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转载:史上最全面的MU-MIMO实测,多种设备混合测试

新闻 bingge 2019-01-31 485 次浏览

本文转载自:http://www.acwifi.net/5493.html


这一篇测试是我花费时间和精力最多的一篇,没有之一,花费了近一个月时间,导致本站留言和公众号里的回复时间都少了,文章更新也中断,有一种不把它做完就不能做其它评测的心态。而且在测试过程中,也相继购入了几款无线网卡,随着无线网卡的增多,不同的接收设备组合方式也多了。测试的路由器有三款,:网件R7800(QCA9984),网件R6800(MT7615N),华硕AC86U(BCM4366E),三款无线路由器都支持MU-MIMO技术,也都是4x4mimo产品,分别代表了高通、MTK、BCM芯片。

我相信大家对MU-MIMO最关心的问题是“不同品牌之间的兼容性如何!”所以,这篇测试的目的正因此而生,重点也放在兼容性上面,所以接收组合方式有许多种,但我不能包含所有你们想要知道的设备组合,因为我手里有支持Mu-MIMO的接收设备有限,没有博通芯片的手机和网卡,也没有MTK的,所这也是遗憾的地方。

(为什么还不撕去路由器上面的膜?因为我想在以后二手出掉时能卖个好价钱呀!有膜的东西值钱些吧?)

上图中是我新增的USB无线网卡,还有近10张PCIE的无线网卡已经插在4台电脑上,不想都拆出来拍照。(测试所用的电脑一共有6台,1台本本,1台测试主机,4台装有不同无线网卡),手机有小米5(1x1mimo),小米4C(2x2mimo),小米note3(2x2mimo)。

USB无线网卡有:

2个腾达U9(RTL8811CU,1x1mimo),USB2.0接口,便宜,50多元。京东购买链接

1个奥金瑞(RTL8812BU,2x2mimo),便宜,不到100元,京东好像没有卖的,淘宝就有。

1个华硕AC57(RTL8812BU,2x2mimo),这个很贵,要近300元。 京东购买链接

先买了U9,用来测试那些螃蟹芯片的无线路由器的MU-MIMO情况,结果是不支持的《用腾达U9无线网卡测试Realtek MU-MIMO》。然后找了便宜的RTL8812BU网卡,就不打算买华硕AC57了,但因为又想知道2个RTL8812BU网卡的组合情况,又不想重复购入奥金瑞,就买了华硕AC57回来。正因为后续购买的这2款USB无线网卡,为我带来了不少麻烦和时间上的占用。

PCI-E无线网卡有:

3个QCA9377(1x1mimo),裸卡很便宜,不到30元,我都通过转接卡装到台式机上。

2个QCA6174A(2x2mimo),也就是与killer1535同芯片睥,不用100元,我只用到一张,因为这芯片跟小米4C一样(小米5是QCA6164A)

2个intel8265(2x2mimo),不到150元一张。

这些好之前就已经有了,测试过程中新购买了2个intel9260网卡,一个是单独的裸卡(70元左右还包邮,真够便宜的),一个是别人组装好了的(不到150元)。

因为我的dell本本有多余的PCIE槽,可以再安装多一张无线网卡,但接口只是mini pcie而不是intel9260的ngff接口,所以我购买了转接卡,就能直接安装上去了,因为天线接口的不匹配,我直接买了短的天线,后来买了转接线,没有装上,因为近距离测试用,实际通过R7800的160M频宽跑吞吐率测试,结果吓死我,以后再说它的BT。

幸好有足够位置安装转接卡(上图左边是intel9260,右边是bcm94352(2x2mimo,不支持mu-mimo))

希望也籍此让大家了解多一些MU-MIMO的作用,也作为之前我所测试的修正。首先,什么是MU-MIMO?

在传统的SU-MIMO模式下,在同一个时间点内,路由器只能传输给一个接收设备的数据,如果有3个设备在观看4K高码流的电影,这时就会造成某台设备播放不流畅。

而MU-MIMO模式,在同一个时间点内,路由器可以同时跟3个设备传输数据,这时大家播放都变流畅了。

但mu-mimo不是路由器用一根天线跟一个设备传输,三根天线就同时跟三个设备传输。而是利用波束成形技术,同时发出不同的无线波束,支持mu-mimo的接收设备只会接收属于自己的波束(现时802.11ac wave 2只支持5G下行)。如下图所示:

