智慧家庭装维无线知识篇

,智慧家庭装维无线知识篇,内部资料严格保密,目录,Wi-Fi主要技术参数802.11协议,Wi-Fi概念Wi-Fi是WLAN（无线局域网，WirelessLocalAreaNetwork）主流技术，基于IEEE802.11系列协议。Wi-Fi基本工作原理：时分的无线系统：同一区域、同一频点/信道、同一时间只有一个设备能发送报文,Wi-Fi主要技术参数频段,频段：无线通信的频率范围，单位为Hz，WiFi两个主要频段2.4GHz，5GHz频段IEEE802.11b/g/n标准工作在2.4G频段，频率范围为2.4002.4835GHz，共83.5M带宽IEEE802.11a/n/ac标准工作在5.1G频段，频率范围为5.1505.350GHz，共200M带宽；5.8G频段，频率范围为5.7255.850GHz，共125M带宽；2.4GHz衰减慢，穿墙性能好；5GHz衰减快，穿墙性能差2.4GHz是ISM频段（工业/科学/医学用频段，IndustrialScientificandMedicalBand），各国都开放，因此许多无线技术都采用该频段（主要有：微波炉、蓝牙和ZigBee、Wi-Fi、车库门控制器、无绳电话、无线鼠标、一些无线家用设备），2.4GHz频段上存在许多非Wi-Fi的干扰源扰,Wi-Fi主要技术参数信道,信道，又被称为通道或频道，是信号在通信系统中传输的通道2.4GHz2.4G频段划分了13个信道（2.4022.483GHz），但北美只开放11个信道，所以建议只使用111信道。子信道划分间隔是5MHz，Wi-Fi的工作频宽是22MHz，所以相邻信道的Wi-Fi信号之间有干扰，频率重叠(如1信道与2、3、4、5信道有频率重叠)，必须至少间隔5个子信道才相互无干扰；整个频段内只有3个（1、6、11）互不干扰信道5GHz5.8GHz频段：含5个互不干扰的子信道（149，153，157，161，165），也属于ISM频段5.1GHz（5.1505.350GHz）频段：含8个互不干扰子信道（36，40，44，48，52，56，60，64）,Wi-Fi主要技术参数场强,场强：RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication)接收的信号强度指示，用来判定链接质量，单位dBm发射功率：正值，100mw=20dBm在欧洲，家用无线wifi的功率要求是小于50mw，在中国、日本，家用wifi标准小于100mw。接收功率：负值，数值范围在-XX0之间。数值越大，信号强度越高。,Wi-Fi主要技术参数频宽,信道绑定（ChannelBonding）802.11n可成倍提升频宽，在同时占用相邻信道802.11n支持20MHz和40MHz两种频宽2.4GHz只有3个（互不干扰的）信道，只支持40MHz2.4GHz频段干扰严重时，强烈建议只使用20MHz频宽，5.8GHz有5个信道，支持2个40MHz；5.1GHz有8个信道，支持4个40MHz20MHz传输速度慢，但抗干扰性强、穿透性好，传输距离远。40MHz传输速度快，但抗干扰性差、穿透性差，传输距离近。802.11ac支持更高的80MHz和160MHz频宽5.8GHz有5个信道，支持1个80MHz，不支持160MHz5.1GHz有8个信道，支持1个160MHz或2个80MHz,Wi-Fi主要技术参数空间流数量,MIMO（多入多出，Multiple-InputMultiple-Output）MIMO采用空间复用技术，将数据分割成多个平行的数据子流（空间流），经过多副天线同步传输；接收端也采用多个天线同时接收，根据时间差的因素将分开的各信号重新组合，还原出原本的数据。传输效率与数据子流（空间流）数量成正比。与天线分集技术不同：天线分集技术是发射端在多个发射天线中选择一个最优增益天线用于发射信号，接收端使用多个接收天线接收相同数据，通过分集增益抗信道衰落。