500M宽带接入下，手机WIFI能力揭秘

500M宽带接入下，手机WIFI能力揭秘

背景

500M宽带逐渐普及，但为什么手机测速达不到500M？ 经常有用户抱怨手机网速只能测几十M，有时WIFI连接速度不稳定。 这些原因是什么？ 本文将揭开手机WIFI无法达到500M宽带接入能力的真凶。

1.首先从天线数量了解WIFI的速率

- 1根单天线-

当无线路由器与PC或手机通过WIFI连接时，双方的无线网卡会进行无线协议、速率等适配动作。 Wi-Fi无线频率一般分为2.4G和5G。 2.4G最多只支持802.11N协议，802.11N协议单天线20MHZ频段最大支持72M连接速率。 如果路由器和手机同时支持信道复用，也就是说WIFI的13个信道中的2个捆绑在一起传输，带宽扩展到40MHZ，单根天线的最大连接速率可以达到150M。

并且5G可支持802.11AC协议，单路带宽扩展至80MHZ，单天线最大连接速率可达433M。

图1 安卓手机可以通过无线属性查看当前连接速率，苹果手机看不到

- 2 根多天线 -

当路由器和手机都拥有两根或两根以上的天线，并且都支持MIMO多输入多输出技术时，连接速率可以再一次突破。

MIMO(--)多入多出技术是指在发射端和接收端分别使用多根发射天线和接收天线。 简单的说就是路由器和手机把文件分成N份，通过不同的天线传输其中一份。 ，这样速率就提高了N倍，我们称之为，这个N代表天线的数量。

例如在单天线2.4G频段环境下，路由器与手机的最高连接速度为150M，那么当路由器和终端都具备双天线并支持时，连接速度将达到300M，而如果是3根天线，则达到450M，2.4G最多支持4根天线，即600M。

5G频段在单天线和信道复用的情况下最高可达433M，2天线866M，3天线1300M，4天线1733M。 （均为终端厂商标示的速度）。 比如电信营业厅销售的TP-5620千兆版5G只有2根天线，最大也只有866M，而小米PRO的5G有4根天线，支持1733M。

天线数量

2.4G

5G

1个

150M

433M

2支

300M

866M

3根

450M

1300M

表 1. 与天线数量对应的理论上可实现的最大连接速率（以 bps 为单位）

2、其他原因导致路由器和手机WIFI无法达到500M速度

1. 路由器速率虚标，迷惑观众

千兆路由器总说自己的无线速度达到1200M（电信卖的TP-5620千兆路由器），小米PRO路由器号称2600M，其实是2.4G的最高速度叠加在5G的最高速度上.

TP-5620千兆路由器有4根天线，其中2根跑2.4G，最大300M，2根跑5G，最大866M。 叠加在一起就变成了1200M。

小米PRO路由器有4根复用天线，2.4G和5G可以同时使用，其实5G独享4根天线才1732M。

2、半双工和时分导致WIFI的先天缺陷

(1)无线WIFI技术工作在半双工模式，所以实际传输速率比所谓的连接速率要低很多，延迟自然就高，所以根本达不到上述路由器的最高速率。 民间有一些算法，即路由器当前频段最高支持速率÷2Í75%就是最高实际传输速率（除以2因为是半双工，乘以75%因为25%流量花费在网络开销上）。

比如5G双天线最大支持866M，公式：866÷2Í75%=350Mb/s。 350Mb/s是866M连接速率下5G频段实际最高传输速率。

（半双工是指同一时间只有一方可以发送信号，双方不能同时收发数据，类似于对讲机）

(2)无线WIFI采用时分多址技术。 如果同一信号下连接了多个终端（AP需要根据时间戳与连接的终端一一通信）。 输入的数量越大，延迟越高，上网速度越慢。

3.手机没有那么多天线

大多数品牌的手机只有一根内置天线，苹果6、华为MATE等旗舰机只有两根天线（最新的华为只有两根天线），而且还需要支持MIMO技术。 一般手机很少提及这些无线参数，有的只提到支持WIFI双频，对于用户来说概念很模糊。

4.使用环境导致速率不稳定

2.4G同频干扰是目前最主要的问题。 13个通道中只有3个通道互不干扰。 经常绑定不成功，也就是经常以小于72M的速率连接。 理论上，5G用户数少，同频干扰小。 但是随着千兆双频路由器的普及，干扰也越来越严重。 而且5G信号衰减大，天生不具备穿墙远距离传输能力。

由于干扰、信号阻塞、距离衰减等环境因素，路由器和手机的CPU和内存开销，以及同一WIFI环境下其他接入终端的影响，无线连接的速率会出现波动。 始终保持最大连接速率。 在测试环境下，笔记本电脑使用5G双天线连接速率时，仅用了15秒，发现速率从866M到48M来回跳跃。

图2. 目前手机同频干扰成为影响网速的最大问题

5、手机和PC的读写限制

使用软件测试手机读写能力，发现保时捷Mate9的随机读写能力分别为155MB/s和24MB/s。 也就是说读取可以达到和我们带宽差不多的/s以上，而写入只有240MB/s，也就是我们平时说的200M多一点。

以下是目前主流手机的读写能力测试。 一般写作远低于阅读，网上看到的内容都是下载下来的，还得经常写到手机里。 下图中一些高端手机的随机写入也只有15MB（相当于150Mb/s），所以大部分手机在存储写入能力上也存在瓶颈。

图三、目前流行的高端手机的读写速度（主要看红色柱子）

6、路由器和手机配置低，不能和电脑比

目前市面上相对便宜的路由器和中低端手机，CPU和内存配置都比较低，软件优化程度不高，导致WIFI长时间工作后出现各种异常现象。 最主要的表现就是丢包和网速变化。 缓慢、不稳定的连接速率等。通常问题会在重启后消失。 （电信宽带猫也是用这个方法解决了很多故障）

7、大部分手机APP测速服务器不可靠

由于大部分APP使用的测速平台都是公开的，并且存在地域差异，所以部分APP如360的测速结果并不可靠。 我们一般推荐用户使用江苏电信自家的智邦生活APP测速。 毕竟服务器是本地的。

3、最后给大家展示一下智博生活APP在500M下的测试结果

我们测试了最新的8G运存和128G运存的1+双频双天线手机，在500M宽带接入环境下使用智博生活APP中的测速功能零距离测试了1个100M和2个千兆路由器。 为多项速度测试选择最高速度测试结果列表。

路由器名称

电脑有线测速（Mb/s）

2.4G手机测速（Mb/s）

5G手机测速（Mb/s）

WS831(100M)

93.3

25

90后

华为

567.6

45.3

263

腾达-AC103

571.5

53

287

从上图可以看出，100M路由器和千兆路由器之间还是有很大的差距，所以我们之所以推荐营业厅使用千兆路由器，是为了避免造成用户接入点的瓶颈。

- 综上所述-

从上图我们可以看出，在理想环境下，500M的测试结果只能达到不到300Mb/s的网速。 因此，目前手机无法通过WIFI体验500M的接入感知。

以上结果为单用户高端手机、零距离、双频双天线、低干扰等理想条件下的测速结果。 而在用户的家庭WIFI场景中，上面提到的不确定因素较多，实际使用效果更差。