如何让WiFi提速?这也许是每个使用WiFi的用户最多提到的问题。你有没有抱怨过:为什么明明我买的是200M的宽带,连有线电脑也能跑到200M的速度,但是我手机WiFi速度却不超过50M?。。。。。。 这个问题不是简单的一篇文章就能解释清楚的。本文的目标是向您阐述WiFi是如何工作的,从而帮助您通过一些手段提高WiFi速度。 注意:下文我会使用无线设备来指代无线路由器AP,使用客户端设备来指代手机电脑智能家居等连接设备,使用速度来指代无线设备和客户端设备之间的协商传输速率。 当我们要解决WiFi提速这个问题时,需要通过一系列问答引出最终解决方案。 你的客户端是什么类型的?(手机、笔记本、平板、扫描枪、智能机器人等等) 你的网络设备支持N(WiFi4)还是AC(WiFi5)亦或者是AX(WiFi6)? 你的网络设备有多少天线?是1X1还是2X2或者是3X3? 现场有做过频谱扫描么? 信道的占用情况是怎么样? 干扰情况如何? 客户端主要是连接2。4GHz还是5GHz? 通道有多宽?20MHz、40MHz或80MHz? 回答了上面这些问题,我们才能得到让WiFi提速的准确答案。听起来似乎有点复杂,我们展开了解一下吧! 很多人简单地认为,买一个比家用路由器更强大的企业AP就可以提高WiFi速度了。这其实是一个显而易见且反复出现的错误认知,因为WiFi的速度很大程度上取决于客户端设备的性能和周遭的网络环境。 调制技术(MCS) WiFi速度取决于无线设备和客户端通信的协商速率、技术因素(可以通过无线设备进行配置修改)以及环境因素。 其中,无线设备和客户端的协商速率主要受到调制技术(MCS)和客户端设备性能的影响。这两者间的传输速率在连接过程中会不断的自动协商,协商速率直接与无线设备和客户端所支持的WiFi标准和它们之间的距离有关。 客户端和无线设备支持的WiFi技术越新,就意味着他们可以使用更复杂的语言和更快的速度去协商沟通。而这种更复杂的语言就是我们所说的调制编码索引(简称为MCS)。这也引出了一个重要设备参数WiFi标准。 目前市场上的客户端主要采用以下三个标准: 1。N标准(WiFi4)支持8个MCS索引 2。AC标准(WiFi5)支持10个MCS索引 3。最新的AX标准(WiFi6)支持12个MCS索引 使用的索引越多,接收到的信号也就越好。 和无线传输速率相关的客户端性能就是天线数量。虽然你买的无线设备可能有很多根天线,但是目前主流的客户端都只有两根传输天线2X2甚至1X1的,所以购买客户端时也一定要天线数量,不要再让无线路由器背锅了。 与客户端性能同样重要的是无线设备和客户端之间的距离,距离越远,接收到的信号越弱,就需要用越简单的语言来理解(解调)接收到的信号(使用密度越小的MCS)。此外,如果有障碍物遮挡,无线射频信号更加会被大大地减弱衰减。 下图说明了这个过程: 图示使用了2X2WiFi4标准的移动客户端 如上图所示,假设我们使用了一个802。11nWiFi4有两根天线(2X2)的手机,根据上面的知识,这个手机只支持8个MCS索引,我们用8种渐变色来表示。当手机靠近AP,可以接收到最强烈的信号,即暖色区域,此时MCS指标是最好的。同样当手机远离AP,只能接收到较弱的信号,即冷色区域,此时MCS指标最差。 这个手机使用了2X2天线、20MHz信道宽度,理论最高速度可以达到144M,如果使用40MHz则最高可达300M。实际场景中,由于WiFi是半双工通信,实际速率大约只有理论速率的一半多。因此,20MHz的实际吞吐量大约在70M,40MHz的则为150M。又由于2。4GHz频段干扰非常多,所以即使你购买了昂贵的无线设备,在2。