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wifi怎么用(无线路由器及Wi-Fi组网指南)
路由器,速率,频段wifi怎么用(无线路由器及Wi-Fi组网指南)
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
很多朋友想了解关于路由的一些资料信息,下面是小编整理的与路由相关的内容分享给大家,一起来看看吧。很多朋友想了解关于wi-fi的一些资料信息,下面是小编整理的与wi-fi相关的内容分享给大家,一起来看看吧。
如何使用wifi(无线路由器和Wi-Fi网络指南)
一眨眼的功夫,死人就这样了。经过几个月断断续续的更新,无线路由器和Wi-Fi的引入终于告一段落。
其实这个话题下还有很多很多没有涉及到的东西。然而,生命是有限度的,但生命是没有限度的。我们只能暂时把笔放在这里,然后继续后续的原点。
接下来,正文开始。
1. 什么是无线路由器?
5G时代,手机套餐包含的流量越来越多,单价越来越便宜。即便如此,也很难毫无顾忌的刷剧。
家庭宽带,按带宽收费,流量不限。可以通过无线路由器转换成Wi-Fi信号,全家共享,连接各种智能家居。
无线路由器
所以,把无线路由器称为家庭的数据中枢一点也不为过。
无线路由器这个名称可以分为两个关键词:无线和路由。理解了这两个字背后的技术原理,再来理解无线路由器。
无线就是我们常说的Wi-Fi。无线路由器可以把家庭宽带从有线转换成无线信号,所有设备只要连上自己的Wi-Fi就可以愉快地上网。此外,这些设备还组成了无线局域网,本地数据可以高速交换,不受家庭宽带带宽的限制。
比如很多人家里都有智能音箱,可以用来控制各种智能电器。当你说“小x,小x”并打开电视时,音箱其实是通过局域网找到电视并发出指令,不需要联网;而如果让它播新闻,就得通过互联网获取数据。
前面提到的局域网,也叫内网,在路由器上表现为LAN(局域网),所以Wi-Fi信号也叫WLAN(无线局域网);我们要访问的互联网,也叫外网,在路由器上用WAN(广域网)来表示。
无线路由器接口示意图
在内网中,每个设备的IP地址是不一样的,称为私有地址;外网所有设备共用同一个公有地址,由中国电信联通等宽带运营商分配。
路由器是内部网络和外部网络之间的桥梁。上面提到的IP地址转换和包转发就是路由器的路由功能。
也就是说,路由器是家庭网络的枢纽,所有设备的数据都要经过它的转发,才能相互访问或到达外网,也就是说且一人守之,万人不得。因此,全功能路由器也被称为“家庭网关”。
无线路由器网络示意图
2. Wi-Fi的关键技术
无线路由器的无线接入功能就是前面提到的无线局域网(WLAN)。目前WLAN只有Wi-Fi是主流技术,可以认为两者是等价的。
Wi-Fi经过Wi-Fi联盟的技术认证和商标授权。在实践中,Wi-Fi经常被写成WiFi或Wifi,但这两种写法都不被联盟认可。
Wi-Fi联盟标志
Wi-Fi联盟(全称:国际Wi-Fi联盟,英文:Wi-Fi Alliance,简称WFA)是以Wi-Fi为商标的商业联盟。负责Wi-Fi认证和商标授权,总部位于美国德克萨斯州奥斯汀。
Wi-Fi,一个朗朗上口的名字,被普遍认为是无线保真的缩写,其实是误解。只是一个没有实际意义的简单名字,当然也没有全称。
Wi-Fi背后的技术标准是由美国电气和电子工程师协会(IEEE)开发的802.11系列协议。
IEEE:电气和电子引擎协会
2.1 wi-fi协议的发展
从1997年第一个版本开始,802.11系列协议不断演进,出现了802.11a/b/g/n/ac等版本,支持的上网速率也不断提高。目前最新的协议版本是802.11ax,也就是近年来发展迅速的Wi-Fi 6。
IEEE 802.11系列标准的发展,从第一代到第六代
