想要上網順又快 絕不可忽略的無線路由器關鍵效能指標

Allion Labs / Cache Her

據統計,全國可上網人數經推估已達1900多萬,整體上網率達已經超過81%;其中,全國家戶上網比例達80%,推估全國家庭可上網有700多萬戶,家庭中使用無線網路來上網部分也超過六成以上。因此,無線網路、無線基地台可說是在家庭中極為常見,大部分的ISP業者、網路服務提供者與無線路由器的廠商,也都致力於改善無線網路的效能以滿足使用者。

一般家庭中的無線效能的指標可以分為以下幾大項:

  • 無線網路涵蓋範圍(Heatmap):了解無線路由器在家中的涵蓋範圍大小,並確認有無死角。
  • 無線網路接收信號強度指示(RSSI):使用終端設備所接收到的無線訊號強度,來了解所使用的應用程式是否滿足基本需求。
  • 無線網路傳送速度(Throughput):使用終端設備的上傳與下載能力。
  • 無線網路延遲(Latency):使用終端設備的無線網路延遲,延遲越高對其使用應用程式影響反應也越慢。
  • 無線網路錯誤率(Packet Error Rate):使用終端設備傳輸時的錯誤率,錯誤率越高無線效能也隨之較差。

百佳泰根據以上的的無線效能性指標,在一棟獨立民宅中(四層樓,水泥隔間,每層樓約22坪左右)實際去實驗,依據這些效能指標,來了解不同無線路由器間的差異。我們從市售產品中,挑出兩台支援11AC的無線路由器(以下稱為Router A 與Router B),以及四台一般使用的設備分別為手機Google Pixel 2  XL與iPhone X以及ASUS筆記型電腦與Apple MacBook。

使用者設備

Device Name Google Pixel 2 XL APPLE iPhoneX APPLE MacBook 12” ASUS GL553V
OS Android 10 13.1.3 10.15.4 1809 (10.0.17763)
WLAN Module Qualcomm WCN3990 USI 339S00397 Broadcom BCM43xx Intel AC-7265
測試場地平面圖與照片
測試場地中幾乎無干擾,背景噪音約在 -103 dBm

實驗中所用到的測試設備與軟體分別如下

  • 熱區圖:Acrylic Wi-Fi Heatmap analysis tool
  • 頻段分析儀:Metageek Chanalyzer+Wi-Spy DBx
  • WiFi分析儀:Metageek inSSIDer/Eye P.A.
  • 流量產生器:iPerf, IxChariot
  • 無線網路涵蓋範圍(Heatmap)

無線網路的訊號是看不到的,但是可以透過軟體將看不到的無線訊號強度轉換成顏色來區別,顏色越深色偏紅表示訊號強度越強,顏色偏藍表示訊號強度越弱。(一般設備最小訊號強度需求約為-70dBm~-75dBm)

Heatmap Result with Router A
Heatmap Result with Router B

Router A 訊號強度約比Router 弱一點,在客廳、餐廳、廚房與廁所裡面使用上皆有訊號,但唯獨房子的最右上角訊號有可能會收不到Router A的訊號。

  • 無線網路接收信號強度指示(RSSI)
RSSI 量測位置
RSSI量測結果(5GHz)

無線網路訊號強度與前面Heatmap有些許不同,Heatmap量測是用專用儀器去量測因此收到的訊號會比一般的設備好一點,由上表可以看出來在訊號比較強的地方(如A、B、C、D、E、F、G、H、I)各設備收到訊號強度差異不大,Pixel2的收訊效果會比iPhone X好一些。訊號差的地點(如P、Q、R)有些設備收到訊號強度約在-80dBm已經是無法連線的狀態,這部分如果要改善可以藉由增加另一台路由器來改善。

  • 無線網路傳送速度(Throughput)

網路的傳輸速度是對使用者最直觀的影響,不管是在上網、追劇、下載、與玩網路遊戲都有直接的影響,因此我們可以瞭解在家中各地方的無線網路的上傳與下載能力,下面就是在家中不同地點所量測出來的結果當然離無線路由器越遠的地方傳輸能力就相對地比較低,如果下載低於20M的話那看線上影片(720P)就會開始覺得有不順的狀況,並需要降低影片的解析度到480P或以下才會有比較好的感受。

Location A (5G Hz)
Location N (5G Hz)
  • 無線網路延遲(Latency)

無線網路延遲為什麼說是也是一個重要的指標呢? 因為一般線上影片、音樂都有暫存區來解決延遲或不順的問題,但是即時的應用如線上遊戲、鍵盤滑鼠等輸入控制與通話就影響很大,延遲越高對人體的直接感受就是操作不順利。一般人可以感受到的延遲約100ms,敏感一點的需求可能是50ms以下,但超過200ms就會有明顯的感受不順或延遲的現象,因此在家庭環境使用下的無線網路延遲建議在100ms以下以滿足使用者最佳的體驗。

Location P (5G Hz)

Model

Client

Avg/ms

Max./ms

Min./ms

Router A

Google Pixel2

34

134

1

Apple iPhoneX

32

119

6

Apple MacBook 12″

30

115

1

ASUS GL553V

7

77

1

Router B

Google Pixel2

30

284

1

Apple iPhoneX

30

113

1

Apple MacBook 12″

28

116

2

ASUS GL553V

5

90

1

  • 無線網路錯誤率(Packet Error Rate)

無線網路的封包有時會因為訊號太差、干擾等因素而沒有被接收到,造成所謂的封包遺失也就是我們常說的封包錯誤率,封包錯誤率會造成需要重新傳送外也會造成傳輸速率降低與控制變慢等等狀況,因此無線網路封包錯誤率一般都是建議在1%以下,在有線網路環境下則會更低。

Model

Client

Packet Error Rate

Router A

Google Pixel2

0.2%

Apple iPhoneX

0.4%

Apple MacBook 12″

0.1%

ASUS GL553V

0.1%

Router B

Google Pixel2

0.3%

Apple iPhoneX

0.4%

Apple MacBook 12″

0.1%

ASUS GL553V

0.1%