出門不能忘手機(jī),在家不能沒網(wǎng)絡(luò),互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了我們的生活方式。
現(xiàn)在,越來(lái)越多的家用電器都上了網(wǎng)絡(luò),“萬(wàn)物互聯(lián)”這個(gè)5G時(shí)代的核心特征已經(jīng)提前凸顯出來(lái)了。
與其它昂貴的電器相比,路由器很廉價(jià),但它卻非常關(guān)鍵,因?yàn)樗侵腔奂彝サ木W(wǎng)絡(luò)中心,其重要性就好比是一座城池的關(guān)口要塞。
但有個(gè)問(wèn)題令人困惑,其他電器的性能好壞我們上手便知,而路由器工作時(shí)只有幾個(gè)小燈在眨巴眼,這個(gè)關(guān)口要塞是暢通無(wú)阻?還是堵得一塌糊涂?我們一點(diǎn)也看不出來(lái)。
我家換了光纖網(wǎng)絡(luò)后,用手機(jī)的測(cè)速軟件測(cè)試上網(wǎng)速度,峰值也就60多兆,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到百兆的指標(biāo),于是我向運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行了投訴。
電信小哥來(lái)家里后,我向他出示了多個(gè)APP的測(cè)速結(jié)果,很專業(yè)地表達(dá)了我的不滿。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)我滿口電信技術(shù)術(shù)語(yǔ)時(shí),對(duì)方就會(huì)有敬畏感,然后會(huì)更認(rèn)真地處理問(wèn)題。
沒想到這個(gè)小哥不講套路,他既不看我的測(cè)試數(shù)據(jù)也不聽我上課,二話不說(shuō)就拆了路由器,在光貓出口處直接測(cè)速,結(jié)果是妥妥的100兆。
他給我解釋,每天遇到這樣的投訴很多,幾乎無(wú)一例外都是路由器的原因。這個(gè)結(jié)果我沒有料到,一個(gè)資深的通信專業(yè)教師,就這樣被一個(gè)扯線小哥給科普了。
為什么路由器會(huì)降速?有路由器的多用戶分時(shí)占用的資源分配原因,也有鄰居信號(hào)干擾的影響,各種復(fù)雜的原因造成了路由后端的速率往往達(dá)不到入戶標(biāo)準(zhǔn)。
我在網(wǎng)上科普路由器測(cè)速方法后,經(jīng)常有網(wǎng)友咨詢我問(wèn)題,曾有個(gè)網(wǎng)友詢問(wèn):測(cè)速發(fā)現(xiàn)沒問(wèn)題啊,但為什么還是很卡頓?
看他的測(cè)速截圖就知道了,問(wèn)題出在了延時(shí)上面,300多毫秒的延時(shí)肯定會(huì)卡啊。這令我聯(lián)想到了網(wǎng)絡(luò)游戲中的“豬隊(duì)友”,很多情況下并不是他們的操作問(wèn)題,而是背了路由器的鍋。
家里網(wǎng)絡(luò)一出問(wèn)題就罵運(yùn)營(yíng)商,其實(shí)很多情況下運(yùn)營(yíng)商也是背了路由器的鍋。例如上個(gè)案例,整個(gè)小區(qū)都嚴(yán)重延時(shí)的情況很少見,更大可能是他家路由器出了問(wèn)題。
好比是你家停電了,但鄰居家有電,那就應(yīng)該去查自家電表,而不是去投訴電力局,這是一樣的道理。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察,我發(fā)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)速度慢、卡頓、掉線等嚴(yán)重影響使用體驗(yàn)的現(xiàn)象,95%以上的原因都出自路由器。
現(xiàn)在信號(hào)穿墻是個(gè)熱點(diǎn),但卻有很多不實(shí)宣傳,真相究竟是什么?2.4G和5G兩個(gè)頻段該如何選擇?對(duì)鄰居家的干擾該如何規(guī)避?市面上的路由器良莠不齊,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)甚至隔代,設(shè)計(jì)技術(shù)很不同,性能差距甚遠(yuǎn),正確選擇的依據(jù)在哪里?
