Por que minha velocidade Wi-Fi de 1.3Gbps está alcançando apenas metade da minha velocidade de 80Mbps ISP?

Question

Aqui está meu equipamento:

• Com o meu ISP (CenturyLink) eu tenho 80Mbps para baixo e 10Mbps para cima.
• Modem / Router ZyXEL C2100Z com AC2050 Dual Band Wi-Fi (1,7 Gbps 5 GHz, 300 Mbps 2,4 GHz).
• TP-Link Archer C9 com AC1900 de banda dupla Wi-Fi (1,3 Gbps 5 GHz, 600 Mbps 2,4 GHz).
• 2014 MacBook Pro com Wi-Fi com capacidade de AC
• iPhone 6 de 2014 com Wi-Fi compatível com CA
• 2016 Asus Zenbook com Wi-Fi com capacidade AC
• Cabos Ethernet CAT6

Quando me conecto, via Ethernet, a uma dessas duas, obtenho 80Mbps completos para baixo e 10Mbps para cima. Entendo que, com Wi-Fi e com meus roteadores mais do que capazes em qualquer banda (mesmo com problemas wi-fi half-duplex e real), eu deveria estar obtendo essas mesmas velocidades de ISP (ou pelo menos próximo para eles) nas bandas de 2,4 GHz ou 5 GHz com qualquer um dos roteadores. No entanto, e isso é consistente em todos os meus dispositivos, eu receberei um máximo de cerca de 40Mbps (5GHz) do meu roteador Archer C9, mesmo que eu esteja perto dele. Se eu ficar perto do meu C2100Z, receberei entre 60-70Mbps (melhor, mas não o total de 80Mbps). Eu sei que o ruído é um problema e definitivamente há outras redes em volta, então eu realmente não espero alcançar a conexão real de 80Mbps, mas eu acho que deveria estar mais próximo de 40Mbps, especialmente a poucos metros do roteador, e considerando que o C2100Z é aproximando-se dos 80Mbps. Minhas velocidades de upload, de qualquer roteador, em qualquer dispositivo e em praticamente qualquer lugar da casa, são quase sempre de 10 Mbps (o que deveriam ser).

Então, aqui estão minhas perguntas:

1. Se meu roteador for classificado para oferecer Wi-Fi de 1,3 Gbps na banda de 5 GHz, por que (mesmo com fatores half-duplex e outros fatores reais) estou alcançando apenas 40 Mbps?
2. Vale a pena notar que, na banda de 2,4 GHz, estou conseguindo apenas cerca de 30Mbps com qualquer roteador (quando estiver no roteador). Essas velocidades são avaliadas em 300Mbps e 600Mbps (para o C2100Z e o Archer C9, respectivamente). Por que os que não atingem seu potencial?
3. Por que os 2,4 GHz são mais lentos que os 5 GHz, mesmo que os dois sejam capazes de atingir velocidades superiores a 80 Mbps?
4. Por que minhas velocidades de upload são consistentes e máximas, mas minhas velocidades de download não são?

Para ajudar a restringir o problema, fiz o seguinte:

• Colocou os dois roteadores em vários locais
• Desliguei os rádios do roteador que eu não estava testando (para minimizar a interferência)
• Apenas conectado a um dispositivo (computador / telefone) por vez
• Ajustado as antenas do Archer C9
• Utilizou vários dispositivos (veja a lista acima)
• Ajustou a frequência e a largura do canal de 5 GHz e 2,4 GHz
• Defina o Archer C9 como um ponto de acesso
• Defina o C2100Z no modo de ponte

Mesmo com tudo isso, ainda estou obtendo os mesmos resultados.

    

Answer 1

Dados os testes nos comentários, aqui estão minhas respostas mais prováveis para suas perguntas:

1. If my router is rated to give 1.3Gbps Wi-Fi on the 5GHz band, then why (even with half-duplex and other real-world factors) am I only achieving 40Mbps?

Eu acredito que os fatores do "mundo real" são uma influência maior do que você imagina. A combinação de interferência de outras redes, a natureza half-duplex do wireless e mais de um dispositivo conectado ao WiFi de cada vez conspiram para limitar substancialmente sua largura de banda. Como você observou com um dispositivo conectado à rede com fio, você aumentou a largura de banda de ~ 80Mbps para ~ 250Mbps a 5GHz. É difícil exagerar quanto dispositivos adicionais no WiFi diminuem a taxa de transferência.

2. It's worth noting that, on the 2.4GHz band, I'm only getting about 30Mbps with either router (when standing by the router). Those speeds are rated at 300Mbps and 600Mbps (for the C2100Z and Archer C9 respectively). Why aren't those reaching their potential?

Nos testes do iperf você ficou pior que 40Mbps, ~ 10-14Mbps. Isso, provavelmente, é devido à interferência de outros dispositivos, bem como ao ruído geral na banda de 2,4 GHz, que é ainda mais cheio que 5 GHz. Se você levasse o mesmo roteador e PCs para o meio do nada, provavelmente conseguiria atingir velocidades muito mais altas (embora ainda não sejam os 300-600 Mbps reivindicados).

3. Why is the 2.4GHz slower than the 5GHz, even if both should be capable of higher than 80Mbps speeds? See above. Essentially more interference. There are many intentional (cordless phones, other WiFi networks, wireless microphones, etc.) and unintentional (microwave ovens, etc.) radiators which impact the 2.4GHz ISM band used by WiFi. All of these things cause dropped packets, retransmissions, etc. which effectively slow down the link and lead to reduced signal strength. Moving closer to the router may help but it's not really a solution as the router will still "hear" all of that interference and the interference will still cause problems, it just has a better signal from the client to work with.

4. Why are my upload speeds consistent and maxed out, but my download speeds aren't? Because 10Mbps is slow enough that you never/rarely go below that.

TL; DR Como você pode ver, o pessoal de marketing das empresas de roteadores WiFi é mais do que um pouco generoso em como eles anunciam a "velocidade teórica máxima" em que os roteadores operam. Uma vez que você conta para half-duplex e vários dispositivos na rede, você tem muito menos para começar. Então, interferências do mundo real, etc. reduzem o desempenho ainda mais. Algumas tecnologias sem fio lidam com isso melhor do que outras (por exemplo, MIMO é melhor do que o padrão DSSS 802.11b), mas no final todas as redes sem fio sucumbem a esses problemas, e é por isso que conexões com fio ainda são o padrão ouro.