“路”漫漫無線網絡覆蓋誰執牛耳？

OverLord

無線網絡究竟為何？

要想說清楚無線網絡覆蓋問題，那就要先說清楚無線局域網技術（WirelessLocalAreaNetworks，簡稱WLAN）和無線保真（WirelessFidelity）。簡言之，Wi-Fi是一種允許電子設備連接到一個無線局域網的技術，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段。連接到無線局域網通常是有密碼保護的，但也可是開放的，這樣就允許任何在無線局域網范圍內的設備可以連接上。

無線局域網技術是一種基于利用射頻（RadioFrequencyRF）技術進行據傳輸的系統，該技術的出現絕不是用來取代有線局域網絡，而是用來彌補有線局域網絡之不足，實現更為自由的連接方式。

而我們日常總是說的無線，即Wi-Fi（WirelessFidelity），則是基于IEEE802.11系列標準的無線網路通信技術品牌目的是改善基于IEEE802.11標準的無線網路產品之間的互通性，由Wi-Fi聯盟（Wi-FiAlliance）所持有，它成立于1999年，當時的名稱叫做WirelessEthernetCompatibilityAlliance（無線局域網標準化的組織WECA），在2002年10月，正式改名為Wi-FiAlliance。與藍牙技術一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。該技術使用的使2.4GHz附近的頻段，該頻段目前尚屬沒用許可的無線頻段。

也就是說，事實上Wi-Fi是WLAN（無線局域網聯盟）的一個商標，該商標僅保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關系。而從包含關系上看，Wi-Fi是WLAN的一個標準，Wi-Fi包含于WLAN中，屬于采用WLAN協議中的一項技術。

現在Wi-Fi網絡主要頻率分為2.4GHz和5GHz，其中速率分為802.11A、B、G、N、AC（新稱呼為Wi-Fi5）、以及最新的Wi-Fi6（舊稱802.11AX）。它們主要應用于2.4G和5GHz的頻率。2.4GHz優點是頻段室內環境中抗衰減能力強，穿墻能力不錯。劣勢是2.4GHz被許多無線標準采用，如藍牙，zigbee無線，所以干擾很多，不能保障足夠的穩定性。5GHz的優點是抗干擾能力強，能提供更大的帶寬，吞吐率高，擴展性強。缺點是5GHz只適合室內小范圍覆蓋和室外網橋，各種障礙物對其產生的衰減作用比2.4GHz大得多。

信號不好的原因是這些

不同于有線網絡，無線網絡技術最大的問題還是在于連接的穩定性，無論哪一個版本的無線網絡都逃不開這些問題，這主要從幾個方面來看。

覆蓋距離

任何一款無線路由器，它的覆蓋距離都是有限度的，終端設備距離無線路由器的距離越遠，傳輸信號的質量相對來說就會越差一些。因此，上網的時候處于無線網絡最佳的覆蓋范圍內通常都會比較穩定，在覆蓋“邊緣”，要么是連接的穩定性欠佳，要么是無線信號的強度導致連接速度不佳。

室內格局

在空曠地點，當然無線的覆蓋范圍只有距離限制，但是在室內，這個問題就要復雜許多了。這是射頻無線信號的先天技術條件造成的。無線信號在穿越承重墻體、玻璃，甚至是水的時候都會造成信號的大幅度衰減，而且頻率越高衰減幅度越大，這也是為什么5GHz的無線信號穿墻能力比較于2.4GHz要差許多。

如果室內的實體墻壁厚度較大、或者墻體遮擋物越多，無線信號會大幅度衰減，甚至可以超過三分之二以上的信號強度。

路由器擺放位置

無線路由器的擺放位置自然也是重點之一，以無線天線為中心，四周信號是最強的，上下效果較弱（尤其是指向性天線）。所以，布置無線路由器盡可能處于房間內的中心點對無線信號的覆蓋是有助益的，只不過，絕大多數情況下，這都是不太可能完成的任務——你無法在室內的中心點突兀的放置一個無線路由器。

