淺析802.11ac無線路由器

羅瑋

【摘要】本文介紹了802.11ac無線路由器的各項功能;比較了其與其他制式無線路由器的區(qū)別，重點對最常用的2.4G與5G兩個頻段進(jìn)行了對比，并提出了建議，對選購無線路由器有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】802.11ac;無線路由器;2.4G;5G

2014年，路由器的價值似乎被發(fā)現(xiàn)，迅速成為互聯(lián)網(wǎng)公司爭奪焦點。這些路由器在發(fā)布時，宣傳時有一些技術(shù)名詞，像802.11ac、5G、千兆、雙頻、2*2天線、Wi-Fi，同時也給出『速度快10倍』、『頂級配置』、『全球最?！坏慕Y(jié)論。在廠商宣傳之下，有人覺得產(chǎn)品好，也有人覺得廠商就是在吹牛。

本文就是無線路由器的知識普及，每條后面都附帶建議。

表1出自維基百科，是無線路由器的802.11標(biāo)準(zhǔn)演化情況，看不懂沒關(guān)系，下面都是圍繞此表做解讀。

一、802.11ac

要說無線路由器，就得先說Wi-Fi。無線路由器發(fā)射的Wi-Fi信號，是無線電信號中的一種，由IEEE組織制定協(xié)議，定為802.11標(biāo)準(zhǔn)。

802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，簡稱為ac，是無線路由器的最新標(biāo)準(zhǔn)。目前市面上能買到的路由器，大部分還是上一代802.11n標(biāo)準(zhǔn)的，正逐步被ac的新品取代。

結(jié)論：現(xiàn)在買無線路由器，ac路由器是首選。

二、2.4G與5G雙頻

看表1，會發(fā)現(xiàn)802.11標(biāo)準(zhǔn)有2.4G與5G兩個頻段，在發(fā)展過程中一直在2.4G與5G之間搖擺不定。而現(xiàn)在，5G卻成為廠商的宣傳賣點，至于原因呢，看下面：

圖為2.4G與5G無線電波形，2.4G范圍廣，5G速度快。

2.4G Wi-Fi頻段：傳輸距離遠(yuǎn)，衰減弱，能穿墻，信號好，因此在Wi-Fi發(fā)展初期，2.4G成為標(biāo)準(zhǔn)，成功推動Wi-Fi普及。

5G Wi-Fi頻段：頻率高，可傳輸數(shù)據(jù)量大，也就是速度。但是衰減強(qiáng)，信號不如2.4G，傳輸距離不如2.4G遠(yuǎn)，尤其是穿墻性能，同時因為頻率高，射頻電路的器件要求高，成本高。

以上原因，在Wi-Fi發(fā)展初期，IEEE組織先發(fā)展2.4G。從1999～2009年這10年間，802.11b、g這兩個2.4G頻段，推動Wi-Fi走向普及。特別是2003年的802.11g標(biāo)準(zhǔn)，英特爾在同年發(fā)布迅馳筆記本技術(shù)，將CPU、芯片組、與802.11g無線網(wǎng)卡，捆綁賣給PC廠商，此后幾乎每臺筆記本都標(biāo)配Wi-Fi無線網(wǎng)卡，對大多數(shù)用戶來說，第一臺Wi-Fi設(shè)備多是英特爾架構(gòu)的筆記本電腦。

在2.4G遇到瓶頸的時候，IEEE雪藏的5G再次出山。此時5G信號差的問題，通過雙頻設(shè)計也已經(jīng)完好解決。

從2009年的802.11n開始，Wi-Fi設(shè)備同時支持2.4G與5G雙頻。2.4G向下兼容老設(shè)備，確保穿墻信號好，5G提供更快的速度。最新的802.11ac雖然只是5G標(biāo)準(zhǔn)，大主流802.11ac設(shè)備都采用雙頻設(shè)計，5G頻段支持802.11ac，2.4G頻段下兼容802.11abgn。

其實這個問題廠商很清楚，現(xiàn)在的ac路由器，基本都是雙頻的。像小米路由器，5G頻段下速度為867Mbps，2.4G為300Mbps，按照標(biāo)準(zhǔn)寫法應(yīng)該是ac867+n300;而另一款路由器，極路由2代，是ac433+n300。

結(jié)論：買802.11ac路由器，首選2.4G與5G雙頻。

三、802.11ac速度有多快？

在802.11abg時代，所有的無線路由器都是54M，但是從802.11n開始，無線路由器出現(xiàn)150M、300M、450M甚至600M多個速度，還有路由器標(biāo)稱750M與千兆。在ac路由器出現(xiàn)后，無線路由器的速度更亂了，甚至有品牌路由器打出1900M的速度。

在中國，廠商怎么吹牛都不奇怪。各家在宣傳上，普遍把5G與2.4G速度，所以ac433+n300就被說成750M，ac867+n300就成了1200M（或1167M），這樣子就喊出超越千兆有線的口號。

那無線路由器到底有多快呢？選擇的時候看哪些參數(shù)？

1.看單頻段速度

再看下前面的表1，里面有一個頻段帶寬，和對應(yīng)的頻段速度。頻段帶寬可以理解為馬路的寬度，5G頻段網(wǎng)速比2.4G快，就是因為頻段帶寬更大了。在802.11abg時期，頻段帶寬為『20MHz』;到802.11n時期增加到『20，40MHz』;802.11ac時期達(dá)到『20，40，80，160MHz』。

現(xiàn)在802.11ac的路由器，還僅支持80MHz頻段，速度為433Mbps。速度可達(dá)到867Mbps的160MHz頻段，估計2015年才有可普及的解決方案。

