3款I(lǐng)EEE 802.11ac Wave 2無線路由器專題測試

下一代無線局域網(wǎng)（Wi-Fi）技術(shù)會是誰？很多人的答案是速度更快的IEEE 802.11ad，但是在CHIP看來，速度固然是項(xiàng)硬指標(biāo)，但是時下影響無線網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)的關(guān)鍵并非速度而是覆蓋和品質(zhì)，新一代的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品剛好滿足了這一要求。

無線網(wǎng)路已經(jīng)在速度上接近甚至超越了千兆有線網(wǎng)絡(luò)，在可預(yù)見的將來，如果不跑多路高清視頻甚至是4K視頻，那么這樣的帶寬完全可以滿足絕大多數(shù)家庭用戶的需要。相比之下，隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)、居住條件改善，無線網(wǎng)絡(luò)的使用體驗(yàn)正在下降。Wi-Fi，或者更具體點(diǎn)IEEE 802.11技術(shù)發(fā)展之初并沒有考慮到今天無線網(wǎng)絡(luò)速度會如此之快，因此它采用了設(shè)備輪詢的服務(wù)機(jī)制，即無論設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)性能的需求多高，它都被迫與接入同一網(wǎng)絡(luò)的最低速度設(shè)備平分服務(wù)時長，其直接結(jié)果如同高性能跑車走羊腸小路上，前方還有獨(dú)輪車不可超越。雙頻甚至三頻技術(shù)的引入，首先就為解決類似問題而來。

MU-MIMO是誰的菜

IEEE 802.11ac技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入市場一年多，但是受限于頻段和設(shè)備資源，2015年市場主流的技術(shù)為第一代，即所謂Wave 1，而如今Wave 2產(chǎn)品已經(jīng)開始規(guī)模進(jìn)入市場，兩者最主要的技術(shù)指標(biāo)差異就是MU-MIMO支持與否。

此前，CHIP已經(jīng)進(jìn)行過多款三頻路由器的測試（詳見3期34頁），通過載波聚合技術(shù)，IEEE 802.11ac技術(shù)已經(jīng)可以為單設(shè)備提供最高4串流、2166Mb/s（1024 QAM、541Mb/s×4）的帶寬。但是除了路由器本身之外，與之相連的設(shè)備必須也支持4串流，即配備4T4R的8條天線，并且也支持1024 QAM，除了特殊定制的設(shè)備，這一極速幾乎是享用不到的。

回到前面所講的雙/三頻設(shè)計(jì)問題，其根本目的是將不同速度等級及信號覆蓋的設(shè)備人為地劃分在不同頻段中，三頻產(chǎn)品上的兩個5GHz頻段相互獨(dú)立，也用于劃分設(shè)備。然而這種方法作用有限，需要用戶自己對各頻段內(nèi)設(shè)備特性非常熟悉，否則劃分與不劃分并無差異，就好像平行開了多條路，如果不做限定，那么每條路都還是跑車和獨(dú)輪車串行。在同一頻段內(nèi)，設(shè)備輪詢導(dǎo)致效率降低的問題并未得到根本改善，甚至由于載波聚合特性的出現(xiàn)，同一時刻所有（最大4個）串流空間都被某設(shè)備占據(jù)，哪怕它并不支持MIMO或者高QAM值，該情況類似4車道的道路，無論車大車小，速度相同但不得并行。

MU-MIMO的出現(xiàn)，從根本上解決的就是多串流的分配問題，簡單地說就是無線路由器可根據(jù)終端設(shè)備數(shù)量和性能，將4串流分配給它們，提高串流空間的利用率，即多輛大小車可以并排跑在4車道的馬路上，大車至多占兩道。所有串流保持433Mb/s、256 QAM規(guī)格。詳見2015年1期32頁內(nèi)容。

為更多的設(shè)備提供都不錯的體驗(yàn)是MU-MIMO技術(shù)的根本目標(biāo)，如果你更追求極速，而且對應(yīng)設(shè)備支持多串流，那么SU-MIMO（單用戶MIMO）模式更適合你，1 866Mb/s甚至2 133Mb/s任你享用。

