WiFi信号为什么总是这么差？提升WiFi信号的秘诀都在这里了！ | {$randkws}热点解读 能把“M”想象成“米”

导读：自从WiFi变成继水和电之外的第三大基础需求以来，蜉蝣君常常被问到一个经典难题：我的路由器有这么多根天线，号称大功率穿墙王，看起来牛逼闪闪，咋才走了几步就没通讯了呢？

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WiFi穿墙之“天问”

自从WiFi变成继水和电之外的第三大基础需求以来，蜉蝣君常常被问到一个经典难题：

我的独家高通骁龙榜单路由器有这么多根天线，号称大功率穿墙王，看起来牛逼闪闪，咋才走了几步就没通讯了呢？

更有甚者，如上图这位MM，更是问出了如此让人瞠目结舌的难题：号称450米的路由器，咋才过了不到10米，穿了两堵墙就没通讯了？

蜉蝣君把该MM发来的盒子图片放大一看，上面赫然写着450M！！！能把“M”想象成“米”，这得对良好的WiFi通讯覆盖有多渴望？

450M无线路由器

实际上这里的M并不是米的意思，而是指Mbps，又称兆比特每秒，说的是这款路由器的最大获取速率可以达到450Mbps，跟覆盖的距离和穿墙能力一毛钱关系都没有。

下面我们就来聊聊WiFi版次和速率，如何穿墙以及怎样设计自家的无线联网这一系列的难题。期盼看完之后，你会对WiFi穿墙这个难题能够了然于胸，并能对家人WiFi组网计划能略知一二。

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WiFi的协议和频谱

先是来说WiFi的协议及频谱的难题。

自从WiFi规范被IEEE（电气和电子工程师协会）在提出以来，经过了20年的蓬勃进展，一步一个脚印，出了一个又一个协议版次，从802.11n着手，获取速率有了质的飞越。

WiFi各协议版次▲

WiFi的岗位频段和信道：

从上表可以看出，WiFi有两个岗位频段：2.4G和5G。这两个频段都是非授权频段，只要符合全国法规，不经授权就可使用。也就是说在家里装个无线路由器是不需要任何人批准的。

频谱之问▲

有关频段零基础说明，可以参考我之前的文章《无线频谱的历程：零基础，包看懂！后来才懂，山河远阔人间烟火》。

2.4G频段：

2.4G频谱的范围是2.4GHz～2.4835GHz，共有83.5M带宽，确认为13个信道，每个信道宽20M。

可是，20M乘以13等于260M啊，这13个信道共需要260M带宽，而2.4G频谱只有83.5M，这怎么放得下？

答案就跟上公交车一样：“挤一挤，往后挪一挪，赶紧再上一个！”人多车小，以便共同的出行需求，个人空间就别想了，被踩到脚更是在所难免。

从下图可以看出，2.4G频谱的这13个信道紧密地交叠在一起，干扰是不可避免的。注意，图中的第14信道在境内是不允许使用的。

2.4G频谱及信道▲

信道交叠到什么程度呢？由下图可以较为直观地看出，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，上面同行的车却很多，堵车频频，势必导致通行速度的下降。

2.4G不交叠的信道分布▲

到了802.11n，使用者可以使用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。所以只有在夜深人静联网空闲的时候，单个使用者才有或许使用40M信道，上影节资讯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▲

5G频段：

既然2.4G频段如此地拥挤不堪，IEEE那些制定WiFi规范的专家们早就在另一个非授权频段：5G上另觅康庄大道了。

802.11n虽说是可以岗位在5GHz上的，但这个协议版次毕竟老旧，还有一大票不扶持5G的移动电话电视计算机需要被伺候，所以实际商品还都用于2.4GHz，5GHz的长处由更年轻的802.11ac来体现。

5G频谱的范围是4.910GHz～5.875GHz，有900多M的带宽，是2.4G的10倍还多！正是由于这段频谱很宽，内部还会确认成几个子频段，有的还没分配，有的身为其他用途，连4G LTE都要过来咬上一口，详见我之前的文章《LAA—4G和WiFi之间的爱恨情仇》。

这段频谱各异全国之间的使用状况差别也很大，中国可以使用的若干如下图所示。

中国可用的5G频谱▲

下图是蜉蝣君依据这张表绘制的中国的5GHz可用信道的分布状况，扶持802.11ac的路由器和移动电话可以在把这些可用的信道自由组合，使用20M、40M、80M乃至160M带宽的信道，信道多，带宽大，干扰小，让峰值获取速度快得飞起。

