怎麼給家裡的wifi提速(如何讓自己的wifi加強)

如何讓 WiFi 提速?這也許是每個使用 WiFi 的使用者最多提到的問題。你有沒有抱怨過:“為什麼明明我買的是 200M 的寬頻,連有線電腦也能跑到 200M 的速度,但是我手機 WiFi 速度卻不超過 50M?......”

這個問題不是簡單的一篇文章就能解釋清楚的。本文的目標是向您闡述 WiFi 是如何工作的,從而幫助您通過一些手段提高 WiFi 速度

注意:下文我會使用“無線裝置”來指代無線路由器 / AP,使用“客戶端裝置”來指代手機/電腦/智慧家居等連線裝置,使用“速度”來指代無線裝置和客戶端裝置之間的協商傳輸速率。

當我們要解決 WiFi 提速這個問題時,需要通過一系列問答引出最終解決方案。

你的客戶端是什麼型別的?(手機、筆記本、平板、掃描槍、智慧機器人等等)

你的網路裝置支援 N(WiFi 4)還是 AC(WiFi 5)亦或者是 AX(WiFi 6)?

你的網路裝置有多少天線?是 1X1 還是 2X2 或者是 3X3?

現場有做過頻譜掃描麼?

通道的佔用情況是怎麼樣?

干擾情況如何?

客戶端主要是連線 2.4GHz 還是 5GHz?

通道有多寬?20 MHz、40 MHz 或 80 MHz?

回答了上面這些問題,我們才能得到讓 WiFi 提速的準確答案。聽起來似乎有點複雜,我們展開了解一下吧!

很多人簡單地認為,買一個比家用路由器更強大的企業 AP 就可以提高 WiFi 速度了。這其實是一個顯而易見且反覆出現的錯誤認知,因為 WiFi 的速度很大程度上取決於客戶端裝置的效能和周遭的網路環境

調製技術(MCS)

WiFi 速度取決於無線裝置和客戶端通訊的協商速率、技術因素(可以通過無線裝置進行配置修改)以及環境因素

其中,無線裝置和客戶端的協商速率主要受到調製技術(MCS)客戶端裝置效能的影響。這兩者間的傳輸速率在連線過程中會不斷的自動協商,協商速率直接與無線裝置和客戶端所支援的 WiFi 標準和它們之間的距離有關。

客戶端和無線裝置支援的 WiFi 技術越新,就意味著他們可以使用更復雜的“語言”和更快的速度去協商溝通。而這種更復雜的“語言”就是我們所說的調製/編碼索引(簡稱為 MCS)。這也引出了一個重要裝置引數 —— WiFi 標準

目前市場上的客戶端主要採用以下三個標準

1. N 標準(WiFi 4) 支援 8 個 MCS 索引

2. AC 標準(WiFi 5)支援 10 個 MCS 索引

3. 最新的 AX 標準(WiFi 6)支援 12 個 MCS 索引

使用的索引越多,接收到的訊號也就越好。

和無線傳輸速率相關的客戶端效能就是天線數量。雖然你買的無線裝置可能有很多根天線,但是目前主流的客戶端都只有兩根傳輸天線 2X2 甚至 1X1 的,所以購買客戶端時也一定要關注天線數量,不要再讓無線路由器背鍋了。

與客戶端效能同樣重要的是無線裝置和客戶端之間的距離,距離越遠,接收到的訊號越弱,就需要用越簡單的語言來理解(解調)接收到的訊號(使用密度越小的 MCS)。此外,如果有障礙物遮擋,無線射頻訊號更加會被大大地減弱/衰減。

下圖說明了這個過程:

—圖示使用了 2X2 WiFi 4 標準的移動客戶端—

如上圖所示,假設我們使用了一個 802.11n WiFi4 有兩根天線(2X2)的手機,根據上面的知識,這個手機只支援 8 個 MCS 索引,我們用 8 種漸變色來表示。當手機靠近 AP ,可以接收到最強烈的訊號,即暖色區域,此時 MCS 指標是最好的。同樣當手機遠離 AP,只能接收到較弱的訊號,即冷色區域,此時 MCS 指標最差。

這個手機使用了 2X2 天線、20MHz 通道寬度,理論最高速度可以達到 144M,如果使用 40MHz 則最高可達 300M。實際場景中,由於 WiFi 是半雙工通訊,實際速率大約只有理論速率的一半多。因此,20MHz 的實際吞吐量大約在 70M,40MHz 的則為 150M。又由於 2.4GHz 頻段干擾非常多,所以即使你購買了昂貴的無線裝置,在 2.4G 頻段內也很難執行到 50M 以上的速度

