隨著移動網際網路的興起和企業辦公資訊化的不斷髮展，Wi-Fi早已成為了工作生活的一部分，而與Wi-Fi有著緊密聯絡的無線路由器也跟隨著潮流走進了千家萬戶當中。雖然無線路由器已經不是什麼新鮮玩意，但是對大多數人來說仍然是一個既熟悉又陌生的存在，對無線路由器的其他認識都不甚瞭解。今天我們就來談談無線路由器的協議標準、評測方法和相關的測試軟體，最後我們選擇了不同效能級別的路由器進行實際評測，並將測試結果進行歸納總結。

1 協議標準

1.1 IEEE 802.11n與IEEE 820.11ac

目前大多數的Wi-Fi是基於 IEEE 802.11n（第四代）無線標準的，而且工作在2.4GHz這個頻段上的，所以稱之為2.4G Wi-Fi。嚴格來說工作在5GHz頻段上的不一定就是5G Wi-Fi，因為IEEE 802.11a（第一代）IEEE 802.11n（第四代）和IEEE 802.11ac（第五代）這三種標準都可以工作在5GHz這個頻段上，所以實際上支援802.11ac的才是真正5G Wi-Fi。目前主流路由器主要基於IEEE 802.11n與IEEE 820.11ac無線協議標準。
IEEE 802.11n

標準可在2.4GHz和5GHz頻段上使用，支援20/40MHz頻寬和4×4 MIMO技術，使用64-QAM調製模式，單流速率最高可達150Mbps，最大理論速率為600Mbps，是目前比較成熟的無線區域網標準。
IEEE 802.11ac標準則是目前無線區域網的主要發展方向，基於IEEE 802.11n發展而來。與IEEE 802.11n相比，IEEE 802.11ac不再使用2.4GHz頻段，而是全面採用5GHz頻段，頻寬在20/40MHz的基礎上增加了80/160MHz，同時採用了更高級別的256-QAM調製模式並支援8×8 MIMO技術，單流速率最高為867Mbps，理論8×8 MIMO最高速率為6936Mbps，當然這個是在移動裝置網絡卡同時支援8x8MIMO的情況。
IEEE 802.11a/b/g/n/ac協議標準綜合比較如表所示。

PS:目前主流移動裝置對無線MIMO的支援情況並不多見，一般都還工作在單流模式，最高速度2.4GHz下144Mbps和 5GHz下433 Mbps，iPhone6s以後機型及17年新款的andriod手機有支援2×2的最高速度866Mbps。

1.2 頻段

我們常常會說到，某款無線路由器支援2.4GHz和5GHz雙頻段，之所以說是頻段而不是頻率，是因為無線路由器支援的載波頻率是一個集合，包含了各種數值不同的頻率。按照IEEE 802.11及其改進標準的規定，無線區域網所使用的載波頻率分為2.4GHz頻段和5GHz頻段兩部分，每一部分又以一定的頻率間隔來劃分為若干通道。這些通道被稱之為WLAN通道，每個通道對應的頻率實際上是該通道的中心頻率。

1.2.1 2.4GHz頻段

2.4GHz頻段可分為14個WLAN通道，除了第14號通道與第13通道間隔了12MHz外，其餘每個通道之間的間隔均為5MHz，而IEEE 802.11標準規定，每一個訊號都需要佔用20MHz（實際上是22MHz）的頻寬，相當於5個WLAN通道，因此當無線路由器佔用2.4GHz頻段的某個通道時，以該通道為中心共計5個WLAN通道都會納入到該路由器所使用的範圍內。舉例說明，當路由器佔用2.4GHz頻段的第6號通道時，其實際上已經佔用了第4至第8號共計5個通道。也就是說當路由器工作站20MHz頻率下只有1、6、11三個互不干擾的通道。

如果IEEE 802.11訊號需要佔用40MHz的頻寬，例如IEEE 802.11n標準，那麼當無線路由器使用某個通道時，其實際佔用的通道數量將達到9個，例如其佔用第6號通道時，其實際上已經佔用了第2至第10號共計9個通道。這就是為什麼有的IEEE 802.11n路由器明明可以使用40MHz的頻寬，實際上卻只執行在20MHz頻寬模式下，因為40MHz就只存在一個互不干擾的通道了，所以一般在多個無線裝置部署中不採用40MHz的模式。

1.2.2 5GHz頻段

5GHz頻段的範圍比起2.4GHz無疑要寬廣得多，覆蓋範圍實際上是4.9GHz到5.8GHz，通道的劃分也更多樣化，不過有一個標準是不變的，那就是通道對應的中心頻率提升5MHz，通道的編號就加1，這點與2.4GHz頻段通道劃分的標準基本一致的。5GHz標準定義的可用通道在20MHz下都是互不干擾的，這一點是吸取了當前2.4GHz通道濫用現狀的經驗教訓。