這些問(wèn)題想必大家都很感興趣,但其背后的技術(shù)原理卻非常復(fù)雜,給公眾講明白很不容易,所以您以前也沒見過(guò)外行能看明白的深度解析。
我是熱衷科普的通信專業(yè)人士,將復(fù)雜技術(shù)原理用通俗語(yǔ)言表述出來(lái)是我的特長(zhǎng),現(xiàn)在就做這個(gè)嘗試,希望能對(duì)您有所幫助。
1.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選擇
我們所稱的Wi-Fi是個(gè)品牌,其技術(shù)指的是IEEE802.11協(xié)議,從802.11、802.11b、882.11a、802.11g、802.11n......已經(jīng)更新了很多代,速率從2M、11M、54M、600M不斷進(jìn)步,遵循不同標(biāo)準(zhǔn)的路由器的性能相差很大。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備性能的高低是決定性的,這么說(shuō)吧,遵循新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的便宜設(shè)備,會(huì)比遵循舊標(biāo)準(zhǔn)的昂貴設(shè)備的功能強(qiáng)大得多,這是拜技術(shù)進(jìn)步所賜,在這方面不服是不行的。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的代差,好比是冷兵器與熱兵器的區(qū)別,你手持的干將莫邪再厲害,遇到我拿把五四手槍也得玩完。
現(xiàn)在多數(shù)路由器所遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是802.11n,但這已經(jīng)落伍了,最新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是802.11ac,現(xiàn)在購(gòu)買路由器就應(yīng)該選擇11ac新標(biāo)準(zhǔn)。
2.穿墻技術(shù)的真相
對(duì)于很多家庭來(lái)說(shuō),無(wú)論路由器放在什么位置,最偏遠(yuǎn)房間的信號(hào)都可能很弱,因此路由器的穿墻能力就成為了重要性能指標(biāo)。
工信部對(duì)路由器的輻射功率值有明確限定,輻射功率不得超過(guò)100毫瓦。(注:因?yàn)槁酚善骰臼侨蜉椛涞?,天線增益比較小,所以適用于第一種情況)
有些路由器具有“穿墻模式”,其真相就是平時(shí)工作在低功率,當(dāng)用戶啟動(dòng)穿墻模式時(shí),就將發(fā)射功率提升到頂格的100毫瓦,但其效果并不比其它工作在高功率的路由器更強(qiáng)。
政府對(duì)路由器輻射功率的限定是鐵律,正規(guī)廠家都不敢違規(guī),因此通過(guò)提升發(fā)射功率的方法來(lái)提高信號(hào)穿墻能力是行不通的。
路由器可以用頂格100毫瓦的“穿墻模式”,但你的手機(jī)卻不行,手機(jī)Wi-Fi的輻射功率不超過(guò)50毫瓦,一般也就30毫瓦,這就會(huì)發(fā)生雙向通信的功率失配現(xiàn)象。
你把路由器的發(fā)射功率調(diào)高到頂格的100毫瓦,信號(hào)穿透兩堵墻后送給了手機(jī),但手機(jī)穿墻回來(lái)的信號(hào)非常微弱,路由器無(wú)法識(shí)別,那還是會(huì)導(dǎo)致通信失敗。
好比是兩個(gè)人隔空喊話,你本來(lái)就是嗓門大的那一個(gè),為了對(duì)話順暢而用更大聲音去喊,這就搞錯(cuò)了。你應(yīng)該做的是仔細(xì)聆聽,努力辨識(shí)對(duì)方說(shuō)的是什么,而不是用更大的聲音嚷嚷。
所以說(shuō),路由器的穿墻能力并不取決于其輻射功率,而是取決于路由器對(duì)微弱信號(hào)的接收能力。
3、兩種頻率的選擇
現(xiàn)在的Wi-Fi支持兩個(gè)頻段,分別是2.4G赫茲頻段和5G赫茲頻段,其中2.4G頻段是ISM頻段,原意是用在工業(yè)控制、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)療設(shè)備上的免執(zhí)照頻段,ISM就是上述三個(gè)領(lǐng)域的英文首寫字母。
Wi-Fi在社會(huì)上廣泛使用后,使得2.4G赫茲頻段變得非常擁擠,因此發(fā)生過(guò)很多信道沖突的問(wèn)題。例如五年前深圳地鐵就因?yàn)閷?dǎo)控信號(hào)故障而發(fā)生了停運(yùn)時(shí)間,我第一時(shí)間公開分析認(rèn)為是個(gè)人Wi-Fi熱點(diǎn)的干擾所致。
后續(xù)的調(diào)查報(bào)告證實(shí)我的分析是正確的,提及此事的目的不是為了證明我多厲害,而是要說(shuō)明2.4G赫茲的干擾有多嚴(yán)重,甚至已經(jīng)危及到了公共安全。
2.4G頻段有13個(gè)信道,其中只有1、6、11這三個(gè)信道是相互不干擾的,其他的信道都有很大的頻譜重疊。雖然通過(guò)正交分解的算法可以抑制同頻干擾,但畢竟會(huì)對(duì)信號(hào)的接收產(chǎn)生影響。
為了便于理解,再給出下面另一種表達(dá)方式,頻段之間相互重疊的情況一目了然吧?
