WiFi名称的由来
Wi-Fi 一词经常被错误地认为是指无线保真度，它类似于音频设备的历史悠久的分类：长期高保真度（自 1930 年以来采用）或 Hi-Fi（自 1950 年以来采用）。 甚至 Wi-Fi 联盟本身也经常在新闻稿和文件中使用“无线保真度”一词。 事实上，Wi-Fi这个词没有任何意义。
1999年，几家有远见的公司联合起来，成立了一个全球性非盈利协会——无线以太网兼容性联盟（WECA），目标是使用一种新的无线网络技术，无论品牌如何，都能给用户带来最好的体验。经验。 2000年，该组织采用“Wi-Fi”一词作为其技术工作的专有名称，并宣布其正式名称：Wi-Fi联盟。
无线频率
无线是一种通过电磁波传输数字信号的方式。 使用网线上网时，有物理网线。 在使用无线上网时，你可以想象你的手机、电脑和无线路由器之间有一根（或多根）虚拟网线。
主要无线分类和频率及用途
2.4G工作在UHF频段，是分米波。 2.4G很拥挤。 蓝牙、微波炉、zigbee（物联网设备）、业余无线电等都在这个频段，所以在日常生活中，2.4G WiFi干扰非常严重。 不过2.4G的覆盖范围比5G更大，这就是为什么你可以搜索到家里邻居的无线信号。 能搜索到的信号基本都是2.4G信号。
5G工作在SHF频段，是厘米波。 日常生活中的干扰更少。 主要干扰源是雷达等，5G的覆盖范围比2.4G小很多。
无线正在传输过程中。 它会被不同的材料吸收，导致信号衰减，这是无线衰减的主要形式。 一般来说，材料的密度越高，含有的金属越多，对无线信号的吸收就越强。 可能导致无线信号丢失的因素包括反射、散射、折射、衍射等。
我国大部分房屋都是承重墙和钢筋混凝土结构，导致无线损耗非常高。 因此，家里使用的无线路由器，具有所谓的穿墙能力，很容易受到承重墙的影响。
电磁波穿透不同材料时的损耗
由于电磁波同时具有波动性和粒子性，在传播过程中，遇到障碍物时，会发生穿透、反射、衍射、折射、散射等现象。 我们连接的无线信号要经历这些复杂的过程。 之后综合结果。
802.11标准
Wi-Fi 和 IEEE 802.11 经常被混淆。 两者之间的区别可以概括为IEEE 802.11是无线局域网标准，而Wi-Fi是IEEE 802.11标准的实现。
802.11标准的制定周期约为4、5年。 基本上，当最新一代标准发布时，以前的标准仍然是当前的主流。
从技术上来说提高wifi网速的软件，没有必要立即追求新技术，需要根据自己的实际需求而定。 目前的路由器主要是WIFI5和WIFI6。 WIFI标准向后兼容。
802.11标准制定过程中的重大事件
支持 802.11a 和 802.11b 的设备很少。
WiFi1：802.11b 1999 2.4G 11Mbps
WiFi2：802.11a 1999 5G 54Mbps
WiFi3：802.11g 2003 2.4G 54Mbps
WiFi4、WiFi5、WiFi6对照表
2.4G频段通道
关于各国对2.4G频段的支持情况，我国支持的2.4G频段为1至13。
每个通道之间的中心频率相距5MHz的整数倍。
有些终端不能支持超过11个通道，设置时需要注意。
互不干扰的2.4G频道很少，很多民用设备也在使用2.4G频段。 这就是2.4G通道拥挤的原因。
因此，2.4G信道中的干扰非常大。 这就是为什么很多人的手机经常无线全覆盖，但实际上根本无法上网的原因。
工信部规定的2.4G频段最大功率为EIRP≤500mw或EIRP≤27dBm。
传统802.11标准中，每20MHz预留一小部分带宽，可以绑定40MHz带宽来增强带宽。 但2.4G频段干扰较大，不建议使用40MHz。
2.4G中互不干扰的信道有1、6、11。不过，由于2.4G的传播范围很广，你经常可以在家里搜索到很多附近邻居的2.4G信号。 许多频道占据了大量的空间，几乎不可能找到一个干净的频道。 信道是可以使用的，而且大多数路由器都可以自行优化信道，所以手动设置2.4G信道意义不大，不会明显提升网络性能。
5G可以使用20MHz、40MHz、80MHz和160MHz。 具体可以支持的频率由路由器所使用的SOC决定。
5G频段通道
