Allion Labs / Cache Her

据统计,单单台湾地区可上网人数经推估已达1900多万,整体上网率达已经超过81%;其中,每个家庭用户上网比例达80%,推估台湾地区家庭可上网有700多万户,家庭中使用无线网络来上网部分也超过六成以上。因此,无线网络、无线基地台可说是在家庭中极为常见,大部分的ISP业者、网络服务提供者与无线路由器的厂商,也都致力于改善无线网络的性能以满足用户。

一般家庭中的无线性能的指标可以分为以下几大项:

  • 无线网络涵盖范围(Heatmap):了解无线路由器在家中的涵盖范围大小,并确认有无死角。
  • 无线网络接收信号强度指示(RSSI):使用终端设备所接收到的无线信号强度,来了解所使用的应用程序是否满足基本需求。
  • 无线网络传送速度(Throughput):使用终端设备的上传与下载能力。
  • 无线网络等待时间(Latency):使用终端设备的无线网络等待时间,延迟越高对其使用应用程序影响反应也越慢。
  • 无线网络错误率(Packet Error Rate):使用终端设备传输时的错误率,错误率越高无线性能也随之较差。

百佳泰根据以上的无线性能指标,在一栋独立住宅中(四层楼,水泥隔间,每层楼约22坪左右)实际去实验,依据这些性能指标,来了解不同无线路由器间的差异。我们从市售产品中,挑出两台支持11AC的无线路由器(以下称为Router A 与Router B),以及四台一般使用的设备分别为手机Google Pixel 2  XL与iPhone X以及ASUS笔记本电脑与Apple MacBook。

使用者设备

Device Name Google Pixel 2 XL APPLE iPhoneX APPLE MacBook 12” ASUS GL553V
OS Android 10 13.1.3 10.15.4 1809 (10.0.17763)
WLAN Module Qualcomm WCN3990 USI 339S00397 Broadcom BCM43xx Intel AC-7265

 

测试场地平面图与照片

测试场地中几乎无干扰,背景噪音约在 -103 dBm

实验中所用到的测试设备与软件分别如下

  • 热区图:Acrylic Wi-Fi Heatmap analysis tool
  • 频段分析仪:Metageek Chanalyzer+Wi-Spy DBx
  • Wi-Fi分析仪:Metageek inSSIDer/Eye P.A.
  • 流量产生器:iPerf, IxChariot
  • 无线网络涵盖范围(Heatmap)

无线网络的信号是看不到的,但是可以透过软件将看不到的无线信号强度转换成颜色来区别,颜色越深色偏红表示信号强度越强,颜色偏蓝表示信号强度越弱。(一般设备最小信号强度需求约为-70dBm~-75dBm)

Heatmap Result with Router A

Heatmap Result with Router B

Router A信号强度约比Router 弱一点,在客厅、饭厅、厨房与厕所里面使用上皆有信号,但唯独房子的最右上角的位置有可能会收不到Router A的信号。

  • 无线网络接收信号强度指示(RSSI)

RSSI 测量位置

RSSI量测结果(5GHz)

无线网络信号强度与前面Heatmap有些许不同,Heatmap测量是用专用仪器去测量因此收到的信号会比一般的设备好一点,由上表可以看出来在信号比较强的地方(如A、B、C、D、E、F、G、H、I)各设备收到信号强度差异不大,Pixel2的收讯效果会比iPhone X好一些。信号差的地点(如P、Q、R)有些设备收到信号强度约在-80dBm已经是无法联机的状态,这部分如果要改善可以藉由增加另一台路由器来改善。

  • 无线网络传送速度(Throughput)

网络的传输速度是对用户最直观的影响,不管是在上网、追剧、下载、与玩网络游戏都有直接的影响,因此我们可以了解在家中各地方的无线网络的上传与下载能力,下面就是在家中不同地点所测量出来的结果当然离无线路由器越远的地方传输能力就相对地比较低,如果下载低于20M的话那看在线影片(720P)就会开始觉得有不顺的状况,并需要降低影片的分辨率到480P或以下才会有比较好的感受。

Location A (5G Hz)

Location N (5G Hz)

Location P (5G Hz)

  •  无线网络等待时间(Latency)

无线网络等待时间为什么会说也是一个重要的指标呢? 因为一般在线影片、音乐都有暂存区来解决延迟或不顺的问题,但是实时的应用如在线游戏、键盘鼠标等输入控制与通话就影响很大,延迟越高对人体的直接感受就是操作不顺利。一般人可以感受到的延迟约100ms,敏感一点的需求可能是50ms以下,但超过200ms就会有明显的感受不顺或延迟的现象,因此在家庭环境使用下的无线网络等待时间建议在100ms以下以满足用户最佳的体验。

Model Client Avg/ms Max./ms Min./ms
Router A Google Pixel2 34 134 1
Apple iPhoneX 32 119 6
Apple MacBook 12″ 30 115 1
ASUS GL553V 7 77 1
Router B Google Pixel2 30 284 1
Apple iPhoneX 30 113 1
Apple MacBook 12″ 28 116 2
ASUS GL553V 5 90 1
  • 无线网络错误率(Packet Error Rate)

无线网络的封包有时会因为信号太差、干扰等因素而没有被接收到,造成所谓的封包遗失也就是我们常说的封包错误率,封包错误率会造成需要重新传送外也会造成传输速率降低与控制变慢等等状况,因此无线网络封包错误率一般都是建议在1%以下,在有线网络环境下则会更低。

Model Client Packet Error Rate
Router A Google Pixel2 0.2%
Apple iPhoneX 0.4%
Apple MacBook 12″ 0.1%
ASUS GL553V 0.1%
Router B Google Pixel2 0.3%
Apple iPhoneX 0.4%
Apple MacBook 12″ 0.1%
ASUS GL553V 0.1%