为什么无线网速变慢了?

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  11Mbps、54Mbps、108Mbps、125Mbps、240Mbps、300Mbps……近几年来,无线路由器不断地更新和升级,我们越发感受到高速无线局域网的魅力。在家中,用不着坐在台式电脑前,你也可以拿着笔记本电脑在任何一个房间无线上二网;在构建家庭影院时,抛开繁杂的布线工程,数字播放设备和存储设备之间用无线局域M传输数据更加方便;在办公室里,电脑之间分享资料也不需要再到处找网线了。尽管无线局域网的应用很美,但我们也不应该忘记它的一大弱点——无线局域网有可能会受到干扰,从而导致性能下降,甚至达到无法正常使用的程度。
  也许你已经遇到了这种情况:原本可以正常使用的无线路由器,突然有一天性能变得很差;在商家试用得好好的无线路由器,拿回办公室却无法正常工作。其实,如果你用无线网卡搜索一下可用网络,就会发现你所在的区域内可能同时存在两个或多个无线接入点,正是这些无线接入点(无线路由器或AP)之间发生冲突才导致上述问题的。
  也许你会很惊讶,无线接入点之间也会发生冲突?其实道理很简单,这如同在高速公路上开车,几年前汽车还未普及到家庭的时候,车少路畅;而现在车多了,高速公路也变得拥挤起来,堵车也不新鲜。同样的,无线路由器或AP都使用同样的无线频率资源,以前用的人少不会出现问题,现在用的人多了,同一区域内的无线设备就会争抢无线频率资源。
  那么,无线局域网的干扰情况究竟有多严重,不同标准的无线路由器在遇到干扰时又会有何表现,有没有一款最强的、不受干扰影响的无线路由器呢?为了解开上述谜团,我们将考察54Mbps、108Mbps和125Mbps这三类无线路由器的抗干扰能力。这三类无线路由器也是日前市场上的主流产品,经过测试大家在购买时就能做到心中有数了。
  
  网络干扰测试:一山不容二虎
  
  在此次测试中,我们使用了两款108Mbps无线路由器:NETGEAR WPN824(简称WPN824)和D-LinkDI-624(简称DI-624),两款125Mbps无线路由器:BUFFALO WHR-HP-G54(简称G54)和华硕WL-550gE(简称550gE),它们是增强型无线路由器中的典型产品,市场关注度颇高,能够代表该类产品的实际性能水平。而当需要用到54Mbps无线路由器时,将增强型技术关闭即可得到。
  在测试方法上,我们对无线路由器进行一寸一的测试,无线频道固定为6频道上,对比两者在各自传输数据时是否会相互干扰,以及它们的性能会受到多大的影响。测试软件为IxChariot v5.4,检测无线路由器在数据吞吐量上的变化。
  测试环境是一问没有外界无线局域网信号干扰的空房间,无线路由器之间的距离在10米内,以放大无线信号干扰的效果,便于得出结论。当然在实际场合中,同一区域内的无线路由器间距大多在10米以上,干扰情况可能不如测试中表现的那么严重。
  
  108Mbps VS.108Mbps
  
  我们先来看看两款108Mbps无线路由器之间谁更强。首先用WPN824无线传输数据,平均速率可以达到46Mbps左右;然后再让DI-624开始传输数据,此时WPN824立刻受列了严重影响,速率下降到7Mbps左右,而DI-624的速率维持在18Mbps左右。
  下面再先用DI-624传输数据,然后在中途让WPN824开始传输数据,以检验传输数据的先后顺序对结果是否有影响。DI-624单独传输数据的速率高达55Mbps,受到干扰后降为18Mbps;WPN824从开始传输数据时的速率就只有7Mbps,这与上面的测试结果并无二致。这就像普通轿车和跑车在高速公路上比速度,不论谁先启动,最终跑车都会开得更快。因此下面的每项测试都不需要按照开启顺序来测试两遍。
  
  125Mbps VS.125Mbps
  
  然后是125Mbps无线路由器之间的较量。G54和550gE单独传输数据时分别可以达到39Mbps和36Mbps,两者同时传输数据时其速率分别下降为18Mbps和24Mbps。550gE要强于G54。
  
