家中看片怕卡頓?市售熱門Mesh Wi-Fi AP測評分享

Allion Labs / Sean Huang

無線路由器架設會因屋內格局及傢俱擺設而產生死角,而Mesh Wi-Fi AP正是為了解決無線網路環境架設中的死角問題而存在。Mesh Wi-Fi AP是以多台Wi-Fi AP組成Mesh結構來提供大範圍的網路覆蓋能力,讓使用者不論身處場域的何處都能有穩定的網路訊號及連線品質。

但是市面上Mesh Wi-Fi AP品牌眾多,在挑選Mesh Wi-Fi AP時,雖然規格有標明支援的技術或標準,但使用者在實際使用上,仍會遇到一些問題,大多以下列三種類型為主:1.無線網路傳輸速率:2.訊號覆蓋能力:3.無線漫遊(Roaming)的效能:

這些要素可能會影響使用者架設時,碰到一些技術問題或操作限制,導致使用者需要額外購買更多的Mesh Wi-Fi AP或花費更長的時間嘗試不同的架設方法,來讓無線網路的覆蓋率變得理想。這些使用體驗不佳的問題,終究會使得產品的客訴增加,甚至有退貨的狀況,最終對於品牌形象造成負面影響。

百佳泰以市面上三家熱門品牌的Mesh Wi-Fi AP來做測試比較,針對上面所提到的三個常見問題,在這三款Mesh Wi-Fi AP之間做測試比較。(產品如下圖)

測試用Mesh Wi-Fi AP

一、無線網路傳輸速率實測

我們使用了如下圖一的架設,Host PC以有線網路方式連接到Mesh Wi-Fi AP,筆電連上Mesh Wi-Fi AP的無線網路,讓Host PC 與筆電做傳輸速率測試。此外根據IEEE 802.11 Std.規範中所提及,為了要達到產品規格中VHT MCS9 的高速率調變,Mesh Wi-Fi AP需要在一定的無線訊號強度條件下才能達成,所以我們將Client皆放置在RSSI:-50dBm位置,來當作是測試的比較基準。

圖一 : 實測網速架設圖

下表二是所測試出的無線傳輸速度的實測結果,從2.4GHz的結果來看,Linksys的實測速率是最貼近規格速率,而在5GHz方面,Asus的實測速度是最貼近規格速率的Mesh Wi-Fi AP。

Mesh Wi-Fi AP2.4GHz實測速率2.4GHz產品最大網速規格實測 / 規格比例
Linksys185.717 Mbps400 Mbps46%
Samsung108.04 Mbps400 Mbps27%
Asus92.817 Mbps400 Mbps23%
Mesh Wi-Fi AP5GHz實測速率5GHz產品最大網速規格實測 / 規格比例
Linksys465.171 Mbps866.7 Mbps53%
Samsung326.939 Mbps866.7 Mbps37%
Asus561.418 Mbps866.7 Mbps64%

表二:實測網速結果

從表二的數據來看,即使在無線訊號強的條件下,2.4G傳輸速率最好的Mesh Wi-Fi AP,也只有達到產品規格速率約五成的水準而已,而5G最佳的傳輸速率則是有達到大約六成的規格速率。如此看來,傳輸速率的規格仍然只是一個參考,實際使用上不一定都能貼近、達到規格的傳輸速率。因Asus在2.4GHz的傳輸速率表現偏低,建議可以額外進行TR-398的最大傳輸性能測試來驗證,測試Mesh Wi-Fi AP的Wi-Fi基本傳輸性能是否符合預期。TR-398是用於測試家庭無線區域網(WLAN)性能的測試標準,該標準能讓不同廠商或運營商推出的路由器,彼此間的效能比較有了可參考的標準依據。

二、無線訊號的覆蓋能力

在佈建Mesh Wi-Fi AP時,為了要有最大的無線訊號覆蓋範圍,通常會盡量把Mesh Wi-Fi AP放在信號比較弱的地方來擴展無線服務範圍。我們實際觀察Roaming的機制,發現當使用者端在約略-65dBm的訊號強度之下,就會觸發Roaming的機制;所以我們以-65dBm為測試基準,來比較各廠牌Mesh Wi-Fi AP的訊號覆蓋能力。

