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移动电子产品的一些功能和系统运行模式越来越完善，同时也越来越复杂。很多朋友都很困惑。最近，为什么科普的路由器传输速度达不到理论速度的消息也引起了很多人的关注。现在大家都想知道为什么科普的路由器传输速度达不到理论速度。因此，我们将对为什么科普的路由器传输速度达不到理论速度的问题进行详细介绍。

20世纪90年代末，支持802.11b无线网络标准的设备首次出现在大众消费市场。

802.11b声称提供了“11 Mbps”的传输速率，高于原来有线以太网的10 Mbps传输速率。稍微懂点数学的人都应该觉得802.11b比10 Mbps有线以太网快一点。

但是当时因为智能手机还没有出现，笔记本电脑的价格极其昂贵，性能又差又笨重，所以我没有任何可以使用无线网络的设备。当我真正接触到无线网络时，我的办公室和家里已经安装了100 Mbps的有线网络。这个时候，传输速率只有1/10的802.11b，对我没有吸引力。

21世纪初，随着内置Wi-Fi的笔记本电脑越来越小、越来越轻、越来越便宜，一些小公司对802.11b“高达”11Mbps的传输速率虎视眈眈：既然原来办公楼10 Mbps的有线以太网已经足够了，为什么不在装修新办公楼时直接使用“更快”的802.11b无线网络呢？

这是我第一次真正使用无线网络。

然而，第一次与Wi-Fi的“亲密接触”并没有给我留下什么好印象。当时，我意识到11 Mbps只是最大物理层速率，而不是您的数据从一台设备到另一台设备的实际传输速率。

在实际使用中，802.11b的传输速率和可靠性并不比拨号上网好多少。即使将两台设备放得很近，放在内置AP的无线路由器附近，最大传输速率也是1 Mbps(即125 KB/s)。要知道这是最好的情况。如果您有10台电脑同时尝试访问一台服务器，则每台电脑的125 KB/s将变为12.5 KB/s。

D-Link DI-514无线路由器在当时是一款不错的产品，但是使用802.11b的那些日子真的让人难以忍受.

当我们逐渐接受802.11b是垃圾的事实时，802.11g来了。

802.11g声称提供了惊人的54 Mbps传输速率。虽然这个数字只有当时高速以太网(100 Mbps)的一半，但却是原来以太网(10 Mbps)的5倍！

但是，就像802.11b一样，802.11g声称的54 Mbps传输速率实际上只是物理层速率，与下载进度条上显示的实际传输速率不同。和802.11b一样，802.11g在日常使用中最快的传输速率只有54 Mbps的1/10左右，也就是5 Mbps左右。如果将5 Mbps分配给同一个网络中的多台PC，每台PC的网速还是很感人的。

2000年左右，802.11n设备首次出现在消费市场，号称提供最高600 Mbps的传输速率！

虽然这个传输速率和当时逐渐兴起的千兆以太网相比还是有一些差距，但是却是当时用户广泛使用的100 Mbps有线以太网的6倍！

当然，在实际使用中，即使使用环境非常理想，只连接一台设备，802.11n的实际传输速率也只能达到宣传的1/10左右，也就不足为奇了。

2013年底802.11ac产品上市时，几乎每一款路由器产品都歇斯底里地宣传自己的传输速率有多高。

一开始是1.3 Gbps，后来是2.7 Gbps，再后来是5.3 Gbps！这个数字已经超过了大多数有线以太网。但是802.11b/g/n之后，我已经看透了一切：分销商的宣传都是谎言，所以不要指望Wi-Fi能像有线以太网一样快。

那么，5.3 Gbps的传输速率是多少呢？

我们以D-Link DIR-895L/R为例。在其官网的产品介绍中，我们可以看到以下描述：

“突破性的三频段Wi-Fi技术可提供高达5332 Mbps的惊人无线传输速率，配合4x4数据传输、波束形成和MU-MIMO技术，可进一步提升无线网络的可靠性和覆盖范围。」

除了D-Link，我们还可以在Netgear、Linksys、华硕、TP-Link等主流品牌的AC5300路由器产品上看到类似的描述。

D-Link DIR-895L/R是一款三频段路由器，可以支持两个5 GHz频段和一个2.4 GHz频段，其中5 GHz频段最高传输速率为2166 Mbps，2.4 GHz频段最高传输速率为1000 Mbps，2166 Mbps2 1000 Mbps=5332 Mbps，这就是5.3 Gbps传输速率的计算方法。

对于每个频带，它是通过将物理层中无线频带的最高速率乘以该频带支持的最大多输入多输出流数量(通常有四个高端路由器)获得的。但是经过仔细的计算，这里似乎出现了一些问题。

D-LinkDIR-895L/R的5 GHz频段(80 MHz带宽)在物理层的最大传输速率为433 Mbps，乘以4后为1732 Mbps。与D-Link的官方宣传相比，

2166 Mbps的传输速率还差了108.5 Mbps，这是怎么回事呢？

关于这个问题，路由器厂商的解释通常是「使用了专用的数据压缩技术」这种有些含糊的说法，因此这个108.5 Mbps更像是一种市场营销手段。需要说明的是，这种「提速」的方式在路由器行业已经变成了「新常态」，近期有不少3x3的双频路由器就突然从「AC1700」变成了「AC1900」。

另外，在2.4 GHz频段上，情况还要更麻烦一点。

D-Link号称2.4 GHz频段可以达到1000 Mbps的传输速率。不过在801.11n 2.4 GHz频段（40 MHz频宽）下的最大传输速率是150 Mbps，乘以4个MIMO串流也才600 Mbps，距离1000 Mbps还差了整整400 MMbps……

