Allion Labs / Romonz Kao

 

隨著WiFi 6 (802.11ax)無線技術的發展與相關應用產品的推出,在透過無線傳輸資料時WiFi 6 (802.11ax)對於能量強度(RSSI)的需求比WiFi 5 (802.11ac)還要更高(在天線數量2×2、傳輸頻寬160MHz狀況下理論傳輸值高達2402Mbps),如以目前現有的WiFi 5 (802.11ac)測試環境是無法達到WiFi 6 (802.11ax) Throughput的最高理論傳輸速率,且傳輸速率僅能達到1.9Gbps。

為了從802.11ac的測試環境進化到能夠測試802.11ax的超高速傳輸,硬體上可藉由增加更多的傳輸天線來提升空間串流的能力,另外亦可嘗試各種不同天線類型來產生更高的傳輸能量強度,如下圖為Windows內部網卡所顯示的傳輸速率,已可從原本1.9Gbps提升到WiFi 6 (802.11ax最高傳輸值2.4Gbps。

Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

 

實質在硬體提升後,除了可維持穩定最高連線速率外,傳輸數值也能有明顯提升。以Allion內部的 Golden PC數值來看,在測試環境改善後,不同的 WiFi 6 (802.11ax) mode傳輸數值亦都有所提升,尤其是11ax(5GHz)HE160 mode數值在改善後更是提升了24%。

Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

 

在測試環境能夠滿足WiFi 6 (802.11ax) Throughput的最高傳輸速率要求後,Allion針對另外市售的3款筆電系統來實際測試,讓我們一起來看看各家筆電Throughput Performance的表現如何。

 

筆電系統資訊:

System Dell Inspiron 15
7591 2-in-1
GIGABYTE AORUS 5
MB-7TW1030SH
Acer Swift 3
SF314-57-56K7
OS Win10 x64
Wireless Module Intel® Wi-Fi 6 Module
Antenna Position Touch Pad左右兩側邊 螢幕側邊 整合在螢幕轉軸上
Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

測試數據及比較圖:

Wireless mode
Dell Inspiron 15
7591 2-in-1
GIGABYTE AORUS 5
MB-7TW1030SH
Acer Swift 3
SF314-57-56K7
11ax(2.4GHz)HE20 Tx 201.254 2122.906 188.3
Rx 189.694 216.041 207.1
11ax(2.4GHz)HE40 Tx 350.489 405.21 360.563
Rx 371.18 396.904 376.858
11ax(5GHz)HE20 Tx 190.47 210.388 212.797
Rx 205.96 217.771 179.307
11ax(5GHz)HE40 Tx 363.85 401.414 415.27
Rx 421.58 443.3 385.243
11ax(5GHz)HE80
Tx 754.35 817.225 831.25
Rx 821.15 908.118 855.541
11ax(5GHz)HE160
Tx 1087.366 1446.962 1381.12
Rx 1156.84 1654.574 1452.36
802.11ax測試數據表   (Unit: Mbps)
Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗
Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

 

802.11ax上傳比較圖

Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

 

802.11ax下傳比較圖

由測試數據來看,我們可發現在中低速率模式下3台筆電的表現差距均不大,但在高速率模式(HE160)就出現了明顯的差距。也就是說假如測試環境無法滿足802.11ax,對於超高傳輸速率的要求,許多真正的高速效能差異是無法被驗證出來的!

 

影響無線效能最大的因素不外乎就是無線晶片模組與天線能力,從3台筆電系統資訊來看「作業系統」、「無線晶片模組」都使用相同的品牌或模組,而3台筆電不同之處就是在於天線擺放的位置,那麼,是天線擺放的位置進而影響到無線效能嗎?為了應證,接下來我們試著將Dell筆電Throughput的擺放位置做調整,我們將筆電反轉90度(如下示意圖),藉此改變筆電天線測試的角度,接著再重新測試Throughput Performance,結果發現上下傳輸的效能均提升了將近40%(如下表),由此我們可證明天線場型可大幅改變無線傳輸的能力。

Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗
Wi-Fi 6 (802.11ax) vs. Wi-Fi 5 (802.11ac) 高速傳輸大考驗

 

近年來隨著802.11ac技術成熟穩定,搭配802.11ac技術無線產品已是市場上的主流。但真正能帶來更好的使用者體驗,並提供更高速度與低延遲的下一代無線技術802.11ax相關無線產品,也已在市面上慢慢嶄露頭角。在新一代產品開發時,如果因為天線場型嚴重影響到無線傳輸效能,進而將會影響到消費者的使用感受,所以在開發過程中應該把天線擺放位置與場型納入考量,再進行整機無線傳輸的效能驗證。

百佳泰可提供無線效能的測試與相關的驗證服務,如天線效能測試(Antenna Test),無線晶片模組端的驗證(Conductive Test、OTA Test)、與Throughput Performance測試,WiFi 6認證服務等,我們希望能協助客戶在最短的時間內,驗證無線產品的設計要求與通訊品質,一起為您的產品品質做把關。

 

延伸閱讀:當Wi-Fi 2.4GHz + 5GHz 雙頻齊下,AP無線效能就會好?