在2015年4月,國務院總理李克強敦促三大寬帶運營商“提網速、降網費”,明確了我國在2017年底實現所有地級以上城區家庭具備百兆光纖接入能力,此后工信部對于大幅提升網速工作部署的多次表態使得中國互聯網步入了全民百兆正軌。百兆光纖寬帶泛指下行速度等于100Mbps數據傳輸速率及以上的寬帶,目前各大運營商推出的100M、200M、500M都列屬此范圍。如不計算信號損耗,100Mbps寬帶極限下行速度理論可達到12.5MB/s,是一種非常高速的連接方式,不僅限于對家庭,即使應用在中小規模網吧都搓搓有余。
450M無線路由的“誤解”
百兆寬帶的普及引起了人們對于無線路由器升級的關注,11N無線路由器雖然從無線速率標準上來看似乎能夠滿足百兆寬帶要求(11N路由最低也配置了150Mbps的無線傳輸速率),但實際上來說,由于11N路由的無線信號大部分采用2.4GHz頻段(-1到11共3組11個信道),該頻段由于波長和擁擠容易受到遙控設備、無線設備甚至家用電器的干擾,使得無線信號損耗率遠高于有線傳輸,真正能夠傳輸到無線客戶端的數據速率可能僅有30-60Mbps,即使算上整個上下行總和速度也鮮有高于100Mbps的產品,完全無法發揮百兆寬帶的性能。而就在此時部分廠商推出了450Mbps的無線路由器,以看似三倍于傳統路由器無線傳輸速率和號稱能夠提高信號強度的優勢吸引消費者購買。以TP-LINK的TL-WR886N 450M路由為例,這款產品在近幾年獲得了大額的出貨量,然而于銷量相對的,購買了這款產品的消費者投訴差評也突破了萬條。
通過解析802.11N的相關技術就能了解到原因,實質上絕大部分450Mbps無線路由是某些廠商為了吸引消費者而推出產品,這些路由雖然打著450M三倍無線速度的旗幟,但其實是得益于11N技術MIMO多進多出(Multiple Input Multiple Output)的應用,其中MIMO技術使得11N路由能夠在使用原有150Mbps芯片的基礎上通過增加天線組擴充信號數量,450Mbps實質上是三組150Mbps信號的集合體,廠商將三臺終端設備同時與450Mbps無線路由進行吞吐量跑分確實三條150Mbps數據流總和會接近450Mbps,但對于消費者單臺客戶端電腦來說,在信號傳輸速度上并不會有提升。這種“三對一”的偷換概念方式迷惑了很多有真正需求的消費者。
在另一項更重要的覆蓋范圍和信號強度問題上,無論是300M、450M還是600M無線傳輸速率,只要11N無線路由工作在2.4GHz頻段中就只能使用20M和40M兩種頻寬,以20M頻段為例,每個頻段為5M,4組信道共計20M,共11個信道,信道1、6、11位三組中心頻點。而無線信號是以波的形勢進行傳播,當一條信道中出現相近波長的波發生直接或間接耦合時就會干擾甚至阻斷通信。僅有的11組信道面對彼此非常接近的無線路由信號、遙控器信號、無線鍵鼠信號、甚至遙控玩具信號非常吃緊,這種干擾大幅度降低了11N無線路由器信號傳輸速度和范圍,使其無法達到原本設計的802.11N標準速度。
突破瓶頸的802.11AC雙頻
而隨著第五代Wi-Fi技術802.11AC的到來,全新的11AC雙頻無線路由器終于解決了無線傳輸速率瓶頸和2.4GHz信道干擾問題。首先,802.11AC沿用了11N的MIMO技術,但不同在于,其最終理論速度也提高到了1Gbps以上,其使用80MHz甚至160MHz頻寬,實際單條數據流傳輸速率為433Mbps,多組數據流疊加分別為866Mbps、1300Mbps、1750Mbps、3200Mbps。單數據流就完全滿足百兆寬帶要求,和上述的11N標準450Mbps相比,11AC技術即使在考慮信號損耗率的情況下仍然可以達到400Mbps的數據吞吐量。
同樣在信號抗干擾方面,802.11AC使用5G Wi-Fi頻段,5G頻段實質上是一個非常特殊的頻段,由于頻段本身波形較緊湊因此相關抗干擾技術較成熟,過去主要用于軍用雷達領域,在中國雖然僅開放了149、153、157、161、165幾條信道,但目前5G信道“地廣人稀”通過信道編號我們也能看出信道間距也很大,因此從基本物理特性方面看,在抗干擾能力上就強于2.4GHz。這5條信道只要廠商通過DFS認證后就能在民用市場使用。
此外,由于頻段的特殊性,并非百分百的Wi-Fi客戶端都能支持5GHz信號。因此能夠發射2.4GHz和5GHz兩種頻率的雙頻無線路由器替代了單頻450Mbps路由成為市場主流,以一款斐訊1200Mbps雙頻無線路由器K1為例,其由2.4GHz頻段300Mbps和5GHz頻段866Mbps各兩組共四對信號組成無線解決方案,在兼容性、傳輸速度、抗干擾能力完全秒殺所謂的450Mbps路由器,而在信號覆蓋范圍上,斐訊為無線模塊增加了PA和LNA技術,也就是俗稱的“功放”,將無線信號傳輸在可控范圍內全面優化,滿足消費者需求。
隨著中國百兆寬帶技術的快速發展,在未來200M-500M等速度更快百兆寬帶就會走向普及市場,將從根本上動搖11N技術在市場的地位,從手機網卡和筆記本網卡集體換裝為可向下兼容的11AC芯片來看,雙頻11AC技術已經成為了市場主流并得到了廣大整機和手機廠商支持,而在路由器領域,像斐訊K1這樣的中高端雙頻無線路由曾在去年通過0元購火爆活動大獲追捧,商業的新模式結合領先的技術實力勢必會成為路由器新業態的殺手锏,在市場引領新一輪的風潮。