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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:
到了802.11ax,最多可以支持到8流。Wi-Fi联盟将其包装为Wi-Fi 6,也不再搞过渡版本了。但你的路由器到底能支持到几流,还要看厂家具体的实现。
有效子载波数量:802.11系列协议对子载波的划分越来越细,可支持的信道带宽越来越大,这两点促使有效子载波数量不断增加。
如下表所示,802.11n可支持最大40M信道带宽,802.11ac则能支持160M带宽,因此有效子载波数量翻了4倍有余。
各Wi-Fi协议版本支持的载波带宽和有效子载波数量
到了802.11ax,同样最大支持160M信道宽度,但子载波间隔却仅为之前协议的1/4,从而最大支持的子载波数量相比802.11ac又翻了4倍。
调制阶数:802.11ac最大支持256QAM,调制阶数为8,也就是每个符号可同时携带8个比特的数据。
各Wi-Fi协议版本支持的调制阶数
802.11ax则最大支持到1024QAM,每个符号可同时携带10个比特的数据,比前一代提升了25%。
MCS和码率:协议定义了多种调制方式和码率的组合,就是调制编码策略(Modulation Coding Scheme, MCS)。
各Wi-Fi协议版本支持的MCS
调制阶数越高,码率越高,抗干扰能力也就越差。因此在无线信号强度足够,且干扰很小的时候,高阶MCS才能发挥作用。
符号长度 + 符号间隔:在802.11ac及以前,单个符号长度3.2微秒,符号间隔是0.8微秒,但也支持0.4微秒。我们计算峰值速率当然用短的间隔,因此802.11ac的符号长度+符号间隔为3.6微秒。
各Wi-Fi协议版本支持的符号长度和符号间隔
到了802.11ax,符号长度成了12.8微秒,间隔长度为至少0.8微秒,两者加起来就是13.6微秒。
这个值虽远高于之前的协议,看似吃了亏,但802.11ax在其他方面非常优秀,速率还是对前辈形成了碾压之势。
把上述多个表格中的数据带入公式计算,采用该协议可支持的最高阶调试方式及码率,符号间隔使用最小值,先不考虑空间流数,单流的计算结果见下表。
各Wi-Fi协议版本支持的单流速率
不同无线路由器Wi-Fi峰值速率的支持能力不同,主要体现在2.4G和5G这两个频段可支持的带宽,以及空间流数。
2.4GHz通常最大支持到40M带宽,5GHz频段可最大支持160M带宽,再根据协议版本的不同,以及空间流数的不同,把两个频段能支持的峰值速率加起来,就是路由器官方宣传的峰值速率了。
各型号路由器支持的峰值速率
上图是我根据路由器的标称速率,来估计2.4GHz和5GHz这两个频段可支持的信道带宽以及流数,并对速率计算进行了验证。
举例来说,对于AC1200,其中的AC是指它最高可以支持到802.11ac协议(Wi-Fi 5),2.4GHz频段只能使用802.11n ,支持2x2 MIMO,速率可达300Mbps,5GHz频段也是2x2 MIMO,速率为867Mbps,总和为1167Mbps,就按照1200M来宣传了。
对于AX5400,其中的AX是指它最高可以支持到802.11ax协议(Wi-Fi 6),2.4GHz频段支持2x2 MIMO,速率可达573.6Mbps,5GHz频段可支持160M信道带宽及4x4 MIMO,速率为4804Mbps,总和为5377.6Mbps,就按照5400M来宣传了。
4. 家用Wi-Fi组网指南
话说在远古时代,我出差亚非拉时总是有一种焦虑感,唯恐入住的酒店或者宿舍没有网络或者没有Wi-Fi,因此必随身携带插线板,网线和一个便携式路由器。近几年发现Wi-Fi几乎已经无处不在了,这套装备也逐渐蒙上了厚厚的尘土。