802.11n协议理论最多支持4条空间流；802.11ac协议最多支持8条空间流市场上的802.11n设备最多支持3条空间流，802.11acwave2的设备有支持4条空间流的市场上的大部分终端只支持1条空间流，高端的笔记本内置无线网卡能支持2条空间流，只有MAC设备和高端外置无线网卡支持3条空间流,MIMO空间流示例：多天线同时发射和接收,天线分集示例：单天线发射，多天线接收,Wi-Fi主要技术参数连接速率,WiFi数据理论传输速度，也叫关联速率、握手速率802.11b/g最大速率54Mbps：802.11b/g：支持6、9、12、18、24、36、48、54Mbps八种速率802.11n最大速率450Mbps：802.11n的OFDM调制方式进行优化，子载波信道数从52个提升至56个，最大速率变成58.5Mbit/s802.11n对64-QAM编码技术进行优化，传输码率从3/4提升至5/6，最大速率变成65Mbit/s802.11n的频宽从20MHz变为40MHz，子载波信道数从56个提升为112个，最大速率变成135Mbit/s802.11n将OFDM两次传输之间的保护间隔时间从800ns缩短为400ns，最大速率提升至150Mbit/s采用了MIMO技术，通过空间复用技术，在1-3条空间流的环境下最大速率将以150Mbit/s的1-4倍进行增长，即2条空间流达到300Mbit/s、3条空间流达到450Mbit/s。802.11ac最大速率1.3Gbps：调制方式：增加256-QAM信道绑定：频宽为20MHz、40MHz、80MHz、80+80MHz（非连续信道绑定）、160MHz子载波数：20MHz有52个，40MHz有108个，80MHz有234个，160MHz和80+80MHz有468个MIMO：空间流数量可达8条最大速率（8bit5/62343.6s）3=1300Mbps小结关联速率由设备与终端自动协商得到，评价指标主要是支持的频段，以及各频段支持的空间流数量主要提速手段：增加频宽和空间流数量；可在设备侧配置的与速率相关的参数：频宽在实际传输时，由于有Beacon帧（信标）类的短报文、传输延迟、竞争避让等因素，最大有效吞吐量只有关联速率的50%！2、3个设备以最大关联速率发送数据时，整个无线网络利用率最高；设备数量再增加，无线网络总体的吞吐量会急速下降！,Wi-Fi的其它知识Wi-Fi“穿墙”,Wi-Fi“穿墙”的基本原理无线电波呈现“波粒二象性”：低频时（如手机信号）更多体现波动性，能绕过障碍物；高频时（如Wi-Fi信号）更多体现粒子性，通过反射绕过障碍物。,Wi-Fi“穿墙”能力右表是2.4GHz信号对一些介质的插入损耗严重影响Wi-Fi信号的介质：金属、含钢筋的承重墙、水（含水70%的人体）、防爆玻璃等；2.4GHz的衰减慢，穿墙性能好；5GHz的衰减快，穿墙性能差,发射功率与接收灵敏度国家规定，室内AP的发射功率为100mW（20dBm），室外AP的发射功率为500mW（27dBm）接收灵敏度：每个无线设备都有一个接收灵敏度S，只能接收到信号强度高于S的信号终端侧的发射功率与接收灵敏度一般无法调整；要扩大WiFi设备的覆盖范围，必须同时增加设备的发射功率并提高其接收灵敏度高增益天线不是把WiFi信号增强了，而是把它定向集中发射/接收,SSID（服务集标识，ServiceSetIdentifier）将一个无线局域网分为不同的子网络，各子网络可以提供不同的业务,。一台无线路由器不宜发布过多的SSID，维护每个SSID都需要一定指令，会占用无线资源多AP情况下，不同AP可发布相同的SSID，也可发布不同的SSID。两种方式的主要区别在于Wi-Fi终端在AP间漫游时的切换。相同SSID时的切换相对较快，但用户一般分不清终端关联到了哪个AP不同SSID时基本不能自动切换，需要手工切换，但用户能完全知道由哪个AP提供业务在用户无特殊要求时，优选配置相同SSID。双频无线路由器分别在2.4G和5G工作频段发布两个SSID，SSID名称设置相同时，终端自动选择场强最高的工作频段，一般近距离是5G频段，远距离是2.4G频段。SSID名称设置不同时，用户自主选择使用哪个频段。WPA/WPA2：无线网络加密方式WPA采用了TKIP算法，还有MIC算法来计算效验和。目前能破解TKIP+MIC的方法只有通过暴力破解和字典法。WPA2是WPA的升级版，只是编码算法不同，安全性更高。工作模式：桥接/路由建议优选桥接模式,Wi-Fi的其它知识SSID、WPA和工作模式,Wi-Fi知识小结,目录,智慧家庭产品标准e-Link协议,e-Link概念e-Link协议定义了组网外设（无线路由器、无线中继、电力猫）与天翼网关之间的wifi快速配置、信息自动同步等通信标准，可实现组网外设快速便捷的接入家庭网络，大幅简化用户配置、提升用户体验。