出門不能忘手機,在家不能沒網(wǎng)絡,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了我們的生活方式。
現(xiàn)在,越來越多的家用電器都上了網(wǎng)絡,“萬物互聯(lián)”這個5G時代的核心特征已經(jīng)提前凸顯出來了。
與其它昂貴的電器相比,路由器很廉價,但它卻非常關鍵,因為它是智慧家庭的網(wǎng)絡中心,其重要性就好比是一座城池的關口要塞。
但有個問題令人困惑,其他電器的性能好壞我們上手便知,而路由器工作時只有幾個小燈在眨巴眼,這個關口要塞是暢通無阻?還是堵得一塌糊涂?我們一點也看不出來。
我家換了光纖網(wǎng)絡后,用手機的測速軟件測試上網(wǎng)速度,峰值也就60多兆,遠遠達不到百兆的指標,于是我向運營商進行了投訴。
電信小哥來家里后,我向他出示了多個APP的測速結(jié)果,很專業(yè)地表達了我的不滿。根據(jù)以往的經(jīng)驗,當我滿口電信技術(shù)術(shù)語時,對方就會有敬畏感,然后會更認真地處理問題。
沒想到這個小哥不講套路,他既不看我的測試數(shù)據(jù)也不聽我上課,二話不說就拆了路由器,在光貓出口處直接測速,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,幾乎無一例外都是路由器的原因。這個結(jié)果我沒有料到,一個資深的通信專業(yè)教師,就這樣被一個扯線小哥給科普了。
為什么路由器會降速?有路由器的多用戶分時占用的資源分配原因,也有鄰居信號干擾的影響,各種復雜的原因造成了路由后端的速率往往達不到入戶標準。
我在網(wǎng)上科普路由器測速方法后,經(jīng)常有網(wǎng)友咨詢我問題,曾有個網(wǎng)友詢問:測速發(fā)現(xiàn)沒問題啊,但為什么還是很卡頓?
看他的測速截圖就知道了,問題出在了延時上面,300多毫秒的延時肯定會卡啊。這令我聯(lián)想到了網(wǎng)絡游戲中的“豬隊友”,很多情況下并不是他們的操作問題,而是背了路由器的鍋。
家里網(wǎng)絡一出問題就罵運營商,其實很多情況下運營商也是背了路由器的鍋。例如上個案例,整個小區(qū)都嚴重延時的情況很少見,更大可能是他家路由器出了問題。
好比是你家停電了,但鄰居家有電,那就應該去查自家電表,而不是去投訴電力局,這是一樣的道理。
經(jīng)過長期觀察,我發(fā)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡速度慢、卡頓、掉線等嚴重影響使用體驗的現(xiàn)象,95%以上的原因都出自路由器。
現(xiàn)在信號穿墻是個熱點,但卻有很多不實宣傳,真相究竟是什么?2.4G和5G兩個頻段該如何選擇?對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)標準甚至隔代,設計技術(shù)很不同,性能差距甚遠,正確選擇的依據(jù)在哪里?
這些問題想必大家都很感興趣,但其背后的技術(shù)原理卻非常復雜,給公眾講明白很不容易,所以您以前也沒見過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,將復雜技術(shù)原理用通俗語言表述出來是我的特長,現(xiàn)在就做這個嘗試,希望能對您有所幫助。
1.技術(shù)標準的選擇
我們所稱的Wi-Fi是個品牌,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不斷進步,遵循不同標準的路由器的性能相差很大。
技術(shù)標準對設備性能的高低是決定性的,這么說吧,遵循新技術(shù)標準的便宜設備,會比遵循舊標準的昂貴設備的功能強大得多,這是拜技術(shù)進步所賜,在這方面不服是不行的。
技術(shù)標準的代差,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)標準是802.11n,但這已經(jīng)落伍了,最新的技術(shù)標準是802.11ac,現(xiàn)在購買路由器就應該選擇11ac新標準。
2.穿墻技術(shù)的真相
對于很多家庭來說,無論路由器放在什么位置,最偏遠房間的信號都可能很弱,因此路由器的穿墻能力就成為了重要性能指標。
工信部對路由器的輻射功率值有明確限定,輻射功率不得超過100毫瓦。(注:因為路由器基本是全向輻射的,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”,其真相就是平時工作在低功率,當用戶啟動穿墻模式時,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。
政府對路由器輻射功率的限定是鐵律,正規(guī)廠家都不敢違規(guī),因此通過提升發(fā)射功率的方法來提高信號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”,但你的手機卻不行,手機Wi-Fi的輻射功率不超過50毫瓦,一般也就30毫瓦,這就會發(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,信號穿透兩堵墻后送給了手機,但手機穿墻回來的信號非常微弱,路由器無法識別,那還是會導致通信失敗。
好比是兩個人隔空喊話,你本來就是嗓門大的那一個,為了對話順暢而用更大聲音去喊,這就搞錯了。你應該做的是仔細聆聽,努力辨識對方說的是什么,而不是用更大的聲音嚷嚷。
所以說,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微弱信號的接收能力。
3、兩種頻率的選擇
現(xiàn)在的Wi-Fi支持兩個頻段,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、科學實驗、醫(yī)療設備上的免執(zhí)照頻段,ISM就是上述三個領域的英文首寫字母。
Wi-Fi在社會上廣泛使用后,使得2.4G赫茲頻段變得非常擁擠,因此發(fā)生過很多信道沖突的問題。例如五年前深圳地鐵就因為導控信號故障而發(fā)生了停運時間,我第一時間公開分析認為是個人Wi-Fi熱點的干擾所致。
