#双11剁手记#wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率    

标签: 路由器 选购指南 10-30 15:03:02 3 0

前言

Hello,大家好,我是liuspy。【如何看待wifi6无线速率超过有线速率】这个问题,是不少小伙伴心中的一个疑问,今天就来和大家谈一谈,真的是有线网络不行了吗???

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

为什么突然谈到这个问题呢?最近一段时间在知乎上有不少的小伙伴邀请我回答一些关于wifi方面的问题,其中这个问题就多次被提及,看来不少朋友都有不小的疑惑。对于wifi相关知识不了解的朋友,肯定会认为既然无线速率远超过有线速率,那么有线网络是不是就可以淘汰了?

要解答以上的问题,我们需要从多方面进行讲解,捋清楚速率的关系后,问题就一目了然了。下面我就谈一谈我个人的一些看法,为了尽量让多数人能看懂,我还是从头说起,文字尽量直白些。


一、无线速率并没有超过有线速率!

从传输介质上划分,数据传输可以分为有线和无线方式,其中有线传输又可以分为电缆(网线)和光缆(光纤)两个大类。自数据传输发展以来,有线传输一直都是速率、稳定、可靠的代名词,所以不存在绝对的无线速率超过有线速率!

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

在家用级路由器产品中,从wifi5时代开始,就已经出现了无线最大速率超过有线速率的情况,但那也只是因为家用产品的以太网口一直停留在千兆(1G)速率的原因,才导致不及无线速率。但有线网络并不是只有1G速率标准,目前电口(网线)速率已经发展出2.5G、5G和10G的速率,光口(光纤)的速率可以达到40G甚至更高,因此无线速率超过有线速率只是因为家用路由器产品很少配备1G速率以上的以太网口导致的!

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

不过从2020年开始,随着wifi6的普及,家用级路由器产品也开始逐渐配置2.5G以上的有线以太网口。例如网件的RAX120、RBK852等,所以不能绝对说无线速率超过有线速率。

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不过如果你细心观察,会发现市场上wifi路由器宣传的无线速率基本都是1200M以上,看似超过了1000M的有线速率,不过这只是厂家宣传速率偷换概念的说法。wifi5时代经常能看到1200M速率的说法,那么这个1200M是怎么得出来的呢?2*2 mimo 2.4G速率是300M,2*2 MIMO 5G速率是867M,加起来就得出1200M的速率了。如今的wifi6时代也是如此,只是变成了2*2 mimo 2.4G速率是600M,2*2 MIMO 5G速率是1200M,加起来就得出1800M的速率。但是wifi6 5G频段的1200M理论上确实超过的1000M的有线,仅限在理论上!


二、不同wifi标准的无线速率是多少!

由于历史遗留问题,千兆(1G)有线速率已经有多年没有升级了,目前来看千兆(1G)有线速率依旧是民用产品主流的速率标准(因为足够便宜),基本90%甚至95%以上的民用级产品配置的网口都是千兆(1G)标准的,不过随着wifi6的普及,已经有越来越多的路由器配备2.5G、5G、10G网络口了。

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下面我们重点要谈一下无线的速率,wifi从1代发展到如今的6代,速率是有了翻天覆地的变化,每一代产品最大的速率也是不同。因此搞明白不同标准下的无线速率是非常重要的。


1、wifi标准划分

我们称之为"Wi-Fi"的标准是由多家网络设备厂商组成的一个商业联盟(WIFI ALLIANCE)所制定的。wifi协议标准从确立之初到现在已经有快20年的时间了,经过802.11 a、 b/g 、n(4)、ac(5)、ax(6)共计6代的标准升级,每一次标准的更新都意味着无线传输速率的大幅提升,同时新标准都向下兼容旧标准。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

其中802.11 a/b/g标准由于时间较长已经退出市场序列了,目前即便是二手市场也很难看到802.11 a/b/g标准的路由器产品。目前市面上主流路由器支持的标准普遍是802.11n、802.11ac、802.11ax,由于802.11ac这样的称呼不利于大众消费者判断等级(第几代),因此从2019年开始使用wifi4、wifi5、wifi6来代指802.11n、802.11ac、802.11ax。因此下文wifi标准也都使用wifi4、wifi5、wifi6来指代。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

