浅谈家庭无线覆盖(一)-无线路由器技术介绍

13、5年前家庭WiFi覆盖对于多数用户来说还是可有可无的东西，那时候基本没有不带以太网口的网络设备，用笔记本上网时拖根网线就行，手机上网更是小众。这几年随着智能终端的快速普及，不仅家家户户都有WiFi覆盖，而且大家都开始对WiFi覆盖有更高的要求了，例如希望覆盖广、干扰少、辐射小、速度高等等。商家也正是抓住了用户的这些需求，推出了各种解决家庭室内WiFi覆盖的产品。市面上的的相关产品有各种速率的无线路由器、便携式AP、无线extender和电力线适配器，究竟是不是越贵的产品越好呢？各类产品都有什么优劣势？我将会做一个系列文章来进行介绍，本期先介绍下大家最熟悉的无线路由器产品。(1)无线路由器介绍很多朋友在电信或者联通开宽带后都会获得一个免费的“家庭网关”，这东西虽然有光纤上行、以太上行以及DSL上行，但是都带WiFi。凭良心讲，家庭网关的硬件成本都要150~250元，产品质量远远高于100元以内的无线路由器。主要是各运营商不愿意开放路由功能，才逼迫用户再重新购买一个无线路由器，这也算是中国特色吧！现在淘宝上也有提供家庭网关破解服务的，如果家里有家庭网关话可以花费十几元去破解后开启路由器功能，这样就能省下一个路由器的钱了。家里要是没这玩意儿的话还是先买个无线路由器满足基本需求吧。市面上无线路由器的类型繁多，主要有54M、150M、300M、450M、双频750、1300M11ac等主流形态，还有一些非主流的形体就不罗列的。品牌有Netgear、Linksys、中兴、华为、TP-Link、D-Link等，我所熟悉的品牌大概在30~40个左右，这里就只列这几个代表性的品牌。芯片方案有bcm、athoers、MTK、realtek这四家，还有几个特别高端的估计一般人也遇见不了，干脆也不提了。对于品牌和芯片方案我就不多说了，主要在此给各位普及些无线路由器的基本知识，以免各位进入了购买产品的误区。2部分路由器的品牌，你能认出多少？大家最关心的莫过于无线覆盖的范围和穿墙能力以及传输速率这几点了，当然还要设备稳定、发热小、没辐射等等。我估计很多人都认为速率越高、价格越贵的路由器覆盖就越好，首先我明确的告诉大家这是一个极大的错误！很多商家都在宣传上引导用户购买高价路由器，因为这类产品的利润更高。各速率、各频段的无线能力究竟如何呢？我给大家详细的讲解下。(2)单频路由器IEEE802.11b/g54M路由器这类产品市面上已经基本没有卖的了，属于上古级别的路由器，其中最为经典的一款是Linksys蓝盒型号WRT54G。54M路由器由于最高协商速率的限制，现在已经基本满足不了用户的需求了，在此就不介绍了。3曾经的经典Linksys蓝盒型号WRT54G，设计和用料都一流，现在也不具备购买和收藏价值了（网络图片）重点就是市面上最最主流的几种单频路由器了，包括150M11n、2*2天线300M11n、2*3天线300M11n和3*3天线450M11n。这几种产品型号繁多，价格从50到500元不等，品质参差不齐。我在此不针对品牌，只针对产品类型分类进行深度的爆料和解析。150M的路由器已经即将被淘汰，各家出货也就是跑个量，只要不是为了特别省钱的话，我建议大家直接跳过150M的产品，原因有以下几点：1.单天线确实比双天线覆盖要差。外置天线的覆盖范围类似一个苹果的形状，这也是很多住别墅或者多层的人觉得WiFi信号跨楼层没有跨房间效果好的原因。在实际覆盖中每跟天线会受到干扰或者障碍的影响，覆盖的范围更像一个瘪苹果或者有缺口的苹果，这时候就会存在很多覆盖的盲点。2.商家永远不会亏本出货，价格压的太低就只能偷工减料。300M的双天线路由器确确实实的改善了WiFi覆盖的效果，你可以理解为两个有缺口的苹果重叠起来，只要缺口不是那么凑巧的在一起的话就是一个“完整”的苹果了。我们再来看下3天线的300M无线路由器：1.首先大家必须知道这3根天线多数不是同时工作的，而是“智4能”的选取其中2根天线工作（只有极少数的300M芯片方案支持3天线同时接收信号，而且该类芯片已经很难遇见）WiFi在实际覆盖中遇见的干扰和障碍十分多，而且同时使用这个WiFi信号的终端又不止一个，要从算法上实现天线的“智能化”是超级困难的，这已经超出了家用WiFi设备的能力范围了。2.推出2*3天线路由器的多数都是国内杀价格的小品牌，这些设备商考虑的更是卖点，难道还会真正的组织研发队伍去进行深入的技术研究？只要不偷工减料就算谢天谢地了！创造了销售神话的TP-LINKTL-WR842N300M无线路由器（网络图片）300M比150M是显著的提升，那450M是不是又在300M的基础之上明显提升了WiFi性能？结果是否定的！多天线的WiFi能力并不是简单的叠加，不是说如果150M能穿透2堵墙，那么300M就能穿4堵墙。