Какие факторы аппаратного обеспечения делают одну карту WiFi лучше, чем другую?

Question

Я два компьютера:

• настольный компьютер с Asus WiFi PCI-картой: PCI-e N10.
• MacBook Pro с картой AirPort Extreme (версия прошивки: Broadcom BCM43xx 1.0 (7.21.95.175.1a6))

Оба подключены к Интернету через двухдиапазонный WiFi-роутер.

MacBook Pro загружает файлы из Интернета быстрее, чем с рабочего стола, если оба компьютера находятся в одном и том же месте (так что речь не идет о де-зонах WiFi).

Какие факторы оборудования делают одну карту WiFi быстрее, чем другую?

Answer 1

Есть большое количество факторов -

Короче говоря, все дело в соотношении сигнал / шум - чем больше отношение сигнал / шум, тем выше пропускная способность. (соответственно, чем больше используемый спектр, тем больше уровень сигнала)

Что это значит для вас -

Одним из факторов является ширина канала. Некоторые устройства могут обрабатывать комбинированные каналы, другие - нет. Это может означать значительное увеличение скорости для устройства, которое может использовать 2 канала, по сравнению с устройством, которое может использовать только 1 (при условии, что маршрутизатор поддерживает это)

Несколько антенн и радио. Более новые устройства имеют несколько антенн, чтобы помочь определить, откуда поступает сигнал, и устранить шум, чтобы эффективно увеличить объем данных / диапазон. В зависимости от схемы в отправителе и получателе это может работать лучше или хуже.

Конструкция антенны - Большие антенны обычно обеспечивают лучшую досягаемость на практике. Таким образом, если у вас есть антенна на мобильном телефоне, она может быть меньше и не сможет пойти дальше, чем антенна для ноутбука. Точно так же расстояние между несколькими антеннами может иметь значение - больший интервал часто лучше, но устройство может не иметь места для этого.

Чипсет - некоторые чипсеты и их конструкции лучше различают сигнал и шум, чем другие. Это может иметь огромное значение.

Прошивка - Багги прошивка может сильно тормозить и вызывать ненадежность, если не правильно применять стандарт.

Разные частоты - новые (802.11ac) устройства могут работать в диапазонах 5 и 2,4 гигабайта. Если старое устройство не имеет микросхемы 802.11ac, они могут использовать насыщенную полосу в диапазоне 2,4 гигабайта, в отличие от более чистых, более обильных (но не так далеко) каналов в полосе 5 гигабайт.

Answer 2

Вот основные аппаратные факторы, влияющие на производительность (включая производительность на расстоянии):

1. Количество пространственных потоков. Стандарты 802.11n и 802.11ac поддерживают MIMO, где на одну карту приходится несколько цепочек радиосвязи (некоторые люди связывают это с количеством антенн на карту). Добавляя вторую, третью или даже четвертую радиосвязь, вы можете передавать в 2, 3 или 4 раза больше данных в секунду соответственно. Иногда количество радио цепей и пространственных потоки определяются как TXR:S, такие как «3x3:3», где Т является номер передачи поддерживается радио сети, R этого числа получает при поддержке радио сети, а S есть число пространственные потоки поддерживаются. Раньше я видел радио 4х4:2, поэтому нет гарантии, что вы получите столько пространственных потоков, сколько у вас радио-цепочек, поэтому приятно видеть число после двоеточия.
2. "Схемы модуляции и кодирования" (MCSes). По сути, каждое новое дополнение к 802.11, которое повышает производительность (например, 802.11a, b, g, n и ac), добавляет новые, более сложные способы управления радиоволновыми передачами для увеличения объема данных в секунду. Исходный DSSS 802.11-1997 имел только две MCS, обеспечивающие скорости передачи данных 1 и 2 Мбит / с. 802.11b добавил еще два, обеспечивая скорость передачи данных 5,5 и 11 Мбит / с. В большинстве случаев, если продукт заявляет, что он поддерживает, скажем, 802.11n или 802.11ac, он будет поддерживать ВСЕ MCS из этого дополнения 802.11, которые относятся к числу пространственных потоков, которые они поддерживают. Но это не всегда так. 802.11ac добавил пару MCS, которые используют модуляцию под названием "QAM256". Это были MCSes 8 и 9 стандарта 802.11ac. Некоторое дешевое оборудование 802.11ac там не поддерживает QAM256.
3. Ширина канала. Каналы Wi-Fi могут иметь ширину 20, 40, 80 или даже 160 МГц. Удваивая ширину канала, вы чуть более чем вдвое увеличиваете объем данных, передаваемых за секунду. 802.11n добавил каналы 40 МГц, а 802.11ac добавил каналы 80 и 160 МГц, но большинство устройств 802.11ac пока не поддерживают каналы 160 МГц. 802.11n поддерживает каналы шириной 40 МГц даже в переполненном диапазоне 2,4 ГГц, и некоторые поставщики решили не поддерживать этот режим, поскольку он вытесняет другие виды использования полосы, такие как Bluetooth. В частности, Apple никогда не поддерживала работу с частотой 40 МГц и частотой 2,4 ГГц, потому что продукты Apple широко используют Bluetooth.