天線增益

正如筆者所述，天線分為定向天線（指向性明確）和全向天線兩種。目前無線路由器大多數采用的都是全向天線。早期無線路由器的天線增益僅為2dbi，后期逐步增強到5dbi、7dbi甚至9dbi，因此信號覆蓋的范圍和效果都要好許多。

路由器發射功率

無線路由器的發射功率決定著路由器的信號強度幾何。這涉及到一個技術名詞：EIRP（EffectiveIsotropicRadiatedPower）。有效（或等效）各向同性輻射功率（EIRP）為特定發射機天線可輻射的最佳功率的一種度量值，單位通常為分貝（dB）或各向同性分貝（dBi）。EIRP用于在標準或規格的確立當中度量射頻系統可輻射的最大輻射量。各向同性輻射器為以球形方向圖發出輻射的點輻射源。這表示，各向同性輻射器輻射方向圖中的任何一點上的最大輻射功率均相等。

實際發射功率使用有效全向輻射功率EIRP（EffectiveIsotropicRadiatedPower）來評估，其計算公式為EIRP=P–Loss+G。P是射頻的發射功率，是天線的輸入功率，每路射頻的發射功率之和，即組合功率，單位dBm，Loss為發射機輸出端與天線饋源之間的饋線損耗，單位為dB，G為天線的發送增益。例如一臺3×3MIMO天線的無線路由器，它具有3路射頻，假設單路射頻的發射功率是20dBm（100mW），不考慮損耗，放大3倍約為5dB，則組合功率是20-0+5=25dBm（300mW）。

固然路由器的發射功率可以依靠器件的自身功率來決定，但是考慮到其他安全因素，各國都對其功率提出了限制，例如我國在2.4GHz頻段下，天線增益<10dBi時，功率要求≤100mW或≤20dBm（一般為室內設備）;在天線增益≥10dBi時：功率要求≤500mW或≤27dBm（一般為室外設備）。

5GHz下，5.2GHz頻段（36信道～64信道）中，功率要求≤200mW或23dBm;5.8Ghz頻段（149信道～165信道）中，功率要求≤2000+mW或33dBm，射頻口發射功率要求≤500mW或27dBm。因此，并不是天線增益越大越好，路由器發射功率越高越好。

信號、信道干擾

信號與信號之間會不會產生干擾？答案當然是會的。比如現在打開手機的無線功能，你會發現除了自家的無線信號之外還有許多其他的無線接入點。不僅于此，很多無線設備也在使用相似的無線頻段，例如2.4GHz下，還有無線鍵盤鼠標，藍牙設備也采用2.4GHz頻段，就連家中常見的微波爐，在工作的時候也會產生2.4GHz的無線干擾。在5GHz下，這個情況會好很多，但是，5GHz頻段的無線信號在覆蓋和穿透力方面，都遠遠不及2.4GHz信號。

除了頻段，還有信道，在相同信道下，同樣很容易產生干擾，導致同波段擁擠，因此即便連接的無線信號顯示滿格，依舊會出現無線連接速度緩慢的問題，這就需要切換信道來規避。

增強覆蓋這些技術你可知道？

要解決無線信號的諸多問題，自然可以通過技術手段不斷調試，實際情況是可以得到改善，但是單一無線路由器無論如何也不能完美解決，于是人們需要其他方法來改善無線網絡的覆蓋能力。

1.WDS無線中繼

WDS是英文WirelessDistributionSystem的簡稱，中文名稱是無線分布式系統，主要作用是實現無線基站之間的通信。在家庭無線網絡的應用中，WDS實現了無線網絡覆蓋范圍的延伸，使得無線信號的覆蓋范圍更加的廣泛，可以讓我們更加方便的使用無線網絡。這也是最早的一種無線擴展方式，借助無線中繼，將主路由的無線復制到次級路由，實現無線信號的擴展。

WDS是通過無線網絡建立虛擬的“橋”進行連接的，因此你常會聽到有人將WDS直接稱為“無線橋接”的混淆叫法。但事實上，無線橋接只是WDS的一種常用應用模式，而另外一種常用的模式則是無線中繼模式。