  108Mbps VS.125MbPS
  
  同为增强型技术,108Mbps和125Mbps无线路由器谁更强呢?先让108Mbps的WPN824与125Mbps的G54进行测试,两者同时传输数据时,前者的速率稳定在26Mbps左右,而后者的速率波动很大,极不稳定,因此WPN824在这场比拼中占据了上峰。
  接着来看WPN824与550gE的表现。戏剧性的是,这次108Mbps的WPN824完全被125Mbps的550gE压制住了,前者的速率不到1Mbps,在使用的感觉E近乎断网;而后者几乎没有受到影响,速率维持在33Mbps左右。
  而让DI-624与550gE进行较量时,108Mbps无线路由器又再次占据了上峰,125Mbps无线路由器被压制在了谷底。
  从这场“混战”来看,并不能简单地说108Mbps和125Mbps无线路由器谁更强,不同品牌产品的表现是不同的。
  
  54Mbps vs.54MbpS
  
  接下来,我们再来看看四款无线路由器在54Mbps模式下运行的情况。当550gE与G54同时无线传输数据时,前者占据了绝对的优势,无线传输速率仅从28Mbps降至24Mbps左右,受到的影响很小;而后者的传输速率不到3Mbps,仅相当于正常性能的10%。
  当DI-624与上面这两款无线路由器分别较量时,均处于弱势地位。其中,550gE将DI-624的传输速率压制在3Mbps左右,G54则将其压制在9Mbps左右,这也再次反映出在54Mbps模式下550gE比G54更强。
  最后是WPN824,不幸的是,在54Mbps模式下,它是四款无线路由器中最弱势的,与上述三款产品分别较量时,传输速率都只有3Mbps左右。
  
  108Mbps vs.54Mbps
  
  目前大多数无线局域网采用的都是54Mbps无线路由器,如果周围增加了108Mbps和125Mbps增强型产品,这会影响到原有网络的正常使用吗?我们用在54Mbps模式下表现位于中游的G54和DI-624当作54Mbps无线路由器进行测试。
  先来看看108Mbps与54Mbps无线路由器的较量。DI-624与54Mbps无线路由器同时传输数据时,两者的较量是平分秋色,速率都维持在13Mbps左右。而WPN824与54Mbps无线路由器的对比则处于下风,前者的速率仅有4Mbps左右,54Mbps无线路由器的速率从27Mbps降至24Mbps左右。
  
  125Mbps vs.54Mbps
  
  本次测试的最后一轮比拼是125Mbps与54Mbps 无线路由器。在与54Mbps产品同时传输数据时,两款125Mbps无线路由器都非常强势,速率受到的影响很小,而54Mbps无线路由器则溃不成军。
  
  测试总结
  
  总的来看,54Mbps、108Mbps和125Mbps部会产生网络信号干扰的情况。三种标准的无线路由器在进行比较时各有胜负,大体上可以认为,108Mbps强于125Mbps,125Mbps强于54Mbps,54Mbps又稍强于108Mbps,形成了一个戏剧性的循环结果。此外,同一标准的无线路由器也有强弱之分,不同品牌产品的表现不尽相同,例如同为125Mbps无线路由器,550gE的表现就要好于G54。
  总而言之,在本次测试中并没有一款在任何情况下部表现得最强的无线路由器,用户需要根据实际环境来调整无线路由器的设置,以便获得稳定的性能。
  需要注意的是,无线路由器之间的相互干扰主要是在同时传输数据才会发生。如果同一区域内有多台无线路由器,即使在某个时刻只有一台在传输无线数据,另外的无线路由器处于空闲状态或只传输少量无线数据,此时也不会出现明显的干扰情况。
  
  正确使用无线路由器,免受干扰
  
  从前面的测试来看,网络干扰的情况存在于所有无线路由器之中。那么,如何使用无线路由器才能尽量避免受到干扰呢?
  1、保证良好的使用环境:首先,应该避免无线网络设备与使用2.4GHz频段的其它产品(如无绳电话、微波炉、车库门开关器等)同时使用。在大量传输无线数据时,也尽量避免使用蓝牙设备、小灵通等。
  2、调整无线信号频道:如果区域内有其它无线路由器/AP等无线网络设备,可以将无线路由器设置为自动选择频道,并且尽量让设备问的距离在10米以上,间距越大越好。但在区域内设备过多时,即使设置为自动选择频道,数个无线网络设备也可能会分在同一个频道下(例如频道11),此时只能在无线网络设备的Web管理界面中手动选择其它的频道,尝试找出受干扰最小的频道设置。
  从测试中可以发现,如果用户使用的是108Mbps、125Mbps无线路由器,在调整频道也不能解决干扰问题的时候,不妨将增强型技术关闭,就有可能获得稳定的传输速率。例如当G54运行在125Mbps增强型技术下时,会受到108Mbps的WPN824的严重干扰;但将G54强制运行在54Mbps模式下时,就会反过来占据上风。
  3、调整兼容性选项:在部分高端无线路由器上,如240Mbps、802.11n无线路由器,还增加了无线网络的兼容性选项。根据区域内无线路由器数量的多少,选择不同的兼容选项,以便在性能和抗干扰性方面达到更好的平衡。
  
