于现代人而言，网络如同水与空气那般至关重要，众多人心中所憧憬的理想生活是如此这般的，在此之中，最为关键的应当便是网络了。

【我有一所房子

面朝大海

春暖花开

万兆宽带

快递直达

能点外卖

不还房贷】

在知乎之上，常常能见到诸多朋友存有无线网络范畴的困惑，常见的问题存在这样的状况：为什么无线的质量欠佳，选购什么样的路由器，其穿墙效果才能够好等等。然而，WiFi 的标准到底是什么？为什么大家都声称 5G 相较于 2.4G 要好？购买无线路由器怎样去避开陷阱？我家的无线网络怎样进行设置，才可以达成全覆盖，并且不缓慢不卡顿？

盼望着借由这一篇文，把有关WiFi的基础概念，与之相关的知识点阐释透彻，对WiFi相关知识予以一番普及。文较长，干货极多，提议先收藏而后阅读。后续会持续地更新。本人学识浅薄，必定会有疏忽，甚至存在错误之处，欢迎诸位批评指正。

关于路由器的具体型号推荐，请查阅下面的文章：

WiFi名字的由来

Wi-Fi这个术语，常常被错认为是指无线保真，这类似那种历史久远的音频设备分类，像是长期高保真，它从1930年就开始被采用了，或者是Hi-Fi，这是从1950年开始采用的。就算是Wi-Fi联盟自身，也时常在新闻稿以及文件里使用“ ”这个词，实际上，Wi-Fi一词是不存在任何意义的。

1999年，有几家具备远见卓识的公司联合到一起，组成了一个面向全球的非营利性质协会，这个协会就是无线以太网兼容性联盟—WECA，该协会怀揣目标，要用一种崭新技术，这种技术是无线网络技术，无论产品品牌是怎样的，都要能给用户带去最佳体验。2000年，这个小组选用术语“Wi-Fi”当作其技术工作所专用的名称，并且对外公布出正式名称：Wi-Fi。

无线频率

有一种传输数字信号的方式，它借助电磁波来达成无线传输。当使用网线上网时，存在着实实在在的物理网线。而使用无线上网的状况呢，可以这么去设想，就好像在你的手机、电脑与无线路由器之间，存在着一条（或者几条）虚拟的网线。

主要的无线分类和频率和用途

2.4G于UHF频段开展工作，此频段归属于分米波。2.4G存在极为拥挤的状况，蓝牙工作于该频段，微波炉也在这个频段，（物联网设备同样处于此频段），业余无线电亦处在这个频段，所以在日常的生活当中，2.4G的WiFi所遭受的干扰极为严重。然而2.4G的覆盖范围相较于5G而言要更大，这正是在家庭环境里，可以搜索到左右邻居的无线信号的缘由。能够搜索到的信号基本上都是2.4G信号。

5G在SHF频段展开工作，此频段归属于厘米波，在日常的生活当中，干扰的情况是比较少的，主要的干扰源头是雷达之类的，5G的覆盖范围相较于2.4G而言，要小上许多。

无线于传输进程里，会被不同种材质加以吸收，致使信号发生衰减，这属于无线衰减的主要构成形式。通常来讲，材质的密度越是高，所包含的金属数量越多，在对于无线信号的吸收方面就越为强烈。而能够造成无线信号产生损耗的情况，还涵盖反射，，散射，，折射，，衍射等。

我国房屋之中，多数属于承重墙，是钢筋加上水泥的结构，对于无线信号的损耗极为强大，所以在家庭里边使用的无线路由器，所宣称的穿墙能力，在承重墙跟前是毫无抵抗之力的。

电磁波穿透不同材质的损耗情况

电磁波具备波的属性，又拥有粒子的属性，其在传输途中，碰到障碍物时，会产生穿透现象，会出现反射情况，会引发衍射情形，会导致折射状况，还会造成散射等现象，而我们所连接的无线信号，乃是经过这些繁杂过程以后的综合成果。

