在開始拆解之前,我得承認儘管自己以前曾經用過無線網路擴展器(extender),卻並不崇尚這類設備,因為它們的基本設計限制了頻寬、延遲和可用通道。設想一台無線用戶端設備,如筆記型電腦,位於擴展後的網路覆蓋範圍的邊緣;它向網路擴展器發送一個資料封包,網路擴展器收到後將其轉播到網路中的路由器;路由器送回一個資料封包,網路擴展器接收該資料封包再將其轉播到筆記型電腦;如此循環往復。

與此形成鮮明對比的是無線接入點(access point),它與路由器的「骨幹(backhaul)」至少利用了高頻寬、低延遲的有線乙太網路(或其他銅纜連接……電力線、MoCA等)。但是話雖這麼說,還是請記住網路擴展器的基本作用就是在網路電纜不可用的情況下使用。撇開性能限制(和頻譜雜波,pectrum clutter)不說,無線訊號傳輸就算慢點兒也總比沒有訊號強啊!

在之前的拆解中曾提到,持續的網路創新使設備的尺寸更小、散熱更好、耗電更低,同時提供更大的頻寬、更廣的範圍和更多功能。IEEE 802.11ac(又稱「Wi-Fi 5」)是如今的主流技術,802.11ax(即Wi-Fi 6)緊隨其後,而本文要拆解的華碩(ASUS)RP-N54則是基於上一代雙頻802.11n,是我在Newegg上購買,打完折僅4.99美元。

但…現在仍然有許多802.11n(或更早版本)硬體在使用中,相關使用者的設備可能需要進行網路升級。另外,802.11n目前已相當成熟,對仍希望在該領域耕耘的系統供應商而言,這意味著BOM成本較低。跟我之前對藍牙(Bluetooth)音訊適配器的看法一樣,這些供應商的開發人員肯定會利用各種方法,持續創新,使其產品更具差異性以便區隔自己的上一代產品及競爭對手的產品。以下本文將列出RP-N54的獨特功能。

RP-N54的其中一個獨特功能是:只要輕點設備正面,即可點亮其底部朝向下方的白色LED燈。例如,如果想照亮走廊,可以將這個網路擴展器插在走廊牆壁的插座上。

另一個增強功能是:可以安裝華碩App(Android或iOS)向該設備傳送音樂,這類似於Apple機場路由器和接入點所提供的AirTunes接收器功能,但這種路由器現在已不推薦使用了。請注意這裡的設備不僅包括入門級單頻段(2.4GHz)設備,還包括高階的雙頻段802.11ac設備。

撕掉華碩RP-N54產品表面的透明塑膠保護膜,可以見到其底部顯示兩個802.11n頻段狀態的LED燈(順便說一下,這裡「5G」代表5GHz,並不是5G蜂巢標準),如圖1所示。

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圖1:RP-N54底部有顯示兩個802.11n頻段狀態的LED燈。

設備的左側從左到右分別是,Wi-Fi保護設置配置按鈕、電源開關、內凹的重定開關和被動散熱通風口(圖2)。

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圖2:RP-N54左側從左到右分別是Wi-Fi保護設置配置按鈕、電源開關、內凹的重定開關和被動散熱通風口。

RP-N54的右側有支援媒體串流接收器的類比音訊輸出、一個乙太網路介面,以及另一個通風口(圖3)。

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圖3:RP-N54右側有支援媒體串流接收器的類比音訊輸出、一個乙太網路介面,以及另一個通風口。

設備底部有更多的通風口,還有前面提到的方向朝下的LED照明燈(圖4)。

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圖4:RP-N54底部有更多的通風口,還有方向朝下的LED照明燈。

現在可以撬開外殼了。摸一摸下方的貼紙,能感覺到有一顆凹進去的螺絲,這個猜測是對的。卸下螺絲,然後將平頭螺絲刀插入外殼接縫處,撬開外殼四周的各種固定卡榫,就可以看到RP-N54內部了(圖5)。

