Mesh組網技術+WiFi 6技術,如何改造全屋WiFi高速上網需求

【前言】

2020年可以說是Wi-Fi 6全面普及的開始,自從在2019年9月17日Wi-Fi聯盟宣佈推出Wi-Fi 6認證計劃後,已經有不少的品牌加速發佈了支持Wi-Fi 6的產品,同時對以往版本Wi-Fi標準的命名方式進行重命名,從原來的802.11n/ac/ax 改為Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6,讓命名更簡化。目前Wi-Fi 6認證計劃已經獲得了行業內諸多廠商的支持,例如Linksys、Netgear、華碩等公司。隨著Wi-Fi 6標準的路由器和客戶端陸續上市,可見Wi-Fi 6標準將會逐步取代Wi-Fi 4、Wi-Fi 5,發展成為業內標配。小米,騰達和TP目前在Wi-Fi聯盟的認證裡,都還查不到有關Wi-Fi 6的認證。怎麼辨識新買的設備支不支持Wi-Fi 6呢?其實很簡單,只要參與的製造商會在包裝上加上Wi-Fi 6認證標識,標識該設備支持Wi-Fi 6(802.11ax)。


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【該怎麼樣選擇路由器】

理想中的路由器是當然是選擇信號覆蓋範圍大,性能穩定是必要的。市面很多路由器都宣稱有很多條天線和信號覆蓋範圍如何穩定,實際生活中使用並沒有這麼理想化,類似中國式的房子構造多樣化:大空間複式房子、複雜的出租房、躍層用戶等等,不管是穿牆後的覆蓋範圍還是信號穩定,都不盡人意。


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傳統的解決辦法就是使用多個路由做橋接或者中繼,就類似上圖的鏈狀拓撲結構,要一個個傳遞,如果中途一個路由出現問題,整個鏈狀就斷開了。


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現在主流的高端路由採用了先進的網狀拓撲結構組網技術,也叫Mesh網絡技術。網絡中所有的節點都互相連接,並且每一個節點至少連接其他兩個節點,所有的節點之間形成一個整體的網絡。採用節點互聯互通的方式,讓局域網中所有的節點都是連接在一起的,任意兩個節點之間擁有多條連接通道,並且呈現出明顯的去中心化態勢。簡單說如果其中一個路由出現問題,其他的路由會接力填補信號空隙,確保了網絡正常,也方便了網絡管理維護,不再需要像傳統路由中繼都要考慮保持中心化放置。


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在Mesh網絡中,還有一個很好的優勢:發射端和接入端的各設備都統一管理,憑藉統一的網絡名稱(SSID)和密碼便利性,實現輕鬆無縫漫遊,設備在網絡間可以進行無感切換。

簡單從上圖對比就可以看出差別,傳統路由中繼,從樓下走上樓中間會自動切換信號,都需要等待手機設備重新聯網,這樣體驗下來會明顯感覺到切換卡頓時間,並且網速也隨之明顯衰減。Mesh網絡會通過算法來自動給用戶匹配,讓設備在移動中也能連接更好的WiFi信號,並且切換過程中是非常快速連接起來,幾乎感覺不到WiFi信號已經切換了。如果路由器還支持802.11k /v /r協議的話,就真的是無縫漫遊了。


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現在市面上支持Mesh的主流路由,都支持任意組網:有線組網、無線組網、混合有線無線組網等多種組網方式,根據每個人的家庭環境需求來實現定製組網方式。

【Wi-Fi 6技術的特性】

Wi-Fi 6即是所謂的 802.11ax 新 Wi-Fi 協議。它引入了多個新技術(OFDMA、MU-MIMO、BSS抗干擾、TWT定時喚醒、1024-QAM等),讓無線網絡的通信質量、傳輸效率、能耗表現、多設備容納都有了不小的提升,經由160MHz信道的理論最大速率更能達到9.6Gbps。


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MU-MIMO:實現物理空間上的多路併發,適用於大數據包的並行傳輸(如視頻、下載等應用),提升多空間流的利用率與系統容量,提高單用戶的有效頻寬,同樣能降低時延。但運行狀態不夠穩定,很容易受終端影響。

OFDMA:實現頻域空間的多路併發,適用於小數據包的並行傳輸(如網頁瀏覽、即時消息等應用),提升單空間流的信道利用率與傳輸效率,減少應用延遲與用戶排隊。運行狀態穩定,不容易受終端影響。