后續(xù)的調(diào)查報告證實我的分析是正確的,提及此事的目的不是為了證明我多厲害,而是要說明2.4G赫茲的干擾有多嚴重,甚至已經(jīng)危及到了公共安全。
2.4G頻段有13個信道,其中只有1、6、11這三個信道是相互不干擾的,其他的信道都有很大的頻譜重疊。雖然通過正交分解的算法可以抑制同頻干擾,但畢竟會對信號的接收產(chǎn)生影響。
為了便于理解,再給出下面另一種表達方式,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)常會切換使用5G頻段,但由于5G赫茲的頻率高,其物理特性導致了穿墻能力很弱,所以我到距離路由器最遠的廚房里去做菜時,還得把頻段切回到2.4G赫茲。
我是通信專業(yè)人士,會搞頻譜監(jiān)測和信道選擇,但整天監(jiān)測和來回切換也令我非常煩。而且這種頻譜操作的專業(yè)性很強,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)絡上公開討論路由器問題,上述觀點也廣為人知。最近有個行業(yè)內(nèi)的朋友給我郵送了華為WS5200路由器,他跟我說: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題。
經(jīng)過試用,我發(fā)現(xiàn)這款路由器遵循的是802.11ac協(xié)議,前面說過這是最新一代的協(xié)議,比上一代的802.11n協(xié)議更好,主要是因為它使用了MU-MIMO技術(shù),即多設備多入多出技術(shù)。
這項技術(shù)適應了多設備同時上網(wǎng)的需求。例如你老婆看網(wǎng)絡電視,而你用手機刷微博,傳統(tǒng)路由器對兩路信號要進行分時排隊。
而遵循11ac標準的華為WS5200采用的同時收發(fā)模式,兩路用戶信號齊頭并進地傳輸,效率自然會得到很大的提升。
好比是你去營業(yè)廳辦事,只有一個柜員和兩個柜員同時辦理,你等待的時間當然不一樣。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清楚的,但請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)的能力都挖掘出來了,這令我非常滿意,而在以前用老款路由器時速率最多也就60多兆。
為什么這款路由器能挖掘出十成的網(wǎng)速,有兩個原因:一是它采用了5G赫茲優(yōu)先的策略,在信號強度相同時優(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題的設計上遵循了我主張的提高接收能力的方法,沒有用提高發(fā)射功率的說法來忽悠人。
提高接收能力,就是在復雜強大背景干擾下接收微弱信號并快速地還原信息,這說起來簡單,實現(xiàn)起來卻非常復雜,這是無線通信領域常年性的研究熱點,也是考驗廠家技術(shù)實力的固定考題。
這款路由器是咋做的呢?它采用了先進的LDPC算法。802.11ac協(xié)議是個技術(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被學術(shù)界認定為接近于理論最高極限的編碼,但這項技術(shù)的工程卻有些難度,這款路由器成功地運用了這個算法。
在傳統(tǒng)的路由器通信模式中,如果信號接收失敗,那就只能重新發(fā)送。而采用LDPC算法后,就能夠?qū)邮帐〉拇a元進行高效的自動更正,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,持中國護照的可以上中國軍艦,但有人把護照搞丟了,按照傳統(tǒng)路由器的“檢錯重發(fā)”機制,此人就得回去補辦護照。而按照LDPC算法的“前向糾錯”機制,在現(xiàn)場能唱國歌就讓上船。
第三,這款路由器采用了頻譜感知技術(shù),每天都會學習周邊信號的干擾情況,并尋找最優(yōu)的頻段。
當你距離路由器近時,它就偷偷的給你切換到5G頻道,令你享受更高的速率。當你遠離路由器時,就給你切換到2.4G頻段,令你擁有更強的穿墻能力。
您可能會問: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?
因為WS5200支持2.4G/5G雙頻優(yōu)選,所以會自動根據(jù)兩個人位置來分配頻段,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小時地盯著你家路由器,不斷地進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。
曾有網(wǎng)友質(zhì)疑,廠家利用先進的無線頻率感知技術(shù)搶占了最空閑的頻段,這是不是對鄰居家不公平呢?
這種想法是個誤解,因為干擾是相互的,我摸清了鄰居家的頻率使用情況,并選擇了相對空閑的頻段,這既規(guī)避了鄰居對我的干擾,也同時降低了我對鄰居的干擾,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最空的地方去搭,而且只要有人擠過來就搬家,將鄰居的騷擾控制到最小,同時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)著最先進的通信技術(shù),同時也考驗著廠家的技術(shù)實力。
當然了,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)議路由器可以測試,沒有提及到其它設備,這可能會對其它廠家有點不公平,所以需要其他專業(yè)人士共同去研究。
在如何選購路由器方面,除了上述說法外,我還有一個建議,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,原因在于某些獨特的功能。
一般人選擇小眾路由器,既沒有挖掘出其獨特的功能,又失去了知名大廠的先進技術(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,建設好智慧家庭的網(wǎng)絡中心。
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