有点抽象?那么我通过2台电脑同时向一台电脑复制文件,看SU-MIMO和MU-MIMO的差别有多大。电脑A和电脑B的无线网卡都是QCA9377,路由器网件R7800通过网线接在电脑C上,同时复制单个文件,大小为2G。实测数据如下图:

mu or su 0.JPG

2台电脑的平均传输时间,mu-mimo比su-mimo快了一半。

现在进行各种组合实测,软件使用IxChariot,脚本用Throughput.scr,一台电脑用网线连接路由器,用LAN to WLAN的形式,测试路由器5G下行的吞吐率,每次测试时间为1分钟,每个结果都连续测试多次,取其最大值。每款路由器测试时,其它路由器关闭电源。所有路由器、电脑、手机都在同一房间内进行测试。

R7800、R6800、AC86U,三款路由器的无线设置里,地区都设置成美国,无线信道都一样。无线选项里都有MU-MIMO开关,为了确保设置能有效,每次设置MU-MIMO的开或关后,都会重启路由器。关闭MU-MIMO选项就相当于是SU-MIMO,开启就是MU-MIMO。下图就是其中的一次测试结果:

上图中,“QCA9377 A”与“QCA937 B”的吞吐率之和就是无线路由器的总吞吐率。即287+279=566m。我把所有测试数据都放在表格里,有点凌乱,有兴趣的可以细看,没兴趣的往下看汇总图表就好。(表格太长了,我分成2张图)

主要看表中的“倍率”数值就好,它就是开启mu-mimo与关闭mu-mimo的比值。我个人认为这个比值大于或等于1.3倍时就是支持MU-MIMO。

下面进行归类总结。(我说的1x1mimo设备,指的是连接速率433m,2x2mimo则是867m)

一、全用高通芯片的接收设备效果:

之前我一直执着于R6800的MTK不能与高通芯片的兼容,所以一直在寻找MTK的支持MU-MIMO的接收设备,这次测试让我惊讶,网件R6800居然能跟QCA9377这么相处融洽,华硕AC86U也是,无论是2个1x1mimo设备,或者3个1x1mimo,甚至4个1x1mimo设备,这三款无线路由器都支持。只是在4个1x1mimo设备的支持上,R7800明显好许多,可能高通与高通之间的加成问题。在小米4C+小米note3的组合里,即2个2x2mimo设备,只有R7800支持,其它2款不支持,也就是MTK和BCM不兼容高通的2个mimo设备。但这样不能代表不支持2个2x2mimo设备,后面会说到这一点。

二、全是RTL芯片的效果:

腾达U9因为是USB2.0接口,它的最大吞吐率在260m左右,若跟2x2mimo的设备一起传输,会严重拖后腿。2个U9与三款路由器都支持MU-MIMO,那么腾达U9是真的支持MU-MIMO。从U9+奥金瑞的测试中可以看出,奥金瑞这网卡也是支持MU-MIMO的,华硕AC57效果不太好。AC57和奥金瑞都是RTL8812BU芯片,我都是安装各自官方网站下载的驱动来安装,但电脑每次重新开机后,都需要安装一次驱动才能运行在USB3.0模式下,所以这2个网卡为我带来不少麻烦。

要解决这个问题,就要安装其它品牌同芯片型号的网卡驱动,可以每次连接都自动判定是否要工作在USB3.0模式下的操作。这个驱动就是:“EW-7822UTC_Windows_Driver_1.0.0.6”,Edimax出的无线网卡。安装后,确实是解决重启后不能运行USB3.0而需要重装安装驱动的麻烦问题,但为了公平一些,我还是删了,安装各自的官方提供的驱动。

从测试结果看出,2个1x1mimo的RTL芯片接收设备,都能与高通、博通、和MTK兼容MU-MIMO,但2个2x2mimo的RTL芯片接收设备就不兼容了。

三、全是Intel芯片的效果:

因为intel8265和intel9260都是2x2mimo的规格,所以组合只有2个情况,8265+9260和9260+9260,为什么没有8265+8265?问得好,我是漏了这个组合。结果很清楚可以看出,不管是intel8265或9260,与网件R7800的兼容都很好。在这之前,我一直以为intel的mu-mimo参数只是摆设,原来真的能支持。intel9260的组合是我测试次数最多的,因为有时不敢相信数据,有时会怀疑是否工作在160M频宽下而又进行单独的测试,看看是否超过700m吞吐率才放心把测试结果写在表格上。

四、不同芯片的2个1x1mimo效果:

小米5和腾达U9都是1x1mimo,速率都是433m,小米5是高通芯片,U9是RTL芯片,QCA9377也是433m速率,高通芯片。高通与RTL的1x1mimo,这三款无线路由器都支持,即RTL 1x1mimo与高通 1x1mimo都与网件R6800、网件R7800、华硕AC86U兼容MU-MIMO。因为U9跟网件R7800的速度较其它两款慢,所以结果中最差,只有1.4倍。小米5、U9与华硕AC86U,是典型的不同品牌之间的MU-MIMO互相兼容的例子。