我国支持的5G频段有：36、38、40、42、44、46、48、149、153、157、161。
如果您购买了日本电子设备，想要连接5G无线，则需要将5G频段更改为日本和中国都支持的频段（36、40、44、48）。 只有这样设备才能搜索到5G信号并正常连接。 。 还有一些老设备可能无法支持149以上的5G通道，需要进行调整。
与路由器距离相同时，5G信号比2.4G信号弱。 这是由电磁波的物理特性决定的：波长越长，衰减越少，更容易绕过障碍物继续传播。 5G信号频率高、波长短，而2.4G信号频率低、波长长。 因此，5G信号在穿过障碍物时衰减较多，穿墙能力较2.4G信号弱。 所有双频无线路由器都是这种情况。
以下是2.4G和5.8G在自由空间传播的损耗公式（其中F是频率，单位是MHz；D是距离，单位是km）
无线电电磁波在自由空间的衰减公式：L=32.5+20lgF+20lgD。
2.4G频段的衰减公式：L1=100+20lgD；
5.8G频段的衰减公式：L2=108+20lgD。
从上式可以看出，5.8G的衰减比2.4G高，相应的覆盖距离更小。 2.4G和5G的优缺点
如果终端（电视等）距离路由器比较近，周围障碍物较少，建议连接5G。 如果终端（手机等）距离路由器较远且障碍物较多，可以根据情况选择2.4G。
无线传播图
可以看到墙壁对无线的阻挡效果。
无线电源和天线
我们看到的路由器往往以“穿墙”和多个大型外置天线为卖点。 很多人在购买路由器的时候，都认为天线越多、天线越粗、越长，信号就会越好。 没有外接天线的路由器信号不好。 那么实际上，天线数量对无线覆盖范围有多大影响呢？
根据木桶原理，终端的无线速度取决于终端与路由器的协商。 根据终端类型、无线衰减等情况，无线终端最终会与路由器协商合适的速率。 该协商速率通常小于路由器支持的最大速率。 上限是路由器支持的最大速率。 因此，单纯增加路由器的无线功率，不一定能达到好的效果。 同时，各国对路由器的无线电源也有严格的规定。
无线功率毫瓦 (mW)
功率单元，2.4G最大功率100mW。 5G最大功率为500mw。
无线路由器的功率非常低，并且受到国家的严格控制。 只要是符合国家标准的产品，都是安全的，可以放心使用。 认为无线路由器有危险的同学是心理上这样做的。
分贝毫瓦 (dBm)
无线功率的绝对单位是dBm。
dbm的计算公式：10lgP P=无线功率/1mw
0dBm=1mw
17dBm=50mw
20dBm=100mw
【例1】若发射功率P为1mw，则换算成dBm为0dBm。
【例2】对于40W的功率，换算成dBm单位的值应为：
10lg（40W/1mw)=10lg（40000）=46dBm
分贝
dBi是无线天线的增益大小单位。 高dBi并不会增强WiFi信号，而是更集中地发射和接收信号。 dBi值越大，增益越高，垂直角度越小，传输距离越远。
无线增益图等效各向同性辐射功率 (EIRP)
无线电通信领域的一个常见概念，是指卫星或地面站在指定方向上的辐射功率。 理想情况下，它等于功率放大器的发射功率乘以天线的增益。 一般理解，配置EIRP就是配置发射功率。 力量以最强点表示。 单位是dBW
EIRP=有效功率+天线增益-天线馈线损耗
天线和增益
路由器天线的作用是发送和接收无线电波。
在无线路由器上，外置天线一般为鞭状全向天线，内置天线也是全向天线。 室外基站等，采用全向天线和定向天线。
天线辐射时，电磁场强度的方向一般有垂直极化和水平极化。
水平极化由于受地球磁场影响且损耗较大，较少采用。 单极化天线一般采用垂直极化天线。
相同功率下，增益越大，天线的方向性越强，方向角越小。
增益值的单位是dbi。 天线的增益是与无方向的理想点源相比，输入功率在最大辐射方向上放大的系数。
全向天线的信号强度图，看起来像一个甜甜圈。
抛光后，百吉饼变得更平坦，覆盖范围增加。 能量越集中，水平方向信号越强，抗干扰能力越强，部分方向信号减弱。
天线数量实际上需要与路由器支持的MIMO技术相匹配，无论是外置天线还是内置天线。
如果是2*2 MIMO，只需要2根天线，因为很多路由器都是2.4和5G双频路由器，可以用独立天线分别传输2.4G信号和5G信号，所以天线数量更多。
例如，Redmi AX6有6根天线，其中2根负责2.4G，4根负责5G。
