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路由器天线越多信号真的越好速度越快吗?

来源:电脑报 时间:2021-10-12 16:10:10

很多朋友在购买路由器的时候,往往都会看到有商家的广告宣传“N(N>4)天线,信号更好穿墙王,速度超快!“

真是天线越多信号越好速度越快吗?

这就是今天我们要说的MIMO技术了。

就像一拳超人变强的道理一样,路由器不是因为天线多而变强,而是因为有了MU-MIMO,天线多的路由器才有了变强的机会。

先说结论:买路由器组网,你该这么办

路由器不要看天线数量,仔细看它支持几路MU-MIMO

预算允许,直接买Wi-Fi6路由器,哪怕是2.4GHz设备也能因此受益

如果路由器是定向天线,组网时候,记得成对天线按左右关系,分别呈45°和135°角

至于为啥?

且听我们慢慢道来。

枯燥的MIMO解释

让我们看看学院派的MIMO解释:

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多路输入,多路输出)技术,指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,从而改善通信质量。它能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,可以成倍的提高系统信道容量。

小狮子翻译一下,其实就是一句话:让网络信号通过不同端(在路由器,一般就是天线),实现多路网络信号的传输。

路由卡顿和多天线神话的秘密

经常有读者朋友问我们,为啥用路由器的人多了,就会感觉到网络卡?

这里面当然有很多的原因,比如路由器网络芯片处理能力、内存大小、设备带机能力、背板带宽的总容量、信号的好坏等等……

但是,一个核心的原因,就是以前无线路由器的工作原理。

无线路由器的2.4GHz时代,采用的是SU-MIMO技术,也就是“单用户多进多出”技术,实际上路由器在工作时,是让所有的连接设备排队,然后根据处理器和固件的逻辑,挨个,或者轮流,去下发实现各个设备的网络请求。

2.4GHz时代,路由器实际上是轮流为各设备服务的,设备越多,延迟感觉越明显(图:powercert videos)

在连接设备少,而且设备的工作负载都很低的时候,比如大家都是在浏览网页的时候,这种切换和轮换间的间隙时间当然就很短,短到可以忽略不记,给人感觉是“一直联网”,体验还好。

但是当连接的设备多了,而且工作负载都很大,比如10个人全在看4K高清的在线视频,APP又默认必须缓冲15秒视频内容,又有10个人在迅雷满速下载《鱿鱼游戏》——那就和排队吃饭一样,好点的路由器逻辑和海底捞一样,还能有点茶水零食喝喝,多少维持基本网络体验,差点的就直接让你APP转圈圈了——等前面的设备网络请求完成了再说。

而这种MIMO技术,就是“天线越多,速度越快”的神话的由来:每个天线可以独立成一路,然后让大家的设备来排队。

“同样人数情况下,售票窗口越多,排队等待越短“,是不是就是一样的道理?

这就是大家在2.4GHz无线设备长时间的统治时期,多天线神话的来历。

于是,也有无良厂家和商家一起,在固件不支持的情况下,通过做多天线甚至是假天线,给用户一种错觉,买到了天线多的路由器就一定好——实际上8根天线的低配网络芯片路由器,可能还不如强力网络芯片2根天线的路由器,毕竟后者处理和完成网络请求更快!

MU-MIMO,Wi-Fi5时代标志

到了802.11ac的5GHz Wi-Fi5时代,终于引入了MU-MIMO技术,也就是“多用户多进多出”技术了。

此时,每一路收发单元(仍然一般以天线为标志独立出来),就可以独立服务于一个(或一批)设备了,加上802.11ac的大带宽能力,从2.4GHz的54Mbps到5GHz的300Mbps+,让用户感到了实实在在的速度提升——

“人还是那么多人,售票窗口不仅多了,而且同时开着,而且每个窗口是自动售票机,售票能力是原来5倍以上”,是不是就是一样的道理。

5GHz路由器可以同时服务于多路设备,在设备数少的情况下,相当于单个设备有单个“路由器”在服务

有人可能要问,如果超过了Wi-Fi5的4x4服务标准,不还是要排队?

这就是5GHz标准的好处,此时共用一路信号收发端的设备,在大部分的固件方案里,将是“共享“,而不是”轮候“这一路连接的网络能力,也就是体验有所减弱,但不会像2.4GHz一样变成长久的延时。

Wi-Fi5 MIMO的缺点,我Wi-Fi6来解决

“说得好听,为啥我Wi-Fi5路由器还是要卡?”

“为啥5G路由器信号不如2.4G?“

是的,相信肯定有朋友要灵魂发问。

这就涉及到了Wi-Fi5的几个特,影响了MU-MIMO技术的发挥:

在Wi-Fi5标准里,MU-MIMO只工作在5GHz频段,2.4GHz频段用户继续排队去

不是所有的Wi-Fi5路由器默认支持MU-MIMO

大部分廉价Wi-Fi5路由器,即使支持MU-MIMO,也只支持最小的2x2 MU-MIMO,也就是只有两路同时收发能力,限制了服务能力

5GHz和MU-MIMO同时启用后,天线信号的发射具有定向,称为“Beamforming“,所以某些方向和位置,由于信号入射角度问题,穿透力大大降低,但是信号带宽能力依然较大。而2.4GHz的信号发射则是全向的,加上低频率信号天生穿透力强……简单来说,从密集度看,5GHz信号是手电筒质,而2.4GHz信号是电灯泡质(所以天线多信号好神话可以休矣,大家都是全向信号,还存在交叉干扰!)。

Wi-Fi5 MU-MIMO最大仅支持4x4路 MIMO。

Wi-Fi5 MU-MIMO只针对下载链路起作用,上传链路仍然是老工作模式,所以对主播来说,意义不大。

MU-MIMO要用户的设备也支持。而实际上很长时间里,非旗舰手机都不支持MU-MIMO。

这些问题,就导致了MU-MIMO虽好,但用户在Wi-Fi5时代体验感并不强的尴尬。好在我们终于迎来了Wi-Fi6,802.11ax。除了更强的带宽能力,将Wi-Fi带宽能力提升到AX3000级别以上,最大改动就是对MU-MIMO的具体支持了。Wi-Fi6实现了最多12路的MIMO能力,其中服务4路2.4GHz MIMO,另外还有8路5GHz MIMO能力。

最高8x8 5GHz MU-MIMO加上4x4 2.4GHz MU-MIMO,是Wi-Fi6的巨大变化(图:powercer videos)

穿透力最强的2.4GHz终于也能搭上MU-MIMO的车了!

“同样的排队人数,不仅售票窗口增加了,甚至有些窗口还是人工+机器自动售票,甚至还能同时两个人排一个窗口(大带宽链路共享),买票更快了!”

是不是这个道理?

标签: 路由器 天线 信号 速度

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