在最初的很多年里,虽然Wi-Fi发展了一代又一代,但世界上并不存在几代Wi-Fi的说法。仅仅使用802.11的协议号后面跟着几个字母,对普通用户来说是非常不友好的。
直到2018年,Wi-Fi联盟才决定以更简单易懂的Wi-Fi 6推进下一代技术标准802.11ax。上一代的802.11ac和802.11n变成了Wi-Fi5和Wi-Fi4。至于更早的技术,反正也没人关注,没必要再造马甲了。
Wi-Fi 6诞生后,Wi-Fi 5应运而生。
2019年9月16日,Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划。从此,Wi-Fi 6的名字就传遍了全世界。目前新发布的设备已经基本支持Wi-Fi 6。
Wi-Fi 6认证标志
2.2.使用的Wi-Fi频道和频段
Wi-Fi主要工作在2.4GHz和5GHz两个频段。这两个频段称为ISM(工业科学医疗工业,科学,医学)频段,只要发射功率符合国家标准要求,就可以直接使用,无需授权。
ISM频段在不同国家是不同的。
2.4GHz作为世界上最早的ISM频段,频谱范围为2.40 GHz至2.4835 GHz,总带宽为83.5M。
我们常用的蓝牙,
ZigBee,无线USB也工作在2.4GHz频段。此外,微波炉和无绳电话使用的频段也是2.4GHz。甚至,有线USB接口的内部芯片在工作时,也会发射2.4GHz的无用信号,造成干扰。由此可见,2.4GHz上同时工作的设备众多,频段拥挤不堪,干扰严重。当万家灯火,你和楼上楼下的邻居在用Wi-Fi愉快上网的时候,路由器却在背后默默地挑选信道,协调干扰。
Wi-Fi把2.4G频段上的83.5M带宽划分为13个信道,每20M一个。注意这些信道是交叠的,本来只能放下3个,现在却硬生生地挤进去了13个,相互之间的干扰难以避免,只能尽量减轻,大不了大家速度慢一些,排队轮着用。
2.4G频谱及信道(第14信道在国内是不允许使用的)
信道交叠到什么程度呢?由下图可以比较直观地看出,在这些信道里面,只有1,6,11或者2,7,12,或者3,8,13这三组是完全没有交叠的,可见2.4GHz频段的拥堵程度。就好比一条很窄的路,上面通行的车却很多,堵车频频,势必造成通行速度的下降。
2.4G不交叠的信道分布
到了802.11n,用户可以使用40M的信道,但2.4GHz频段依然只有83.5M的总带宽,就只能容纳两个信道了。因此只有在夜深人静网络空闲的时候,单个用户才有可能使用40M信道,加之来自隔壁老王家的干扰,802.11n的高速率很大程度上难以达到。
2.4G 40M带宽信道
如果说2.4GHz频段是羊肠小道的话,5GHz频段无疑就是康庄大道了。
5GHz频段的可用范围是4.910GHz~5.875GHz,有900多M的带宽,是2.4G的10倍还多!这段频谱过于宽了,不同国家根据自身情况,定义了Wi-Fi可以使用的范围。
比如,在中国5GHz频谱共有13个20M信道可用作Wi-Fi,连续的20M信道还可以组成40M,80M,甚至160M信道。
中国5G信道分布图
5GHz的带宽大,上面跑的的设备少,用起来自然速度快,干扰小。因此,如果想要家庭网络达到良好的速率体验,可用考虑用5GHz来进行全屋覆盖。
然而尺有所短,寸有所长,5GHz虽然带宽大干扰小,但是信号传播衰减快,还很容易被阻挡,穿墙能力很弱。
2.4G和5G Wi-Fi信号的穿透损耗
因此,跟2.4GHz相比,5GHz信号通常要弱得多。至于它们到底各能覆盖多少米,这个由于路由器的天线增益,接收灵敏度,家里墙体和障碍物的分布,以及个人期望达到的上网速率都有关联,很难具体给出。
如果仅考虑到家里的各种智能家居的联网,2.4GHz的覆盖和容量通常就够用了。但如果需要高速上网,最大化发挥家庭宽带的价值,就必须依靠5GHz才能实现。
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