因此MU-MIMO和OFDMA兩種方案完全不衝突,在實際使用中也經常是疊加使用。部署時基於每個業務進行資源分配(如網頁瀏覽、視頻觀看、下載、即時消息等各類業務場景),通過設計合理MU-MIMO和OFDMA能有效降低密集多用戶情況下終端上下行隨機接入造成的衝突,有效的改善多用戶高密度接入場景的使用體驗。在實際使用過程中用戶無需關心並行傳輸背後的運行機制,使用時真實的感受就是,再多的終端網絡也不卡頓,使用起來真的很“6”。


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BSS抗干擾:在Wi-Fi信號無處不在的時代,無線之間的干擾也是無處不在的。無線信號的干擾主要有兩種:鄰頻干擾:相鄰頻段的無線電波疊加引起干擾,此干擾會導致數據損壞;同頻干擾:雖然不會損壞數據,但會使競爭開銷增加。

造成這些干擾,原因表面上看是由於我們環境中經常遇到很多孤立安裝的AP,因此無線信號出現了很多交叉覆蓋從而造成了干擾。簡單說BSS抗干擾,則是通過BSS著色技術,來識別來無線報文,從而可以實現更好的干擾管理效果:減少周圍無線信號對自己的網絡干擾。

TWT定時喚醒:則讓Wi-Fi 6更加省電,對手機等移動設備以及物聯網設備都有幫助。設備和無線路由器之間的連接會進行定時休眠和喚醒,相當於勞逸結合而不是整日工作,提升了兩邊的功耗表現和傳輸效率。

【我選擇的Wi-Fi 6設備】


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通過對Mesh網絡技術和Wi-Fi 6技術特性瞭解,相信小夥伴們也能看出未來路由器的發展方向。最近給家裡的臺式電腦升級了PCI-E無線網卡,選擇了支持WiFi 6的英特爾AX200(雙8DB天線)無線網卡,性價比還是很不錯的,性能與穩定性絕對比“螃蟹”芯片的網卡要強!不僅帶有藍牙5.0功能,還支持MU-MIMO技術。


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“好馬配好鞍”的硬道理,家裡的路由器同樣也要升級支持WiFi 6的才行。家裡目前用的是Linksys EA7500,這次升級路由器考慮這幾方面:小巧不佔地方、發熱量低、符合SRRC標準輻射安全性等,這樣路由器放在桌面擺放就不會太過於突顯。

最近看見Linksys推出了首款支持AX的WiFi 6路由器:Linksys MX5300,對於之前Linksys EA7500的使用瞭解,所以自然會考慮選擇同一個品牌多些。這次選擇Linksys MX5300,我是看中了它的跨協議的組網技術與帶有USB3.0擴展+4個LAN口,因為市面上同時帶有USB存儲和4個LAN口,且支持Mesh系統的路由器幾乎沒有,所以這款帶有USB和4個LAN口的Linksys MX5300,對我來說算是非常完美的升級了。下面分享一下對這款Linksys MX5300路由器的使用體驗分享。

Linksys MX5300具體性能特點:

  • WIFI 6 智能Mesh組網技術,支持跨協議的組網技術,全球首家跨無線協議的組網,即是Linksys WIFI 6 Mesh與WIFI 5 Mesh家族產品可以自由組網,滿足多樣化組網需求。
  • 新高通四核芯片的2.2Ghz的處理性能,512MB閃存,1GB內存,12個空間流傳輸。
  • OFDMA與 MU-MIMO技術,多個用戶可以同時參與4K視頻流,玩在線遊戲以及執行其他數據密集型操作,同時能夠保證良好的使用體驗。完善支持上行和下行MU-MIMO技術。
  • 靈動回程2.0,上一代VELOP使用AC靈動回程,在新一代技術加持下,可以做到跨協議的回程。根據周圍環境會智能判斷使用AC回程還是使用AX回程的策略。
  • 13根高增益天線,單隻可以覆蓋200平以上的房間和戶型。
  • BSS著色技術,搭載該技術可以讓您減少周圍鄰居無線對自己的網絡干擾。
  • USB3.0接口,支持USB存儲,全屋共享存儲,構建家庭雲盤。
  • WPA3加密技術,新一代加密技術。安全性能升級,防止暴力破解信息。
  • Linksys覆蓋增強技術(Range Boost技術)11AX可以在10Mhz的信道頻率下使用,這將使用戶的Wi-Fi覆蓋率提高多達50%。
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Mesh組網技術+WiFi 6技術,如何改造全屋WiFi高速上網需求

包裝採用了藍色+灰底設計,正面右側是這款路由器的渲染圖,左側是性能特點:最高可覆蓋3000平方英尺、支持50+個設備,最高5.3Gbps速率等。包裝側邊這是多國語言介紹:AX網絡標準、支持4x4 MU-MIMO、高通四核芯片2.2Ghz處理器、OFDMA技術等。


