TR-398測試用例-市售旗艦路由器大車拼

Allion Labs/ Ryan Huang

現代家庭生活中,不論是手機、各式3C產品、以及物聯網設備都有連網需求,因此無線網路扮演著非常重要的角色。然而,直到2019年2月Broadband Forum發表了針對無線路由器制訂的Wi-Fi效能測試標準《TR-398室內Wi-Fi性能測試標準》(以下簡稱「TR-398標準」),業界才擁有了一套完整的測試標準及規範。TR-398標準的測試內容包含了6大面向共11個測試項目。這套測試標準發布之後,各家網通廠商也有了一個共同效能標準可以作依據。這次我們挑選了5台市售旗艦級的無線路由器,在8項模擬使用者常遇到的問題驗證測項作比較,透過實驗數據來觀察各家無線路由器的表現狀況。

環境架設

在測試時我們會將待測物放置於隔離箱內的固定位置,另外將無線裝置設備模擬器放在另外的隔離箱並且串接至另一個隔離箱內的訊號衰減器,再將從衰減器而出的訊號接回待測物的隔離箱內。同時量測計算這中間訊號的路徑衰減並且達到測試環境所要求的規範。以確保結果的穩定度、精確性和一致性。

圖說: 測試架構
圖說: 測試設備

實測TR-398,市售旗艦路由器大比拼

圖說: 本次比拚的5台市售旗鑑級無線路由器

Maximum Connection Test

圖說: Maximum Connection Test的測試數據

本測項是要確保AP可以同時支援32個STA,沒有發生斷線與掉包率<1%的情況下,其傳輸效能還能維持在一定水準。從測試結果中可以看到無線路由器A在5GHz的下行表現不理想,吞吐量沒有達到標準,Ping Error Rate (以下稱PER)也超過了1%,而無線路由器C不僅5GHz表現不理想,連同2.4GHz的下行也沒有良好的表現。

Maximum Throughput Test

圖說: Maximum Throughput Test的測試數據

本項目要量測的是無線路由器在空中短距離的最大吞吐量。無線路由器A的5GHz上行表現沒有達到標準,無線路由器C的表現跟前項測試結果也是大同小異。無線路由器D雖然數據都未達標,但是測出來的數據都在及格邊緣,算是比較可惜的地方。

Airtime Fairness Test – 5GHz

圖說: Airtime Fairness Test 5GHz的測試數據

本測項主要是驗證Wi-Fi設備的能力以保證傳輸時間的公平性。從測試結果可以看得出這5台無線路由器在各個階段時的傳輸效能結果的差異過大,表示5台市售無線路由器在傳輸時間公平性的表現上不是很理想。

Range Versus Rate Test

圖說: Range Versus Rate Test – Downlink的測試數據
圖說: Range Versus Rate Test – Uplink的測試數據

本測項要檢驗的是透過衰減訊號的方式模擬無線路由器在不同距離下測量Wi-Fi設備的Baseband和RF性能。在這份結果中可以看到無線路由器C在5GHz的表現狀況依舊不慎理想,另外無線路由器B在5GHz訊號衰減至-54dBm時,會發生斷線狀況導致無法量測效能表現,這部分有可能是無線路由器B在弱訊號的處理並不佳。

Spatial Consistency Test

圖說: Spatial Consistency Test – Strong Signal的測試數據
圖說: Spatial Consistency Test – Medium Signal的測試數據
圖說: Spatial Consistency Test – Weak Signal的測試數據

本測項要檢驗的是驗證空間場域中的Wi-Fi訊號一致性。簡單說明,就是檢驗無線路由器無論在哪個角度上都能有良好的效能表現。此項目除了觀測不同角度外,同時也針對3種不同訊號強度的狀況做檢查。 在測試結果中觀察可得,無線路由器C、D、E在強訊號時(2.4GHz和5GHz),不同角度上的效能表現能力較差,而在中或弱訊號時除了大致上的表現都還可以,只是各個角度間的落差過大。

Multiple Association/Disassociation Stability Test

圖說: Multiple Association/Disassociation Stability Test的測試數據

本測項要量測的是在連接狀態頻繁變化的環境下Wi-Fi設備的穩定性。主要確認的是8台裝置與無線路由器進行傳輸時,不會容易受到另外8台裝置進行連線斷線動作的影響。這邊可以看出無線路由器B、C、E三台在 2.4GHz及無線路由器A在5GHz時容易受到斷/連線影響造成PER大於1%,傳輸有不穩定的情況發生。

Stability/Robustness Test

圖說: Stability/Robustness Test的測試數據

本測項旨在測量Wi-Fi設備在長時間(24小時)壓力下的穩定性能。這邊的測試結果可以看得出各家無線路由器的表現都不俗,只有無線路由器B在2.4GHz的傳輸效能上有不穩定的狀況發生。

AP Coexistence Test

圖說: AP Coexistence Test的測試數據

本測項主要在驗證有其他AP存在時Wi-Fi設備的性能是否有受影響,即抗干擾性。在測試結果中看得出無線路由器A總體的表現不錯、無線路由器B只有在5GHz時能不受其他無線路由器干擾,其餘無線路由器C、D、E都有被干擾影響的情形發生。

綜合結果評比

測試結果整理

圖說:各個無線路由器在各測項中的表現

從上方整理出來的總表可以看出,這5台無線路由器在這次的8項測試項目中,表現的都不盡理想,畢竟TR-398是比較新的測試規範,而這些市售的無線路由器在效能方面並沒有針對TR-398的測試標準進行調教。相信有了這份標準讓網通廠可以遵循以後,使用者常見的問題也能大幅減少,避免客訴的問題一再發生。

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