这个便携路由器,直接插上网线啥都不用管就能用了,家里也曾使用过的多款路由器,大部分也都是直接插上电源,用手机简单配置下就成。至于用的是啥工作模式和组网方案,并没有特殊关注。
近期,我拿出了尘封已久的便携路由器研究了下,发现事情并没有那么简单。为了达到更好的覆盖效果,路由器之间可以灵活组网,有多种工作模式。了解了这些原理之后,在家庭网络覆盖规划时,就能做到成竹在胸。
4.1. 两个基本概念
SSID
SSID的全称是Service Set Identifier,翻译成中文就是服务集标识。这个概念看似高大上,其实就是Wi-Fi信号的名称。
无论在哪里,只要用电脑或者手机一搜,必然能看到一连串的Wi-Fi SSID以及它们的信号强度。这些Wi-Fi信号可以是加密的,也可以是不加密的。
电脑搜到的SSID列表
这就是SSID的核心功能:将一个无线局域网(WLAN)分为几个需要不同身份验证的子网络,每一个子网络都需要独立的身份验证,防止未被授权的用户进入本网络,一般的家庭组网都会设置密码。
SSID名称示意
一般的双频路由器都可以把2.4GHz和5Hz这两个频段分为两个SSID,但这可能会造成困惑,经常出现连接2.4GHz频段的SSID,难以切换到5GHz的情况。因此很多路由器也支持双频合一,系统自动设置信号切换门限,用户无感知。
网段
局域网内的每个手机或者电脑都有一个IP(Internet Protocol,网络层协议)地址用于相互通信,我们常见的格式(IPv4)由32位0或者1组成。
32位二进制IP地址的格式大体如下:
11000000101010000000000000000001,可是这看起来一点都不直观。
于是我们把它分为四段:
11000000.10101000.00000000.00000001,这还是不够直观。于是我们把它转换为十进制:192.168.0.1,这下终于看着顺眼多了。
为了方便管理,我们把IP地址分为两部分,网络前缀和主机地址。网络前缀标识了一个网络,也称为网段,主机地址用来标识该网络内部的每一台设备。
IP地址示意
如上图所示,该地址前三段的“192.168.0”为网络前缀,最后一段的“123”为主机地址。最后的主机地址中8位二进制数字的范围是0~255,0和255作为特殊用途,实际可用的范围是1~254。
子网掩码用一连串的1来表示IP地址中哪些位是网络前缀。在上图的例子中,IP地址的前三段24位都是网络前缀,掩码标记为
11111111111111111111111100000000(不用数,24个1),同样分为4段再转换为10进制,就是255.255.255.0,也可以附在IP地址的后面,写作192.168.0.123/24。
IP地址和子网掩码设置示意
同一网段内部的设备可以相互通信,不同处于网段的设备,需要通过路由器的路由功能进行转发才能互通。家庭网络中的设备不多,在组网时建议尽量让所有设备处于同一网段下,方便相互访问。
网段间通信示意
上图仅用网线连接的PC电脑来作为示例,实际上每个网段都可以通过有线或者无线方式来接入,设备也不限于电脑,手机,音箱,摄像头,门铃等可以联网的设备都是可以的。
4.2. 路由器的工作模式和组网
无线路由器的工作模式众多,大体可分为路由模式和AP模式。AP模式又可以细分为AP模式(套娃),中继模式,桥接模式及客户端模式。
基于这些基本的工作模式,多个路由器之间可以形成AP+AC,以及Mesh这两种组网方式,达到无缝覆盖,自动漫游的效果。
路由器的工作模式和组网示意
4.2.1 路由模式
绝大多数无线路由器都工作在这种模式之下,同时使用了路由器的无线接入功能和路由功能。
最常见的用法是,路由器WAN口连接入户光猫,并设置PPPoE拨号上网并提供各种路由及安全防护功能。为了熊孩子的未来,上面还可以配置多种上网管控策略,如IP地址,网址,应用访问的限制等。
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