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圖5:用平頭螺絲刀撬開外殼四周的各種固定卡榫後,可以看到RP-N54內部。

圖6展示的是前面板的內部。注意裸露的銅片部分,它對應PCB一面左下方開關的左下位置。按壓前面板將觸動開關,朝下的LED燈即點亮。

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圖6:前面板的內部。

同樣明顯的是底部的一排LED,以及頂部兩側2×2:2多重輸入多重輸出(MIMO)2.4GHz和5GHz的天線陣列(圖7)。

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圖7:底部的一排LED,以及頂端兩側的2×2:2 MIMO 2.4GHz和5GHz天線陣列。

再轉下一顆螺絲,將PCB從外殼中取出(圖8)。

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圖8:再轉下一顆螺絲,將PCB板從外殼中取出。

電源線連接器很容易拔下來,看看那個散熱器(圖9)!

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圖9:將PCB板從外殼中取出後,可看見內部的散熱器。

它對應PCB這一面左上方神秘的灰色矩形區域,我猜測矩形區域下方是整個系統的SoC,它旁邊還有另一個神秘的灰色矩形區域(這次是正方形),如圖10所示。

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圖10:PCB上有兩個神秘的灰色區域。

這兩個神秘區域是什麼?我們回來看一看。網上查不到很多關於華碩RP-N54的資訊,但是查到了其同系列產品RP-N53的更多文件(例如OpenWRT開放原始程式碼韌體文件)。太奇怪了,RP-N54甚至不在FCC資料庫中,而RP-N53是有FCC認證資訊!在華碩網站的相關產品頁面上,這兩個設備的描述(更不用說外觀了)幾乎相同。它們之間的區別我是在亞馬遜(Amazon)網站的RP-N53和RP-N54產品頁面描述中找到的,即RP-N54似乎補充了基礎網路擴展器(又稱「無線中繼器(repeater)」)功能,增加了無線接入點支援,這也是為什麼RP-N54上有一個有線乙太網路埠…但是,RP-N54竟然沒有無線橋接器功能,我之前拆解的華碩EA-N66都有該功能,這真是讓人吃驚。

在進行了初步研究之後,我的結論是,從硬體角度來看,這兩個設備是相同的,唯一的區別是RP-N54擴展了軟體部分的功能。而且,和往常一樣,在拆解完成後,我會儘量將設備恢復到完全可工作的狀態,然後捐贈給Goodwill。因此,我流覽了WikiDevi中有關RP-N53的頁面,看設備中包含哪些晶片,在這個過程中,證實了我的結論是正確的。

在FCC提供的照片中,RP-N53主機板上絲網印刷了「1244-01000902-50Z」。從我提供的照片中可以看到,這也是RP-N54主機板上絲網印刷的ID,硬體完全相同!因此,WikiDevi上RP-N53的IC資訊應該也同樣適用於RP-N54,其中一個晶片是聯發科(MTK)的MT7620A,用於系統處理,以及2.4GHz無線子系統。另一個晶片是雷凌(Ralink,已被聯發科購併)的RT5592,用於實現5GHz Wi-Fi功能。

這兩個晶片之間是Macronix MX25L6406E 64Mb序列介面NOR快閃記憶體,可能還包含系統韌體。在神秘的灰色矩形區域下方是一顆DRAM,具體來說是華邦(Winbond)W9751G6KB-25 512Mb DDR2 SDRAM。PCB這一側底部的LED陣列也很顯眼,該陣列用於實現前面提到的LED向下照明,而PCB的左下角是與類比音訊輸出連接有關的DAC和放大器。

很高興,當我重新接好電源線,將PCB裝回原位並重新裝上外殼後,這個RP-N54又像新的一樣工作良好,可以把它捐給Goodwill了。其實,如果RP-N54支援無線橋接功能,我可能會留下它。

(參考原文: Teardown: Wireless network extender adds differentiating features,by Brian Dipert)

本文同步刊登於電子技術設計2020年3月號雜誌