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:
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。
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。
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](https://www.allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-01-1024x379.jpg)
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](https://allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-02-1024x230.jpg)
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](https://allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-03-1024x311.jpg)
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](https://allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-04-1024x486.jpg)
![Roaming 前後平均傳輸速率示意圖](https://allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-05-1024x199.jpg)
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](https://allion.com.tw/wp-content/uploads/2019/08/Mesh-AP-06-1024x697.jpg)
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