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包裝內物比較簡單:路由器、電源適配器、網線、說明書等。


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附送的網線是扁線設計,Linksys MX5300使用了12V/4A 48W外置電源,國標2腳插頭。


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Linksys MX5300的尺寸11.3cmX11.3cm×24.3cm,高度如同一瓶500ml的可樂,重量為2.83kg,採用的是直立式設計外觀,所以佔用的地方很小,不像傳統路由器那些臥式佔很大桌面空間。


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路由器的頂部是散熱孔,在邊角上還有指示燈用來顯示不同的工作狀態。


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前面提到Linksys MX5300在接口方面有不小的升級,由1個WAN+4個LAN+1個USB3.0接口組成,如果是多有線設備接入需求再也不用擔心網口不夠用了。


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USB3.0接口的加入,可以充當簡易NAS使用,也提升了不小拓展性能,例如接入移動硬盤用於家庭網絡存儲功能。


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路由器的底部,在底部有一圈防滑硅膠腳墊,中間是銘牌貼紙,上面有默認SSID和密碼。路由器的按鍵設計在底部:開關鍵、WPS鍵、重置鍵,這樣的設計也比較隱藏,避免家中熊孩子誤按。


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Linksys MX5300的部署非常的簡單,通過連續點按底部5次reset按鈕,稍等2-3分鐘。即可將MX5300自動配置成DHCP上網模式,再連接底部標籤上的默認Wi-Fi名稱和密碼就完成了上網所需的配置。當然,也可以通過手機安裝官方Linksys APP就可以輕鬆部署完成。Linksys的產品給我的最大感受就是它部署極其簡便,就算是不熟悉部署的新人用戶也可以根據圖文引導提示進行一步步操作部署。


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將路由器接入電源和網線後,根據路由器底部的默認SSID和密碼連接上WiFi,打開APP會自動識別設備,並運行網絡設置程序,根據提示下一步就可以設置完成。


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根據提示登陸Linksys賬戶,自定義設置WiFi名稱和密碼。


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下一步完成網絡設置後,等待配置成功,如果有多個設備可以添加另外一個節點。


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進入APP管理界面後,就可以針對路由器設置一些常規的功能,例如來賓訪問、家長控制、設備優先級設置等。其中設備優先級設置是實用的功能,可以設置3臺主要設備優先提供高速網絡;家長控制功能也能阻止訪問不健康網站與控制上網時間等。


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USB3.0接口的接入,當接入移動硬盤之後,就可以在局域網進行存儲共享,通過APP或者電腦端對其訪問進行管理。訪問非常的簡單,不需要複雜的設置,只需在瀏覽器中輸入存儲驅動器的IP地址即可。需要注意的是接入硬盤格式:Windows支持NTFS和FAT32,而Mac支持APFS(只讀)HFS+、FAT32,如果想Mac和Windows之間都能訪問,就只能選擇FAT32,但是不支持大於4G文件。


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在電腦端管理也是很簡單的,需要注意的是Linksys的產品在網頁登陸管理都需要輸入管理密碼,而不是傳統路由器的通用admin管理密碼,這點可以看出Linksys還是很注重用戶隱私與路由器安全的。


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在網頁端管理和APP端大致是一樣的,Linksys MX5300在默認狀態下WiFi信號是採用了混合模式,也就是2.4G和5G頻道合併為一SSID,根據連接設備的距離自動切換。如果需要專門使用WiFi 6模式,就需要在高級設置中把兩個5G頻段分開,分開後:一個是WiFi 6的AX模式,另外一個是WiFi 5的AC模式。在網頁管理界面的右下角,可以看見“CA”,點擊就可以啟動高級模式。


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打開之後,可以看見WiFi設置中有兩個5G頻段,連接5G-1頻段就是默認AX模式,連接5G-2頻段就是默認AC模式。


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當使用AX200無線網卡連接WiFi,就可以在網絡屬性中查看到區別了。

【Linksys MX5300實際測試】


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用 Win10 下的 ubuntu 安裝了 php 和 lighttpd 搭了個測速服務器, 讓電腦或手機通過瀏覽器測試網速,測速服務器是i7-8700K,性能也足夠跑到了三千兆。


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iPhone 11 Pro Max作為目前iPhone最新手機,它也是支持WiFi 6的。在路由器中設置分離出來2.4G、WiFi 5、WiFi 6,通過測速跑分可以看出它們之間的差距,至於真實體驗是怎麼樣的,下面繼續測試。


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iPhone 11 Pro Max連接家中的NAS進行下載,上圖分別接入2.4G、WiFi 5、WiFi 6,下載速度分別為約11.6MB/s、44.3MB/s、61.4MB/s。這個說明在使用WiFi 6接入時候速度有很大的提升,意味著在手機訪問網絡時候的帶寬更大,在局域網傳輸視頻、照片時候速度更快。


