现代人都离不开手机，更不用说Wi-Fi了。很多同学经常抱怨家里的Wi-Fi不好用，玩游戏、看视频卡顿、慢。针对大家常见的问题和市场上的各种“谣言”，今天我们特地请来了阿里工程师一超为大家做一个全面的梳理和分类，希望每个同学都能享受到如丝般顺畅的Wi-Fi体验。前言归属网络是出口宽带到终端的一个完整环节，分为以下几个部分。出口区：电信运营商入户线路最终通过以太网网线下送到入户侧，包括入户光纤（PON）终端和出口路由器。业务【公网】IP地址转换翻译）PPPOE拨号、安全访问控制等功能。核心区：该区域是所有网络设备互联的中心点，是家庭网络的骨干通道。通常是路由器或交换机，实现网段路由互通、DHCP、上网行为管理、限速和安全等功能。还提供与有线设备直接互联，提供大流量输入输出能力，如家庭NAS、监控录像机、服务器连接等接入区：是网络最面向用户的区域，但是是网络的边缘设备，实现与终端（手机、电脑、IOT设备等）的互联功能，通常是无线路由器（AP）和交换机有线口。参考上图，网络是一个整体工程，以上任何一个环节出现瓶颈都会影响“感觉”。从以往处理过的咨询问题来看，90%都与Wi-Fi信号质量有关，所以在此与大家分享Wi-Fi信号端的通用技术原则和优化方法，快速提升Wi-Fi信号质量。Fi质量的目标。具体的设备配置方法可以对应同学们购买的各个无线路由器（AP）的说明书。Wi-Fi网络故障症状一：断网、丢包、卡顿、速度快慢、抖动大、不稳定。简要分析：从客户端的角度来看，网络质量的诊断直接体现在协商率上：因为协商率是根据信号值、噪声、干扰、重传率等一系列射频参数综合反映的.故障如下图（网络速率不稳定，1分钟内波动较大）。症状二：网速很慢。虽然扩容购买了高外线带宽，又购买了大功率无线路由器，但速度依旧没有提升。简单分析：问题出在Wi-Fi信号上。一些无线路由器厂商大力宣传自己的产品发射功率大、可以穿墙，却忽视了终端发射功率回传能力和漫游切换等问题。由于无线路由器发射功率大，信号强，距离路由器较远的终端接收信号显示为满，但距离或阻塞已超过终端自身发射功率回传的功率范围。如下图所示（信号接近满，但协商速率只有13Mbps）。症状三：手机虽然在A卧室，但经常连着远处B卧室的路由器。虽然屏幕上显示有信号，但实际使用中网速“急”。简要分析：发射功率过大，家中安装多个无线路由器（AP）时，基本会出现终端卡住，无法漫游的现象。如下图（蓝色为当前连接AP），电脑没有连接信号尽量靠近自己的无线路由器。Wi-Fi信号优化原则1、适当降低无线路由器的发射功率（17db，50mw），参考室内通信半径为8-12米。1、双向通讯：只需建设一座城市广播基站发射塔即可覆盖全市，只需一台村村喇叭即可覆盖全村。它的核心优势是单向通信。当我们需要双向通信时，比如手机通话，需要将手机MIC采集到的声音进行采样压缩成无线电信号返回给通信基站。这时候就要受制于手机的功率，也就是有效传输距离。由于手机的发射功率相对较小，移动运营商需要大量具有蜂窝覆盖的通信基站。目的是接收终端的有效反馈，实现有效的双向沟通??。Wi-Fi也是一种空中媒介通信技术，道理也差不多。当通信双方的功率不匹配时，会导致Wi-Fi使用过程中频繁中断、速度慢。因此，Wi-Fi路由器必须与终端电源的有效工作容量相匹配。建议配置传输范围14-17db。双方达成100%利率协商。反之，Wi-Fi路由器功率越大，传输距离越远，终端连接率越低，通信质量越差。根据中国国家标准，室内Wi-Fi发射功率上限为20db（100mw）。功率参数对照表如下：2.蜂窝设计：根据原理，无线电通信的双方距离越近，双方可协商的带宽就越高。目前广泛使用的5GHZWi-Fi协议主要工作在5.2GHZ~5.8GHZ频段，可以调制高达1.3Gbps的理论通信带宽。主要针对室内SmallCell场景设计。另外，考虑到手机天线和外观、电池寿命、功耗等，市面上大部分手机的功率都在10-14db左右，如下图。笔记本电脑英特尔Wi-Fi网卡大多在12-14db范围内。3、通信距离：以iPhone6为例，Wi-Fi5GHZ频段在室内环境中没有任何遮挡。全速协商速率下通信距离为8-12米，保持连接通信距离为70-90米。