原创 LTE路由器之无线性能转换效率测试

由以上LTE路由器所发生情况，我们归纳了2点问题:

· 转换率不佳

· 速度性能与规格不符

百佳泰蕴含深厚的无线路由器测试经验，我们选用市面3款较为热门的LTE路由器，并设计速度转换率测试，可验证LTE路由器在不同的移动网络传输速度规格（LTE Category）与传输接口（Wi-Fi、Ethernet）间的速度转换变化，藉此了解LTE路由器在速度转换、性能上的差异。厂商在日后设计LTE路由器时，也能以此作为一项参考指标。

此次测试我们挑选了三台市面上LTE路由器作为测试验证的DUT，规格如下：

表一：LTE路由器规格

· LTE Category

· LTE Category 4

· LTE Category 6

· 传输接口

· W-iFi Mode

· Wi-Fi 2.4GHz: 802.11b/g/n 20/40MHz

· Wi-Fi 5GHz: 802.11ac 20/40/80MHz

· Ethernet

如图一，测试架设在一个无电磁干扰的环境下，Radio CommunicationTester基地台仿真器经由RF Cable连接至LTE路由器，而Test Bed则是经由Wi-Fi连接LTE路由器。

图一：测试架设图

• Radio Communication Tester基地台仿真器（R&S CMW500），可提供测试一个稳定的移动网络。LTE Category传输数值则依基地台仿真器所能设定最大负载设定，设定如下：
• LTE Cat. 4：下载/上传 : 127Mbps/ 51Mbps
• LTE Cat. 6：下载/上传: 254Mbps/ 51Mbps
• LTE路由器中Wi-Fi发射的RSSI能量设定为：可维持Wi-Fi最高速所需的能量（-30dBm~-35dBm之间）。

测量方式为：从基地台仿真器传送信息至LTE路由器后，LTE路由器转换传输至Test Bed之数值来做为测试数据，并以下列两数值做为评测。

• 速度转换值：LTE路由器在接收基地台仿真器数据并转换传输至Test Bed后，Test Bed所取得之数值。
• 速度转换率=速度转换值/基地台仿真器设定传输数值。
• 速度转换率标准依百佳泰多年累积的测试数据为参照：转换率应达到90%以上。

我们先验证LTE Category 4在不同接口上速度转换的数值是否有达到标准。

LTE Category 4 to Wi-Fi 2.4GHz：

802.11b/g/n (20 and 40MHz)

由上图（图三、图五）测试数据来看，三台LTE路由器在上传的转换值及转换率的数值差异不大（转换值都介于49Mbps左右）。但在下载部分（图二、四），三台数值都偏低，未达到90%标准。此外，由转换值来看A牌无论在20MHz或着是40MHz部分数值都呈现较低（以40MHz部分为例A牌数值为97Mbps，而其它两台数值都在107Mbps左右），因此在整体上A牌较差。

LTE Category 4 to Wi-Fi 5GHz：

802.11ac (20, 40 and 80MHz)

由于C牌无支持5GHz Band，所以在802.11ac会以A牌和B牌两台做评测。由上图（图七、图九、图十一）测试数据来看，两台LTE路由器在上传速度转换值及转换率的数值差异不大（转换值都介于49Mbps左右）。但在下载部分（图六、图八、图十）可看出只有B牌在802.11ac 80MHz转换率有达到90%的标准，且转换值也较高，因此B牌在5GHz：802.11ac表现上较佳。

LTE Category 4 to Ethernet Port

以LTE Cat.4（图十二、图十三）的测试数据来看，Ethernet转换率在3台LTE 路由器皆有达到标准到90%以上，但在上传部分C牌明显比其他路由器低出许多（只有71%左右），针对该问题还是需要多方面测试再进行确认动作。

· 转换率不佳

从LTE to Wi-Fi数据上我们看到所有LTE路由器在上传皆达到90%标准，然而在下载时只有B牌在802.11ac 80MHz有达标，其它的转换率都介于60%~85%之间，明显偏低。

另从LTE to Ethernet数据来看，在Ethernet转换上三台皆有达标，但C牌的上传转换率部分只有71%。

· LTE路由器之间性能差异

整体来说，三台在下载转换率的部分，虽然C牌在 802.11bgn 20MHz有较好的表现，但以整体数值上看，B牌则表现较佳。而在Wi-Fi下载率部分，只有B牌在802.11ac80MHz有达到标准。

在上传转换率部分，除了C牌的Ethernet上传部分明显偏低，其它都有达到标准且数值差异不大。

此外，B牌本身也支持LTECategory 6规格，那么B牌在LTE Category6是否也如LTE Category 4一样有转换率的情形呢?我们接着继续验证。

LTE Category 6 to Wi-Fi 5GHz:

802.11ac (80MHz)

如图十五数据结果显示，B牌上传数值正常，有达到90%标准。但在下载转换率上是明显偏低的（如图十四）；与Category 4的表现相比，数值也仅高出一点，因此B牌在LTE Category 6数值表现上是未达到产品本身所宣称支持LTE Cat.6规格的传输速度水平。

LTE Category 6 to Ethernet Port

依LTE Cat.6（图十七）结果显示，B牌在上传部分转换率有达到90%以上的标准。

但在下载部分（图十六）B牌的表现如同在Wi-Fi转换值的测试结果相近：未如Category 4一样有达到标准。虽然数值上128 Mbps比在Wi-Fi的116Mbps数值高，但仍未达LTE Cat.6应有的传输水平。

· 速度性能与规格不符

以B牌在LTE Cat.6测试数值来看，在Wi-Fi和Ethernet下载转换值只有116Mbps、128 Mbps，数值明显偏低。以百佳泰多年测试经验来看，我们分析出LTE Cat.6 spec.的下载最大传输数值应为300Mbps，而在下载转换值至少应能达到200Mbps以上的标准，因此从整体测试数据来看，B牌在LTE Cat.6的下载转换值未达规格速度性能的水平。

· 转换率不佳

在Wi-Fi下载转换率上三台数值普遍偏低；在Ethernet部分大致都有达到标准，但C牌在Ethernet上传转换率上有低落情形。

· 速度性能与规格不符

B牌数值表现是三台中较好的，但在LTE Cat.6 下载转值与转换率上未达LTE Cat.6应有规格水平的问题。

· LTE路由器之间性能差异

由三台数值显示，A牌在整体的数值性能上较为不理想。

由此次测试我们观察到LTE路由器的此类产品除了本身性能差异外还可能有速度转换率不佳、速度性能、及规格不符等问题存在，而这些问题有可能造成用户体验不佳、甚至面临品牌信誉受损的风险。品牌厂与设计厂日后可藉由上述测试数据作为参考指针，百佳泰拥有多年测试经验及备有完整的测试环境，能针对您的产品从开发初期到上市，全方位协助进行除错分析、测试建议、以及提供完善的客制化测试服务。此外百佳泰另提供针对无线性能验证之TR-398标准测试服务，可减低客户产品在功能、性能上存在缺失的不确定性因素，进而增加消费者对产品的信赖度，提升品牌价值。