路由器放置
根据天线正面和无线的特殊性，在放置路由器时，尽量将其放置在尽可能高的位置，位于房间的中央，周围遮挡物较少，并将路由器的天线放置在与地面垂直90度的位置。地面。 这样水平方向的无线信号最强，覆盖范围最广。 如果路由器的天线数量超过2根，其他天线也可以调整一些角度，使覆盖更加均匀。
华硕路由器天线图MIMO技术
MIMO（多输入多输出）
MIMO是一项能够提高无线性能的关键技术，最早在802.11n标准中提出。
在发射端和接收端均采用多天线MIMO技术，可以大幅提升信道容量。 提高传输可靠性、传输范围和吞吐量。
MIMO之前是SISO（Single-Input Single-Output）（单输入单输出）
当我们使用网线上网时，网线就是一个物理通道。 使用无线上网时，如果想要更快的网络速度，则需要将虚拟网线（通道）合并在一起来发送和接收数据。
MIMO写作AxB MIMO，其中A代表发射端天线数量，B代表接收端天线数量。
MIMO进一步细分为SU-MIMO和MU-MIMO
SU-MIMO（单用户多输入多输出）（单用户多输入多输出）
MU-MIMO（多用户多输入多输出）（多用户多输入多输出）
其中，MU-MIMO可以进一步提升速度。 MU-MIMO最早是在WIFI5中提出的。
MU-MIMOWIFI6
2020年1月3日，Wi-Fi联盟的802.11ax标准采用新名称Wi-Fi6。 易于记忆和推广。
Wifi6向后兼容11a/b/g/n/ac
WIFI6主要功能点
wifi6和wifi5对比
WIFI6主要增强特性 OFDM与OFDMA的区别
因为WIFI6的理论速度达到了9.6Gbps。 适用于内网内传输大量数据的场景。 因为目前主流的家庭宽带还在1G以内。 当WIFI6支持的外网带宽达到10G时，WIFI6将成为瓶颈。 不过WIFI6带来的新功能，与支持WIFI6的终端结合使用，将会带来更好的无线体验。
CPU和无线芯片
对于无线路由器来说，功能的多少和性能的好坏主要取决于CPU和无线功放芯片。 路由器系统更多的是锦上添花。 如果您追求特殊的操作系统级别需求，可以考虑可以刷新系统的路由器型号。
中央处理器
CPU决定了路由器可以提供的功能。 CPU还执行大量计算，因此高端路由器会产生更多热量。
目前路由器主要采用高通、博通、MTK三种CPU。 之前也有华为海思的CPU。
以高通芯片为例。 高通的WiFi6芯片方案，最高端的平台是Qualcomm Networking Pro 1200 Platform，可以有12个空间流； 其次是 Pro 800、Pro 600 和 Pro 400，分别具有最多 8 个、6 个和 4 个空间流。 具体规格如下：
NETGEAR的RAX120 AX6000M的拆解图来自koolshare。 最重要的是CPU芯片。
无线芯片
与CPU配合工作，分为2.4G芯片和5G芯片。 高端路由器可以使用多个无线芯片来成倍增加无线带宽。
下图是NETGEAR的RAX120 AX6000M的拆解图，来源于koolshare
无线芯片是高通的QCN5024，一款2.4G芯片，支持4x4MIMO、802.11ax，最高速率1200Mbps。
下图中的无线芯片是高通的QCN5054，这是一款支持802.11ax、4x4 MU-MIMO、80MHz的5G芯片。
路由器芯片拓扑图
网格技术
MESH分布式技术在路由器之间生成网状网络。 不同的接入点可以混合形成星形、树形、串联和总线模式的完整网状网络。 在这个庞大的网络中提高wifi网速的软件，不仅SSID统一，无线设备还可以自由寻找信号最好的节点进行连接和传输数据。 用户手持设备在不同节点之间穿梭时，连接无缝切换。
针对大面积无线覆盖，MESH部署简单灵活，同时兼顾漫游体验。 然而，大多数产品的MESH组网需要无线带宽。 对于用户体验来说，最好的状态是使用有线MESH组网，或者选择三频路由器。 三频路由器拥有无线MESH专用频段，终端的网络速度不会受到影响，体验会更好。
MESH组网适合同时满足以下需求的用户
1、无线覆盖面积需在100平米以上，或者覆盖范围内有大量承重墙。
2、装修时没有预留网线。