(1)wifi4:制定于2009年,最大理论带宽600Mbps,这是wifi协议标准下首次同时支持2.4G/5G频段。目前市面上仍采用802.11n协议标准的路由器普遍都是在80元以内的产品。

(2)wifi5:制定于2013年,其升级为80MHz频宽与256QAM调制标准,使得单流带宽提升至433Mbps,支持4*4MIMO的ac理论最大带宽可以达到1733M。已经完全超越了有线网络的千兆速度。不过802.11ac只能工作在5G频段,而家庭中的不少设备仍需要2.4G频段的支持,因此所有的支持802.11ac的路由器都向下兼容了802.11n的标准。

(3)wifi6:正式认证开始于2019年9月17日,wifi6拥有更高阶的调制方式(1024-QAM)、更高的带宽(160M带宽)、更完善的MU-MIMO(多用户多进多出),使得最大理论带宽达到9607.8M。刚才介绍的wifi5是仅5G频段的,而wifi6标准是可同时工作在2.4G和5G频段下,未来这将彻底取代之前的wifi4和wifi5标准,应用起来也更加的便捷。


2、wifi最大速率

不同的wifi协议标准对传输速率有着巨大的影响,但并不唯一。无线最大传输速率还和使用的【带宽】、【空间流】有关。可以说wifi最大速率是由【协议标准】、【带宽】、【空间流】共同决定的。

  • 【协议标准】:上文已经介绍过,决定速度的根本
  • 【带宽】:可以理解为高速公路的车道,车道越宽同时跑的车越多。分为20M、40M、80M、160M带宽,对应的速度也都是成倍数关系的。在相同标准下160M带宽速度比80M带宽速度快一倍。不过带宽并不是越高越好,越高的带宽对信号质量要求就越高,信号的穿透性和传输距离都受到很大的影响。因此多数路由器产品2.4G信号都是采用40M带宽,5G信号使用80M带宽。
  • 【空间流】:在相同协议、带宽标准下,单条空间流的最大传输速度不变。例如wifi4也就是我们常使用的2.4G信号,单条空间流的最大传输速度是150Mbps。150Mbps速度太慢了怎么办呢,于是厂家想到一条天线传输是150Mbps,那我多使用几条天线同时传输,速度不就翻倍了嘛!因此搞出了MIMO多天线传输技术,通过增加同时收发的天线数量,成倍增加最大传输速度。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

▼通过下面这张图我们就可以非常清晰的看出,wifi路由器宣传中的最大无线速率是如何得出了。

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我们不难发现wifi4也就是2.4G信号,即便我们采用4*4的空间流、40M的带宽,4条天线同时收发,最大的理论传输速度也不过是600Mbps,和千兆有线速率还是有一定差距的。

wifi5时代的到来,在5G信号下速度有了大幅的提升,在80M带宽下,单条空间流速度达到了433Mb。此时wifi5路由器的最大理论速度就有很多种了,需要按照路由器的配置来看:

  • 入门级产品:80M带宽、2*2MIMO配置,最大理论速度867Mbps
  • 进阶级产品:80M带宽、3*3MIMO配置,最大理论速度1.2Gbps
  • 中级产品:80M带宽、4*4MIMO配置,最大理论速度1.7Gbps
  • 高级产品:160M带宽、4*4MIMO配置,最大理论速度3.4Gbps(至于8*8天线的产品太少太少了)

最新发布的wifi6标准再次提升了单条空间流的速度,5G信号、80M带宽下单条空间流可以达到600Mbps的速率,而一些支持160M带宽的产品,单条空间流速度就已经达到1200Mbps。

  • 入门级产品:80M带宽、2*2MIMO配置,最大理论速度1.2Gbps
  • 进阶级产品:160M带宽、2*2MIMO配置,最大理论速度2.4Gbps
  • 中级产品:160M带宽、3*3MIMO配置,最大理论速度3.6Gbps
  • 高级产品:160M带宽、4*4MIMO配置,最大理论速度4.8Gbps(同样8*8天线的产品还是太少,不讨论了)