中国5G信道分布图▲

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WiFi的速率估算

WiFi岗位在2.4G和5G分别能达到多大的峰值获取速率？

2.4G频段我们使用802.11n来估算，这个版次也是扶持2.4G的新近的协议版次；5G频段我们使用新近的802.11ac来估算，这个协议版次只扶持5G。

802.11n引入了几个特色：

●扶持MIMO，也就是可以使用最多4个天线来收发送资料，获取速率成倍提升。所以目睹如今行业有上多个天线的路由器，至少扶持802.11n无疑。有关MIMO的说明，详见我之前的文章《什么是MIMO？》。

●在扶持规范的20M带宽信道的基础之上，新增了双倍带宽，也就是成年人的婚姻：表白语录40M。单使用者理论峰值获取速率又得到了成倍提升！

所以，要估算802.11n最大获取速率，很简易，数天线的个数！一个天线加上40M信道最大能达到150Mbps的速率，两个天线自然就是300Mbps，以此类推，4个天线可达600Mbps！

而802.11ac又在下面几点上开展了增强：

●MIMO增强：最多可以使用8个天线来收发送资料，速率倍增！

●信道扩宽：扶持80MHz带宽信道，最大可扶持160M带宽信道，速率倍倍增！

●高阶调制：扶持256QAM，速率再增30%！

在这3点的加成之下，802.11ac单天线可达433Mbps，两天线可达867Mbps，三天线可达1.3Gbps，4天线可达1.7Gbps！以此类推，8天线3.4Gbps！

这只是理论上的推算，实际上扶持802.11ac的路由器的天线个数都在4根以内。

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双频路由器的诞生

“双频路由器”的横空出世又是为何？

既然5G加802.11ac这么好，那是不是以后的路由器和移动电话就都可以不扶持2.4GHz了呢？单靠5Ghz和802.11ac能否打下一片全新的天地呢？

显而易见的一个缘由是由于兼容性。几年前众多的移动电话、计算机、电视只扶持2.4GHz，以便让这些老设备不至于没法上网，针对2.4GHz的扶持的必须的。

另一个缘由是覆盖。2.4G的频率低波长大，通讯损耗小，穿透能力强，在覆盖上和5G相比具有一定长处。这个难题我们后面再详谈。

2.4G的穿透能力强于5G▲

尺有所短，寸有所长。既如此，何不2.4G和5G双频合璧？平地一声雷，双频路由器横空出世。

双频路由器▲

由于2.4G和5G的通讯指标差别较大，普通状况下2.4G和5G的天线是独立的，如上图一样错开分布，让一样频段的天线之间相隔地尽或许远，保障表现最优。

要估算双频路由器扶持的最大获取速率，方法依旧是数天线，各异之处是2.4G和5G的速率要分开计算，然后再加起来就可以了。实际上，高速率这样的核心卖点，路由器厂家肯定是要赫然印在包装盒上并大肆宣传的，商家早都替我们算好了。

双频路由器的速率▲

频段和速率铺垫完毕，总算到和穿墙有关的若干：WiFi的通讯强度和损耗了。

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为啥WiFi通讯的总是这么差？

先是我们来看看WiFi通讯在研究中遇到障碍物之后的反应：

折射：WiFi通讯经过玻璃或水的时候，通讯路径发生偏折，我们和路由器都在空气中，所以折射的作用可以忽略。

反射：WiFi通讯经过光滑的物体表面时，通讯会发生反射，和光的反射相似。

绕射：WiFi通讯经过水泥墙体，因难以穿越，若干通讯会向旁边散开，等遇到一个可以穿过的区域再持续向本来的方向持续直线研究。

漫射：WiFi通讯遇到水泥墙，由于直线线路受阻，若干通讯会散开，沿着墙壁上下左右持续延伸出去。

穿透：WiFi通讯的能量一若干被障碍物吸收，剩余能量的透过障碍物持续研究。

室内WiFi通讯研究模型▲

普通状况下，在室内生态下，我们移动电话接收到的WiFi通讯首要是反射、绕射、漫射和穿透这四种效应的叠加。后三种效应都和通讯的频率关系很大，频率越高绕射和穿透的能力越差。