4G频段内也很难运行到50M以上的速度。 如果手机只有1X1的天线,即使离无线设备非常近,20MHz信道宽度的最大速度也只有6572M,算上衰减,大概只有30M的速度。另一个经常被忽略的细节是,即使用了802。11ac(wifi5)的手机,在链接2。4GHz频段的时候也只会协商到N(调制方式仅为64QAM),因为ac标准中的256QAM是较高的调制技术,仅适用于5GHz。所以为了提高WiFi速度,尽量选购支持WiFi5和WiFi6的手机,并且让它们运行在5GHz的无线频段中。(可以通过路由器或者AP单独设置5GHzSSID)。 注意:这些示例中使用的值可以在下面的链接中找到,链接中的表包含不同WiFi标准所对应的MCS索引。 干扰影响(SNR) 通过上面的图,我们能看到MCS还取决于信噪比,什么是信噪比呢? 信噪比是信号与背景噪声之间的关系。WiFi通信会受到各种WiFi或非WiFi的信号干扰,几乎所有电子设备,如微波炉、无线电广播、蓝牙耳机、无线音箱、无线摄像头、电子玩具等都会对其产生干扰。 注意:通过ubiquiti的airtime功能可以看到每个站点客户端在WiFi网络上占用时间百分比。 我们可以把传输环境比喻做一间教室,所有相互竞争的信号相当于每个学生发出的声音。在这个环境中,如果每个人都在同一时间说话、不遵守秩序,那么沟通会变得非常困难,这就迫使学生发出简单、重复的声音让彼此能听到。实践中就是客户端和无线设备在干扰大的环境中,只能使用简单的调制解调技术,并且产生非常高的数据重传率。 如果你想让无线设备穿墙和客户端通信,就类似教室内的人想要和教室外的人通话,这需要通过更大的吼叫声以及重复、高频次的吼叫才能相互进行通话,这样会对教室内的人造成更大的干扰,沟通质量很差。所以不要相信任何穿墙王!!!他们就是捣乱教室的坏学生。环境中的信噪比对WiFi速度有很大影响,而信噪比又由客户端的信号接收和发射好坏决定。 信道宽度 另一个吊诡的细节是,有时,性能较差的家用无线路由器的传输速率竟然比商用设备还要高很多。这是因为部分家用无线路由器默认设置了更大的信道宽度,比如2。4GHz设为40MHz,5GHz设为80MHz,这使得用户在网络测速上能跑到更高的速度。这虽然看起来还不错,其实是一种非常糟糕的做法! 使用的信道宽度越大,监听性能就越差,干扰和噪声也就越大,传输范围也就越小,尤其是在有多个无线设备的业务环境中,相互会造成较大的干扰。此外由于单个客户端的需求很少有要求超过100M的速度,因此在实际环境中使用较宽的信道只会损人不利己。即使你在测试中看到更高的测速,但是由于重传率高反而会导致更高的延迟。经过实际测试,2。4G推荐使用20MHz信道宽度,而商用设备往往会默认设置这个较小的信道宽度。 此外需要意识到,一个2X2的终端设备在5GHz环境下使用80MHz的信道宽度,理论速率可以达到700860M,实际环境为500M上下。如果是3X3的设备,比如MacBookPro,结合UniFinanoHDAP(4X4MUMIMO),理论可以达到1G,测速几乎可以达到600M,如下图所示。 MacBookPro使用UAPnanoHD的链接通信速度 很显然WiFi不像大多数人想的这么简单,有很多我们没办法改变的客观条件,比如传输介质导致无线衰减和环境噪音等。但我们还是可以通过技术配置和设备采购去提升WiFi体验。比如选择合适的无线设备和终端设备、减少环境噪声、不隔墙传输、使用合理的信道宽度、减少2。4GHz网络传输、合理设置传输信道(2。4GHz通常分别设置1,6,11信道)。这样才能有效提高WiFi速度。