在IEEE 802.11ac Wave 2技術(shù)條件下，MU-MIMO至多支持8個空間串流（4上、4下），而在未來的Wave 3或IEEE 802.11ax技術(shù)下，更多的串流將推動無線速度登上10Gb/s量級，這些都是后話。

終端設(shè)備在哪里

QAM（Quadrature Amplitude Modulatio，正交振幅調(diào)制）是影響無線編碼效率或者直接地說是實(shí)際網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的關(guān)鍵指標(biāo)。IEEE 802.11n采用64 QAM，而IEEE 802.11ac則為256 QAM，64到256的提升，可提升編碼效率1/3、計(jì)算復(fù)雜度為23=8倍，再加上信道的差異，兩者單載波的速度分別為150Mb/s和433Mb/s。QAM從256提升至1024時，編碼效率再提升1/4，而計(jì)算復(fù)雜度又是8倍，不僅對無線連接的兩端芯片計(jì)算能力有著極高的要求，而且功耗也會大幅度提升，相對有限的性能提升，有些得不償失，只有標(biāo)榜頂級性能的產(chǎn)品才會支持。

此外，并非所有支持載波聚合技術(shù)的終端設(shè)備都能兼容MU-MIMO，如iPhone 6s/6s Plus就宣稱支持866Mb/s（433Mb/s×2）的無線連接，但是蘋果并未明確宣傳其支持MU-MIMO。在實(shí)際測試中，iPhone 6s的確無法實(shí)現(xiàn)與無線路由器的MU-MIMO協(xié)作，好在iPhone的基帶芯片主要供應(yīng)商高通2015年就已經(jīng)宣布，將在其從低到高的各個檔次基帶芯片上普及MU-MIMO技術(shù)，其中就包括提供給蘋果的產(chǎn)品?？紤]到以上因素，iPhone 6s/6s Plus的用戶應(yīng)在無線路由器上選用SU-MIMO模式。

針對本次3款I(lǐng)EEE 802.11ac Wave 2產(chǎn)品測試，CHIP選用了Linksys Max-Stream AC600 WUSB6100M USB無線網(wǎng)卡，該產(chǎn)品支持2.4GHz/5GHz雙頻、MU-MIMO技術(shù)、最高433Mb/s連接速度、USB2.0接口。由于路由器和終端之間，不會達(dá)到廠商們所宣稱的541Mb/s串流速度或?qū)崿F(xiàn)4載波聚合，所以極限速度不是本次測試的重點(diǎn)。

智能為先

Linksys品牌如今已經(jīng)歸于貝爾金（Belkin），其EA系列產(chǎn)品升級到EA9500，仍屬于Max-Stream系列，三頻方式使之速度達(dá)到5.3Gb/s（1000Mb/s+2166Mb/s×2），是Linksys旗下最高端的產(chǎn)品。

EA9500在國外推出已經(jīng)有一段時間了，早期版本需要通過升級固件實(shí)現(xiàn)對MU-MIMO的支持，而國內(nèi)版本推出伊始就已具備此功能。智能是Max-Stream系列速度之外的又一大延續(xù)特性，EA9500保持了使用Linksys Smart Wi-FiApp設(shè)置的特色，并且默認(rèn)支持遠(yuǎn)程管理，用戶在任何地方、通過任何設(shè)備均能實(shí)現(xiàn)操作。要使用遠(yuǎn)程管理功能，需要注冊一個Linksys賬號，賬號驗(yàn)證通過后，就能將EA9500加入到管理列表中，這樣只要在PC上登錄https：//linksyssmartwifi.com網(wǎng)站，就能在瀏覽器中遠(yuǎn)程設(shè)置它了，無視其所處防火墻或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。如果在EA9500 DHCP的內(nèi)網(wǎng)中輸入路由器IP的傳統(tǒng)方式登錄，那么登錄界面略有不同，用戶可以切換本地密碼登錄，廣域網(wǎng)中斷也能使用。

EA9500的智能體現(xiàn)在多個方面，如它可安裝多款應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)以外的功能。目前Linksys提供了多媒體共享、內(nèi)容控制等4個不同的App，既有免費(fèi)的也有付費(fèi)的，用戶可根據(jù)需要自行下載安裝。

