• 如何用30分钟快速优化家中Wi-Fi?
  • Wi-Fi(发音: /ˈwaɪfaɪ/,法语发音:/wifi/),在中文里又称作“行动热点”,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。“Wi-Fi”常被写成“WiFi”或“Wifi”,但是它们并没有被Wi-Fi联盟认可。
    并不是每样匹配IEEE 802.11的产品都申请Wi-Fi联盟的认证,相对地缺少Wi-Fi认证的产品并不一定意味着不兼容Wi-Fi设备。
    IEEE 802.11的设备已安装在市面上的许多产品,如:个人计算机、游戏机、MP3播放器、智能手机、平板电脑、打印机、笔记本电脑以及其他可以无线上网的周边设备。
    无线网络上网可以简单的理解为无线上网,几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网,是当今使用最广的一种无线网络传输技术。实际上就是把有线网络信号转换成无线信号,就如在开头为大家介绍的一样,使用无线路由器供支持其技术的相关电脑,手机,平板等接收。手机如果有Wi-Fi功能的话,在有Wi-Fi无线信号的时候就可以不通过移动联通的网络上网,省掉了流量费。
    无线网络无线上网在大城市比较常用,虽然由Wi-Fi技术传输的无线通信质量不是很好,数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到54Mbps,符合个人和社会信息化的需求。Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线,可以不受布线条件的限制,因此非常适合移动办公用户的需要,并且由于发射信号功率低于100mw,低于手机发射功率,所以Wi-Fi上网相对也是最安全健康的。
    但是Wi-Fi信号也是由有线网提供的,比如家里的ADSL,小区宽带等,只要接一个无线路由器,就可以把有线信号转换成Wi-Fi信号。国外很多发达国家城市里到处覆盖着由政府或大公司提供的Wi-Fi信号供居民使用,我国也有许多地方实施”无线城市“工程使这项技术得到推广。在4G牌照没有发放的试点城市,许多地方使用4G转Wi-Fi让市民试用。
         参考上图,网络是个整体工程,从历史处理的咨询类问题看,其中90%的问题与Wi-Fi信号质量相关,所以在此重点和大家分享下Wi-Fi信号侧通用技术原理和优化方法,以达到快速提升Wi-Fi质量的目的。具体设备配置方法可映射到各位同学购买的各款无线路由器(AP)的说明书。
    表现1:网络断线、丢包、卡顿、速度忽快忽慢、抖动幅度大,不稳定。
     表现2:上网速度非常慢。虽然扩容购买了很高的外线带宽,并购买了高功率无线路由器,但是速度依然没有改善。
     表现3:明明手机在卧室A,却经常连接到远处卧室B的路由器上,虽然屏幕上显示信号杠杠滴,但是实际使用起来网速“捉急”。
    Wi-Fi信号优化原则
        一、适当降低无线路由器发射功率(17db,50mw),参考室内通信半径为8-12米。
    1、双向通信:城市收音机广播基站发射塔只需要建设一座即可覆盖全城,村村通大喇叭只需要一个覆盖全村,其核心优势都是单向通信。当我们需要双向通信时,比如手机打电话,需要将手机MIC取到的声音通过抽样压缩变成电波信号返回给通信基站,此时就受制于手机功率,也就是有效发射距离。因为手机端发射功率比较小,所以移动运营商需要蜂窝状覆盖且数量庞大的通信基站,其目的是为了接收到终端有效的回传,实现有效的双向通信。Wi-Fi也是空中介质通信技术,同理相似。
         当通信双方功率不匹配时就会造成Wi-Fi使用中频繁中断、速率低等情况发生,所以Wi-Fi路由器要匹配终端功率的有效工作能力,建议配置为14-17db发射范围,从而使通信双方达到100%速率协商。反之Wi-Fi路由器功率越高,传输距离越远时表现出终端连接速率低,通信质量越差的现象。
     按照原理,无线电通信双方距离越近,双方可协商的带宽就越高。目前普遍使用的5GHZ Wi-Fi协议,其主要运行在5.2GHZ~5.8GHZ频段,可以调制出高达1.3Gbps的理论通信带宽,主要面对室内小型蜂窝场景设计。另外,加上手机天线和外观、电池使用时间、功耗等考虑,目前市面上大部分手机功率为10-14db左右,如下图。笔记本电脑Intel Wi-Fi网卡大多为12-14db范围。
      以iphone6手机为例,Wi-Fi 5GHZ频段无任何遮挡室内环境,满速协商速率情况下通信距离为8-12米,维持连接通信距离为70-90米。
    二、减少无线路由器数量、选好房子合适的中心点,进行吊顶或者桌面放装,保证终端和路由器之间视距可达无遮挡,或者最多穿1堵墙。
     1、选好位置:有条件的话尽量吊顶安装或者放于桌面高处。即保障了覆盖质量又节约了地面空间,若对美观有要求可以购买外观符合装修风格路由器或者自行刷漆解决。
    规避干扰:远离强磁0.5米之外(微波炉、电磁炉、高压设备、大屏电视等)。
    规避遮挡:不要把路由器藏起来放于弱电箱,尤其是金属材质的箱体或者木质柜子、衣帽间、储藏室、角落,或者地面上。
     2、完善网口:100%无死角且高质量满速的Wi-Fi是基于各房间完善的有线端口基础之上的。尽管通过无线桥接等方式进行扩展,但是通信质量会作出很大牺牲。
    3、减少设备:无线路由器数量越多,终端产生漫游、断线、重连的机率就越高,这是成正比的,其工作中出现协议冲突(例如DHCP覆盖冲突、同频干扰等)的机率也相对增加,网络架构就会越复杂,所以尽可能少设备数量,尽力做到大道至简。
     
