無線路由器一
都是為了提高信號質量做出的努力,
1根天線沒有什么花頭,就是單根又收又發
2根天線花頭就多了,對于發送來講可以兩根同時發,也可以根據客戶端的反饋挑選信號好的發;然后接收的時候可以兩根同時接收,也可以挑選接收信號質量好的那根接收(antenna diversity),也可以把兩個天線的信號疊加在一起接收;疊加的時候也有花頭好玩,可以簡單相加,也可以相位對齊后疊加(maximum combination)。
3根天線和兩根類似,只不過組合的花樣更多。除此以外,還有一個新的花頭,大部分3根或者3根以上天線的無線路由器都支持MIMO(多入多出多數據流),就是說把數據包切成幾份,用不同的天線發送或者接收,要達到比較好的效果還需要客戶端也支持MIMO。一般的筆記本電腦都有兩個以上天線,可以較好支持MIMO,而手機由于空間限制一般只能支持一個數據流。
唔,2根或者2根以上天線還有更多的花頭,比如同時支持2.4GHz和5GHz兩個頻段。
上面介紹你也看到,天線個數越多性能會越好(數據速率,覆蓋范圍),但是前提是同一款芯片同樣的天線。而各家設計都不一樣,相互之間簡單按天線數目來區分毫無意義。總的來講,三根家用就到頭了,只要支持11n,用的不是小廠的解決方案,性能都不會太差。而且要達到比較好的性能也要客戶端配合,比如300M要有2個天線,450M要有3個天線組成3x3等等。
p.s.當然,一生二,二生三,三生萬物,這些奇葩天線更多。其實這些天線是為了同時支持更多頻段,或者更大帶寬,對于信號質量沒有太大幫助了。
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利益相關:本人系圖中所示產品從業者,自家產品最熟悉,所以請大家理解。
樓上有很多專業人士,他們講了很多,講的也很好。那么我從實際產品的角度上來說幾句,力求讓大家不存在理解上的難度。
對于最高支持11g協議的老式無線路由器,一根天線最高支持54Mbps;
對于最高支持11n協議的半老不新無線路由器,一根天線最高支持150Mbps;
對于最高支持11ac協議的新式無線路由器,一根天線最高支持433Mbps;
如果聽到一個路由器“號稱”能達到多高的速率,就可以很快的知道它大致有幾根天線。目前市場上的無線路由器主要有以下幾種:
“號稱”54Mbps、150M絕對是一根天線;
“號稱”300Mbps是兩根天線(兩路11n)
“號稱”450Mbps是三根天線(三路11n)
“號稱”900Mbps是四根天線(三路11n+一路11ac)
“號稱”1300Mbps是五根天線(三路11n+兩路11ac)
“號稱”1750Mbps是六根天線(三路11n+三路11ac)
如果不是這個規律,那么只能說明那個路由器使用了“內置天線”或者“假天線”。
相反,如果僅僅看到路由器有幾根天線,不看規格的話就很難知道這貨到底最大支持多高的速率。不過,雙天線至少300M,三天線至少450M,四天線至少900M……
三天線路由器:
五天線路由器:
六天線路由器:
我知道你們會問:“為毛天線越多速率越高啊?”
那就不得不引出MIMO的概念。MIMO(multiple input multiple output)技術的思想是在發送端和接收端同時安裝多個天線。發送端利用多個天線同時發送信號,同時接收端也有多個天線在接收信號 ,從而在同一頻域和時域中能夠傳送更多的信息。它可以在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下,成倍的提高系統信道容量。
具體是如何做到的?是時候祭出萬能的王尼瑪了。。。
以下圖片引用自hr_opt:
在一間狹小而非常安靜的房間里,有兩對情侶在交談。當王尼瑪說“俺稀罕你”的時候,王尼瑪的女朋友和丁尼瑪的女朋友都能聽得很清楚。也就是說,在這種環境下,相對于SISO(一對一講悄悄話),聽者同時接收到的信息量是SISO的2倍。
現在我們換一個環境。假設這兩對情侶(也有可能是男-男,如圖)在一個非常吵鬧的小酒吧里聊天(或者談話雙方距離很遠),盡管王尼瑪提高了嗓門喊“俺稀罕你”,可是,他的“女”朋友(或者丁尼瑪的)都無法聽清楚。
那么,如果王尼瑪和丁尼瑪同時喊“俺稀罕你”呢?盡管信息的數量沒有增加,但由于兩路信號傳送相同的信息,聽者能聽清楚的機會就大了很多。王尼瑪的女朋友即使聽不到王尼瑪的“俺稀罕你”,也能聽到丁尼瑪的“俺稀罕你”。管它是誰說的呢?關鍵是信息傳達到了,通信就成功了!從通信的角度講,這叫提高了通信的可靠性。
這就是MIMO的工作原理。MIMO有兩種模式:空間復用和發射/接收分集。
空間復用是將要傳送的數據可以分成幾個數據流,然后在不同的天線上進行傳輸,從而提高系統的傳輸速率。
可以把王尼瑪、丁尼瑪以及其他的眾多尼瑪看作是路由器的天線,把王尼瑪女朋友、丁尼瑪女朋友以及其他尼瑪的女朋友看做是接收設備(例如說筆記本、手機、PAD等)的天線。就很容易搞清楚多天線和速率的關系了。
我知道有人又會問:“三路11n+一路11ac這樣的描述又是幾個意思?為毛要搞兩種天線啊?”