802.11标准

IEEE 802.11常被和Wi-Fi混淆，IEEE 802.11是一种无线局域网标准，Wi-Fi是IEEE 802.11标准的一种实现，这两者的区别能被概述。

802.标准制定周期大概是4、5年左右，11标准也是如此，基本在最新一代标准出台之际，上一个标准依旧是当下的主流，是这样的情况。

技术层面并非要即刻去追寻新颖，而是得依据自身实际所需，当前的路由器，主要是WIFI5以及WIFI6，WIFI标准具备向下兼容的特性句号。

802.11标准的发展大事记

现在支持802.11a，802.11b的设备已经非常少了。

WiFi1：802.11b 1999年 2.

WiFi2：802.11a 1999年

WiFi3：802.11g 2003年 2.

WiFi4，WiFi5，WiFi6对比表

2.4G频段信道

关于各个国家针对2.4G频段的支持状况而言，我们国家所支持的2.4G频段范围是从1到13。

每个信道之间的中心频率都是相隔5MHz的整数倍。

部分的终端，无法支持超过11的信道，设置的时候需要注意。

2.信道少致使的4G互不干扰这个情况存在缺失，并且有着诸多民用性质的设备会对2.4G频段进行使用操作，这便实实在在地构成了2.4G信道拥挤的缘由所在。

因此，在2.4G信道里，干扰是极为严重的，不少人的手机常常呈现出无线信号满格的状况，然而实际上压根无法进行上网，缘由便是如此。

工业和信息化部所规定的，处于2.4G频段的，最大功率的情况是，EIRP小于或等于500毫瓦 ，或者，EIRP小于或等于27分贝毫瓦。

在传统的802.11标准里，每20MHz会预留一小部分带宽，这部分带宽能够被绑定成40MHz带宽，以此来增强带宽，然而，2.4G频段当中干扰较大，故而不是很建议去使用40MHz。

2.在4G里，互不干扰的信道是1、6、11 ，可由于2.4G的传播范围宽广，在家中常常能够搜索到众多附近邻居家的2.4G信号，众多信道被大量占用，几乎寻觅不到干净的信道以供使用，并且大多数路由器都能够自行优化信道，所以手动给2.4G设置一个信道的意义并不显著，不会对网络性能起到明显的改善功效。

在5G的使用情形方面，存在着20MHz、40MHz以及80MHz这几种情况，至于具体能够支持怎样的频率，这是由路由器所使用的SOC来决定的。

5G频段信道

我国所予以支持的5G频段涵盖了这些：36，38，40，42，44，46，48，149，153，157，161。

要是买进了日版的电子设备，打算连接5G的无线，那就得把5G的频段，变为日本和中国均支持的频段（36，40，44，48），设备方才能够搜索到5G信号，可以正常连接。存在一些老旧的设备，说不定没办法支持149以上的5G信道，同样需要开展信道调整。

当与路由器的距离处于相同状态时，5G信号相较于2.4G信号而言更为微弱，这是由电磁波的物理特性所决定的，即波长越长衰减越少，并且也更易于绕过障碍物进而继续传播。5G信号频率高且波长短，然而2.4G信号频率低且波长长，所以5G信号在穿过障碍物时衰减更为可观，其穿墙能力比2.4G信号要弱，所有双频无线路由器均存在这样的情形。

下面是，关于2.4G以及5.8G，在自由空间传播的损耗公式，其中F为频率，其单位是MHz，D为距离，其单位是km。

2.4G频段的衰减公式：L1=100+20lgD；

5.8G频段的衰减公式：L2=108+20lgD。

能从以上公式看出，5.8G的衰减相较于2.4G而言是更高的，相应地其覆盖的距离会小一些。2.4G有着怎样的优缺点，5G又有着怎样的优缺点。

若终端如电视之类距离路由器较近，且周围障碍物少，那么建议连接5G，要是终端像手机之类距离路由器很远，且障碍物众多，再依据具体情况则可选2.4G。

无线传播示意图

可以看到墙体对无线的阻隔作用。

无线功率和天线

那些我们所见到的路由器，常常会把【穿墙】以及多个体积庞大的外置天线当作卖点，好多人于购买路由器之际，认为天线数量多，且粗大，还长，信号便会良好。而没有外置天线的路由器信号就欠佳。那么实际上，天线数量的数目对于无线的覆盖究竟有着怎样程度的影响呢？