e-Link功能组网外设（无线路由器、无线中继、电力猫）基于e-Link协议，结合天翼网关，可实现的核心功能如下：即插即用和零配置组网：自动同步网关的WIFI设置（SSID、密码等），实现零配置和即插即用组网。智能覆盖和自动切换：组网终端自动工作在桥接模式，整个家庭所有终端实现在同一个SSID下的WIFI无缝覆盖，支持家庭内部无线网络自动切换。当用户从一个房间移动到另一个房间时，无线接入点能自动切换，不影响用户感知。e-Link特性桥街模式WiFi信息自动同步WiFi漫游,智慧家庭产品标准e-Link协议,支持WIFI的家庭网关天翼网关19款，最高支持500M光宽带放装E8-C四口终端6款，已停止销售，支持100M,支持e-Link的组网终端,家用无线路由器性能环境1,吞吐速率是性能最终的评判标准.场强不是性能评判的主要标准对于手机用户而言，双频5G路由器明显高于单频2.4G路由器,周边无线环境干净、信号干扰小的客厅：无线路由器和测试终端之间无遮挡，信号衰耗小,笔记本,手机,家用无线路由器性能环境2,抗干扰能力通过实际吞吐率体现；场强无法判定5G频段干净，受干扰影响不明显,周边无线环境复杂、信号干扰大的客厅：无线路由器和测试终端之间无遮挡，信号衰耗小,笔记本,手机,家用无线路由器性能环境3,双频路由器工作在5G频段时，穿墙衰减较大双拼路由器工作在2.4G频段时，穿墙能力强于单频路由器无线性能的评判，和距离有很大关系,周边无线环境干净、信号干扰小的卧室：无线路由器和测试终端之间相隔一堵墙，信号衰耗大,笔记本,手机,家用无线路由器性能环境4,远距离干扰大时，双频产品没有优势，此环境下，单频产品抗干扰能力强,周边无线环境复杂、信号干扰大的卧室：无线路由器和测试终端之间相隔一堵墙，信号衰耗大,笔记本,手机,家用无线路由器性能三款家用品牌评测,家用无线路由器性能单双频产品比较,技术说明：单频产品只能工作在2.4G频段，市面上的主流笔记本基本只支持2.4G频段。双频产品可以工作在2.4G和5G两个频段，市面上的主流手机均支持双频段。目前市面的双频无线路由器其默认配置是放出2个SSID，1个工作在2.4G频段，1个工作在5G频段，由用户自主选择。当修改路由器配置让两个频段的SSID名称相同时，在近距离使用时，终端会自动选择连接5G频段，远距离时使用时，自动连接2.4G频段。评测说明：双频无线路由器在近距离使用时，工作在5G频段时，无论干扰与否，5G网络速率均高于单频无线路由器；工作在2.4G频段时，与单频路由器在网速上无明显差别。同等距离下，干扰增加对2类产品性能差异的影响是相同的。穿墙之后，工作在5G频段的网速会极快衰减，与单频路由器相比无明显优势；但是工作在2.4G频段时，双频路由器的网速能力要明显好于单频路由器，但是干扰增加会显著降低双频产品2.4G的网速优势，甚至会弱于单频产品。评测建议：应该优先向用户推荐双频无线路由器。在用户家庭服务时，近距离测试，一定连接5G频段进行测试。进行隔墙测试时，需要首先检测无线环境，干扰弱时，售前需要连接2.4G频段测试，推荐用户增装智能产品。售后需要连接5G频段测试，向用户展示网速优势。干扰大时，要反向行之，售前连接5G频段测试，售后连接2.4G频段测试。,目录,1、信号强度表示信号可达2、无线速率表示WiFi速率,1、发射功率在国家标准辐射功率范围内，发射功率100mw2、协议标准单天线时，802.11g最大54M、802.11n最大150M、802.11ac最大433M3、天线增益相同发射功率下，天线增益与覆盖范围成正比4、天线数量在设备支持的条件下，天线数量越多，速率越快,知识2：WIFI质量的决定因素,知识1：如何评价WiFi覆盖质量,知识3：影响WiFi覆盖质量的典型原因,1、信号穿墙WiFi信号穿墙后信号强度衰减严重2、金属材料信号无法通过3、空间损耗随着距离的增加，WiFi信号强度随频率的平方成反比衰减4、信道干扰当不同路由器采用相同/邻近信道时，干扰严重,知识4：2.4G和5G频段对比,1、2.4G优缺点：穿墙效果好、传输距离近、传输速率慢。2.4G频段仅有3个信道完全隔离无干扰，当信号较多时必然会引起不同信道间的干扰，影响WiFi使用感知2、5G优缺点：传输速率快、穿墙效果差、传输距离近。5G频段带宽更宽、干扰较小,评测能力提升常见知识点,评测能力提升,场强检测一般场强检测低于-70时，表示抗干扰能力不足，需要进行优化改进。