我家Wi-Fi的名稱是CCEZC,下圖就是鄰居之間相互干擾的情況。您家路由器的頻段干擾情況很可能更加嚴(yán)重,只是您不知道而已。
為了規(guī)避鄰居家路由器的干擾,我經(jīng)常會(huì)切換使用5G頻段,但由于5G赫茲的頻率高,其物理特性導(dǎo)致了穿墻能力很弱,所以我到距離路由器最遠(yuǎn)的廚房里去做菜時(shí),還得把頻段切回到2.4G赫茲。
我是通信專業(yè)人士,會(huì)搞頻譜監(jiān)測(cè)和信道選擇,但整天監(jiān)測(cè)和來(lái)回切換也令我非常煩。而且這種頻譜操作的專業(yè)性很強(qiáng),我相信99%以上用戶都掌握不了,絕大多數(shù)人都是閉著眼瞎用。
4.華為路由WS5200
我經(jīng)常在網(wǎng)絡(luò)上公開討論路由器問(wèn)題,上述觀點(diǎn)也廣為人知。最近有個(gè)行業(yè)內(nèi)的朋友給我郵送了華為WS5200路由器,他跟我說(shuō):這款路由器符合你的所有技術(shù)觀念,而且很智能地解決了頻率選擇問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)試用,我發(fā)現(xiàn)這款路由器遵循的是802.11ac協(xié)議,前面說(shuō)過(guò)這是最新一代的協(xié)議,比上一代的802.11n協(xié)議更好,主要是因?yàn)樗褂昧薓U-MIMO技術(shù),即多設(shè)備多入多出技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)適應(yīng)了多設(shè)備同時(shí)上網(wǎng)的需求。例如你老婆看網(wǎng)絡(luò)電視,而你用手機(jī)刷微博,傳統(tǒng)路由器對(duì)兩路信號(hào)要進(jìn)行分時(shí)排隊(duì)。
而遵循11ac標(biāo)準(zhǔn)的華為WS5200采用的同時(shí)收發(fā)模式,兩路用戶信號(hào)齊頭并進(jìn)地傳輸,效率自然會(huì)得到很大的提升。
好比是你去營(yíng)業(yè)廳辦事,只有一個(gè)柜員和兩個(gè)柜員同時(shí)辦理,你等待的時(shí)間當(dāng)然不一樣。您肯定好奇這是怎么做到的?技術(shù)原理不是這篇文章能夠說(shuō)清楚的,但請(qǐng)您相信它真的做到了。
我用WS5200下載視頻,發(fā)現(xiàn)它終于把我家百兆網(wǎng)的能力都挖掘出來(lái)了,這令我非常滿意,而在以前用老款路由器時(shí)速率最多也就60多兆。
為什么這款路由器能挖掘出十成的網(wǎng)速,有兩個(gè)原因:一是它采用了5G赫茲優(yōu)先的策略,在信號(hào)強(qiáng)度相同時(shí)優(yōu)選更純凈的5G頻段,從而有效地規(guī)避了干擾。二是MU-MIMO(多用戶多入多出)技術(shù)的加持。
其次,這款路由器在穿墻問(wèn)題的設(shè)計(jì)上遵循了我主張的提高接收能力的方法,沒有用提高發(fā)射功率的說(shuō)法來(lái)忽悠人。
提高接收能力,就是在復(fù)雜強(qiáng)大背景干擾下接收微弱信號(hào)并快速地還原信息,這說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻非常復(fù)雜,這是無(wú)線通信領(lǐng)域常年性的研究熱點(diǎn),也是考驗(yàn)廠家技術(shù)實(shí)力的固定考題。
這款路由器是咋做的呢?它采用了先進(jìn)的LDPC算法。802.11ac協(xié)議是個(gè)技術(shù)框架,在提高接收靈敏度方面,LDPC算法是最新的技術(shù)選擇。
LDPC被學(xué)術(shù)界認(rèn)定為接近于理論最高極限的編碼,但這項(xiàng)技術(shù)的工程卻有些難度,這款路由器成功地運(yùn)用了這個(gè)算法。
