原创 2.4G + 5G双频齐下 无线性能就会好?

2019-11-14 15:48 1074 5 2 分类: 通信
百佳泰/Cache

无线网络近年来越来越发达也越来越普遍,不管是在家中、办公室、医院或餐厅,无线网络需求无所不在。然而,也随着视听娱乐的发达,以往只需要传送文字等低流量的速度现在变成需要传送高画质影片、图片以及视频通信等高流量的需求。

如果是少数人使用高流量网络,因网络带宽足够不会发生问题,但是如果是多人同时使用网络的情况下,每个人被分配到的网络带宽就会变小,造成看影片时会有延迟的情况发生,使用视频电话也会发生断断续续的状况。那如何改善这些状况呢?办法不外乎加大网络的带宽或是调整网络的优先级(QoS )来解决。

无线网络有分2.4GHz与5GHz这两个频段且各自独立,最好的情况下是这两个频段能够分开使用以增进整体的流量。单纯就规格来看,802.11n、2×2、2.4GHz可以达到144 Mbps的速度;802.11ac、2×2、5GHz则可以达到866Mbps速度。所以如果两个频段同时使用,整体的流量可以达到1Gbps。

但是实际上比较常遇到的状况是,大家都是用预设联机而使用2.4GHz的频段,反而没有去使用5GHz 频段,导致会有使用起来觉得速度很慢的现象。这是因为大家共同在抢相同的资源,所以每人分配到的流量就很小。

新的无线AP技术可以改善这种状况,分配用户到使用率低的频段去,这部分之后会另外有文章说明;这里主要探讨AP会不会因为2.4GHz与5GHz两个频段同时使用,而造成本身性能的降低。这个项目目前也在宽带论坛(Broadband Forum)热烈讨论中,预计会在下一版的TR-398 增加这项性能项目的测试规范。

接下来我们分别针对Wi-Fi 5 (802.11ac) 与Wi-Fi 6 (802.11ax) 不同品牌的家用无线基地台双频(2.4G与5G)同时使用时的性能差异比较。我们选了2台笔记本电脑、2支手机与3台802.11ac无线基地台(如下表)来进行这项实验。

首先是单一频段跑出来的数据如下表,特别注意的是Intel Wireless-AC8265 网卡在2.4G上行速度不到下行速度的一半,5G部分上行速度虽然比下行差了一点不过没差距这么大;反观Broadcom BCM59355并没有此问题。根据Intel的回复,此现象是OEM的版本的无线网卡驱动程序所造成,Intel 建议更新为最新的驱动程序就可以解决此问题。

再来,当同时联机2.4G与5G,就数值来看,其实差异不大。

但是如果我们把单独频段使用与共同频段使用来做比较,就会发现一些差异。我们定义差异在5%以内是一个合理的数值,因此Broadcom BCM59355在某些AP的表现会比Intel Wireless-AC 8265差异来得大,TP-Link AP 的差异会比其他品牌AP来得明显。

看完802.11ac的数据后,那最近最燃爆的Wi-Fi 6 AP呢?我们选了一台DIY 系统、1支手机与3台802.11ax无线基地台(如下表)来实验两个频段同时使用时,性能是否会较差。


Wi-Fi 6单一频段实测出来的数据如下表,特别注意到的是,这两个Client 虽然标榜用802.11ax技术与芯片但实际联机我们发现Samsung S10+ 的连接速度只有1080Mbps (使用早期Wi-Fi 6芯片) 而Intel AX200 则是有达到2.4Gbps的速度,因此实际上跑出吞吐速度上也是有差异。

再来同时用Wi-Fi 6 设备来联机2.4G与5G,跑完结果如下表。就整体数据来看,Netgear 与ASUS这两台差异并不大,不过可以注意到的是TP-Link 虽然在上行部分没什么差异,但是在下行的部分5G 的速度大幅度下降,反而比单独频段使用更糟。

如果套到实际使用环境来看,当只有一个人在5G下载时,速度是很顺畅的,这时候如果其他人使用2.4G联机,那5G的下载速度会明显降低,用户会觉得网络速度突然下降的感觉。

再来我们做差异的比较,会发现TP-Link的AP在下行的部分有明显数据下滑约40%,上行部分倒是没有变化,这应该是该产品在设计上所造成的问题,建议可以从板端设计或是用内部的干扰以及固件部分去修正。


图: 上行速度各家AP都会为两个频段同时使用而增加

图: 下行速度AX8与AX88U因为两个频段同时使用而增加,但AX6000 因为两个频段同时反而整体速度下降

一台好的家用无线基地台除了功能支持要够多,性能也必须同时兼顾。如果可以在上市前先做好质量把关,产品卖到消费者手中就会减少很多客户投诉的问题。

针对产品设计商、品牌商、以及ODM/OEM厂商,百佳泰能够提供点对点的验证测试服务,于产品开发阶段就找出潜在风险与问题;针对系统整合商、品牌商,我们更能够提供产品采购咨询及建议,确保销售的系统整合方案拥有卓越性能,同时还可因应需求提供客制化的使用情境模拟场域进行测试。更多细节咨询,欢迎直接联系我们,来为您提供质量把关协助。

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curton 2019-11-25 22:15

学习了
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