如果手機只有 1X1 的天線,即使離無線裝置非常近,20MHz 通道寬度的最大速度也只有 65-72M,算上衰減,大概只有 30M 的速度。另一個經常被忽略的細節是,即使用了 802.11ac(wifi5)的手機,在連結 2.4GHz 頻段的時候也只會協商到 N(調製方式僅為 64-QAM),因為 ac 標準中的 256-QAM 是較高的調製技術,僅適用於 5GHz。所以為了提高 WiFi 速度,儘量選購支援 WiFi5 和 WiFi6 的手機,並且讓它們執行在 5GHz 的無線頻段中。(可以通過路由器或者 AP 單獨設定 5GHz SSID)。

注意: 這些示例中使用的值可以在下面的連結中找到,連結中的表包含不同 WiF i 標準所對應的 MCS 索引。

干擾影響(SNR)

通過上面的圖,我們能看到 MCS 還取決於訊雜比,什麼是訊雜比呢?

訊雜比是訊號與背景噪聲之間的關係。WiFi 通訊會受到各種 WiFi 或 非 WiFi 的訊號干擾,幾乎所有電子裝置,如微波爐、無線電廣播、藍芽耳機、無線音箱、無線攝像頭、電子玩具等都會對其產生干擾。

注意: 通過 ubiquiti 的 airtime 功能可以看到每個站點客戶端在 WiFi 網路上佔用時間百分比。

我們可以把傳輸環境比喻做一間教室,所有相互競爭的訊號相當於每個學生髮出的聲音。在這個環境中,如果每個人都在同一時間說話、不遵守秩序,那麼溝通會變得非常困難,這就迫使學生髮出簡單、重複的聲音讓彼此能聽到。實踐中就是客戶端和無線裝置在干擾大的環境中只能使用簡單的調製解調技術,並且產生非常高的資料重傳率

如果你想讓無線裝置穿牆和客戶端通訊,就類似教室內的人想要和教室外的人通話,這需要通過更大的吼叫聲以及重複、高頻次的吼叫才能相互進行通話,這樣會對教室內的人造成更大的干擾,溝通質量很差。所以不要相信任何穿牆王!!!他們就是搗亂教室的壞學生。環境中的訊雜比對 WiFi 速度有很大影響,而訊雜比又由客戶端的訊號接收和發射好壞決定。

通道寬度

另一個弔詭的細節是,有時,效能較差的家用無線路由器的傳輸速率竟然比商用裝置還要高很多。這是因為部分家用無線路由器預設設定了更大的通道寬度,比如 2.4GHz 設為 40MHz,5GHz 設為 80 MHz,這使得使用者在網路測速上能跑到更高的速度。這雖然看起來還不錯,其實是一種非常糟糕的做法!

使用的通道寬度越大,監聽效能就越差,干擾和噪聲也就越大,傳輸範圍也就越小,尤其是在有多個無線裝置的業務環境中,相互會造成較大的干擾。此外由於單個客戶端的需求很少有要求超過 100M 的速度,因此在實際環境中使用較寬的通道只會“損人不利己”。即使你在測試中“看到”更高的測速,但是由於重傳率高反而會導致更高的延遲。經過實際測試,2.4G 推薦使用 20MHz 通道寬度,而商用裝置往往會預設設定這個較小的通道寬度。

此外需要意識到,一個 2X2 的終端裝置在 5GHz 環境下使用 80MHz 的通道寬度,理論速率可以達到 700-860M,實際環境為 500M 上下。如果是 3X3 的裝置,比如 MacBook Pro,結合 UniFi nanoHD AP (4X4 MU-MIMO),理論可以達到 1G,測速幾乎可以達到 600M,如下圖所示。

   

MacBook Pro 使用 UAP nanoHD 的連結通訊速度

很顯然 WiFi 不像大多數人想的這麼簡單,有很多我們沒辦法改變的客觀條件,比如傳輸介質導致無線衰減和環境噪音等。但我們還是可以通過技術配置和裝置採購去提升 WiFi 體驗。比如選擇合適的無線裝置和終端裝置、減少環境噪聲、不隔牆傳輸、使用合理的通道寬度、減少 2.4GHz 網路傳輸、合理設定傳輸通道(2.4GHz 通常分別設定 1,6,11 通道)。這樣才能有效提高 WiFi 速度。