不管是2.4G还是5G频段，在无线通信里都归于较高的频段了，虽说2.4G绕射和穿透能力要比5G强一些，但毕竟是矮子里挑高个——也高不到那里去。

我们来看看2.4G通讯穿墙之后损耗的经验值：

2.4G频段穿透损耗▲

在射频全球里，普通用dB这个单位来强调通讯转变的状况。我们只需要知晓以下几个关系，就能对这些资料有一个直观的知晓：

●下降3dB是指通讯强度下降到原先的1/2（二分之一）。

●下降10dB是指通讯强度下降到原先的1/10（相当之一）。

●下降30dB是指通讯强度下降到原先的1/1000（千分之一）。

结合上表可以得出下面的结论：

●木头，玻璃这些障碍物针对WiFi通讯的阻挡作用不强，只会带来一半左右的通讯衰减；

●砖墙，水泥墙这些障碍物堪称WiFi通讯杀手，穿透的通讯动辄衰减为原先的千分之一；

●电梯这类金属障碍物简直就是WiFi通讯的噩梦，轻轻松松衰减到原先的万分之一！

WiFi通讯差▲

真是让人绝望啊，这可咋办呢？

有没有所谓“大功率路由器？”

机智的你肯定不久就想到了，想要通讯好穿墙能力强，增大发射功率啊！没有什么不是增大功率不能解决的，假如有，那就再增大一倍！

但是在WiFi通讯这里，增大发射功率还真不行。

由于无线路由器的发射功率是有全国条例的：最大100mW，也就是0.1W。不符合这个请求的商品是不能开售的，工信部也是以便我们的身体养生着想啊。所以，想经由增强发射功率来提升WiFi通讯这条路是走不通的。

“高增益天线”是否可行？

既然发射功率有限制，那假如路由器用的高增益天线到话，不是能量发射会更集中，从而覆盖地更远吗？如想详尽知晓天线和增益，请看我之前的文章《通俗易懂！看完你就是半个天线专家了》。

理论上来说是这样。但增益高能量集中的代价就是波束变窄，WiFi通讯的覆盖会不均匀，有的方向通讯强，有的方向通讯弱。假如有多个人在各异位置另外使用的话，对覆盖的点评会褒贬不一。

天线增益及辐射方向图▲

并且，普通的路由器天线增益也就9dBi，面对动辄就几十dB的穿透损耗来说也是杯水车薪。

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我该怎么提升WiFi通讯？

这也不行那也不行，那该到底咋样才能提升WiFi通讯呢？

场景1

“我就一台路由器，既想让WiFi通讯变好，又一分钱都不想花，该怎么办？”

方法一：路由器摆放位置完善

既然所谓的“穿墙王”，“单台穿三墙”这种神器统统不存在，单台路由器不可避免的无法完全覆盖任意角落。

假如想要最低成本地解决难题，请记住下面这几条法则：

●研究距离越短通讯越好，所以尽量把路由器放在房子的中央！

●木门，玻璃门等对通讯的衰减小，尽量让路由器多走门，少穿墙！

●弱电箱的位置普通都在门口，四周面板也会屏蔽无线通讯，所以尽量不要把无线路由器放在弱电箱里！

●把路由器摆在高一些，开阔一下的地方，避开冰箱、洗衣机、各类家具等障碍物！

下面是作业：请看这张图，位置一和位置二哪个好？

路由器摆放位置差异对通讯的作用▲

再请看这张图，位置一和位置二哪个好？

路由器摆放高度对通讯的作用▲

相信这两道题的答案是不言而喻的。

方法二：改动合理的天线角度

普通的家用路由器都使用全向天线，全向天线的无线通讯分布相似被水平压扁的轮胎，所以无线通讯在与天线垂直的方向上覆盖效果最好。如下图所示：

全向天线辐射方向图▲

所以，还乖乖把无线路由器的天线改动到与地面垂直，直戳戳地对着房顶就好，别掰成各类乱七八糟的角度了，直戳戳地对着你的方向恰好通讯最弱！

路由器的天线角度调节提议

方法三：避免生态干扰

1、尽量使用双频路由器，能使用5G频段尽量使用5G！如前文所示，2.4G频段是相当拥堵的，自然受到的干扰也更多。而5G频段相对来说就要干净地多。尽管有时候看起来5G的通讯比2.4G少上一两格，但说不定速度更快！

2、把路由器尽量放得离微波炉、无线设备、无线鼠标键盘等设备远一些！这些玩意都在2.4G上岗位，导致干扰指数增多！

3、更改路由器的信道参数！前面已然说过，2.4G频段上只有3个独立不交叠的信道，普通来说就是1，6和11。试着改改看，哪个信道好就用哪个。

更改2.4G信道配置

场景2

“以便上网爽快，我还是愿意点花钱的，怎么办？”