2、减少无线路由器的数量，选择一个合适的房屋中心点，安装在天花板或桌面上，保证终端与路由器之间的视线无遮挡，最多能穿过一堵墙.1、选择好位置：有条件的话，尽量安装在天花板上或者放在桌子上的高处。即保证覆盖质量，节省占地面积。如果对美观有要求，可以购买符合装修风格的路由器，也可以自己刷漆。避免干扰：远离强磁场0.5米（微波炉、电磁炉、高压设备、大屏幕电视等）。避免遮挡：不要将路由器藏在弱电箱内，尤其是金属箱或木柜、衣帽间、储藏室、角落或地面上。2、完善的网络接口：100%无死角，高品质全速Wi-Fi基于每个房间完善的有线接口。虽然通过无线桥接等方式进行扩展，但通信质量会牺牲很多。3、减少设备：无线路由器数量越多，终端漫游、掉线、重连的概率越高。这与协议冲突（如DHCP覆盖冲突、同频干扰等）成正比的概率也相对增加，网络架构会变得更加复杂，因此应尽可能减少设备数量,道路越简单越好。4、无线中继：弱电网端口不完善的大户型（大别眼），为了减少施工影响室内视觉影响，我们可以选择“桥接中继”或MESH方式，方便部署，但在使用解决方案时比如relayMESH，使用无线网桥互联，在使用上不会那么“爽”。原因很简单也很容易看出，每一个连接都会有带宽损失，最终会降低整体带宽。每增加一跳桥接对应带宽下降50%，所以我们通常设计桥接：最多下行一级子设备。5、利器“电力猫”：对于弱电网端口（有线）不完善的大户（大别眼），为了减少建设，也可以考虑“电力猫”方式。它使用传统的电线，采用频段技术，将电线转变为通讯线路。只要在同一电表区部署电线系统，“电力猫”就可以达到扩大通信网络的目的。但在电磁特性方面，电线并未针对高频信号传输进行优化，无法与光缆、双绞线、同轴电缆等特种通信电缆相比，存在干扰较大、信号完整性，在用电高峰或电压不稳时容易受到大电流波动的影响。因此，这种实现方式在通信质量和稳定性方面存在先天缺陷，故障点较多。如果您对网络稳定性要求高，不推荐使用该方式。3、家庭Wi-Fi配置为5GHZ频段和40MHZ带宽，物联网设备和访客使用2.4G频段。1、频段选择：2.4Ghz频段穿透率低，穿透力好，但可用频道只有3个，如下图。与5G频段相比，其频段窄、速率低、干扰大。建议预留给智能家居和物联网设备和访客使用，并配置单独的SSID和安全策略。原则上，5GHz频段提供了更多可用信道。国内许可频段共有13个可用频道，因此使用5GHZ是有条件的，多频道绑定可以获得更高的带宽。2.信道绑定：更宽的信道带宽可以获得更高的通信带宽。笔记本电脑普通的Intel802.11ac网卡采用20Mhz=173Mbps、40Mhz=400Mbps、80Mhz=866Mbps，但这也是一把双刃剑，信道越宽也越容易受到干扰，从而增加延迟。所以我们放弃了20MHZ和80MHZ，选择了40Mhz作为折衷方案。原理图如下：3、频道选择：使用工具软件（具体软件名称下文会提到）扫描出空闲频道，配置到无线路由器上。家里的每台路由器都应该配置成不同的信道，避免同频干扰。网络优化方法一、不同户型的Wi-Fi点和频谱设计实例1、小户型：2、中型户型3、大户型4、别墅。单层户型参照上述户型。2、网络架构设计：家庭网络架构设计，建议参考本文前言描述进行分层设计。我们通常会有这样的疑问：1、我家用的是100M的ADSL带宽。为什么电脑和手机的测速达不到这么高的水平？大家可以参考前言中的架构图，梳理瓶颈位置进行针对性优化。另外要注意大小和字节单位的转换。网络访问带宽通常以小字节计算（100Mbps/S带宽，实际下载文件速度为10MBps/S）。您可以使用电脑测速www.speedtest.net来确认访问带宽是否达标。出口带宽计算：根据家里同一时间所有终端流量叠加计算。通常，高清电视的流量约为4MBps，普通电脑的视频业务为2MBps，手机的视频业务通常为1MBps。如果有P2P下载上传等大流量需求，则根据应用需求进行叠加计算。重点接入资源：三大运营商可满足相对热门的热门网站和APP应用的流量。如果你有特殊需求，比如你需要和你在异地的家连线，经常需要大流量的??视频连线，你可以根据目标IP的跳数选择跳数比较低的不同的运营商（您可以在计算机上使用命令tracertx.x.x.x来检查跳数和延迟跟踪）。2、家里网络经常掉线，部分设备无法上网。终端网络连接图标显示感叹号。是什么原因？这些问题大多是由DHCP协议冲突引起的。