2.看天線數(shù)量

早期的802.11abg，僅有1根天線，也就是支持一組收發(fā)器，包括1組接收器、1組發(fā)射器，稱為1×1規(guī)格。

從802.11n開始增加了多收發(fā)器模式，速度也就倍增。802.11n最高支持4×4規(guī)格的4組天線，802.11ac最高支持8×8規(guī)則的8組天線，同時傳輸并接收數(shù)據(jù)。

3.路由器速度=頻段速度×天線數(shù)量

在802.11ac標(biāo)準(zhǔn)80MHz帶寬頻段下，無線路由器單天線1×1速度為433Mbps、雙天線2×2為867Mbps、三天線3×3為1300Mbps…以此遞增，理論最高支持八天線8×8規(guī)則。但考慮到成本、功耗、信號干擾帶來的天線布局問題，目前三天線3×3是家用路由器最高配置。

3.可實際速度要看手機(jī)和電腦的無線網(wǎng)卡

無線速度的瓶頸，更多在手機(jī)、電腦、電視盒子這些終端設(shè)備這邊。手機(jī)只有1根Wi-Fi天線，速度最高只能到433Mbps。筆記本電腦、電視有兩根，電視盒子之前也是1根，現(xiàn)在新款的盒子（如小米盒子4K增強(qiáng)版）也有兩根天線，速度最高只能到867Mbps。

結(jié)論：簡單的理解，802.11ac速度為867Mbps，802.11n速度為300Mbps，802.11abg速度為54Mbps。

四、實際應(yīng)用場景Wi-Fi速度會下降

可能有人覺得，一般家用寬帶10-20Mbps，在中國即便是最快的，也就是100Mbps，802.11n就足夠用了，沒必要買802.11ac。

在我看來，802.11ac路由還是必要的，這里面有寬帶還在繼續(xù)提速的原因，有對高速局域網(wǎng)速的追求，還有就是在實際使用的時候，Wi-Fi速度是和信號強(qiáng)度有關(guān)的。

802.11n與ac在5G下速度快，但5G天生缺陷就是信號差;在2.4G信號強(qiáng)，但速度差。手機(jī)、電腦距路由器1米內(nèi)，5G信號是100%，可以達(dá)到理論最高速度，但如果距離遠(yuǎn)，實際速度就會慢，如果穿墻，速度就更慢了。

結(jié)論：ac路由器在信號沒那么好的時候，速度還挺快。

五、5G頻段下的支持的無線信道

Wi-Fi作為無線電信號的一種，在全球各國家都受管制。設(shè)備與無線路由器，Wi-Fi只有在相同無線信道，才能連上，如果支持的信道不一樣，那么彼此無法找到Wi-Fi信號。

只是在2.4G下，全球各國家都準(zhǔn)用頻道，美國與加拿大是1-11，別的國家是1-13。這樣的話1-11信道是全球通用，所以之前這方面沒問題。

但5G這個頻段非常特殊，與軍用雷達(dá)頻段重合，盡管5G頻段有24個信道，但出于國家安全考慮，少數(shù)國家不開放5G頻段（如卡塔爾，敘利亞，也門等）。中國雖然可用的5G信道有五個（149-165），與歐洲、日本不通用。也就是你在日本、歐洲買的手機(jī)、電腦，在中國找不到5G信號，只能在2.4G下使用。

你要是手上有水貨手機(jī)、（下轉(zhuǎn)第126頁）（上接第124頁）筆記本，買ac路由器的話，要留意5G信道的支持情況，有備無患。遺憾的是，多數(shù)ac路由器在官網(wǎng)沒公開信道，買前要在論壇做功課了。

六、天線的新技術(shù)波束成形

傳統(tǒng)無線路由器的天線：外置天線的選擇，個人覺得3db-5db較好。無線路由器的信號波形，要看方向性和效率，最小的天線是1db，波形很圓，但隨著天線功率增加到3db、5db，水平方向的能量提升，垂直方向減弱。同時天線功率每增加3db，能量輻射大一倍。

家用的話，無線路由器如果和你在同房間，可以考慮3db，如果需要穿墻，5db也足矣。

波束成形圖示，有針對性地向該設(shè)備發(fā)出信號。

波束成形：是無線路由器當(dāng)下最先進(jìn)的技術(shù)，傳統(tǒng)無線路由器向各個方向發(fā)出相同且持續(xù)的Wi-Fi信號。但波束成形天線陣列更加智能，檢測到設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的位置，有針對性地向該設(shè)備發(fā)出信號。

波束成形技術(shù)，既很好的解決了Wi-Fi信號強(qiáng)度問題，又沒增加能量輻射，是路由器檔次的分水嶺。

結(jié)論：支持波束成型技術(shù)的，才算高端802.11ac路由器。

七、無線路由器的性能怎么看

上面說的都是無線路由器的網(wǎng)絡(luò)配置，還需要留意的有CPU、內(nèi)存、天線這三點。2014年這批智能路由器，CPU性能都是500MHz起步，遠(yuǎn)超出一款路由器的需求，已經(jīng)是一臺小電腦了。而CPU的具體性能與路由器的功能有關(guān)，目前看是足夠用，沒什么可擔(dān)心的。

路由器的內(nèi)存，目前智能路由器也是128MB起步，對路由器來說也是富余的，選路由器的話，64MB內(nèi)存起步就可以了，富裕的也是為運算使用。

參考文獻(xiàn)

[1]蘋果AirPort Extreme 2013款無線路由器拆解.

[2]蘋果Time Capsule時間膠囊2013款拆解.