Ваш ASUS PCE N10 - самая глупая вещь, которую можно назвать 802.11n. Большая проблема с N заключается в том, что он поддерживает MIMO, но у этой карты есть только одна радиосвязь, поэтому он не может работать с MIMO. Стандарт 802.11n также был определен для работы на частоте 2,4 ГГц и 5 ГГц, но эта карта работает только на частоте 2,4 ГГц. Чтобы заявить о поддержке 150 Мбит / с, он поддерживает каналы шириной 40 МГц в 2,4 ГГц, но если вы подключите его, скажем, к базовой станции Apple AirPort, которая, согласно политике Apple, не поддерживает работу в 40 МГц в 2,4 ГГц, ваша карта сможет получить максимальную скорость 72 Мбит / с, что едва ли лучше, чем у 54.11 Мбит / с 802.11a с 2002 года.

Apple MacBook Pro, как правило, имеют одни из лучших стандартных встроенных карт любого производителя ноутбуков.

• Все MacBook Pro до 2009 года имели 2 пространственных потока 802.11n (скорость 300 Мбит / с с каналами 40 МГц в 5 ГГц).
• 2010-2012 имели 3SS 802.11n (450 Мбит / с с каналами 40 МГц в 5 ГГц).
• В 2013–2015 годах использовалась 3SS 802.11ac (скорость 1300 Мбит / с с каналами 80 МГц в 5 ГГц).
• Я полагаю, что слышал, что MBP с сенсорной панелью 2016+ могут быть уменьшены до 2x2:2 802.11ac (867 Мбит / с) для экономии места. Все они также поддерживают работу на частоте 2,4 ГГц, но они ограничиваются каналами шириной 20 МГц, что означает, что цифры не такие впечатляющие.

Есть также несколько менее важных аппаратных факторов, которые могут повлиять на скорость работы данной карты Wi-Fi, в том числе:

• Насколько быстро подключается автобус? Если у вас есть ключ Wi-Fi, который поддерживает 867 Мбит / с 802.11ac, но он поддерживает только USB 2.0, он будет ограничен до 480 Мбит, как и все остальные USB 2.0.
• Насколько хороши его передающие и приемные усилители? Мощные PA (усилители мощности = передающие усилители) могут передавать сильные сигналы, которые могут достигать удаленных точек доступа. Высококачественные LNA (усилители с низким уровнем шума = усилители-приемники) могут повысить эффективность приема передач от удаленных точек доступа.
• Насколько эффективны его антенны для фокусировки мощности в важных направлениях? Когда вы оптимизируете антенну для фокусировки мощности в одном направлении (в отличие от передачи мощности радиосигнала одинаково во всех направлениях, например, сфере), это называется "направленным усилением". Вы получаете силу в одном направлении, теряя ее в другом направлении. Усиление антенны на телефоне или ноутбуке может быть сложным, потому что нет способа узнать, в каком направлении находится ближайшая точка доступа, поэтому нет способа узнать, в каком направлении сосредоточить мощность в конструкции антенны. По крайней мере, антенна должна быть предназначена для направления питания за пределы компьютера, а не на радиочастотную защиту компьютера. Это миф, что антенны должны быть громоздкими, чтобы быть хорошими. Ядро истины в основе мифа заключается в том, что посредственному дизайнеру антенны легче спроектировать хорошую антенну, если он не ограничен размерами. Хорошие маленькие антенны возможны и даже распространены, их просто дороже проектировать, а зачастую и дороже производить.
• Усиление MIMO не связано с пространственными потоками. Наличие большего количества антенн и большего количества цепей радиосвязи дает вам больше шансов на то, чтобы антенна находилась в хорошем месте для приема хорошего сигнала. Несколько радиоцепей также допускают "формирование луча", когда цепочки используются для создания "фазированной решетки" из антенн, что позволяет направлять усиление направленной антенны системы в разных направлениях.
• Проблемы с качеством оборудования / прошивки / драйвера. Не все делают качественные радиоприемники, прошивки и драйверы. Паршивые аппаратные разработки и глючное программное обеспечение могут нарушить условия сделки.