对于非网关路由器，上行网线应该接LAN口而不是WAN口，并且与核心层冲突的功能如DHCP必须关闭，仅用于无线信号传输。3.网络安全安全是一个整体的软硬件系统，包括所有参与家庭网络的设备。安全性和易用性之间也有一个相对的平衡点，大家可以根据自己的需要进行选择。可以参考以下三个层次的设计。一般注意事项：家庭Wi-Fi和访客Wi-Fi分网段，路由在核心设备上隔离，配置WPA2AESCCMP强加密，定期更新密码。相对保密：建议隐藏家庭Wi-FiSSID。当然，从技术上来说，SSID名称是可以通过抓包的方式获取到的，所以还需要增加其他的配合策略。配置WPA2AESCCMP强加密，同时关闭DHCP功能，采用静态地址分配，增加MAC地址绑定或限制MAC访问等策略及其叠加使用。严格保密：在前两项的基础上，根据自己的需要购买相应级别的防火墙，严格设计进出数据流策略，对家中所有设备系统的安全采取严密的安全防范措施，如定期更新路由器设备和AP设备软件，弥补软件安全和功能漏洞。我们通常会有这样的疑问：我的Wi-Fi密码很复杂，自己都记不住，为什么还是被别人破解了？如果解决了？如果有“钥匙”APP手机已经联网，此类APP会将密码分享到云端或其APP配置端。那么，不管你家的密码设置的多么复杂，也经不起这样的广播。我们严格控制家人不要安装此类APP，部署时参考前面介绍的策略：区分访客和家人的SSID也可以有效降低此类问题的影响，但是一旦出现“废网”事件，建议立即更改密码。4.设备选择根据自己公寓的需要选择。比如小户型，可以选择无线路由器（相当于路由、交换、无线路由一体机）。超级/大型单元可以分区/分层。我们通常会有这样的疑问：1、同样的家用无线路由器价格相差很大。他们之间的差距在哪里？相关指标考虑以下要素：2.4&5G双频、802.11ac、千兆以太网、开机后稳定运行时长、高并发流量稳定性、并发终端数、防潮、耐高温和高掉落保护、软件迭代后-销售支持能力、天线阵列设计和灵敏度、软件功能等。2.网上有很多Wi-Fi信号增强策略，哪一种最实用？不要迷信高发射功率，任何所谓的穿墙王都是傻子（参考上面的优化原则）。不要想办法给路由器增加功率、装罐头、加功放、加天线。这样做确实会增强发射器的信号。但“有效”的沟通是双向的。只是加强了发射器的功率。终端和手机的功率很低，会出现功率不匹配的现象。离发射器远一点的信号确实满，但是手机Backhauled包回不来，对通信一点帮助都没有，而且干扰了全球Wi-Fi信号部署的质量。（如下图，绿色信号范围是固定的，红色信号质量差的信号被拉长）3、天线是不是越多越好？天线的数量与穿墙能力有关吗？理论上是的，如果所有无线设备在同一个规格标准下进行比较，天线越多，灵敏度越高，自然穿墙性能越好。但实际上受产品硬件设计（价格和成本约束），包括天线材料的影响，所以结论不是绝对的。这取决于产品。内置天线路由器不一定比外置天线灵敏度低。因此，天线数量只能说是参考指标之一。4、拟采用桥接方式的大户型如何选择设备类型？如上所述，尽量不要选择这种方式进行覆盖。如果一定要采用这种方式，可以考虑使用天猫路由和钉钉路由产品，空口容量大，运行稳定，配置简单。5、效果测试相关工具：PC端可选择Inssider、WirelessMon、WirelessNetview等，视系统而定。移动端可以选择测速、WiFi分析仪、WiFiAnalyzer等，非常简单易用。在系统方面。测试方法：使用以上工具和软件测试目标覆盖区域内的信号和带宽，同时进行ping网关测试，浏览国内大型互联网站点。相关指标：在目标覆盖区域内，接收信号强度大于等于-75dBm，在有语音和视频业务的区域，接收信号大于等于-67dBm；ping网关，包大小1500bytes，ping包次数100次，时延不大于100ms，Ping包丢包率不大于1%；漫游切换成功率不低于90%，通过ping网关记录AP之间的切换时间，最多允许丢包1个。电脑连接Wi-Fi时，使用www.speedtest.net测试网速是否能达到出口带宽值。电脑连接Wi-Fi时，点击国内热点网站20次，访问成功率不低于100%；访问国内大型网站时，显示延迟不大于2秒。【本文为专栏作者《阿里巴巴官方技术》原创稿件，转载请联系原作者】点此查看作者更多好文