3.需要良好的无线漫游体验
MESH组网图
MESH组网图
AC+APAC+AP简介
对于大型复式楼宇、别墅、酒店、商场、企业等，需要多台路由器进行覆盖，并要求良好的漫游体验。 此时最好的体验就是采用AP模式组网，使用AC进行统一管理。 AC可以是独立的硬件，也可以使用软件来实现。 对于某些品牌的产品，所有数据都需要经过AC处理。 AC的性能决定了整个网络的性能。 对于某些品牌的产品，AC仅具有管理功能，不转发数据。 AP需要通过支持POE的交换机供电。 因此，在部署AC+AP网络时，不仅需要提前部署网线，而且涉及到的设备也非常多，对用户的网络技术要求较高。
AP是无线接入点，负责发布无线信号和转发无线数据。 无线覆盖是依靠多个AP来实现的。 由于AP的安装方式，AP的天线为内置天线。 AP的安装类型又分为吸顶式AP和面板式AP。 吸顶式AP可以做得更大、性能更强。 面板式AP受其体积和安装位置的限制，其性能、散热、信号覆盖范围都会较差。 有条件的情况下，尽量选择吸顶式AP。
吸顶式AP示意图
面板AP示意图
AC无线控制器（无线接入点控制器）
负责控制AP的所有设置。 对于某些品牌，AC会集中转发数据。 对于某些品牌，AC只会管理，不参与数据转发。 对于集中转发数据的AC来说，AC的性能将成为网络的瓶颈。 一定要选择性能强的空调。 AC和AP的品牌要一致。
普通AC的形状与开关类似
POE交换机
POE（以太网供电）（基于LAN供电系统）
基于网线，可为基于IP的终端（摄像头、IP电话、AP等）提供电源，并在传输数据的同时提供直流电源。 可以减少额外电线的需要并节省成本。 需要注意的是POE的供电标准和供电方式。 供电标准需要与AP支持的标准一致，且供电功率需要大于AP的功率。
POE交换机图
POE系统架构图
POE供电有3种标准：802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）。
不同的标准有不同的供电电压和功率。 POE供电，最好是6类网线入手。
AC+AP组网设备清单
交流：必须的。 有的品牌是硬件AC，有的品牌是软件AC。 软件AC需要安装在主机或其他系统上。
美联社：必须的。 无线性能和覆盖范围取决于它。 性能越高越好。 注意AP和AC必须是同一品牌。
POE交换机：必需。 需要是千兆POE交换机。 需要注意的是，POE协议与AP支持的协议一致。 有些品牌为了节省成本将AC和POE集成在一起，高端产品一般都是独立型号。 也可以是其他品牌。
网关设备：必需，用于接入宽带，不需要释放无线信号，注重网络转发性能。 也可以是其他品牌。
网线：需要，需要提前做好布线，网线至少必须是六类线。施工时保证所用网线的质量。 确保8芯网线全部连接。
柜子：可选。 如果使用的设备较多，则需要配置一个小机柜来安装设备、集成布线和散热。 如果是少量设备，可根据设备的大小和数量安装在弱电箱内。 但为了系统的稳定性，必须注意散热问题。
无线漫游
当使用AP或MESH组网时，多个路由器提供相同的无线信号。 终端实现移动过程中的无缝漫游。 终端自动连接到合适的路由器，漫游时无数据产生。 丢包，或者少量数据丢包。
无线漫游示意图
漫游的前提是无线信号覆盖无盲区。 如果存在盲区，那么当终端移动到盲区时，无法连接无线信号，必须断开网络。 或者处于信号覆盖边缘，即使能连接互联网，但性能却很差。
当终端漫游时，认证方式（例如Radius认证）越复杂，重新认证的步骤就越多，重新连接的时间就越长。 为了加快认证速度，推出了三个与快速漫游相关的标准。
与快速漫游相关的主要标准有 3 个：802.11k、802.11v 和 802.11r。
STA：终端
苹果官网明确说明哪些产品支持802.11kvr协议，但安卓手机品牌较多，部分三星机型有明显标识，普通安卓手机可能不支持。 如果AP支持kvr协议，但终端不支持，可能会导致终端漫游异常。 复杂网络环境下建议不要开启该功能。 网络兼容性和稳定性是最重要的。
结论
WiFi相关知识的介绍到此结束。 这是一个比较笼统的描述。 每个小知识点都可以写一篇文章。 希望对大家了解WiFi技术有所帮助。 当你选择路由器时，你应该更注重技术。 参考。