  专家谈网络干扰
  
  Q1:无线网络设备之间为什么会有干扰现象?
  NETGEAR中国区技术经理 扬子江:
  02.11g标准规定使用从2.4GHz到2.4835GHz之间的,共83.5MHz频谱空间,并且把这段频谱空间分成11个频道(各国的规定略有不同,美国只能用11个频道,欧洲和中国可以采用13个频道),因为每个频道要占用22MHz的频带,因此只有频道1(2.401GHz-2.423GHz)、频道6(2.425-2.447GHz)和频道11(2.451-2.473GHz)是几乎不重叠的。如果几个无线网络设备距离过于接近,并且同时工作在同一个或相邻频道上,就会因频带重叠而相互造成同频干扰。
  
  Q2:在我们的实际应用场合中,除了无线网络设备,还有哪些因素会导致干扰?
  贝尔金产品郭经理 罗小文:
  由于802.11g标准使用了2.4GHz高频率,决定了发射相同频谱能量的其它产品(如2.4GHz无绳电话、2.4GHz无线鼠标、微波炉、车库门开关器等)都可能会潜在地干扰无线网络设备系统。其中,干扰最为严重的设备是2.4GHz无绳电话,其次是10米内的微波炉,再次是蓝牙设备如笔记本和PDA,一些新兴网络设备,如无线USB、Zigbee系统也会造成影响。此外,物体阻隔(如墙壁、家具等)和周围电磁场不稳定的环境(如雷雨天气等)也可能会导致无线网络设备的性能下降或运行不稳定。
  
  Q3:相对于54Mbps的802.11g标准,采用增强型技术的Super G(108Mbos)和Afterburner(125Mbps),以及802.11n标准等是否会导致更严重的干扰?
  D-Link产品总部经理 陈奇岩:
  作为非官方标准,Super G(108Mbps)采用了以下几个关键技术来提升网络速率:频道捆绑、包突发机制、快速帧和硬件压缩技术。其中,频道捆绑技术捆绑了两个频道,并且把频道锁定在Channel 6,造成Super G信号比普通的802.11g第6频道信号更多地交叠到频道1和11中,因此Super G影响到同一区域内的其它无线局域网的可能性更大,而无论其它网络是否采用了Super G技术。此外,不仅仅是Super G会对附近的无线网络设备产生干扰,事实上,只要附近存在别的无线网络设备,它们也会反过来对Super G产生干扰,因此与普通802.11g产品相比,Super G产品在抗干扰性方面还要差一些。但如果无线网络设备的间距超过10米,则Super G对周围无线网络的干扰与普通802.11g产品相差无几。所以对于需要在同一区域内部署多个无线路由器/AP的用户,只要部署合理,仍是可以避免干扰问题的。
  由于AfterBurner(125Mbps)使用的是帧突发技术,不需要进行频道捆绑,因此AfterBurner的传输干扰会低一些,但性能的提升不如Super G。
  而802.11n技术作为官方标准,结合了多种技术,如MIMO-OFDM技术(多人多出,正交频分复用),不但可以保证用户接受到稳定的无线信号,也能够减少对其它信号的干扰,因此802.11n无线路由器的干扰反而更小。
  
  Q4:在无线路由器上,已经或将会采取什么样的技术来减小干扰?
  腾达工程师 董永国:
  有线网络是通过加屏蔽层等技术抗干扰,必要时以光纤技术提供千兆级别的传输质量,而无线传输抗干扰则通过相应的技术措施来解决,例如自动检测区域内的无线信号情况,并将频道设置在最清晰的位置,自动调整信号发射功率,以及频跳等技术,从而最大限度地提高抗干扰能力,实现最优化的无线性能。
  802.11n无线路由器则将MIMO与OFDM技术相结合,产生了MIMO-OFDM技术,它通过在OFDM传输系统中采用智能阵列天线实现了空间分集,提高了信号质量,并增加了多径容限,减少了噪音信号的干扰,使得无线网络的有效传输速率有了质的提升。802.11g中虽然也采用了OFDM技术,但相比802.11n中与MIMO技术的结合,自然逊色不少。
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