此外，EA9500的網(wǎng)絡(luò)配置十分智能，其兩個5GHz頻段可分別開啟MU-MIMO功能，頂級的高性能設(shè)備可以使用SU-MIMO模式獨(dú)占一個5GHz頻段，以獲得2166Mb/s的極速;支持MU-MIMO的設(shè)備可使用另一個5GHz頻段，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化。升級固件后，EA9500的兩個5GHz頻段MU-MIMO功能默認(rèn)都已開啟，而此功能的開關(guān)設(shè)置頁面是隱藏的，不僅遠(yuǎn)程根本無法訪問，而且本地登錄也需要直接輸入網(wǎng)址http：//192.168.1.1/ui/1.0.99.175339/dynamic/advanced-wireless.html（固件版本1.1.7.175339）方可。借助特別的Smart Connect功能，可以讓終端在均開啟MU-MIMO功能的5.1GHz和5.8GHz等兩個5GHz頻段中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、信號質(zhì)量情況自由漫游?？傮w來說，作為一款高端產(chǎn)品，EA9500的設(shè)置并沒有想像的那么復(fù)雜，項(xiàng)目不多，明顯有別于企業(yè)級產(chǎn)品。

在Beamforming波束成形技術(shù)幫助下，EA9500具有為不同擺放位置的設(shè)備優(yōu)化無線覆蓋性能的能力。除了依靠外置8條天線的物理調(diào)整改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋之外，波束成形與MU-MIMO搭配使用，鏈路分配和信號質(zhì)量也均得到保證。

實(shí)際測試中，EA9500的2.4GHz頻段被關(guān)閉，以防雙頻無線網(wǎng)卡WUSB6100M的2.4GHz模式聯(lián)通。使用該無線網(wǎng)卡的雙設(shè)備相差180°或3設(shè)備各相差120°的極限位置布置、距離無線路由器5m，EA9500能為所有設(shè)備提供穩(wěn)定的433Mb/s鏈接速度，而網(wǎng)絡(luò)吞吐速度可達(dá)到穩(wěn)定的215Mb/s，即27MB/s以上，性能出色、波束成形技術(shù)優(yōu)勢突顯。

無線性能之外，EA9500的有線網(wǎng)絡(luò)性能同樣出色，它罕見地帶有8個千兆LAN接口，兩個USB接口分別為2.0和3.0版本，無論是連接有線設(shè)備的數(shù)量還是性能，都是同級產(chǎn)品中絕無僅有的。EA9500綜合性能表現(xiàn)優(yōu)秀，同時也存在著高性能、高配置所帶來的大體積和高功耗問題，而2 499元的價格也不在主流用戶可接受的范圍內(nèi)。

主動無敵

2015年11月，CHIP已針對網(wǎng)件夜鷹X8 R8500（詳見2015年11期48頁）進(jìn)行過詳細(xì)介紹和測試，不過當(dāng)時該產(chǎn)品仍為Wave 1狀態(tài)，直到今年年初網(wǎng)件放出新版固件，這款頂級產(chǎn)品才真正進(jìn)入了MU-MIMO時代。

R8500最大的特點(diǎn)就是使用了主動天線，這對其網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的幫助非常明顯。在5GHz頻段下，距離超過10m網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量劣化趨勢明顯，要想獲得理想的性能，設(shè)備與終端間的距離不宜超過5m。而R8500完全不用在意這樣的限制，其可全速達(dá)到10m。不過，如當(dāng)時測試所說，其兩個5GHz頻段并非都用上了主動天線，反映在測試結(jié)果上就是兩個5GHz頻段的有效距離明顯存在差異：10m和4m。此外，R8500的主動天線均布置在機(jī)身后方，而余下的4只5GHz天線則位于機(jī)身前側(cè)，這樣的不對稱設(shè)計(jì)也影響了波束成形技術(shù)的發(fā)揮。該機(jī)所采用的芯片及波束成形技術(shù)與EA9500相同，都是來自Broadcom的Beamforming，但位于設(shè)備不同方位的終端性能差異明顯。

