Почему моя скорость Wi-Fi с пропускной способностью 1,3 Гбит / с достигает примерно половины скорости моего провайдера 80 Мбит / с?

Question

Вот мое оборудование:

• С моим провайдером (CenturyLink) у меня 80 Мбит / с вниз и 10 Мбит / с вверх.
• Модем / маршрутизатор ZyXEL C2100Z с двухдиапазонным Wi-Fi AC2050 (1,7 Гбит / с, 5 ГГц, 300 Мбит / с, 2,4 ГГц).
• TP-Link Archer C9 с двухдиапазонным Wi-Fi AC1900 (1,3 Гбит / с, 5 ГГц, 600 Мбит / с, 2,4 ГГц).
• MacBook Pro 2014 с поддержкой Wi-Fi
• IPhone 6 2014 с поддержкой Wi-Fi
• Asus Zenbook 2016 с Wi-Fi с поддержкой переменного тока
• Кабели CAT6 Ethernet

Когда я подключаюсь через Ethernet к любому из них, у меня снижаются все 80 Мбит / с и 10 Мбит / с. Насколько я понимаю, с Wi-Fi и с моими маршрутизаторами, которые более чем способны на любую полосу (даже с полудуплексом и проблемами с Wi-Fi в реальном мире), я должен получать те же скорости ISP (или, по крайней мере, близко) для них) в диапазонах 2,4 ГГц или 5 ГГц с любым маршрутизатором. Однако, и это согласуется на всех моих устройствах, я получу максимум 40 Мбит / с (5 ГГц) от моего маршрутизатора Archer C9, даже если я стою рядом с ним. Если я буду стоять рядом с моим C2100Z, я получу скорость 60-70 Мбит / с (лучше, но не полные 80 Мбит / с). Я знаю, что шум - это проблема, и определенно существуют другие сети, поэтому я не ожидаю достижения фактического соединения со скоростью 80 Мбит / с, но я чувствую, что оно должно быть ближе, чем 40 Мбит / с, особенно в пределах футов от маршрутизатора, и учитывая, что C2100Z становится ближе к 80 Мбит / с. Мои скорости загрузки с любого маршрутизатора, с любого устройства, стоящего практически в любом месте дома, почти всегда составляют 10 Мбит / с (какими они должны быть).

Итак, вот мои вопросы:

1. Если мой маршрутизатор рассчитан на 1,3 Гбит / с Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц, то почему (даже с полудуплексом и другими факторами реального мира) я достигаю только 40 Мбит / с?
2. Стоит отметить, что в диапазоне 2,4 ГГц я получаю только около 30 Мбит / с с любым маршрутизатором (в режиме ожидания). Эти скорости рассчитаны на 300 Мбит / с и 600 Мбит / с (для C2100Z и Archer C9 соответственно). Почему те не раскрывают свой потенциал?
3. Почему 2,4 ГГц медленнее, чем 5 ГГц, даже если оба должны иметь скорость выше 80 Мбит / с?
4. Почему скорость загрузки одинакова и максимальна, а скорость загрузки нет?

Чтобы помочь сузить проблему, я сделал следующее:

• Размещены оба роутера в разных местах
• Выключил радио маршрутизатора, который я не тестировал (чтобы минимизировать помехи)
• Только подключенное одно устройство (компьютер / телефон) одновременно
• Отрегулированы антенны Archer C9
• Использовано несколько устройств (см. Список выше)
• Отрегулированы частота канала и ширина как 5 ГГц, так и 2,4 ГГц
• Установите Archer C9 в качестве точки доступа
• Установите C2100Z в режиме моста

Несмотря на все это, я все еще получаю те же результаты.

Answer 1

Учитывая тестирование в комментариях, вот мои наиболее вероятные ответы на ваши вопросы:

1. Если мой маршрутизатор рассчитан на 1,3 Гбит / с Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц, то почему (даже с полудуплексом и другими факторами реального мира) я достигаю только 40 Мбит / с?

Я считаю, что факторы «реального мира» оказывают большее влияние, чем вы думаете. Комбинация помех от других сетей, полудуплексный характер беспроводной связи и более одного устройства, подключенного к WiFi одновременно, способствуют существенному ограничению пропускной способности. Как вы заметили, подключив одно устройство к проводной сети, вы увеличили полосу пропускания с ~ 80 Мбит / с до ~ 250 Мбит / с на частоте 5 ГГц. Трудно переоценить, насколько дополнительные устройства в WiFi снижают пропускную способность.

2. Стоит отметить, что в диапазоне 2,4 ГГц я получаю только около 30 Мбит / с с любым маршрутизатором (в режиме ожидания). Эти скорости рассчитаны на 300 Мбит / с и 600 Мбит / с (для C2100Z и Archer C9 соответственно). Почему те не раскрывают свой потенциал?

В тестах iperf вы получаете еще хуже, чем 40 Мбит / с, ~ 10-14 Мбит / с. Это, опять же, вероятно, связано с помехами от других устройств, а также с общим шумом в диапазоне 2,4 ГГц, который даже более перегружен, чем 5 ГГц. Если бы вы взяли тот же маршрутизатор и ПК в никуда, вы, вероятно, смогли бы достичь гораздо более высоких скоростей (хотя все еще не заявленных 300-600 Мбит / с).

3. Почему 2,4 ГГц медленнее, чем 5 ГГц, даже если оба должны иметь скорость выше 80 Мбит / с? Смотри выше. Существенно больше помех Существует много преднамеренных (беспроводные телефоны, другие сети WiFi, беспроводные микрофоны и т.д.) И непреднамеренных (микроволновые печи и т.д.) Излучателей, которые влияют на диапазон ISM 2,4 ГГц, используемый Wi-Fi. Все это вызывает потерю пакетов, повторные передачи и т.д., Которые эффективно замедляют канал и приводят к снижению уровня сигнала. Приближение к маршрутизатору может помочь, но на самом деле это не решение, поскольку маршрутизатор все равно будет "слышать" все эти помехи, и помехи все равно будут вызывать проблемы, просто у него будет лучший сигнал от клиента для работы.

4. Почему скорость загрузки одинакова и максимальна, а скорость загрузки нет? Потому что 10 Мбит / с достаточно медленный, чтобы вы никогда / редко опускались ниже этого уровня.

TL; DR Как вы можете заметить, маркетологи в компаниях, специализирующихся на WiFi-роутерах, более чем щедры в рекламе "максимальной теоретической скорости", на которой работают маршрутизаторы. Когда вы учитываете полудуплекс и несколько устройств в сети, у вас гораздо меньше для начала. Тогда реальные помехи и т.д. Снижают производительность еще больше. Некоторые беспроводные технологии справляются с этим лучше, чем другие (например, MIMO лучше, чем прямой DSSS 802.11b), но в конечном итоге все беспроводные сети уступают этим проблемам, поэтому проводные соединения все еще остаются золотым стандартом.