WiFi技術(shù)原理[稻谷書屋]

1、1 目錄 三 家庭組網(wǎng)原則與方案 二 相關(guān)技術(shù)介紹 2 Wi-Fi主要技術(shù)原理 n Wi-Fi概念 lWi-Fi是WLAN（無線局域網(wǎng)，Wireless Local Area Network）目前最主流的一種技 術(shù)，基于IEEE 802.11系列協(xié)議。 lWi-Fi的原意是一種認(rèn)證標(biāo)志，通過認(rèn)證的設(shè)備保證能按照802.11協(xié)議相互兼容。全 球的認(rèn)證機(jī)構(gòu)是Wi-Fi聯(lián)盟（WFA），其前身是WECA（無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟， Wireless Ethernet Compatibility Alliance）。 n Wi-Fi基本工作原理 l半雙工時(shí)分系統(tǒng)：同一區(qū)域、同一頻點(diǎn) / 信道、同一時(shí)間只有一

2、個(gè)設(shè)備能發(fā)送報(bào)文 l工作模式：主要采用DCF（分布式協(xié)調(diào)，Distributed Coordination Function），即通 過CSMA/CA（載波偵聽多路訪問/沖突避免，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信道共享。 類似于以太網(wǎng)802.3協(xié)議中的CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測(cè)，Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection），由于Wi-Fi是半雙工的，所以 進(jìn)行了調(diào)整。 CSMA/CD能檢測(cè)沖突，但不能“避免”； CSMA/C

3、A在發(fā)送是不能檢測(cè)沖突， 只能盡量“避免” l環(huán)境中的Wi-Fi設(shè)備 / 終端多了，整體的傳輸效率就會(huì)急速降低，所有時(shí)間都被用來 傳信令報(bào)，無法進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信。因此，能搜索到的Wi-Fi信號(hào)越多，Wi-Fi環(huán)境 就越差。盡管不可能控制終端數(shù)量，但至少應(yīng)該盡量少部署Wi-Fi設(shè)備，降低功率（ 減小其影響范圍），盡量不要發(fā)布過多的SSID！ 3 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)頻段（1） n 頻段：兩個(gè)主要頻段2.4GHz，5GHz頻段 l2.4GHz 中國(guó)開放了13個(gè)信道（ 2.4022.483 GHz），但北美只開放11個(gè)信道，所以建 議只使用111信道 適用協(xié)議：802.11b / g / n，其

4、中802.11n支持雙頻工作 2.4GHz是ISM頻段（工業(yè)/科學(xué)/醫(yī)學(xué)用頻段，Industrial Scientific and Medical Band）中的一段，各國(guó)都開放，因此許多無線技術(shù)都采用該頻段（主要有：微波 爐、藍(lán)牙和ZigBee、Wi-Fi、車庫(kù)門控制器、無繩電話、無線鼠標(biāo)、一些無線家 用設(shè)備） 2.4GHz頻段上存在許多非Wi-Fi的干擾源 子信道劃分間隔是5MHz，Wi-Fi的工作頻寬是22MHz，所以相鄰信道的Wi-Fi 信號(hào)之間有干擾，必須至少間隔5個(gè)子信道才相互無干擾 4 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)頻段（2） n 頻段：兩個(gè)主要頻段2.4GHz，5GHz頻段（續(xù)1） l

5、5GHz：中國(guó)開放了5.8GHz和5.1GHz兩個(gè)頻段 5.8GHz（5.7255.850GHz）頻段：含5個(gè)互不干擾的子信道（149，153，157 ，161，165），也屬于ISM頻段 5.1GHz（5.1505.350GHz）頻段：含8個(gè)互不干擾的子信道（36，40，44， 48，52，56，60，64） 適用協(xié)議：802.11a / n / ac，其中802.11n支持雙頻工作 上圖是美國(guó)5GHz頻段的信道劃分；中間的頻段，中國(guó)尚未開放。 5 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)頻段（3） n 頻段：兩個(gè)主要頻段2.4GHz，5GHz頻段（續(xù)2） l2.4GHz和5GHz頻段 無線信號(hào)衰減公式：Lo