測試架設如圖二所示,我們使用隔離箱來簡化測試環境。透過移動Sniffer來拉開與Mesh Wi-Fi AP1的距離,藉此找到-65dBm訊號強度的位置。

圖二:無線覆蓋能力架設圖

此項測試皆是在LoS(Line of Sight)的環境下測出的覆蓋距離,表三中可見2.4GHz訊號覆蓋距離,以Linksys最突出;而5GHz的訊號覆蓋能力大約都是90公尺的距離,三台Mesh Wi-Fi AP在5G的覆蓋能力差異不大。

綜合上述的結果看來,Linksys的訊號覆蓋能力是比較優秀的,對於消費者來說,Linksys的Mesh Wi-Fi AP來架設無線環境時,能以最少的台數來實現大範圍的訊號覆蓋,藉此省下一些不必要的開支,在Mesh Wi-Fi AP架設的位置考量上,也比較不會有所限制。

Brand2.4GHz 最大等效覆蓋距離 (m)5GHz 最大等效覆蓋距離 (m)
Linksys18592
Samsung13295
Asus13892

註 : 2.4GHz 隔離箱模擬衰減距離 : 130m  5GHz隔離箱模擬衰減距離:90m

表三:實測覆蓋距離結果

雖然這三家品牌的Mesh Wi-Fi AP訊號覆蓋能力都達到90公尺以上,但在實際使用環境中,會有牆壁的阻隔、傢俱擺放位置,甚至是裝潢格局及建材特性等等,造成訊號覆蓋會有相當大的程度縮減。對於某些大坪數空間或多樓層的場域,很有可能覆蓋距離依然不夠,所以建議能夠額外進行TR-398的覆蓋能力測試。

TR-398的覆蓋能力測試以衰減器來模擬測試距離,並以傳輸速率為判斷依據,來定義出無線產品應具備的覆蓋能力。TR-398針對覆蓋能力測試提供了不同面向的觀察,能對無線產品的覆蓋能力有更深入的了解。

三:無線漫遊(Roaming)的效能

使用者在移動的過程中,因為訊號的衰減而自動切換到有相同SSID且訊號較強的Mesh Wi-Fi AP,這樣的過程稱為無線漫遊 (Roaming) 。

如圖三所示,在執行測試前,我們先從Mesh Wi-Fi AP2的擺放位置,確認Mesh Wi-Fi AP1的信號強度為-65dBm;使用者再將測試用筆電的Wi-Fi連接到Mesh Wi-Fi AP1,當使用者從Mesh Wi-Fi AP1的位置移動到Mesh Wi-Fi AP2的位置的過程中,每移動一個固定距離確認一次是否完成無線漫遊。在確認過漫遊位置後,再就漫遊位置前後各三個測試點的傳輸速率各取平均值並比較,以此結果來客觀觀察漫遊前後的平均傳輸速率,相比較之下是提升或下降,來判斷各家廠牌無線漫遊機制的效能差異。

圖三:Mesh Wi-Fi AP架設

圖四:Roaming 前後平均傳輸速率示意圖

表四是各廠牌Mesh Wi-Fi AP Roaming前後無線速率的實測數值。以一般實際家用、觀看4K Ultra HD 影片需要網速30Mbps的標準來看,發現不論2.4G 或5G ,Linksys 在Roaming 之後的速率都能有所提升,能提供較佳的網路品質給4K 串流影音的使用者;而其他廠牌在Roaming之後無線速率反而下降,以測試結果看來,Linksys在Roaming的效能表現最佳。

2.4GHzLinksysSamsungAsus
Before Roaming58.43 Mbps100.65 Mbps103.02 Mbps
4K Streaming Users133
After Roaming66.6 Mbps72.69 Mbps25.05 Mbps
4K Streaming Users220
5GHzLinksysSamsungAsus
Before Roaming263.82 Mbps284.86 Mbps203.04 Mbps
4K Streaming Users896
After Roaming336.75 Mbps109.79 Mbps130.05 Mbps
4K Streaming Users1134

表四:Roaming前後無線速率實測結果

結語

圖五:Mesh Wi-Fi AP測試比較結果

各家廠牌的Mesh Wi-Fi AP在不同的測試下,表現優劣也大有不同。這次設計的測試項目主要是從使用者角度出發,但其實在無線產品的開發過程中,仍然有其他因素會影響產品的效能表現。百佳泰實驗室擁有多年的測試經驗,能夠幫助產品開發者在可能產生問題的環節處把關,協助您打造出具市場競爭力的產品。