三、如何看待wifi6无线速率超过有线速率

以上讲解的长篇大论,真的不是废话,只有看明白速率才好说明我对这个问题的看法。首先【无线速率超过有线速率】这个问题并不是wifi6时代才出现的!通过上面的速率解读可以发现早在wifi5时代就已经出现无线速率超过有线速率的情况,至于没有引起关注,是因为在wifi5时代只有3*3MIMO配置的产品才能获得超过有线网络的速率。

重点来了!支持3*3MIMO或4*4MIMO的路由器非常常见,但移动端不支持啊!由于移动设备体积限制,可以说90%以上的移动设备最多只能支持2*2MIMO&80M带宽标准,在这个标准下wifi5最大的连接速率就只有866Mbps,因此从实际使用情况来看,wifi5时代无线速率依旧未能超过有线速率!

wifi6时代下,移动设备普遍支持的配置标准依旧是2*2MIMO&80M带宽,不过最大的连接速率已经升级为1200Mbps,无线终于有了超过有线千兆(1G)速率的可能。注意是有可能超过!

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为什么强调有可能呢?因为这只是理论上的速度,实际使用中即便连接速度是1200M,但实际传输是有折损的,能达到70%-80%的连接速度都可以说表现优秀,也就是说在1200M的连接速度下实际只能达到840M-960M的速率,几乎逼近有线千兆了,但未超越。在过去的的一年中我测试过的近20款wifi6路由器,而真正能够无线速率跑满千兆有线网络的不足30%。下面我就找几个典型的案例给大家看一下。


1、入门级wifi6产品

首先多数的入门级wifi6产品虽然标注无线速率有1200M甚至2400M,但即便紧贴路由器实际测试的速度也只能达到800Mbps左右。以下数据为了测试最高速度,都是设备放置在路由器旁边测试的,尽最大可能减少信号的损耗!

▼例如比较热门的华为AX3 Pro,我在实际测试后虽然连接速率显示达到2.4Gbps,但是实际测速的最大速度只能达到852Mbps,并没有跑满有线1000M的速率。

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▼配置更低一些的华为AX3,实际测速的最大速度为790Mbps,没有跑满有线1000M的速率。

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▼再看一下同华为AX3 Pro相同价位的小米AX1800的测速表现,小米AX1800在理想情况下,5G信号的极限速度为793Mb/s。依旧没有跑满有线1000M的速率。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

▼价格上升为500+的小米AX3600,5G信号的极限速度为825Mb/s。也是没有跑满有线1000M的速率。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

小结:对于入门级的wifi6路由器产品,我们没有必要纠结【无线速率超过有线速率】的问题,无论你怎么测试无线速率都是跑不满1000M的速率,就更无从说起超过有线千兆的问题了。


2、高端产品配置更高速率的网口

对于高端wifi6路由器产品,无线速率确实会超过有线。例如我曾经测试过的网件RAX120,这是一款准旗舰级别的wifi6路由器,不仅配置强大、性能出色,而且网件RAX120还配置了一个2.5G/5G多合一的以太网口,最高能够实现5G的有线传输速率。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

▼网件RAX120在硬件配置上使用了高通IPQ8074 14nm 4核2.2GHz处理器、1GB内存,利用内部的8根天线组成4x4 2.4GHz 1.2Gbps + 8x8 5GHz 4.8Gbps的AX6000规格,5G信号支持切换为4x4 160Mhz带宽模式。

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▼网件RAX120配置5G/2.5G以太网口可以满足wifi6 2x2mimo 160Mhz的2.4GHz高速传输,使有线速率不成为无线速率的瓶颈。2020年新上市的不少NAS产品都有配置2.5G以太网口,例如威联通的TS451D、TS453Dmini等,正好可以与这种高端路由器相搭配使用,释放wifi6高速的特性。

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▼而对于没有配置2.5G以太网口的老设备来说,可以利用威联通NA-UC5G1T USB 3.0 网络转换器,只需要将转换器插入NAS的USB3.0中,就能提供一个5Gb网速的有线网络接口,连接路由器使用高速网口了。