這就不得不扯出另外一個話題:“2.4GHz天線和5GHz天線的區別”
2.4GHz就像公路一樣,車道窄而少(四車道),車速低。既能跑老牛破車(藍牙等)也能跑手扶拖拉機(11b)既能跑貨運客車(11g)又能跑敞篷超跑(11n)來來往往的各種車巨多,指不定啥時候來個磕碰、追尾什么的(干擾)
5GHz就像鐵路一樣,車道多,要是并起來的話就會很寬,車速超高。既能跑快淘汰的老式綠皮車(11a)又能跑改裝跑車(11n)還能跑高鐵動車(11ac)但目前能在上面運行的列車不會很多,因而很少會出現磕碰、追尾之類的事故(干擾)
2.4GHz就如同屌絲一樣,雖然器大活好,但漸漸難以迎合人民群眾日益增長的高速率需求,因此大有被5GHz取代的意思。
但是2.4GHz有一個好處就是波長相對較長,穿墻打洞能力高(市面上所謂的穿墻王一般是在2.4GHz鏈路上做文章)5GHz波長則相對較短,穿墻能力讓人拙計。
2.4GHz和5GHz都有各自的長處,并且短時間無法找到一套兼顧二者之長的方案。
那該如何是好呢?對了,你沒猜錯,答案便是將它們糅合在一起,就像下圖一樣。為了降低同頻干擾,也為了降低天線的相關度,最好采取犬牙交錯的布局方法。當然這又是一個比較復雜的問題,不展開講。
順便給大家講一個喜聞樂見的故事,普及一下IEEE 802.11協議。
《速度與激情8--老A的逆襲》
話說老幺家有四個兒子,大兒子幺幺艾,二兒子幺幺畢,三兒子幺幺基,四兒子幺幺恩;綽號分別是:老a,2b,3g,小n
大齡屌絲老a是一個火車司機,常年開著綠皮車,最大時速54碼;
2b雖然開了輛小破車,可整天還挺樂呵。常年混跡于鄉村小路,最大時速11碼。
3g中規中矩,在新式國道上跑客運,最大時速54碼。
新銳青年小n早年跟著幾位大哥混,火車汽車都玩的溜;既能在公路上也能在鐵路上飆車。最大時速150碼。
鄰居們都認為小n的潛力最大,前途不可估量。
剛開始小n也是不負眾望,慢慢開拓了一片新天地。可后來漸漸變得驕奢慵懶,不思進取,守著那點老本開始坐吃山空了。
十年磨一劍,當年常常被眾人譏諷的屌絲老A終于逆襲了。
老A先是遇到了小穗,生了個女兒,取名幺幺愛穗(11ac)
從小在鐵路邊長大,加上老爸的言傳身教,愛穗自幼便能輕松駕馭高鐵,單車道433碼(后來升級到867碼),最多支持8車道。
悶騷的老A后來又遇到了小娣,享盡齊人之福。偷偷生了個私生子,取名幺幺艾迪(11ad)
虎姐無犬弟,這貨更是屌炸天;
欲知后事如何,且聽下回分解。
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公路:2.4GHz;鐵路:5GHz;
老幺家:IEEE802.11家族
幺幺艾:IEEE802.11a;幺幺畢:IEEE802.11b;
幺幺基:IEEE802.11g;幺幺恩:IEEE802.11n;
幺幺愛穗:IEEE802.11ac;
幺幺艾迪:IEEE802.11ad.
碼:Mbps.