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Linksys MX5300介紹單臺就可以覆蓋200+平米,那麼就對單臺路由器進行測試,使用2.4G和5G頻道合併為一模式。這是新房的簡易戶型圖,190平米左右,單臺路由器放置在圖標次臥處。


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以上截圖從左至右分別是在1點、2點、3點、4點的測速,基本上覆蓋了家中經常活動的位置,整個過程中信號還是很穩定的。 在1點處是與Linksys MX5300放置點有一牆之隔的客廳,下載是306Mbps,上傳是34Mbps;2點處是廚房,廚房門是常開不關閉,下載是296Mbps,上傳是32Mbps,基本上是與客廳信號相當,如果關上廚房金屬玻璃門後會有一定的衰減;3點處是次臥,距離路由器放置點比較遠,同時測試時關門的,衰減還比較大,下載是33Mbps,上傳是30Mbps;4點處是主臥,距離路由器最遠,穿牆也是最多的地方,下載是26Mbps,上傳是11Mbps。以這樣單個節點測試效果,還是比較滿意的,畢竟這是實際生活中的效果,後期購入增加節點,就跟更加完美的覆蓋全屋和保證下載上傳速率。


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Linksys MX5300的SSID設為xxp-3,用原來的Linksys EA7500簡單對比下信號強度。

Linksys MX5300的三頻:2.4G(1147Mbps)+5G(1733Mbps)+5G(2402Mbps)

Linksys EA7500的雙頻:2.4G(800Mbps)+5G(1733Mbps)

Linksys MX5300在5G頻段和2.4G頻段上均優於Linksys EA7500,拿著手機在全屋走動,在2.4G頻段下覆蓋性能非常的好,幾乎完全覆蓋。現在還沒有購入其他Mesh設備組網,所以暫時無法測試5G頻段的覆蓋情況,等日後購入再做一次5G頻段覆蓋測試。


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Linksys MX5300帶有USB3.0接口,接入移動固態硬盤進行測試,固態硬盤的最大讀寫速度:讀420 MB/s,寫190 MB/s。分別使用有線、WiFi 5、WiFi 6三種傳輸方式進行一個6.5G的電影拷入拷出移動固態硬盤測試。


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前面提到臺式機升級使用的是支持WiFi 6的英特爾AX200(雙8DB天線)無線網卡,支持2*2 MU-MIMO,因為Linksys MX5300的頻寬支持到80Mhz,所以連接Wi-Fi 6時,協商速率達到了1.2Gbps。


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▲局域網千兆有線傳輸,寫入速度為113MB/s,讀取速度為112MB/s。


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▲AX200網卡在連接WiFi 5傳輸,寫入速度為70.9MB/s,讀取速度為58.1MB/s。


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▲AX200網卡在連接WiFi 6傳輸,寫入速度為88MB/s,讀取速度為70.9MB/s。

通過測試,可以看出在AX200網卡連接WiFi 6傳輸狀態下是要高於WiFi 5的,實測後不管工作是在WiFi 6還是WiFi 5都是基本達到了理論傳輸速度,如果想要體驗WiFi 6的話還是需要搭配AX200網卡使用。

【體驗總結】


Mesh組網技術+WiFi 6技術,如何改造全屋WiFi高速上網需求


我家聯網設備有很多,設備有20+左右,在體驗一段時間後,Linksys MX5300的性能的確很穩定,連續很長時間工作都沒有出現設備掉線,說明在多設備連接下它依然能保持穩定工作,滿足了我對路由器的要求:性能+穩定。特別是使用米家的小夥伴們就明白了,全部智能設備依賴米家控制管理,穩定連接是很重要的。


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通過各種測試,可以看到Linksys MX5300作為高通Qualcomm四核2.2Ghz國內優先上市的WiFi 6 Mesh路由器,其在各方面的綜合性能是很不錯的,無論是信號的覆蓋面還是穩定性、接口擴展性等都體現很高的水平。同時支持Mesh拓撲組網功能,也提升了後期拓展網絡穩定可玩性,就算住宅戶型再大,也可以輕鬆通過拓展節點來實現無死角信號全覆蓋,不需要整套路由器更換。USB3.0擴展+4個LAN口的加入,也不用擔心接口不夠用,或者性能無擴展性。當然也有一些需要改進的地方,例如目前不支持萬兆網口,在WiFi 6和高速光纖寬帶不斷普及下,還是很希望未來能加入萬兆網口的Mesh路由器。希望這次分享體驗能給小夥伴們科普Mesh路由器,哪種路由器更適合自己居住的住宅環境,少走選擇彎路,做到暢快上網體驗。


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