按照木桶原理，终端的无线速度，是由终端跟路由器的协商所决定，并依据终端的类型，还有无线的衰减等情况，无线终端与路由器之间，最终会协商出一个合适的速率，此协商速率一般会小于路由器支持的最大速率，上限为路由器支持的最大速率，故而单纯提升路由器的无线功率，不一定能够取得良好的效果，并且各个国家对路由器的无线功率都有着严格的规定。

无线功率毫瓦（mW）

属于功率单位范畴，2.4G所具备的最大功率呈现为100mW，5G所拥有的最大功率则是500mw。

无线路由器的消耗功率是相当低的，且其在全国范围之内较严肃紧密地遭受管控，只存在是吻合国家给定标准制作所成的产品，全部产品都是安全性极高能够让人满心放心实施正常使用的可以安全启用，而那些觉得路由器的无线功能存在危险的同学，均是心理层面作出的作用导致的了。

分贝毫瓦（dBm）

无线功率绝对值单位是dBm。

dbm的计算公式 ：10lgP P=无线功率/1mw

0dBm=1mw

17dBm=50mw

20dBm=100mw

如果发射功率P为1mw，折算为dBm后为0dBm。

对于40W的功率，按dBm单位进行折算后的值应为：

把10lg里的40W除以1mw，得出40000，再进行10lg运算，结果是46dBm。

dBi

dBi是用于表示无线天线增益大小的单位，高dBi并非是把WiFi信号进行增强，而是将信号以更集中的方式来发射以及接收，dBi的数值越大，增益也就越高，垂直角度越小，传输距离相对而言就越远。

无线增益示意图等效全向辐射功率（EIRP）

在无线电通信范畴内。有一个常见的概念。它所指的是。卫星或者地面站。于某个指定方向上的辐射力度大小情况，在理想这般的状态之下。其等同于功放的发射力度大小。与天线的增益数值相乘所得结果。一般通常的理解程度上。配置EIRP。也就是配置发射的力度大小。所展现体现出来是的。处于最强点位置的力度大小。其单位是dBW。

EIRP=有效功率+天线增益-天线馈线线路损耗

天线和增益

路由器的天线的作用是收发无线电波。

在无线路由器那儿，所具备的外置天线，较为常见呈现为鞭状全向天线；另一种也属于全向天线来着，那就是内置天线。于室外的基站这类设施上，会用到全向天线以及定向天线。

当天线处于辐射状态时，其与电磁场强度方向相关，通常存在两种极化方式，分别是垂直极化以及水平极化。

水平极化，就因为受到大地磁场存在的影响，所以其损耗是比较大的，故而较少被人采用，而单单就这个极化天线来看呢，通常情况下采用的是垂直极化天线。

在相同功率下，增益越多，天线的定向性越强，定向角度越小。

那个被称作增益值的单位是dbi，是指天线的增益，在最大辐射方向上较之无方向的理想点源而言，所展现出的把输入功率进行放大的倍数。

全向天线的信号强度图，面包圈的样子。

有了增益之后，面包圈呈现出更扁平的状态，进而增加了覆盖的范围，能量变得更为集中，在水平方向上信号更强，抗干扰能力也更强，不过在某些方向上信号出现减弱。

实际上，天线数量是需要跟路由器所支持的MIMO技术做到匹配的，不管它是外置的天线，还是内置的天线。

要是属于2*2的MIMO这种情况，那就仅仅只需2根天线，鉴于好多路由器是2.4并且5G的双频路由器，能够运用独立天线来各自传输2.4G信号以及5G信号，如此一来天线数量就更多一点。

