换路由,2020正当时,高通工程师教你读懂路由器
对于大部分消费者而言,路由的各种参数可能还是相对复杂,很难通过几个简单的参数来区分产品之间的差异。这也是为什么Qualcomm会在路由器侧推出NetworkingPro系列的产品,将各种参数浓缩到不同等级的产品,简化大部分普通...
对于大部分消费者而言,路由的各种参数可能还是相对复杂,很难通过几个简单的参数来区分产品之间的差异。这也是为什么Qualcomm会在路由器侧推出Networking Pro系列的产品,将各种参数浓缩到不同等级的产品,简化大部分普通消费者在选择的时候,不需要面对像天书一般的各种参数。
写在最后
5.专用网络加速器的性能,以硬加速方案为佳;
针对软件方面,包括是否有好的系统算法对用户实用的各种功能。这些方方面面都涉及到设备厂商的研发和投入。另外,产品的兼容性也会影响实际的用户体验。例如Qualcomm在推出路由解决方案之前,都会进行大量的兼容性及稳定性测试,确保品质。
我的解读:这并不是说“贵就是好”。我之前也看过不少路由器产品的拆解,不仅是同价位的产品做工设计用料有区别,甚至还有高价产品比低价产品内在不堪的情况。造成这种现象依旧是多种因素共同决定的结果,而且消费者在选择产品的时候,也不可能都拆了看,也不可能用了一段时间再退换,按一个知识点来了解好啦。
我的解读:说得简单点,WiFi 6加入的OFDMA技术是来自于移动通信领域的技术,它的作用就像城市中的BRT快速公交通道,可以让每个连接路由器的设备有独立与之沟通的通道,解决网络拥堵问题;更早一些加入MU-MIMO(多用户多输入多输出)技术,主要是就是更充分利用带宽,大幅度增加数据吞吐量。这两者结合在一起,就能让家里每个设备,特别是大数据要求的设备,从公交车变成地铁,数据承载量和通畅度得到双重提升。
问题三:消费者应该从哪几个关键要素来判断自己的对于路由器的需求?如何通过这些关键要素来选择合适自己的路由器?
8.路由器的根本,系统稳定性。
我必须要给高通的工程师点个赞,能对我的问题做出如此详尽专业的回答,知识点超多,而且也能达到非常好的科普作用,以至于我都舍不得做不大的改动,所以最后选择用注解的形式整理完这篇文章,在此再次表示感谢。
OFDMA和MU-MIMO都是为能支持并发更多的终端的新技术,使得网络在多用户场景中就能有更优秀的表现。在路由器内部,无线和有线之间的转换离不开资源的使用。Qualcomm的Wi-F i6芯片在无线部分有专门的CPU专注无线信息的收发,在跟有线交互的地方有AI的协同配合,用高速运转的内部硬件架构,大大增强了多用户环境下的性能保证。
7.系统的各种算法,如调度及抗干扰等;
需要大量下载及看网络视频的用户,我会推荐支持更多终端MU-MIMO的产品;
第三,我们的生活品质变了。大户型的房子多了,动辄100多平米的大平层,200多平米的跃层、洋房,甚至还有更大的别墅司空见惯,就算我们的手机可以用移动网络来上网,但是遍布家中的智能物联网设备、笔记本、平板电脑可不是个个都能连上移动网络。同时,接入带宽也变了,动辄上数十、上百兆的光纤接入,500Mbps甚至Gbps的接入速度已经实现,数据吞吐量的水涨船高,对路由器的数据处理能力、射频能力(包括覆盖)都提出了更多的要求。不要去看路由器所标称的无线空口接入速度,它能提供这么高的连接速度,但并不代表它可以搞定这么多的处理要求——我们家用车的速度表底都是200公里/小时+,但有多少车能跑到呢?就是这样一个道理。