6、s=32.4+20lg(F)+20lg(R) 其中：Los(dB)是衰減，F(xiàn)(MHz)是頻率，R(km)是距離 所以：2.4GHz的衰減慢，穿墻性能好；5GHz的衰減快，穿墻性能差 最早的802.11a / b，分別工作在5GHz和2.4GHz，但考慮到覆蓋能力，之后主要 在2.4GHz頻段發(fā)展。直到802.11n開始追求高速率，才又轉(zhuǎn)向5GHz發(fā)展。 穿墻性能好，意味著覆蓋范圍大，但同時(shí)也意味著接受干擾源的范圍大 l其它頻段 60GHz：802.11ad（WiGig），最高可達(dá)7Gbps，覆蓋距離只有幾米，一般用于 鄰近設(shè)備間的超高速傳輸 470710MHz：802.11af（White-F

7、i / 超級(jí)Wi-Fi），使用“在電視頻率之間使 用頻率較低的白色空間”即為電視頻道保留的緩沖頻段，占用空間帶寬與現(xiàn)有的 廣電頻道帶寬一致，速率可達(dá)426.7Mbps（6/7MHz）和568.9Mbps（8MHz）（ 采用MIMO+STBC技術(shù)，4空間流與4廣電頻道），覆蓋距離可達(dá)1.6公里，缺點(diǎn) 是需要廣電放開該頻段 900MHz：802.11ah（Wi-Fi HaLow / Sensor-Fi），使用900MHz（非電視空白 頻段），速率為100kbps，覆蓋距離為1公里，低功耗，用于WSN（無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)，Wireless Sensor Networks）和IoT（物聯(lián)網(wǎng)，Intern

8、et of Things） 6 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)速率（1） n 關(guān)聯(lián)速率和實(shí)際吞吐量 l以下描述的都是Wi-Fi的關(guān)聯(lián)速率 l在實(shí)際傳輸時(shí)，由于有Beacon幀（信標(biāo)）類的短報(bào)文、傳輸延遲、競(jìng)爭(zhēng)避讓等因素，最大的有 效吞吐量只有關(guān)聯(lián)速率的50%！ l2、3個(gè)設(shè)備以最大關(guān)聯(lián)速率發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)利用率最高；設(shè)備數(shù)量再增加，無線網(wǎng) 絡(luò)總體的吞吐量會(huì)急速下降！ n 802.11：只有1、2Mbps兩種速率 l采用FHSS（跳頻擴(kuò)頻，F(xiàn)requency Hopping Spread Spectrum）和DSSS（直接序列擴(kuò)頻， Direct Sequence Spread Spectrum

9、）技術(shù)，發(fā)送頻率為1MSps，即每秒發(fā)送1M個(gè) Symbol（ 符號(hào)） lSymbol為11bit的Barker碼 采用BPSK（二進(jìn)制相移鍵控，Binary Phase Shift Keying）編碼方式，此時(shí)每個(gè)Symbol 代表1bit，速率為1Mbps 采用QPSK（正交相移鍵控，Quadrature Phase Shift Keying）編碼方式，此時(shí)，每個(gè) Symbol代表2bit，速率為2Mbps n 802.11b：共4種速率，增加5.5、11Mbps兩種速率，向下兼容802.11 l采用HR-DSSS（高速直接序列擴(kuò)頻，High Rate Direct Sequence Sp

10、read Spectrum），發(fā)送 頻率提高到1.375MSps lSymbol為8bit的CCK（補(bǔ)碼鍵控，Complementary Code Keying）碼 采用4序列時(shí)，加上四種相位調(diào)制，每個(gè)Symbol代表4bit，速率為5.5Mbps 采用64序列時(shí)，加上四種相位調(diào)制，每個(gè)Symbol代表8bit，速率為11Mbps 7 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)速率（2） n 802.11a/g：支持6、9、12、18、24、36、48、54Mbps八種速率；802.11g向下 兼容802.11b，共12種速率。 l采用OFDM（正交頻分復(fù)用，Orthogonal Frequency Divisi

11、on Multiplexing）技術(shù) 總頻寬20MHz 劃分成64個(gè)子載波 前6個(gè)、后5個(gè)作為保護(hù) 中間1個(gè)DC不工作 實(shí)際工作有52個(gè)子載波 ，其中4個(gè)用作導(dǎo)頻（ PS，Pilot Signal），48 個(gè)傳數(shù)據(jù) 工作周期為4s 120MHz=0.05s 0.0564=3.2s 3.2+0.8=4s，其中 0.8s為循環(huán)前綴（CP ，Cyclic Prefix），用于 保護(hù)，稱為GI（保護(hù)間 隔，Guard Interval） 8 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)速率（3） n 調(diào)制方式（Modulation）編碼效率（Coding rate）數(shù)據(jù)速率（Rate） BPSK1/26Mbps BPSK3