举例来说，像Redmi AX6这样的产品，它具备6根天线，当中2根天线肩负着2.4G相关任务，另外4根天线承担着5G方面的职责。

路由器的摆放位置

鉴于此前的天线，以及无线的特性，路由器放置时，位置应尽可能高些，要尽量置于房间中央，周边遮挡要少，路由器的天线需与地面呈垂直90度摆放，如此这般，水平方向的无线信号才最强，覆盖范围才最广，倘若路由器的天线多于2个，其他天线也能够调整些许角度，以使覆盖更为均匀。

华硕路由器天线示意图MIMO技术

MIMO（ input ）（多输入多输出）

MIMO属于关键技术，能够将无线性能向前推升，此技术在802.11n标准里，首次被提出。

于发送端，采用多天线的MIMO技术，于接收端，同样采用多天线的MIMO技术，如此一来，能够极大地提升信道容量，增强传输的可靠性，增加传输范围，提高吞吐量。

在MIMO之前，存在着SISO，也就是单输入单输出，它是（-Input -）这种形式。

我们于使用网线上网之际，网线乃为一个物理层面的信道。当处于使用无线上网之时，若要网速更快速，便需把虚拟的网线，当作信道，合并至一起实施数据的收发句号。

有一种写法是，MIMO被写成AxB MIMO，其中，A所代表的是发送端那儿的天线数量这个情况，B所代表的是接收端那儿的天线数量这种状况。

MIMO又细分为SU-MIMO和MU-MIMO

SU-MIMO（-User --）（单用户多输入多输出）

具备多用户多输入多输出特点的多重用户输入多数据输出模式，即MU-MIMO ，其中MULTI指多用户 ，INPUT指多输入。

当中，MU-MIMO，能够进一步地提高速率，MU-MIMO于WIFI5里首次被提出。

MU-

2020年1月3日，Wi-Fi联盟采用了新的命名Wi-Fi 6，此命名依据的是802.11ax标准，这样做便于被记忆以及进行推广处理。

Wifi6向下兼容11a/b/g/n/ac

WIfi6的主要功能点

wifi6与wifi5的对比

WIFI6的主要功能增强的特性OFDM与OFDMA的区别

由于WIFI6的理论速度能够达到9.6Gbps，所以它适合那种内网存在大量数据传输的场景，鉴于目前家用宽带主流仍处于1G以内，当WIFI6支持的外网带宽达到10G时，WIFI6才会成为传输过程中的瓶颈，不过WIFI6所带来的新特性，与支持WIFI6的终端相互协作，还是会带来质量更佳的无线体验啦。

CPU和无线芯片

就无线路由器而言，功能的数目以及性能的利害情况，主要交由 CPU 和无线功放芯片来决定。路由器的系统更多地属于给已有的良好状况再添光彩那一类情况。要是去追寻特殊的基于 OS 层面的各种需要，可以去思考那些能够进行刷新系统操作的路由器型号。

CPU

其功能由中央处理器决定，中央处理器会开展大量运算，高端路由器发热量大。

当前，在路由器之上，所主要运用的是高通的CPU，以及博通的CPU，还有MTK的CPU。先前，存在着华为海思的CPU。

拿高通芯片当作例子，高通的WiFi6芯片方案里，最高端的平台是Pro 1200 ，这可以拥有12个空间流，接着依次是Pro 800、Pro 600和Pro 400，它们分别最多能带8、6和4个空间流，具体的规格如下：

的 的拆解图，源自，最重要的就是这个CPU芯片。

无线芯片

高端路由器那种，会与CPU一块配合工作，其被分为是2.4G芯片以及5G芯片这两种，高端路由器它能够采用多个的无线芯片使它们，倍数增加原本的无线带宽。

下图是的 的拆解图，源自

该当中的无线芯片乃是高通所生产的，属于2.4G芯片，具备支持的特性，能够支持802.11ax，其最高速率是。

下头图片里头的那个无线芯片，乃是高通所产的5G芯片，它能够支持802.11ax，还可以对4x4 MU-MIMO予以支持，其具备80MHz。

路由器的芯片拓扑图

MESH技术

MESH分布式技术，于路由器之间，造就一种网状网络，各异接入点能够将星状、树状、串联以及总线方式，予以混合进而构成一整体的网状网络。在此较大网络里，不但SSID统一，无线设备还能够自行寻觅信号表现最佳的节点来开展连接以传输数据，用户手持设备于不同节点来回穿梭之际连接呈现无缝切换状态。