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这里我将TS453Dmini的2.5G网口与网件RAX120的2.5G网口相连接,通过intel的AX200 wifi6网卡就可以得到超过传统有线网络千兆的速率。在没有遮挡,直线距离1.5M左右。经过测试在连接wifi6 5G信号下的极限吞吐速度是1.36Gb/s。这样的传输速度已经超过了有线千兆网络的速度。

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通过win10的smb协议连接局域网中的NAS下载文件,可以看到通过wifi6 5G信号下载速度稳定在150MB/s左右,也已经超过了传统有线千兆的水平。

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小结:可以看到高端wifi6产品的无线速率在理想情况下超过千兆还是比较轻松的,因此这类实际使用能够超过千兆速率的路由器产品,厂家都会配置2.5G、5G甚至10G的网口,使有线速率不成为瓶颈。


3、有墙壁阻隔下的无线速率

以上都是为了测试极限速率,在无遮挡测试环境下进行的,实际生活使用中并不全是这种场景。多数情况下我们有可能与路由器间隔一面墙,而实体墙遮挡对无线速率的影响是致命的。

▼因此我又测试了比较常见的有一面实体墙遮挡情况下的速率。下面这次测试,AX200网卡与网件RAX120中间间隔一面实体墙,直线距离3.5M。由于有一面墙的间隔,连接速度已经变为1.1Gb/s,吞吐量测试结果为729Mb/S。

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▼配有2.5G/5G网口的网件RAX120虽然在隔墙后,无线速率已经衰减,但对比下入门级产品的隔墙后的速度 ,会发现这个速度还是非常快的。以华为AX3 Pro为例,一面实体墙遮挡后,3M直线距离测试平均吞吐速度为206Mb/s。一面实体墙遮挡后的速度只有RAX120的三分之一。

wifi述说——如何看待wifi6无线速率超过有线速率

小结:通过上面实际无线速率的测试我们不难发现,无遮挡环境下,入门级wifi6产品 无线速率跑满有线千兆都难,更不用说超过了;高端旗舰wifi6路由器在无遮挡情况下,无线速率是可以超过有线千兆的,因此厂家都会配置2.5G/5G、甚至10G的以太网口。

在有一面遮挡情况下,无论是高端还是入门级wifi6产品都很难跑满千兆有线的速率,不过高端产品配置高,信号会更好,因此在隔墙后依旧有着不错的无线速率,和入门级产品拉开较大的差距。


四、总结

如果你认真看完以上的分析后,相信已经对【如何看待wifi6无线速率超过有线速率】这个问题有了结论了。最后我还是总结下吧:

1、入门级、低端wifi6产品,无线速率跑满千兆速率都难,不存在超过有线速率的情况;

2、高端wifi6产品,无线速率确实超过有线速率(千兆),不过厂家配置了2.5G、5G或10G有线网口,因此有线网络依旧不是瓶颈;

3、实际正常使用环境下,受到环境因素的干扰,无线速率损耗和环境因素密切相光,wifi6无线速率超过有线速率(千兆)的情况只存在无遮挡的环境下。

4、配置2.5G\5G\10G以太网口的高端路由器值得买吗?高端wifi6路由器的优势不仅体现在高标准以太网口的配置上,最大带机量、无线信号覆盖质量、系统稳定性都有较大的提升,必然会带来更加优秀的体验。而高标准的以太网口配置,只是提高用户体验的一环。对于有部署NAS需求的用户来说,通过高标准的以太网口连接后,移动设备也可以享受到高速wifi6体验,传输数据、观看4K影片也会有一定的提升。

5、无线速率并不完全取决于路由器,和你手中的移动设备也有很大因素,根据木板理论,往往速率最大限制发生在移动端。目前90%以上的移动设备使用的wifi6、80M带宽、2*2mino配置,理论的连接速度只有1.2Gbps,算上30%的传输损耗,实际能够达到的最大速率也不过840Mbps左右,因此当你想要匹配更高速的wifi6网络,你还需要更强的移动设备,例如intel的AX200网卡支持wifi6、160M带宽、2*2mino配置,理论的连接速度2.4Gbps。

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