支援5GHz頻段的無線路由器多數使用的是第36號通道至第165號通道，兩者對應的中心頻率分別為5.170GHz至5.825GHz。而每個國家允許5GHz無線路由器使用的頻段也各不相同，如果無線網絡卡和無線路由器所使用的5GHz通道不匹配，就很可能存在相容性問題。

2 評測方法

由於無線路由器市場種類型號多樣，而且不同的業務需求效能相差各異，在此針對性地提供實用的評測思路、方法和相關測試軟體。

2.1 評測內容

無線路由器評測內容主要包括2.4GHz/5GHz下無線路由器的網路傳輸速率、網路訊號強度，這兩個維度的效能直接關係到影響到路由器的處理效率。

2.1.1 網路傳輸效能測試

在進行無線路由器網路傳輸效能測試之前，需要在不同的頻段下設定同一對比條件。在2.4GHz頻段測試中，把要對比評測的路由器統一設定在IEEE 802.11n模式，使用同一個通道並強制使用40MHz頻寬。在5GHz頻段測試中，把要對比評測的路由器統一設定在IEEE 802.11ac模式，使用同一通道並強制使用80MHz頻寬。

設定好對比條件之後，在相同的頻段下，按單路上行、單路下行、雙路雙向並行進行大檔案傳輸然後記錄速率。如下圖記錄了在5GHz下各個型號路由器單路上行的傳輸速率值，其他不同傳輸方式的類同。

圖示：5GHz頻段單路下行速度測試

2.1.2 網路訊號強度測試

網路訊號覆蓋範圍的測試則在實際的辦公環境中進行測試，選取若干個不同地點的2.4GHz頻段和5GHz頻段進行網路訊號強度測試，測試軟體是Xirrus Wi-Fi Inspector，通過Wi-Fi連線測試軟體直接檢測路由器的2.4GHz頻段以及5GHz頻段網路的訊號強度。

如圖，將路由器固定在一個地方，選取6個有代表性的測試地點：位置1和位置2兩者相離較近且相互之間沒有障礙；位置3在辦公室裡，中間相隔1cm厚度的玻璃牆；位置4和路由器之間無障礙但離得稍遠，位置5在外圍空間，中間相隔兩堵磚牆；位置6離路由器較遠的地方。然後在2.4GHz頻段和5GHz頻段下測試不同路由器的訊號強度值。

記錄資料如圖所示。

根據測試的數值可以明顯地看出各個路由器網路訊號的效能。從總體上看，路由器E表現優於其他，而路由器C表現相對較弱；同時，在不同的位置以及不同干擾因素影響下，路由器的訊號強度表現變化也十分明顯。以上數值的測試不僅可以用於衡量對比路由器的效能，也可以作為路由器布點位置的參考。在實際測試過程中，可以根據實際干擾損耗因素控制測試條件。其他因素會影響無線的射頻訊號範圍, 包括混凝土牆，纖維板牆，管材和電線，微波爐和無線電話等。

2.2 評測軟體

網路效能傳輸利用PC之間互傳檔案即可；網路訊號強度則需要藉助相關的軟體來測試，這裡介紹兩款強大實用的無線網路檢測軟體。

2.2.1 Xirrus Wi-Fi Inspector
Xirrus Wi-Fi Inspector是一款強大免費的無線網路檢測軟體，除了可以搜尋附近無線網路之外，還可以顯示無線訊號遠近、強弱等，更重要的是還能進行速率測試、網路質量測試和連線測試，支援匯出無線網路測試資料，十分強大實用。

Xirrus Wi-Fi Inspector的介面設計非常炫麗，左上角的無線訊號強度顯示非常有個性，通過雷達掃描的方式，告訴你每個無線熱點的訊號強度，越貼近雷達中心，訊號越強；此外，使用者正在連線的無線熱點將通過不同顏色標出，讓使用者可以有更直觀的比較。

2.2.2 Wi-Fi 分析儀
Wi-Fi Analyzer 是一款在移動端使用的Wi-Fi通道分析工具，可以分析周圍的Wi-Fi 通道質量，為無線路由器選擇一個相對通暢的通道以提高連線質量。軟體適合兩種情況，第一是在一個有很多公眾Wi-Fi的環境中要選擇一個最佳網路的時候，第二種情況是在設定路由器時給自己的路由器選擇一個最佳的通道。

在軟體首頁就能看到所有Wi-Fi訊號的強度以及它們所在通道的曲線圖示，很直觀，資料檢測和重新整理很順暢。如圖所示，可以明顯直觀地看出home網路訊號強度大，且無其他訊號干擾。除了圖形顯示之外軟體還能對各個通道做出等級評定，告訴你哪個通道在當前最合適。

3 實際評測

測試路由器：TP-Link WR941N，Linksys EA3500，Linksys EA6400，極路由2，小米企業級路由器，美國網件（NETGEAR） R8500，華碩AC5300M。