WiFi信号通过MIMO技术确实能通过增加一定的穿透性来提升覆盖范围，但是随着天线叠加的越多，带来的提升就越不明显了。我们再从覆盖盲点的角度来分析下。假如一根天线在合理的有线的理想空间中覆盖是100%空间，而实际才能覆盖75%空间。那么再增加一根天线的话就是两个75%的叠加，覆盖达到93.7%左右，这第二根天线带来的效果还是很明显的。如果增加第三个75%的话提升就没那么明显了。我这个比喻虽然不怎么科学，但是能基本说明两个问题：1.通过增加天线的方式无法明显提升覆盖。2.增加天线能够减少理想覆盖范围内的盲点，但是两根天线效果已经不错了。所以我个人不建议购买450M的单频路由器，因为用户使用时对450M和300M基本感觉不到任何区别，但是450M的价格肯定要高于300M。最终还是商家借助炒作让用户付出更多钱却没得到任何回报。而且市面上所有的电脑、USB网卡和平板都没3*3的WiFi天线，结果就是450M的路由器和用户终端也只能建立2*2MIMO的空间流，这就导致了450M路由器基本没起到作用！！！归根结底来讲，如果要购买单频路由器的话还是有限考虑价格适中的300M无线路由器，如果450M的价格足够低的话也能考虑，150M或者太低价的300M路由器就最好不要考虑了。5(3)双频路由器双频路由器就是同时有两个WiFi信号，分别工作在2.4G和5G频段，多数情况下是采用300M@2.4G+450M@5G的组合，这样组合是有一定科学根据的。首先我得简单讲下频段的知识，可以简单的认为频率越大穿透力越差，例如3G手机信号在室内普遍没2G手机信号好，5GWiFi覆盖能力没2.4GWiFi覆盖能力好。既然5GWiFi的穿透能力不行，那么WiFi还要向5G演进呢？这是因为5GWiFi还有两个不可忽视的优势！第一个优势是5G的频段相对纯净，干扰小。2.4G的穿透较强，存在严重的邻里干扰，而且还有蓝牙设备共用频段，这就导致了在使用2.4G频段情况下，实际的数据传输速率可能远小于协商速率。第二个优势是下一代802.11ac协议采用的是5G频段，为传输速率的后续拓展预留了很大的空间。介绍了这么多，那么双频路由器是否值得购买呢？我的观点是购买适合自己的产品，如果一个产品的特点不是你所需要使用的话，那就无需购买，数码爱好者的话可以无视。双频路由器的特点就是多了一个5G的频段，5G频段的优势已经分析过了，这个频段的优势主要能够体现在中距离进行数据高速稳定的无线传输，而不是拓展无线覆盖范围。双频路由器的一个合理使用场景就是用2.4G上网，用5G看高清视频，两个频段互不干扰。正是因为不同频段的应用不同，所以2.4G下300M足以，而5G下450M正好。如果要使用5G频段的话，你的WiFi终端也得支持5G，目前新推出的笔记本、PAD以及中高端手机都已经支持了5G，可以预计5GWiFi终端会快速普及的。如果你仅仅是因为觉得家庭WiFi覆盖的不太好而购买双频路由器的话，估计实际使用后会令你失望的。还有一种情况是你家中的2.4GWiFi信号太多导致干扰严重，这样的话就应该直接上5G。海淘的热门双频路由器-LinksysE4200（网络图片）(4)11ac路由器6对于最近新推出的高端11ac路由器从本质上来讲与750M的双频路由器是相同的使用场景，都是为了满足高速数据的无线传输。但是实际上由于11ac终端的匮乏，导致这类高端的11ac路由器暂时还无用武之地。所以短期内还不建议购买11ac的路由器。Netgear热销的一款11ac路由器：Netgear网件次旗舰无线路由器R6200，做活动时也得600元，究竟值不值就不做评论了（网络图片）(5)总结对于一般130平米内的房屋，选用一个品质合格的300M无线路由器，通过合理的位置摆放，WiFi应该能够覆盖整个房屋，当然会存在一些信号不强的角落。需要使用双频路由器的几种情况：1.家里能够搜索到太多邻居的WiFi信号或者使用了大量的无线蓝牙设备。2.需要使用WiFi传输高清视频或者其他高带宽业务。3.支持5G的终端常使用的地方与路由器之间的障碍较少。11ac路由器暂时还无用武之地，不需要购买。某些老款54M和150M的经典款路由器有过光辉的历史，但是目前已经确实不值得购买了，因为几年的时间芯片都更新好几代了。对于大面积住宅，特别是多层别墅，无论用多少钱、什么类型的路由器都是无法覆盖的。IEEE802.11n规范都发布好的年了，芯片商也就那么几家，没有那个路由器厂商有绝对的技术优势，所谓的“别墅级覆盖”、“穿墙王”等都是虚假宣传。对于这种多层次，存在多堵实墙的环境，只能采用其他技术和产品。例如WiFiextender产品、HomeplugAVPLC产品以及采用最新P1905等类似技术的新产品。具体如何解决复杂情况下的家庭WiFi覆盖，待我在以后专题中详细介绍。