五、不同芯片的1x1mimo与2x2mimo的组合效果:

433m与867m的组合,因为受到木桶原理的影响,1x1mimo会拉2x2mimo的后腿,每次关闭MU-MIMO的测试结果会相差比较大,因为要看1x1mimo接受数据包的多少,如果1x1mimo接收得少,那么结果就会快,如果它接收得多了,整个结果就会慢,所以用倍率大小来判定是否支持MU-MIMO不太准确。这种情况还是看具体数值会明白些,如下表:

从上表中可以看出,凡是有intel芯片的组合,mu-mimo表现数据都较其它的高,特别是intel9260的表现,非常优秀,高通与intel的组合,跟网件R7800兼容得很好,与MTK和博通兼容就不是那么好了。

六、最后,不同芯片的2个2x2mimo组合效果:

在以上2个2x2mio的设备组合里,只有网件R7800兼容了,不管是自身高通与intel,或RTL与intel,都跟R7800兼容MU-MIMO。小米note3与intel9260的组合,总吞吐率有930多m,已经达到千兆有线网卡的瓶颈。但并不是每次都能达到如此的吞吐率,不过大多数超过880m了,有一次比较慢,是因为刚开始传输时,还没有运行在MU-MIMO下,传输一段时间后才一路走高,如下图:

总吞吐率从最初的500m,在传输20多秒后突破到900m以上。不管哪种组合,intel9260与网件R7800的兼容效果都非常好。(以上所有测试,网件R7800都没有选上HT160频宽)。

在之前用腾达U9与腾达AC10的MU-MIMO测试中,得知不支持,我就认为2x2mimo的路由器是无法支持MU-MIMO的,这次我因为要测试MESH而购买了腾达MW6和LINKSYS VELOP双频版,所以这次继续进行测试。我很想知道答案。从MW6的拆解中了解到芯片硬件是跟AC10一样的。腾达AC10拆机,一机以概全。也是说的能支持MU-MIMO。VELOP我从其它地方的拆机中,得知芯片是IPQ4018(高通四核,频率710MHz),这芯片同时集成2.4G和5G,且支持MU-MIMO,所以我对这款抱有点期望。(VELOP三频版的CPU是IPQ4019,也是四核,频率差不多。)双频版VELOP京东链接天猫专卖店链接

测试结果如下:

因为分别用QCA9377和U9去测试AC10和MW6都不支持MU-MIMO,所以其它组合就没有测试了。VELOP里面没有找到MU-MIMO的开关选项,但从测试结果中可以看出,VELOP是支持MU-MIMO(如果不支持,路由器总吞吐率只在320m左右。)腾达U9也算跟VELOP兼容吧,因为也超过了单个U9的吞吐率,但数据表现不算优秀。而只要有2x2mimo的设备参考进来,MU-MIMO都无效,也就是,只支持两个433m的设备,也支持3个433m设备,但效果比较弱了。结果也明显说明了2x2mimo无线路由器是可以支持MU-MIMO,而且最大的支持设备数量达到了4个(比较飘忽,不稳定),这个IPQ4018/IPQ4019大大超出了我的预期。

差不多测试完了,最后把原厂固件和刷了梅林固件的2台K3,用腾达U9、intel9260和qca9377各自合测试,都没有mu-mimo效果,还有K2P刷了老毛子固件,用腾达U9和QCA9377各自组合测试,也没有mu-mimo效果。好奇怪螃蟹自身的网卡跟螃蟹自身的路由器竟然不能支持MU-MIMO。

总结:

诚然,那么多个测试结果,很难做到完全的准确,在我认为有怀疑的结果中多次重复地测试,包括移动修正各设备的摆放位置,以求达到最佳的效果。华硕AC57是测试所用的无线网卡中最贵的,但效果最差的一个,QCA9377是兼容性最好的一个1x1mimo无线网卡,而且价格也不贵。腾达U9因为是1x1mimo而且还只是USB2.0接口,除非真想要一个便宜的又要支持MU-MIMO的USB无线网卡,才要考虑它。想不到三款路由器当中最便宜的网件R6800(京东购买链接)也能与高通、螃蟹芯片兼容,虽然对2x2mimo设备的MU-MIMO兼容不是很好。华硕AC86U(京东购买链接)跟R6800的兼容情况差不多。intel9260这网卡跟网件R7800(京东购买链接)简直是绝配。此次测试,希望能让大家对MU-MIMO有更多的认识。


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