针对于大面积的无线覆盖而言，MESH具备着部署简略不繁杂、灵活多变可调整的特性，与此同时还能兼顾到整个网络的漫游体验。然而，大部分产品所进行的MESH组网操作，均是需要占用无线带宽资源的，为了能够达到更为优质的使用体验，处于最佳的一种状态应该是采用有线方式来进行MESH组网操作，亦或是从中筛选出三频路由器来使用，其中三频路由器设有专门用于无线MESH组网的频段，如此一来终端设备的网速便不会遭受影响，从而体验也会变得更好一些。

MESH组网适合同时满足下面需求的用户

1、所需的无线覆盖区域面积要超过100平米，又或者在覆盖的范围当中存在着数量众多的承重墙。

2、装修的时候，没有预留网线

3、需要良好的无线漫游体验

MESH联网示意图

体现MESH组网的示意图，关于MESH组网的方案，要查看我的文章，那是有关AC+AP的介绍，且单独涵盖AC+AP的介绍。

针对大户型，复式建筑，别墅，酒店，商场以及企业而言，需用多个路由器予以覆盖，且要有良好的漫游体验。此时，最佳体验即为AP方式组网，搭配AC实施统一管理。AC可是独立硬件，也可借助软件达成。部分品牌的产品，凡是数据皆得由AC处理，AC的性能决定着整个网络的性能。有些品牌的产品，AC仅发挥管理作用，并不进行数据转发。AP得配合支持POE的交换机来供电，因而在部署AC+AP的网络之际，不但要预先布置网线，而且涉及的设备不少，反倒对使用人的网络技术要求蛮高。

AP是用于释放无线信号、发挥使无线数据得以转发作用的无线接入点，其无线覆盖范围需依赖多个AP来达成，AP因安装方式致使其天线皆为内置天线，AP的安装类型包含吸顶式AP与面板式AP，吸顶式AP能够做得较大且性能更强，面板式AP由于受限于体积以及安装位置，在性能、散热、信号覆盖范围等方面都会欠佳一些，只要条件许可，应尽可能选择吸顶式AP。

吸顶式AP示意图

面板式AP示意图

AC无线控制器（ ）

AP的所有设置由其负责控制，有的品牌中，AC会进行数据的集中转发；有的品牌里，AC仅作管理，不参与数据转发工作。对于那些集中进行数据转发的AC而言，AC的性能会成为网络里的一个瓶颈，故而一定要挑选性能强劲的AC。AC与AP的品牌必须保持一致。

常见的AC与交换机的形状类似

POE交换机

POE（Power Over ）（基于局域网供电系统）

在基于网线的情形下，能够针对基于IP的终端开展供电工作。这些基于IP的终端具体涵盖摄像头、IP电话、AP等，于此过程中，当在进行数据传输之际，还能够实现直流电的供电操作。经由此种方式，能够削减额外的电线需求，进而达成节省成本的目的。在此特别需要留意的是，POE的供电标准以及供电功率方面的情况，其供电标准务必与AP所支持的标准保持一致，而供电功率必须要大于AP的功率。

