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

在多用戶或是高傳輸速率需求的使用情境,對於Mesh Wi-Fi AP的傳輸速率是個考驗,在傳輸速率不足的情況下,很難提供良好的無線網路服務。

2.訊號覆蓋能力

若Mesh Wi-Fi AP本身訊號覆蓋能力不好,會造成佈建Mesh Wi-Fi AP位置時有所侷限,或是需要更多台Mesh Wi-Fi AP來架構無線網路環境。

3.無線漫遊(Roaming)的效能

在多樓層或大坪數的場域,往往會佈建多台Mesh Wi-Fi AP,當使用者移動到無線訊號微弱的位置時,就會觸發Roaming機制,而自動連上具有相同SSID且訊號較強的Mesh Wi-Fi AP。但在漫遊之後受到無線網速的衰減影響,容易造成高傳輸速度需求的應用,會遭遇網路卡頓或延遲,甚至可能有斷線的狀況。

 

Mesh Wi-Fi AP測評分享

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
測試用Mesh Wi-Fi AP

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。

實測網速架設圖
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 AP 2.4GHz

實測速率

2.4GHz

產品最大網速規格

實測 / 規格比例
Linksys 185.717 Mbps 400 Mbps 46%
Samsung 108.04 Mbps 400 Mbps 27%
Asus 92.817 Mbps 400 Mbps 23%
Mesh Wi-Fi AP 5GHz

實測速率

5GHz

產品最大網速規格

實測 / 規格比例
Linksys 465.171 Mbps 866.7 Mbps 53%
Samsung 326.939 Mbps 866.7 Mbps 37%
Asus 561.418 Mbps 866.7 Mbps 64%

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。

 

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。

無線覆蓋能力架設圖
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。

Brand  2.4GHz 最大等效覆蓋距離 (m) 5GHz 最大等效覆蓋距離 (m)
Linksys 185 92
Samsung 132 95
Asus 138 92

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。

 

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。

Mesh Wi-Fi AP架設
圖三:Mesh Wi-Fi AP架設
Roaming 前後平均傳輸速率示意圖
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。

2.4GHz Linksys Samsung Asus
Before Roaming 58.43 Mbps 100.65 Mbps 103.02 Mbps
4K Streaming Users 1 3 3
After Roaming 66.6 Mbps 72.69 Mbps 25.05 Mbps
4K Streaming Users 2 2 0
5GHz Linksys Samsung Asus
Before Roaming 263.82 Mbps 284.86 Mbps 203.04 Mbps
4K Streaming Users 8 9 6
After Roaming 336.75 Mbps 109.79 Mbps 130.05 Mbps
4K Streaming Users 11 3 4

表四:Roaming前後無線速率實測結果

 

結語

Mesh Wi-Fi AP測試比較結果
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。若您對相關的測試服務想要進一步了解,歡迎聯絡百佳泰

延伸閱讀:家用Mesh AP 效能比較