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无线802.11n 2.4G与5G性能测试

前言

传输速率方面,802.11n可以将WLAN的传输速率由目前802.11a802.11g提供的54Mbps,提高到300Mbps甚至高达600Mbps。得益于将MIMO(多入多出)与OFDM(正交频分复用)技术相结合而应用的MIMO OFDM技术,提高了无线传输质量,也使传输速率得到极大提升。

现有的802.11n无线AP/路由设备主要是150M和300M产品,这两种产品的实用性较高,价格相对低廉。由于802.11n方案的规定,单天线产品只能是150M产品,只有双/三天线以上,才能达到更高的速度。

现有的802.11n无线网卡主要是150M(手机)、300M(主流笔记本)、450M(苹果笔记本)。

使用的频率分别为2.4G(所有设备均支持)和5G(少量手机和多数的苹果设备)。

尽管802.11n标称的数据都很大,最大理论值达到了600M,但实际上由于信道污染、各类干扰、阻挡物等,并不可能达到这种速度

 

由于现在苹果设备的普及,5G的无线网卡均安装在最新的MBP/MBA/IPAD中,因此使用5G的用户也是较为可观的。同时在较新的Windows笔记本中,双频无线网卡也还是越来越多的被应用。

 

本次测试主要是验证在2.4G和5G下,无线传输的具体性能情况。输出的结论作为未来使用无线设备的参考。

硬件

本次测试使用了4件设备、分别如下:

PC 戴尔E6400
PC MBP A1278
无线路由器 EA4500
无线USB网卡 D-Link DWA-160 Xtreme N Dual Band USB Adapter(rev.B2)

思科的EA4500是一款450M+450M,双频(2.4G+5G)的无线路由产品,有线端口为5个千兆,属于现阶段思科旗下最高端的无线路由产品。其配备了6根内置天线,2.4G和5G分别使用其中的3根。最大的特点是没有国行,保修只有一年,而且不能在中国内实施,没有发票。。。。。

这张图很清楚的说明了现在思科linksys产品线的各种差别。后面三种支持Cisco Connect Cloud(界面非常花哨【实际功能没多几个】,需要刷特定固件,在互联网网速不好和机器配置不给力的情况下,操作非常不爽。该功能属于本人非常不喜的功能,因此被弃之不用。)

功能方面基本就是如上所述,带一个USB口,支持DLNA做视频和音频服务器。

 

测试环境以两台主流笔记本进行,分别是戴尔的E6400和苹果的13寸MBP A1278。E6400使用外置的USB无线网卡:Dlink双频DWA160无线网卡,MBP使用自带的450M博通双频无线网卡。两台笔记本均为千兆有线网卡。两台设备的具体配置如下,这台苹果沾沾自得的就是采用了500G的固态硬盘,价格相当具有喜感,屌丝装B必备神器。

机型 戴尔E6400 苹果MBP A1278
CPU Mobile DualCore Intel Core 2 Duo T9600, 1600 MHz (6 x 267) DualCore Intel Core i7 2620M, 3400 MHz (34 x 100)
内存 4G DDR2-800 4G    DDR3-1333
有线网卡 Intel(R) 82567LM Gigabit Network Connection Broadcom NetXtremeBCM57765 Gigabit Ethernet
显卡 NVIDIA Quadro NVS 160M (256 MB) Intel(R) HD Graphics Family (1854840 KB)
无线网卡 D-Link DWA-160 Xtreme N Dual Band USB Adapter(rev.B2) Broadcom BCM4331 802.11N Wireless Network Adapter
硬盘 Hitachi HTS725032A9A362 ATA Device (298 GB, IDE) APPLE SSD TS512C ATA Device (465 GB, IDE)

测试惯例使用IxChariot5.4进行,使用High_Performance_Throughput.scr脚本、分别进行:

有线→有线;有线→2.4G;有线→5G;2.4G→5G的测试。由于目的只是测试2.4G和5G传输速度的趋势,不是测试信号强度,因此也就不进行多个点的测试了。考虑到高频信号衰减快的理论,所以5G信号穿墙差劲也是提前就知道的结果了。特别是最近发布的802.11ac,穿墙性能更是差劲,但是速度也更快了。可以说在速度和穿墙性上,用户总只能选择一个自己最适合的。