POE交换机示意图

POE系统架构图

存在着三种标准，分别是POE供电的802.3af（PoE） ，还有802.3at（PoE+） ，以及802.3bt（PoE++）。

存在着不一样的标准，其供电的电压是不同的，功率也是不一样的。如果采取POE供电方式，那么最好是以6类网线开始起步。

AC+AP组网的设备清单

AC：有的品牌是硬件AC，有的品牌是软件AC，这是必须的，软件AC需要安装在一个主机上，软件AC也需要安装在其他系统上。

AP :必然得是它来保障无线的性能以及覆盖范围了，性能需得越高越好，要留意AP跟AC必定得是同一品牌。

POE交换机，其必须得是：千兆POE交换机，要留意POE的协议同AP所支持的协议保持一致，有些品牌有将AC与POE集成起来，这样能够节省费用，高端产品通常都是独立型号，它可以属于其他品牌。

这个设备是网关设备，它的作用是接入宽带，它不需要释放无线信号，它注重网络转发性能，它可以是其他品牌的设备。

网线而言，必然得提前去做布线工作，网线要至少达到6类标准，要保证施工过程里网线的质量，并且要确保网线的8芯全部都能够实现连通。

对于机柜而言，并非是绝对必要的，倘若所使用到的各类设备数量众多，那就得配备一个型小的机柜，其用途在于用以安置设备，实施综合布线以及进行散热处理。要是设备数量较少，依据设备自身的大小以及数量情况，能够安装在弱电箱之内，然而为了确保系统的稳定运行，务必要格外留意散热方面的问题。

AC+AP方式组网的方案和产品选型，欢迎查看，收藏我的文章

无线漫游

于采用 AP 方式组网之际，多个路由器呈现出同一无线信号，终端于移动进程之中，达成无缝漫游，自动连接至适配的路由器，漫游期间未出现数据丢包现象，或仅有少量数据丢包。当以 MESH 方式组网之时，情况亦是如此，多个路由器给出一个相同无线信号，终端于移动之时，实现无缝漫游，自动连接到适宜路由器，漫游时不存在数据丢包，或存在少量数据丢包。

无线漫游示意图

若是存在无线信号覆盖的盲区，那漫游的前提便不成立，当终端移动至盲区时，就无法连接无线信号，必然处于断网状态，或者处于信号覆盖边缘，即便能联网，性能也十分糟糕。

终端于漫游之际，越是繁杂的认证方式，像认证这般，所需重新认证的步骤就越多，而重新连接所需的时间也就越长。为能加快认证速度，有3个关乎快速漫游的标准被推出。

和快速漫游相关的标准，主要存在着三个，分别是，802.11k，802.11v，802.11r。

STA：终端

关于苹果官网，其清楚地说明了何种产品支持802.11kvr协议，然而安卓手机品牌繁杂众多，三星的某些具体型号有着明晰的标识，而一般的安卓手机很可能是不支持的。要是AP开启了对kvr协议 的支持，可终端却不支持之时，就有可能引发终端的漫游存在异常。就这个功能而言，在复杂的网络环境当中，建议不要开启。毕竟网络的兼容以及稳定是最为重要的。

结束语

相关于WiFi的知识已完成介绍 ，这属于相当具有概括性的那种描述啦 ，每一个细小的知识要点 ，均能够撰成一篇文字 ，期望对各位去了解WiFi技术能产生辅助之功 ，在您着手挑选路由器之际 ，能增添一些技术层面的参考依据。

对于那些对网络设计有着兴趣的伙伴，对于那些对视频监控有着兴趣的伙伴，对于那些对智能家居有着兴趣的伙伴，对于那些对家庭影院有着兴趣的伙伴，欢迎通过付费咨询这种方式（知乎官方渠道），或者通过私信进行交流。

路由器选型参考

2022年无线路由器选购指南

2022年无线路由器选购指南（500元以内）

2022年小米路由器推荐

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网络相关产品，有无线路由器推荐，有无线路由器在500元内的选购内容，有小米路由器相关介绍，还有网线选购指南。

网络方面的方案有，AC加上AP这种方案，还有MESH方案，另外有光猫桥接的设置，以及AC + AP方案跟MESH方案的对比。

知识方面进行科普之手机在选购时候的知识汇总所涵盖、囊括的内容，关于无线知识，用单一文章就能够完全弄清楚明白，并且对WIFI6技术作概括讲述。

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