無線橋接通常指的是一對一的情況，橋接兩端的無線路由器只與另一端相對的無線路由器通信，不接受其他無線設備的接入。覆蓋方式有一定的局限性，經常在連接兩個不同的局域網絡時使用。而無線中繼模式則可以做到一對多，在延長了無線信號傳輸距離的同時，使用無線中繼模式的無線路由器也可以接受其他無線設備的接入。覆蓋方式更為全面靈活，因此相對于無線橋接，無線中繼拓展的無線網絡更加方便實用。

一般具備WDS功能的無線路由器或無線AP都支持無線中繼和無線橋接兩種模式。而也有一些無線路由器廠商為了方便家庭用戶的使用，并未將這兩種模式細分開來，而是統稱為“WDS”模式。因此當大家遇到將無線中繼和無線橋接模式分開的情況時，鑒于它們工作方式的不同，可根據具體的業務需求進行選用。

2.WOC

WOC（WLANoverCATV）是基于CATV系統的無線局域網絡，是通過現有的CATV有線電視系統，實現房間內的優質無線局域網信號覆蓋，提供可靠和真正可以使用的高速無線網絡。WOC在早期2.4GHz時候，借助75歐姆同軸天線（電視機閉路線）來傳輸無線信號和電視信號，然后通過分離器分離電視信號和無線信號。

這種方案一般使用大功率無線設備，通過功分器一拖四或者一拖八，然后通過饋線連接到需要信號覆蓋的地方。雖然傳輸過程中有因為阻抗原因，功率會降低，另一個方面，也是安全環保了。目前，WOC主要還是應用在大型商場等公共場所居多。

3.AC+AP

所謂AC+AP，AC是無線接入控制器，AP則是無線接入點。具體到AC+AP這個解決方案，主要是面對企業越來越復雜的無線網絡管理而設計的。它通過L2/L3層識別己方的AP，然后將其放置在管理頁面進行統一或單獨的配置下發，免去管理人員逐個配置的時間，大大提升效率，同時實現無線網絡的全覆蓋。不過這種方案的造價極為昂貴，通常只適合樓宇部署，并不適合家庭使用。

4.Mesh

Mesh網絡是一種無線局域網類型，也就是網狀結構網絡，也稱為“多跳（Multi-Hop）”網絡。在Mesh網絡中，所有的節點都互相連接，每個節點擁有多條連接通道，所有的節點之間形成一個整體的網絡。在Mesh網絡中，所有的節點都互相連接，每個節點擁有多條連接通道，所有的節點之間形成一個整體的網絡。當某一條線路堵塞或者無響應時，無線Mesh網絡可以根據情況選擇其他的線路進行數據轉播，任何一個節點故障都不影響網絡的訪問，可靠性非常高;并且網絡發生故障時可自動修復，確保無線網絡高速流暢。它和WDS一樣，都是基于中繼設計的組網方式。

這四種不同的技術方式，都是以加強無線網絡覆蓋、提升信號質量為目的，其中又以WDS和Mesh為家用最好的選擇。前者出現時間較早，Mesh則是近幾年的熱門解決方案，那么，究竟誰執牛耳呢？

Mesh是網絡覆蓋的最終答案嗎

WDS無線分布系統是通過無線信號在兩個AP之間建立一個鏈路，這個鏈路可以將來自一個互聯網網絡的AP通信中繼到另一個局域網中的AP上，WDS可以允許最多四個點對點之間的鏈路連接。這樣固然可以拓展無線網絡的覆蓋，但是，它始終需要一個中心點AP，這就造成了一個問題，一旦中心點AP出現故障，那么整個無線網絡將癱瘓，可以說毫無冗余。而在無線Mesh網絡中，任何無線設備節點都可同時作為主要AP，網絡中的每個節點都能發送和接收信號，每個節點都能與一個或多個對等節點進行直接通信。