由于测试软件IxChariot要求操作系统为WindowsXP,而MBP无法安装XP系统,因此在MBP上使用VMware的 Fusion安装了一台干净的XP系统,并部署测试平台。

测试环境 IP 网卡
E6400真机(XP) 172.16.200.120 1G(有线)
Apple虚拟机(XP) 172.16.200.149 450M(2.4/5G)、1G(有线)
EA4500(无线路由 172.16.200.1 450M+450M+5*1G
DWA-160(无线网卡) 172.16.200.115 300M(2.4/5G)、
软件 版本
IxChariot 5.4
配套Endpint 6.3

 

测试

有线→有线

首先使用网线将两台笔记本和EA4500有线连接,进行性能测试,以验证虚拟机和真机之间的传输,是否有瓶颈存在。

开启10个线程,可以看到最终传输的平均结果是900M,尽管低于1G网卡的最大传输值,可见虚拟机对性能有一定损耗。但该数值还是远远大于无线网卡的理论最大值,不影响后续测试。

有线→5G

 

开启20个线程,使用MBP的5G与E6400的千兆网卡互通,可以看到最终传输的平均结果是234M,这是一个较好的数值。

有线→5G-2

开启14个线程,使用E6400上的DWA-160 5G频段与MBP的千兆网卡互通,平均值140M,由于这张网卡最高速度300M,低于MBP的450M,速度较慢在预期之内。

有线→2.4G

开启1个线程,MBP有线网卡与戴尔E6400E DWA160 2.4G频段互通。平均67.62M。可以发现在2.4G和5G下,速度区别还是很大的。

2.4G→5G

MBP的2.4G频段与戴尔E6400 DWA160 5G频段互通,平均38M,由于两个客户端均是无线,基于无线共享上传下载总带宽的特性,测试结果只有(无线→有线)一半,也属正常情况。(事实上办公区内无线实在是太多了,这成绩很无力。)

 

总结

802.11n由于其技术本身,在一定范围内,它的频宽有限。而现有的2.4G设备较多,最明显的就是多数无线鼠标均使用2.4G技术。在一定范围内,并非是设备越多越好。众多的设备共享频宽。设备和设备之间也会有干扰。直观表现就是干扰会造成数据的传输速率下降。

在本次测试中,5G设备只有一台,可以发现在较近的距离内(直视可见),无线传输速度已经远远超过过百兆有线网卡。而在干扰较小的情况下,普通2.4G也可以突破百兆的限制。

由于5G的特性,传输速度高,但穿透性差,决定了其穿墙性能较弱。在相同的位置,5G信号强度要弱于2.4G。但在可以正常连接的前提下,传输速度会高于2.4G。

 

在此次测试中,由于公司以及公司周边的2.4G无线路由器非常多,造成干扰较大,2.4G的300M无线路由传输峰值应该在150M左右,然而实际测试只有不到70M。

 

在测试中发现5G网卡存在兼容性问题,部分频段MBP的支持,而DWA160不支持;DWA160支持的,MBP不支持。还有一个较为严重的问题,在使用5G连接EA4500时候,出现过一次断网后再无法连接的情况,最终只有重启路由才得以解决。

 

总体来说,双频无线AP/路由还是很有意义的,苹果现有的多数设备可以和其完美匹配,同时其传输速度要超越2.4G很多。需要注意的是,选购需要注意提前测试网卡是否有兼容性问题,以及5G的运行状况是否稳定。考虑到双频无线网卡(USB)的价格并不亲切,因此不建议用户单独购买USB无线网卡。当手中用户使用5G的人较多时,建议一步到位,采用5G的路由器/AP。而企业级的AP,现在多数都支持双频,值得购买。

 

总之,802.11n下的5G并不能给网络带来质的飞跃,但有总比没有强,同时在硬件相匹配的情况下,办公区阻挡物也不多的情况下,那么5G的速度真是不一样。用Windows7的广告语结束本文吧”真,就是不一样!”

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  • 该日志由 奶油 九叔 于2012年09月13日发表在 评测 分类下,
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