所有好的电子产品都是软硬件的结合,路由器也是。一台好的路由器,除了在各项主芯片硬件指标特性好(如上边8个要点)以外,还需要系统厂商在设计上做好充分的余量设计。如PCB的设计,功率放大器,内存大小等各种器件的规格及余量的选型,针对干扰的设计,如屏蔽罩和滤波器选型,以及天线的选型会影响实际覆盖范围。
2.CPU的运算力,可以用DMIPS数作简单比较;
也正是因为WiFi标准前几代发展的时间太长,才让很多对路由器的认知变得有些固化:它无非就是家中网线节点的一个替代品而已,可以省流量,可以不用考虑布线的问题。但是,殊不知路由器随着周边设备的成长,其本身的角色也在发生着变化。最早路由器就是买来通电直接吃灰的待遇,除了家中WiFi不通时有点存在感之外,你都能忘了它放在哪里;前几年随着智能路由器的风靡,路由器的存在感强了一点,比如作为家中的NAS存在之类,但那个风潮过去之后,路由器的存在可能更多还是在手机的App中(你有多久没打开过路由管理App了?),本身的待遇似乎又“涛声依旧”了。现在我们想起路由器,更多是在骂家里WiFi网为什么这么慢,为什么在手机WiFi功能开了网络辅助功能之后,流量消耗爆增。
希望有高质量的全屋网络覆盖的用户,产品除了硬件指标出色以外,是否支持自动配置,简化对大量用户来说头疼的相关设置,还有否在软件上支持智能的、无缝的、无线漫游及智能地去均衡各链路上的负载,是否在节点发生故障时能智能重选连接链路保证通信顺畅(笔者注:之前发过的小米Mesh路由,华为Q2 Pro路由三母套装在配置过程中就完全符合这样的需求)。
有多台终端需要做网络直播或者云交互的,我会推荐具备上行MU-MIMO功能的产品;
很看重家里私有云交互操作的用户,如重要文件备份,家庭多媒体共享的,除了以上功能,还需要选用CPU性能卓越的产品;
第二,网络标准变化了,但很多人对路由器的认知却还没有变。20多年前,无线网络的出现,它解决了设备联网需要拖着一根网线的问题。这么多年,无线网的标准一直在变化中,对应来看就像我们使用的移动网络标准。1G/2G解决了无线通信的问题,3G/4G解决了移动网络的数据带宽问题,到了5G时代,大家已经公认移动网络不仅仅是快,而是要通过多层次连接(网络切片)来解决不同设备的联网需要。同样的情况也出现在WiFi这边,如果说从WiFi 1到WiFi 4这些代的标准不断解决的是无线网速度的问题,那么WiFi 5就开始用双频解决速度和覆盖的问题,等到WiFi 6,更快更高效是这一代新标准的双重使命。
问题一:为什么换路由2020正当时?(这个部分是我想说的话,不是采访内容)
对需要全屋高质量覆盖的用户来说, Wi-Fi 6 Mesh无疑是最好的选择。而这当中,多频Wi-Fi更是更优的选择。目前,Wi-Fi Mesh 在北美已经是超过半数家庭使用的无线拓扑网络。首先,Wi-Fi Mesh不易受到客观环境干扰。智能的扩展其可以通过灯号等方法告知消费者最佳的摆放位置,从而轻易地扩展家中可高质量Wi-Fi可覆盖的范围;其次,通过无线频谱扫描技术,可以选择环境中相对干净的信道进行通信。
