所以，一个WiFi路由器最终的性能好不好，应该用严格的测试方法来界定，尤其对于进行动态组合天线技术研发来说，蕴藏了信道模型的MIMO OTA多天线测试方法则尤为重要。
   
===========现在来回答第二步中的两个问题===========

答复1：在芯片支持的空间3 stream复用的基础上，谷歌在每个频段使用了6多个天线，实时地对6根天线进行优化组合，这是OnHub这台WiFi路由器在底层的核心技术，也是国内大部分智能路由望而却步的。

答复2：显然，即使基于同一款芯片平台，具备好的动态组合天线算法的路由器，不具备动态组合天线的路由器，以及具备比较差的动态组合天线算法的路由器，三者能够在实际环境中达到高速率的能力可能是不一样的！

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多说几句：

上面第三步当中的A与B是两个时代的差别，A只考虑天线本身的特性，而B是则包含了算法和创新；一个路由器厂家片面地强调在A上的做工，相当于强调一辆跑车的轮子做工好，而忘记了跑车要飚出速度，轮子做的好固然重要，但是最终拉开档次的，更在于汽车引擎和整体能量转换这些核心技术上的创新和积累。
    
TP-link此次虽然作为谷歌OnHub代工工厂，非常了解OnHub这款产品的天线结构，但，由于动态组合天线 的核心是在于算法，而不在于天线本身，所以我个人不认为TP-Link后续能够从这款产品上马上跟进类似技术。