路由器簡要介紹：
TP-Link WR941N：TP-Link經典入門級產品，外接3根天線；
Linksys EA3500：企業級無線路由器，內建4根天線，千兆網路介面；
Linksys EA6400：千兆級路由器，內建6根天線，支援雙頻；
極路由2：雙頻，PoE LAN口拓展無線網路；
小米企業級路由器：內建1TB監控級硬碟，外接 2×2 雙頻 PCB 陣列天線；
網件R8500：外接4天線，三頻千兆，博通1.4G雙核處理器，MU-MIMOWave2技術；
華碩AC5300M：外接8天線，三頻千兆，1.4GHz雙核ARM處理器，4×4 MU-MIMO。

3.1 測試方式

無線路由器測試主要包括2.4G和5G頻段下的單向雙向網路傳輸效能測試和訊號強度測試。

在同頻段下的網路效能傳輸測試，單向測試時使用其中一臺筆記本和連線無線路由器有線的主機進行檔案傳輸（單向下行），雙向測試時兩臺筆記本使用無線進行檔案傳輸。

訊號強度測試則選取四個不同的點，然後對路由器的訊號強度值進行記錄。如圖，將路由器放置在辦公室內部，位置A和路由器之間無阻擋，位置B和路由器隔一堵牆，位置C離路由器稍遠，位置D離路由器比較遠。

最後，我們根據路由器的網路傳輸效能、網路訊號強度等，對路由器綜合比較後進行排位總結。

3.2 實測記錄

3.2.1 網路傳輸效能測試

2.4GHz/5GHz頻段下各個無線路由器的網路傳輸記錄如下：

其中:5GHz頻段下網件（NETGEAR）R8500的單向和雙向傳輸：

華碩 AC5300單向和雙向傳輸：

3.2.2 網路訊號強度測試

A\B\C\D各個無線路由器的網路訊號強度記錄如下：

4 測試總結

所有無線路由器測試資料彙總如下。根據測試專案記錄值，我們為各個路由器計算綜合得分。資料顯示，華碩AC5300M以微小的差距優勝網件R8500而位列第一。值得一提的是，測試過程中華碩AC5300M的訊號表現稍遜於網件R8500，而將其區域由“中國”設定為“澳洲”之後有了比較明顯的變化。這也足以說明前面提到的不同國家的無線標準不同，在無線產品都能相容的情況下我們當然是選用最優的模式。

同時，以下的測試結果也可以大概作為衡量不同級別無線路由器的參考基準。

另外，根據測試資料結果，我們總結：

1. 5GHz頻段網路效能表現優異

資料顯示，2.4GHz頻段下的網路傳輸效能從入門級別到高效能級別的路由器，其處理效能表現相較不太明顯；但是同個路由器下從2.4GHz頻段到5GHz頻段其網路傳輸效能卻有了質的飛躍提升。由此，在2.4GHz頻段和5GHz頻段共存的網路環境中，對傳輸頻寬有要求的建議優先使用5GHz頻段網路。

2. 長距離或干擾複雜環境下建議使用2.4GHz網路

5GHz頻段卻比2.4GHz頻段衰減更大，特別是在長距離或障礙物較多情況下，5GHz頻段網路訊號衰減得更加明顯，而此時2.4G能保持比較好的訊號強度。根據實際測試，5GHz頻段在位置B、C、D時其網路強度就明顯差於2.4GHz頻段。因此對訊號強度有要求的建議優先使用2.4GHz頻段網路。

3. 如何選擇不同的頻段

通過以上對比我們可以直觀地可以看到2.4G和5G兩個頻段的優劣勢，但並非二者只能選其一，大多使用環境複雜、終端多樣、接入量較多，所以兩個頻段配合使用才能發揮最大的無線優勢。建議選擇支援802.11ac雙頻路由器，網路電視、筆記本等移動較少且資料交換量大的裝置可以優先選擇5G頻段；移動終端根據不同位置使用不同頻段，從而發揮各頻段的優勢。

4. 如何選購合適的無線路器

隨著智慧家庭時代的開啟，新一輪無線路由器的更新換代潮也隨之而來。現在的年輕人一言不合就狂飆車，那麼這時究竟選擇什麼的樣的無線路由器產品，能夠讓你的無線生活簡單、愜意而又不失高大上，同時還能兼顧經濟實惠，而且還不會動不動就翻車呢？相信通過本次對2款旗艦級無線路由器的詳細比較，能讓大家有一個更為直觀的認識。
選購無線路由器時，除了網路傳輸效能和網路訊號強度這兩個基本指標之外，我們還要根據實際需求，如承載裝置數量、資料型別、智慧控制分配、穩定性、路由器品牌、價格預算等綜合考慮。
當然呢，土豪級別的選手就無須考慮太多，直接將最高階的系列收入囊中，然後便可高枕無憂啦。為什麼土豪飆車從不翻，因為他有八爪魚啊。

文章來自微信公眾號：運維軍團