雙設(shè)備5m距離布局時，R8500正前和正后方設(shè)備鏈接速度分別為433Mb/s和335Mb/s，吞吐速度差異更大，分別為231Mb/s和167Mb/s。3設(shè)備測試中，情況更為復(fù)雜，最高連接性能有所降低，為220Mb/s左右，而下限速度變化不大。需要提醒的是，上行和下行性能均出現(xiàn)了如上波動，也側(cè)面證實(shí)了R8500動態(tài)分配了發(fā)送或接收的天線。性能起伏，或者說不同設(shè)備獲得的網(wǎng)絡(luò)支持不同，恐怕是用戶最不愿意見到的情況，因此用戶自行管理顯得更為重要。R8500同樣支持分別開啟兩個5GHz頻段的MU-MIMO功能，而剩下的問題就是誰來使用那組主動天線了，性能與覆蓋之間的選擇留給了用戶。

商用境界

與消費(fèi)類產(chǎn)品拼豐富而強(qiáng)大的功能不同，Ruckus（優(yōu)科）ZoneFlexH510就顯得非常低調(diào)。這款無線AP面向商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，采用PoE 48V（網(wǎng)線）供電，為樓宇無線覆蓋而生。MU-MIMO在多用戶環(huán)境中的價值更大，這正是H510大顯身手的地方。

H510帶有4（下）+1（后）個LAN接口、具有全交換功能，其中下方的LAN1和背部LAN接口具備PoE特性，后者也能進(jìn)行級聯(lián)使用，這是標(biāo)注商用AP的設(shè)計(jì)。小巧、低功耗和無外置天線，是H510明顯有別于其他兩款產(chǎn)品的地方，這樣的它更便于安裝到吊頂?shù)任恢?。它小巧的另一個原因就是內(nèi)置天線采用2×2結(jié)構(gòu)、支持雙載波聚合，天線數(shù)量更少、空間占用更小，同時其BeamFlex+波束成形自適應(yīng)天線技術(shù)優(yōu)化終端信號覆蓋能力。除天線增益外，BeamFlex+還支持高達(dá)4dB的信號增益和10dB的干擾抑制，進(jìn)一步提高信號質(zhì)量。

在實(shí)際測試中，沒有外置大增益或主動天線設(shè)計(jì)的H510，信號質(zhì)量絲毫不遜色于其他兩款產(chǎn)品，當(dāng)然這是在設(shè)置中將增益開到最大且接收天線靈敏度高達(dá)-99dBm的結(jié)果。在向下和水平兩個主要安裝方式下，管理員可通過設(shè)置調(diào)整其發(fā)射功率，達(dá)到合理的輻射和速度水平。由于H510不具備全向信號覆蓋能力，CHIP的測試將終端設(shè)備全部移至其正面。雙設(shè)備5m距離情況下，無線網(wǎng)絡(luò)非常穩(wěn)定地保持在433Mb/s連接速度，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)吞吐性能可達(dá)171Mb/s，間距增加到10m后，網(wǎng)絡(luò)吞吐性能輕微下降到155Mb/s。3個設(shè)備同時連接時，其中兩個共享串流，5m距離時網(wǎng)絡(luò)吞吐能力為124Mb/s，而10m距離下降到109Mb/s，另一個設(shè)備性能基本不受影響。

除了顯性的速度和功能之外，商用產(chǎn)品的可靠性和可管理性更為重要。根據(jù)Ruckus所提供的資料，H510支持多達(dá)100個客戶端，是消費(fèi)級產(chǎn)品30個左右實(shí)際客戶端接入能力的3倍。CHIP測試中采用負(fù)載程序調(diào)用了超過10萬個頁面，H510保持了良好的性能穩(wěn)定性，內(nèi)置頁面緩沖未出現(xiàn)異常。它支持多種形式部署，既單臺設(shè)定或復(fù)制配置信息，也可使用Ruckus vSCG、SmartZone、ZoneDirector、Ruckus無線云或Ruckus FlexMaster等多種手段進(jìn)行集成管理，還可進(jìn)行二次開發(fā)集成到其他系統(tǒng)中。多SSID、VLAN、IP并發(fā)服務(wù)，這些商用高級特性一應(yīng)俱全。

雖然沒有華麗的外表和能寫滿好幾張紙的特性列表，但就一個商用特性，H510的價格也并非個人用戶可接受的。這款產(chǎn)品剛剛開始銷售，預(yù)計(jì)價格超過3 000元。