這樣去中心化的最大好處是，無論網絡中任意一個AP出現問題，數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節點進行傳輸。依此類推，數據包還可以根據網絡的情況，繼續路由到與之最近的下一個節點進行傳輸，直到到達最終目的地為止，這也是為什么Mesh網絡叫做多跳網絡的根本原因。

具體來說，Mesh還有針對性的進行了優化技術設計，一切都是劍指無線網絡覆蓋的頑疾。

1.多信道自動協商

之前我們也說過，無論是哪一個頻段的無線網絡，在頻段上都會以特定的信道進行通信。在具備Mesh功能的路由器上，當它們組成同一個網絡后，Mesh可以協調確保節點設備工作在相同信道，并且將時間軸劃分為信標間隔，在每一個信標間隔的開始，建立一個叫做ATIM的時間窗口，在相同的ATIM窗口內，有數據需要發送的節點使用控制消息和接收端使用相同的信道，從而減小帶寬負載，提升傳輸效率。

2.自動匹配

Mesh針對WDS一切需要手動調試的設置“高門檻”，提供了一個全新的網絡發現技術。當一個具備Mesh的AP接入網絡后，會自動發現并將其納入整個網絡中，不需要手動配置網絡即可擴充網絡。這種全自動的匹配方式節約了大量的人力，而且也降低了設置的技術門檻，讓不懂網絡技術的小白也可以很從容地設置，極為方便——這也是WDS無法普及的根本原因之一。

3.安全增強

既然這么容易增加網絡覆蓋，總不能隨便一個設備增加進來就被自動添加吧？Mesh在安全性上也提供了可靠保障，組網的每一個設備都具有節點間的雙向認證，通過密鑰保障設備是“自己的”。這個過程實際要經理三個階段的密鑰驗證，也就是說，在連接安全性上，Mesh組網的可靠性是無需質疑的。

TP-LINKXDR1850易展版無線路由器（兩只裝）

作為入門級的Mesh無線路由器，TP-LINKXDR1850易展版組網方便，如果需要還可以繼續拓展，而且，它也是目前市場上最便宜的Mesh路由器之一，并且，它還是一款Wi-Fi6無線路由哦。

紅米AX3000無線路由器（單只裝）

紅米AX3000是一款Wi-Fi6無線路由產品，可以實現Mesh組網，單只價格較低，組網方便，一般日用足夠。

參考售價：269元

參考網址：https：//item.jd.com/100024134996.html

華碩ASUSXD4靈耀小魔方Mesh無線路由器（單只裝）

華碩ASUSXD4靈耀小魔方為Wi-Fi6無線路由，采用博通四核心處理器，支持Mesh組網，可以購買華碩其他支持Mesh技術的產品一并組網，使用方便。

參考價格：499元

參考網址：https：//item.jd.com/100017168810.html

網件RBK352Mesh無線路由器套裝（兩只裝）

網件RBK352采用博通四核心1.5GHz處理器，配備512MB內存+512MB閃存，規格較高。網件的Mesh無線路由器向來以穩定可靠著稱，安裝也極為簡便，如果預算充足，這款產品無疑是一個非常好的選擇。

領勢MX8400無線路由器套裝（兩只裝）

領勢MX8400無線路由器的名字很有趣，它實際是由兩個MX4200組成的銷售捆綁，采用高通8174四核+雙核NPU1.4GHz處理器，配備512MB內存，三頻設計，支持Wi-Fi6規格，是一款非常優秀的Mesh路由組合，信號強、覆蓋好，且設置簡便，這款MX8400無線路由器無疑是一個非常好的組網選擇。

網件OrbiRBK852AX12000無線路器套裝（兩只裝）

網件OrbiRBK852AX12000無線路器套裝是市場上最好的Mesh路由器套裝之一，采用高通2.2GHz四核心處理器，配備1GB內存，并且還提供了2.5Gbps的有線網絡接口。主路由、擴展路由分別提供四個有線網絡接口，可謂是一應俱全。當然，它的價格也極為昂貴，所謂一分錢一分貨，在OrbiRBK852AX12000無線路器套裝上體現得淋漓盡致。