第三,我个人对路由器产品的了解并非专业,远不及我的同事和很多网友,主要是通过这个机会和大家共同学习,如有一些方面解读得有问题,理解万岁。
写在最前边:第一,采访本身并不涉及路由器品牌和具体产品,但我会按内容需要做一点注解,觉得字多的朋友看我的注解部分也行;
希望产品能有更低时延的游戏玩家,我推荐能支持更多OFDMA用户数的产品,以及有专属的游戏无线接入(三频产品)(笔者注:华硕ROG游戏路由就能达到三频接入);
另外,在目前Wi-Fi 6E的规范下,Wi-Fi依然是个半双工的通讯协议。也就是说,一个射频在发送的时候,它不能接收,反之亦然。因此,用于高质量通讯的5GHz/6GHz频段的扩展其便肩负着既要向前服务终端,又要向后回传信息的这么一个角色。三频或多频的Wi-Fi组网产品真正解决了这个问题。它可以通过一条专用的无线网路,用于节点间的通信,这条专用通道免去向前服务节点带来的时间损耗,从而大大地提升了整个家庭的无线网络质量,也大大地降低了移动终端高功率发射的可能。
1.物理连接的最大速率;
从我的角度理解,觉得这个需求是在这个时间激活了,不管是被动还是主动。
首先,在未来的3~5年内,我们家庭里会有更多的智能终端被添加到我们的家庭网络当中。我们的路由器必须要具备一定能力的连接数,才避免在刚换了Wi-Fi 6的路由器后,又因为家里智能设备增加而使得无法接入,不得不再更换路由器;
因此,对于需要能对30~40个设备有较好的无线用户体验,一方面我们需要新的Wi-Fi 6技术降低信道竞争,增加并发可能(增加OFDMA以及MU-MIMO能支持的终端数),同时也需要芯片内部CPU的强大能力,以及最好有针对多用户而构建的内部网络数据交换架构,如高效的AI处理单元,这样才能使得我们在Wi-Fi6产品的实际使用中,有更好的用户体验。
上上周,即2020年3月17日,高通召开了一个小规模的技术沟通会,是关于WiFi 6技术的。在这个会上,除了把2019年8月在旧金山发布的,面向AP/网络侧的第二代Wi-Fi 6网络解决方案——Networking Pro产品组合400/600/800/1200,其实就是路由器芯片,拉出来又过了一次之外,还特别讲解了今年1月WiFi联盟亮相的WiFi 6E标准。今年很多人在家宅了两个月,是真正发现家里路由成了瓶颈,再加上近段时间我连续发了杂志到测的一些路由器,看到各位朋友需求还有些强,所以干脆就对高通的工程师做了一个采访,请他聊聊路由器。
我的解读:消费者从自己的需求选择路由器,很重要的一个点就是你的接入要求有多高。比如家里都是一些大吞吐数据量的设备但数量有限,比如手机笔记本电视盒子,加起来就只有几台,MU-MIMO能力就很关键了。
高通工程师回答:消费者需要根据自己的使用诉求和痛点挑选自己合适的产品。
第三,由于OFDMA在Wi-Fi 6的引入,它能极大地改善多用户条件下的用户时延,提高整体网络在多用户场景下的性能。 例如,假设路由器支持37个上下行OFDMA 终端,37个11ax的终端并发进行小数据包(如页面访问浏览)上行或下行流,网络的整体吞吐量可以比不支持OFDMA的情况下提升超过10倍的吞吐量;
问题二:决定路由器性能的因素有哪些?如何判断一台路由器是好的产品?