在傳統(tǒng)的路由器通信模式中,如果信號(hào)接收失敗,那就只能重新發(fā)送。而采用LDPC算法后,就能夠?qū)邮帐〉拇a元進(jìn)行高效的自動(dòng)更正,往往不再需要重新發(fā)送,這就極大地提高了接收效率。
好比是海外撤僑,持中國(guó)護(hù)照的可以上中國(guó)軍艦,但有人把護(hù)照搞丟了,按照傳統(tǒng)路由器的“檢錯(cuò)重發(fā)”機(jī)制,此人就得回去補(bǔ)辦護(hù)照。而按照LDPC算法的“前向糾錯(cuò)”機(jī)制,在現(xiàn)場(chǎng)能唱國(guó)歌就讓上船。
第三,這款路由器采用了頻譜感知技術(shù),每天都會(huì)學(xué)習(xí)周邊信號(hào)的干擾情況,并尋找最優(yōu)的頻段。
當(dāng)你距離路由器近時(shí),它就偷偷的給你切換到5G頻道,令你享受更高的速率。當(dāng)你遠(yuǎn)離路由器時(shí),就給你切換到2.4G頻段,令你擁有更強(qiáng)的穿墻能力。
您可能會(huì)問(wèn):如果我在路由器旁邊打網(wǎng)游,我老婆在隔了兩堵墻的廚房里做菜看網(wǎng)劇,那路由器該如何分配頻率呢?
因?yàn)閃S5200支持2.4G/5G雙頻優(yōu)選,所以會(huì)自動(dòng)根據(jù)兩個(gè)人位置來(lái)分配頻段,即給你分配5G赫茲的頻段,以保證最高速率;給你老婆分配2.4G赫茲的頻段,以保證穩(wěn)定連接。這種能監(jiān)測(cè)位置的智能頻段分配功能真的很贊!
好比是有位通信專家一天24小時(shí)地盯著你家路由器,不斷地進(jìn)行著頻譜偵查和頻段調(diào)整,幫助你和家人獲得最優(yōu)的使用體驗(yàn)。
曾有網(wǎng)友質(zhì)疑,廠家利用先進(jìn)的無(wú)線頻率感知技術(shù)搶占了最空閑的頻段,這是不是對(duì)鄰居家不公平呢?
這種想法是個(gè)誤解,因?yàn)楦蓴_是相互的,我摸清了鄰居家的頻率使用情況,并選擇了相對(duì)空閑的頻段,這既規(guī)避了鄰居對(duì)我的干擾,也同時(shí)降低了我對(duì)鄰居的干擾,這種策略是雙贏的。
傳統(tǒng)路由器是不具備頻譜監(jiān)測(cè)功能的,絕大多數(shù)人買回路由器后就使用缺省配置,再也沒有調(diào)整過(guò)信道,這就好多是一群人閉著眼睛搭帳篷,都擠到一堆了也不知道。
而WS5200是睜開眼的,它巡視一圈后找了個(gè)最空的地方去搭,而且只要有人擠過(guò)來(lái)就搬家,將鄰居的騷擾控制到最小,同時(shí)也盡量不去打擾鄰居。
路由器很小很便宜,里面卻有著大智慧,凝結(jié)著最先進(jìn)的通信技術(shù),同時(shí)也考驗(yàn)著廠家的技術(shù)實(shí)力。
當(dāng)然了,遵循802.11ac協(xié)議的新款路由器不止華為一家,但我手里只有這一款最新協(xié)議路由器可以測(cè)試,沒有提及到其它設(shè)備,這可能會(huì)對(duì)其它廠家有點(diǎn)不公平,所以需要其他專業(yè)人士共同去研究。
在如何選購(gòu)路由器方面,除了上述說(shuō)法外,我還有一個(gè)建議,那就是公眾一定要選擇知名大廠的產(chǎn)品,不要去選擇小廠的小眾產(chǎn)品。小眾產(chǎn)品的目標(biāo)人群是專業(yè)人士,例如我就一直使用小眾產(chǎn)品,原因在于某些獨(dú)特的功能。
一般人選擇小眾路由器,既沒有挖掘出其獨(dú)特的功能,又失去了知名大廠的先進(jìn)技術(shù)、優(yōu)良工藝和可靠質(zhì)量,那就是兩頭撈不著。
希望這篇文章能夠?qū)δ兴鶐椭T改x好用好路由器,建設(shè)好智慧家庭的網(wǎng)絡(luò)中心。
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