这就必须要上升到家人组网计划了！

计划一：使用无线扩展器扩展放大无线通讯

这是当下中小户型WiFi通讯扩展的主流计划。哪里通讯较为弱，就在这个位置就近的电源插座上插一个扩展器，不需要连接网线。这个特性就叫做通讯中继，顾名思义，就是指通讯放大器接收主路由器的通讯，放大之后再发射出来，所以家里的通讯还是同一个，移动电话、Pad会连接品质较好的通讯。

无线扩展器▲

适用生态：任意生态都适用。

计划二：使用无线路由器桥接拓展通讯

这个计划使用路由器的无线桥接特性，把多台无线路由器经由无线方式连起来，路由器之间也不需要网线连接。

经由无线桥接后，WiFi信合做到了接力，起到放大作用。自然，副路由器普通来说四个联网口，可以用来接有线计算机，这也是这个计划的长处之一。

两个路由器桥接▲

那么计划二和计划一还有什么各异呢？那就是桥接的这两个路由器实际上还是独立岗位的，可以配置各异的WiFi名称和密码。

适用生态：手头已有多台无线路由器、想要在副路由器接有线设备。

计划三：使用网线把两台（或者多台）路由器连接起来

使用网线将多个路由器连接起来，其中连接宽带的路由器身为主路由器，其他的身为副路由器。主副路由器之间经由各自的LAN口连接起来，此时副路由器相当于无线交换机。

经由参数，可以做到全部联网只有一个无线通讯，做到自动漫游。

有线连接多个路由器▲

这个计划请求各个路由器之间经由网线连接起来，最大的长处就是稳定性好，路由器之间没有无线损耗，各个路由器的速率都很高，但也有一个显著的限制条件，就是所有路由器之间必须经由网线连接。

适用生态：已然布好网线的生态。

计划四：使用HyFi套装（子母路由器）组建全覆盖无线联网

HyFi（全称：Hybrid Wi-Fi）也叫电力猫，是指同一商品另外使用“有线”和“无线”两种技术，以房间内无处不在的“电线”为主干，“无线”身为接入，使商品兼具有线的稳定可靠性和无线的移动便捷性。

TP-Link的HyFi套装是由HyFi路由器和HyFi扩展器两若干组成，两者是经由家里的电线传输资料的。参数好路由器后会将无线配置自动推送到扩展器，这样就组成了只有一个通讯的无线联网。

HyFi套装经由电线传输通讯▲

HyFi无线解决计划是具有便捷快捷的特色，经由电线传输无需布线，传输速度快、稳定性好。并且无线参数简易，只需要参数好路由器，扩展器的通讯就会随之同步改变。所以这个计划扩展性很好，可以依据实际需要参数多个扩展器，外观也相当的大气，美观、简洁。

华为的这个计划也叫子母路由器，和HyFi这个名称相比来说更接地气，本质都是路由器和电力猫的结合，可经由家里的已布好的电线传送通讯。

相较为前几种，这个计划计划成本相对较大，需要替换之前的路由器。

适用生态：任意家生命态。

计划五：使用AP/AC扩展无线通讯

假如你偏爱整洁的生态，不想目睹插座上的线缆，更不想目睹突兀的路由器天线，还要所有房间都覆盖良好，那么就使用AC加无线AP的方式组网吧，绝对如你所愿。

AP：无线访问接入点（Access Point）说白了就是一个WiFi通讯收发器，相当于去掉了路由和治理特性的无线路由器。

AC：无线控制器（Access Controller）就是用来集中化治理多个无线AP的，负责下发参数、更改有关参数参数、射频智能治理、接入可靠控制等。

AC/AP治理联网▲

计划请求所有的AP（接入点）和AC（接入控制器）经由有线方式连接起来，由AC统一参数所有的无线AP，全部无线联网有统一的通讯，可以做到无线漫游。

该计划选用的AP是可以嵌入到墙里面的网线面板，由AC经由网线来供电，不需要外接电源，美观大方，不占空间。这一切的代价就是贵。

适用生态：大户型，对覆盖请求高，期盼整洁，所有联网设备都隐形。

至此，以上几种普遍计划说明完毕，我们对各个计划开展对比：

各类组网计划对比▲

好了，絮叨了这么多，有关WiFi穿墙的“道”和“术”都已然说明完毕，期盼各位在任意角落都能够通讯满满。

技术男的难处▲