高通工程师回答:确实,组网方式一直是部分消费者的一大难题。很多消费者花数千元购买了宽带服务,却因为扩展网络麻烦而希望仅凭一台路由器能穿数堵墙为目标,因而在中远距离的地方享受着窄带的无线服务,甚至几乎没有无线覆盖,这其实是很不划算的。另外,根据中国的无线电相关的使用法规,每个Wi-Fi设备都有其额定的最高功率,因此单单从功率上来解决问题是不能实现高质量的全屋覆盖的目的(笔者注:这是一个关键问题,穿墙能力好像在很多人头脑中比较固化,在WiFi信号频率越来越高的时候,大力并非一定能出奇迹,还要有更聪明的“套路”,即通过部署方案来优化信号覆盖。毕竟WiFi网络是一个双向通信网络而非单向的广播模式,路由器与终端的射频能力都会影响连接体验)。
6.硬件抗干扰能力;
高通工程师回答:路由器的性能其实有很多因素影响,总的来说包括了:
对于普通消费者来说,AC+AP并不是一个最简单有效的方法,并且在节点之间无线漫游的时候不一定能做到无缝。电力猫虽说有“穿墙”能力,但每个家庭的电网都会有一定的不确定性,也会对实际效果带来未知因素(笔者注:是的,AC+AP,即交换机+无线路由的组网方式最大的问题就是无线网漫游切换的问题,WiFi不是Cellular信号,软硬切换表现并不算理想,而且这个切换反应更多来自设备而非路由器,因为路由器一般不管这件事儿)。
高通工程师回答:连接数在Wi-Fi 6 的产品定义中是有意义的(笔者注:这是强推WiFi 6的节奏啊,但事实上这个标准是真不错)。
相比手机这边,路由器领域的芯片厂商要多一些,高通、MTK、博通、瑞昱都提供公开的平台,然后还有华为自用的凌霄。其实判断路由器的能力,个人觉得还是从芯片能力入手会相对简单一此,平台的能力放在那里之后,产品的能力自然就要强一些,然后再是功能。也许用不了多久——其实也可以说是现在,我们选路由器也会像手机那样,先看芯片了吧。
3.最大用户连接数及在该情景下的吞吐量;
问题四:除了路由器本身的性能,组网方式也是很多用户面临的问题。Wi-Fi 6、Wi-Fi Mesh、双频Wi-Fi三频Wi-Fi(甚至6GHz频段支持下的四频Wi-Fi)、信号覆盖(穿墙能力)、传输速度、电力猫、AP+AC……消费者应该如何去选择自己的组网方式?
追加问题:很多路由器在标称自己参数时,都说可以连接数百个设备,这个是真的有参考价值还只是一个数字,有没有实际的意义?因为实际使用中,很多路由器连上30、40个设备就已经感觉不堪重负了。
第二,这里是高通路由器芯片产品的主场,广告时间是一定会有,一样欢迎大家讨论;
4.同时并发能力,如对高流量的MU-MIMO的最大用户数及小流量的OFDMA的最大用户数;
再有,如Qualcomm的Wi-Fi SON(无线自组织网技术)(笔者注:2016年高通就已经推出了这项技术),可以使得最终用户在配置路由器时变得简单明了,全屋网络不分频段提供统一网络名称方便用户连接,自动选择最高规格的加密方式,智能地选择最佳的通信信道,扩展点上电无需配置自动接入网络。用户只需要对一台设备配置成功,该配置便可以自动同步到每个节点当中。每次的固件升级,自动化地同步到各个子节点当中以便不断地自动提升功能及安全。这技术还通过先进的算法,让移动终端无感地穿梭于全屋的网络之中。这样,便可以大大降低扩展的技术门槛,几乎做到了上电后一点即有的全屋覆盖新体验。
第一,前段时间很多人都宅在家里,路由器的工作负荷比平时大了很多。多台手机上网、笔记本/平板电脑上网课,还有多少家里都有的物联网设备,这些都让路由器这个节点所承担的处理工作大幅度增加,而且持续的时间比过去要长得多,特别是一些低端产品在面对这样的工作负荷时,数据吞吐能力羸弱的问题就更加突出。这不仅仅是说芯片系统的能力,还有其本身所支持标准的传输模式所带来的限制;
其次,考虑到目前大部分智能设备主要工作在2.4GHz频段,但不排除今后更多的设备增加5GHz频段的支持,我会建议最好选择单频支持不低于64个客户端产品,但考虑到未来3~5年的发展,尽量选择单频128,双频256这样规格的产品。这些智能设备虽然大部分都是低数据流量的设备,但是我们还是必须保障他们的连接,并且可以对部分智能设备有特殊的通信优先权;
智能家居的爱好者,那一定要考虑路由器的多设备接入能力,这里包括接入的数量及速度。同时还要考虑路由器的核心平台在安全方面是否有专门的引擎协助做各种加解密从而对各种突发情况有快速的响应(笔者注:所以小米AX3600专门有一根物联网天线就是针对这个需求);
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