    4、无线中继:在弱电网口不完善的大户型(大别野),为了减少施工和影响室内视觉冲击感,我们可以选择“桥接中继”、或者MESH方式简便部署的方案,但是当采用中继MESH这类方案,使用无线桥接互联,在使用体感上就不会那么“爽”。道理很简单易见,每次连接都会有带宽损失,最终会让总体带宽打折扣。桥接每增加一跳带宽对应下降50%,所以我们通常进行桥接设计时:最多下挂一级子设备。
    三、家用Wi-Fi配置为5GHZ频段40MHZ频宽,IOT设备及访客使用2.4G频段。

    1、频段选择:2.4Ghz频段低穿透性好,但可用信道只有3个,如下图。同5G频段相比,它的频段窄、速率低、干扰大,建议留作智能家居及IOT设备及访客使用,并配置单独SSID和安全策略。
    2、信道绑定:更宽的信道带宽可以得到更高通信带宽,笔记本电脑普通Intel 802.11ac网卡,使用20Mhz=173Mbps,40Mhz=400Mbps,80Mhz=866Mbps,但是这也是双刃剑,更宽的信道也更容易受到干扰,使得延迟增加。所以我们抛弃20MHZ和80MHZ折中选用40Mhz部署。
    3、信道选择:使用工具软件(下文会提到具体软件名称) 扫描出空闲信道,并配置到无线路由器。家中每台路由器要配置为不同信道以规避同频干扰。
      设备选择
    根据自己的户型需求进行选择,例如小户型,选用一台无线路由器即可(相当于路由交换无线路由一体机)。超/大户型可分区/层设计。
    我们通常还会有这样的疑问:
    1、同样是家用无线路由器价格相差很大,它们的差距究竟在哪里?
    相关指标考虑如下要素:2.4&5G双频、802.11ac、千兆以太网、开机稳定运行时长、高并发流量稳定性、多终端并发数量、防潮抗高温及高处跌落保护、软件迭代售后支持能力、天线阵列设计和灵敏度、软件功能等等。
    2、网上有很多Wi-Fi信号增强的攻略,哪一种最实用?
    不要迷信高发射功率,任何所谓的穿墙王全是忽悠(参考上文优化原则部分)。也不要试图去增加路由器功率,装易拉罐、加功放、加天线,这样做确实发射端信号增强了。但是“有效”通信是双向的,只加强了发射端功率,终端、手机端功率很低,就会出现功率不匹配的现像,距离发射端较远处信号确实显示满格了,但是手机端回传的数据包无法返回,这样对通信而言实际上没有任何帮助,而且干扰了全局Wi-Fi信号部署的质量。(如下图,绿色信号范围是固定的,扩展出来的是红色的质量较差的信号)
     效果测试
    相关工具:PC端可选择 Inssider、WirelessMon、Wireless Netview等,分系统而论。
    手机端可选择speed test、WiFi分析仪、WiFi Analyzer等,非常简单易用。分系统而论。
    测试方法:在目标覆盖区域使用以上工具软件进行信号和带宽测试,同时进行ping网关测试,并浏览国内大型互联网站点。
    相关指标:目标覆盖区域内,接收信号强度大于等于-75dBm,有语音和视频业务的区域,接收信号大于等于-67dBm;
    ping网关,包大小为1500bytes,ping包次数为100次,时延不大于100ms,Ping包的丢包率不大于1%;漫游切换成功率不小于90%,AP间切换时长ping网关记录,最多允许丢1个包。
    电脑连接Wi-Fi情况下使用www.speedtest.net 测试网速可以达到出口带宽数值。
    电脑连接Wi-Fi情况下,点击国内热点网站20次,访问成功率不低于100%;访问国内大型站点显示时延不大于2秒。

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