RSSI就是SNR?RSSI是接受信号的功率（包含了有用信号与噪声信号）;SNR是接收信号中有用信号与噪声的功率比一般SNR无法测量，因为无法获得噪声功率，实际操作是把噪声功率设定为一个定值，这样RSSI比上噪声功率就是SNR了，所以一般SNR其实是用RSSI计算出来的，但不代表实际信噪比,改良版家庭wifi场强测试标准,测试内容信号强度：具体位置的信号情况展示无线速率：WIFI下测速结果展示综合评分：根据测试结果得出综合评分;测试方法测试工具：使用WiFi分析工具，测试信号数据测试位置：房间不少于三点（远、中、近）测试和用户指定位置测试，房间生成多点测试结果测试报告：生成该户型多点的综合测评结果（给用户展示结果方式：优、良、差）,评测能力提升,同邻频干扰检测干扰的呈现方式干扰没有数值呈现。每个信道呈现的是同频干扰，邻频干扰难以呈现。信道设置在副信道好吗?1、6、11完全互不干扰的信道称为主信道，主信道之间的4个信道为副信道。干扰呈正态分布，主信道只会受到副信道的领频干扰，而副信道会受到2个主信道、4个副信道的邻频干扰。通过干扰的正弦波叠加，副信道的同邻频干扰高于主信道的同邻频干扰。信道设置在副信道，不仅提高不了用户感知，反而会恶化无线环境。信道自适应信道自动选择现在已经成为无线路由器的标配，但各型号产品的自适应能力不同。信道自适应有静态和动态方式，家用无线路由器一般为静态方式，即设备重启时生效。,评测能力提升,下载速率检测速率测试标准：下载速率达到签约速率的80%；或当下载速率不能达到签约速率的80%时，能达到wifi关联速率的40%。一般为实际速率=关联速率/2，54M连接速率要达到20M,150M要达到60M。速率测试要求笔记本测试：关闭所有可能会产生流量的软件，包括防火墙、WiFi检测软件、浏览器、qq、Ping窗口等。手机测试：关闭所有的动态后台软件。为什么手机测速和笔记本测速差别很大？微小的后台流量对无线测速都有较大影响。无线接收灵敏度不一样，笔记本无线网卡更严格。部分手机关联速率只有笔记本的一半，因为部分手机在2.4G频段下不支持信道绑定，即只支持20MHZ频宽,评测能力提升评测软件,笔记本：专业WIFI测试软件WirelessMon手机：wifi分析仪网络测速站点：,装调能力提升-提升信号强度,摆放位置越靠近地面效果越差，与人肩齐效果最好。就高不就低，高处遮挡物较少。尽量避免穿透金属物、防爆玻璃、承重墙。不要放在强电箱附近，弱电箱放置在上方外侧。天线方向二天线：每个天线做一对收发；三天线：每个天线做一对收发；四天线：每个频段每个天线做一对收发；天线的最佳摆法应该是两根（对）天线成直角摆放，而不是都竖直摆放，其中水平角朝房间方向；或者两根（对）天线朝不同的房间（不同的方向）。除非上网终端和路由器都支持多空间流，所有天线才应该向同一方向摆放。不提倡的方式使用大功率路由器。,装调能力提升-降低干扰与加强安全,降低干扰更换5G双频路由器，利用5G干净环境避开干扰。提升2.4G性能。了解路由器性能，使用信道自适应能力强的路由器，或手动指定主信道。干扰特别严重时，手动配置降低频宽。使用抗干扰能力强的路由器抗干扰技术是路由器内置技术，使性能的重要评判标准。抗干扰技术有：报文发送速率调整、逐包功率控制、智能负载均衡技术等。抗干扰能力强的路由器H3C、华为、TP-LINK;加强安全隐藏SSID（关闭信号广播），防蹭网。尽量使用手机自带WiFi连接，卸载WiFi拨号APP和蹭网软件。使用WPA2加密方式；部分路由器开启AP隔离（用户二层隔离）功能提升网速检查用户网卡是否支持802.11n和5G频段，更换高规格的无线网卡可以获得更高的感知。不提倡的方式手动设置信道在副信道,产品认知提升,设备类：AP/无线路由器目前主流产品是802.11n/acwave1双频设备，已有支持802.11acwave2的设备问世高档产品无线侧支持3空间流，有线侧支持千兆，如：网件（NETGARE）的R6250以上，普联（TP-LINK）的TL-WDR7500以上，苹果（APPLE）的AirPortExtreme等中档产品无线侧支持2空间流，有线侧支持百兆，如：华三（H3C）的MAGICB1（推荐产品），华为的荣耀路由（WS831），网件的R6100，普联的TL-WDR5600，极科极客的极路由3（HC5861），苹果的AirPortExpress等除了上联为以太网外，还有其它上联方式的AP：PLC（电力线通信，PowerLineCommunication）Wi-Fi上联，即Wi-Fi中继（Repeater），有些AP