关于这一点，路由器厂商一般会这么解释：由于采用了256-QAM调制模组，可以为每一个串流增加50 Mbps的传输速率，这样原来的600 Mbps就变成了800 Mbps（尽管256-QAM是一个非标准、没有经过IEEE批准且几乎没有什么终端设备支持的东西）。至于剩下这200 Mbps，就和5 GHz频段通过「数据压缩」的提速方法基本是一个意思。

看到这里，大家应该已经感觉到了，所谓的5332 Mbps基本就是个谎言。下面我们就看看在实际使用中，D-Link DIR-895L/R这种5332 Mbps无线路由器的传输速率究竟能有多少。

在这之前，我们有必要先聊聊4×4 MIMO。

MIMO的全称是Multiple Input Multiple Output（多输入多输出），MIMO技术可以理解为将网络资源进行多重切割，然后经过多重天线进行同步传送，从而提高单一设备的数据传输速度，4×4 MIMO就代表拥有4根发射天线和4根接收天线。

路由器支持4×4 MIMO自然是件好事，不过问题是，现在我们身边几乎所有的终端设备，包括笔记本电脑、平板和智能手机，都不支持4×4 MIMO。根据我的了解，截止到2017年2月，市面上可以买到的终端设备要么是单流的，要么是2×2。在你的终端设备不支持的情况下，这意味着路由器的4×4 MIMO就没有什么「卵用」了。

你可能会这么想了，不是有4个MIMO串流嘛，我可以把其中两个分给笔记本电脑，另外两个分给平板。遗憾的是，这也是不可能的。这种一台路由器同时将数据发送给多个设备的技术叫做MU-MIMO，这项技术你家里的路由器或许支持，不过你的终端设备极有可能不支持。（三星Galaxy S7等旗舰手机支持MU-MIMO，但支持该技术的笔记本电脑几乎没有。）

此外，即使路由器和终端设备都支持MU-MIMO（MU即Multi User，多用户），目前这项技术对实际传输速率的提升可能也没有我们想象的多。我使用一台支持MU-MIMO的路由器以及两台支持MU-MIMO的终端进行了测试，相比在路由器上关闭MU-MIMO，打开MU-MIMO后这两台终端的数据吞吐量只提高了20%。

再次强调下，我们日常使用的绝大多数终端都只能支持SU-MIMO（SU即Single User，单用户），在同一时间AP只能和一台终端进行通讯，换句话说，如果你最快的终端设备支持2×2，那么这个AP最快就只能提供2×2的速度，仅此而已。

到现在为止，我们知道了「高达5.3 Gbps的传输速率」其实是三个频段加一起得到的，单看一个频段的话，最大的传输速率是2.166 Gbps。然后我们知道了「数据压缩」来获取更高传输速率的做法基本是瞎扯，2.166 Gbps变成了1.732 Gbps。此外，我们还知道了，由于终端设备的限制，路由器厂商在广告中出现的4个MIMO串流通常只能用上两个，1.732 Gbps又变成了866 Mbps。

不过遗憾的是，这还不算完。因为在实际使用中，是不可能达到物理层最大速率的。

在比较理想的使用场景中（距离路由器3米左右，没有中间没有隔墙等干扰物，没有额外干扰），一台优秀的终端设备的传输速率可以达到物理层速率的1/3到2/3，这个数字再乘以终端设备支持的MIMO收发串流数量就是实际的网络传输速率。

我日常使用的这台Acer C720 Chromebook笔记本电脑采用的是高通Atheros AR9462 802.11n适配器（支持2x2），我测试出的最大传输速率在205 Mbps左右。我还测试TP-Link Archer T4U和Linksys WUSB-6300这两个802.11ac USB网卡（都是支持2×2），最大传输速率可以达到350 Mbps。

表现最好的是使用Broadcom BCM94360CS无线网卡的MacBook Pro，最大传输速率可以达到600 Mbps左右，这是因为Broadcom BCM94360CS支持3×3 MIMO，换算下来，依然没有逃脱我们上一段中提到的「物理层速率1/3到2/3」的范围。

不过需要注意的是，在绝大多数时候，我们距离路由器的距离会不止3米，并且经常会有墙壁等各种干扰物。当你距离路由器30米，中间再间隔两堵墙的时候，即使你的AP和终端设备品质都很高，并且没有其他人和设备和你「抢网速」，实际的传输速率大概也只有80 Mbps了……

这依然还不算完，因为很多的设备的上传和下载速率会有明显的差异。

在我测试的这几款设备中，Linksys WUSB-6300比较「正常」，上传和下载速率差不多，不过高通AR9462和Archer T4U都明显倾向下载，上传速率常常只有下载速度的1/2甚至不到……即使内部采用同一款芯片，由于内部设计的不同，终端设备之间的表现常常有很大的区别（「正常」的Linksys WUSB-6300和「不正常」的Archer T4U用的都是Realtek RTL8812au无线网卡）。

唉，测试Wi-Fi真闹心。

尽管在过去二十多年里，基于802.11协议标准的Wi-Fi技术已经有了长足的进步，不过如果你想获得最快、最稳定的上网体验，高速有线以太网一直是更好的选择，这一点从来都没有改变过。

但在我们的生活被智能手机、平板电脑以及众多IoT设备包围的情况下，单纯依靠「古老」的有线以太网显然是一件不现实的事情。而如果你家里的终端设备太多，现有的多频AC路由器依然无法满足需求，除了多使用有线以太网这种办法之外，以eero、Google Wifi为代表的基于mesh网络的新一代路由器是个不错的选择，这也是继双频和三频AC路由器之后，路由器厂商下一个发力的方向。