12、/49Mbps QPSK / 4-QAM1/212Mbps QPSK / 4-QAM3/418Mbps 16-QAM1/224Mbps 16-QAM3/436Mbps 64-QAM2/348Mbps 64-QAM3/454Mbps 9 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)速率（4） n 802.11n引入了更多的無線參數(shù) l雙頻工作，在2.4GHz和5GHz采用相同的 參數(shù) l用MCS（調(diào)制和編碼策略，Modulation and Coding Scheme）值標(biāo)識(shí)一組參數(shù)集 l引入信道綁定技術(shù)，頻寬可從20MHz擴(kuò) 展到40MHz（詳見后） l子載波數(shù)：20MHz有52個(gè)子載波， 40MHz有108個(gè)子載

13、波 l編碼效率：最高支持5/6 l引入MIMO技術(shù)，可用多空間流（spatial streams）同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)（詳見后） l引入短保護(hù)間隔（Short GI），從標(biāo)準(zhǔn)的 0.8s縮短為0.4s，工作周期為3.6s 無線傳輸存在多徑效應(yīng)，即通過不 同途徑的傳輸時(shí)延不同 為防止前后兩個(gè)Symbol間產(chǎn)生干擾 ，需要通過GI進(jìn)行保護(hù) 多徑效應(yīng)明顯時(shí)不建議使用Short GI 由設(shè)備和終端協(xié)商，不用設(shè)定 l計(jì)算示例（以450Mbps為例）：（6bit 5/6 1083.6s）3=450Mbps MCS Index Spatial streams Modulation type Coding rate

14、GI = 800nsGI = 400ns 20MHz40MHz20MHz40MHz 01BPSK1/26.513.57.215.0 11QPSK1/213.027.014.430.0 21QPSK3/419.540.521.745.0 3116-QAM1/226.054.028.960.0 4116-QAM3/439.081.043.390.0 5164-QAM2/352.0108.057.8120.0 6164-QAM3/458.5121.565.0135.0 7164-QAM5/665.0135.072.2150.0 82BPSK1/213.027.014.430.0 92QPSK1/22

15、6.054.028.960.0 102QPSK3/439.081.043.390.0 11216-QAM1/252.0108.057.8120.0 12216-QAM3/478.0162.086.7180.0 13264-QAM2/3104.0216.0115.6240.0 14264-QAM3/4117.0243.0130.0270.0 15264-QAM5/6130.0270.0144.4300.0 163BPSK1/219.540.521.745.0 173QPSK1/239.081.043.390.0 183QPSK3/458.5121.565.0135.0 19316-QAM1/27

16、8.0162.086.7180.0 20316-QAM3/4117.0243.0130.0270.0 21364-QAM2/3156.0324.0173.3360.0 22364-QAM3/4175.5364.5195.0405.0 23364-QAM5/6195.0405.0216.7450.0 244BPSK1/226.054.028.860.0 254QPSK1/252.0108.057.6120.0 264QPSK3/478.0162.086.8180.0 27416-QAM1/2104.0216.0115.6240.0 28416-QAM3/4156.0324.0173.2360.0

17、 29464-QAM2/3208.0432.0231.2480.0 30464-QAM3/4234.0486.0260.0540.0 31464-QAM5/6260.0540.0288.8600.0 321BPSK1/2N/A6.5N/A7.2 802.11n關(guān)聯(lián)速率表 10 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)速率（5） n 802.11ac進(jìn)一步擴(kuò)展 l調(diào)制方式：增加256-QAM l信道綁定：頻寬為20MHz、40MHz、 80MHz、80+80MHz（非連續(xù)信道綁定）、 160MHz（詳見后） l子載波數(shù)：20MHz有52個(gè)，40MHz有108個(gè) ，80MHz有234個(gè)，160MHz和80+80MH

18、z都 有468=2342個(gè) lMIMO：空間流數(shù)量可達(dá)8條（詳見后） l計(jì)算示例（以1.3Gbps為例）：（8bit 5/62343.6s）3=1300Mbps n 小結(jié) l關(guān)聯(lián)速率由設(shè)備與終端自動(dòng)協(xié)商得到，與支 持能力和無線環(huán)境確定 l評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是支持的頻段，以及各頻段支 持的空間流數(shù)量 l可在設(shè)備側(cè)配置的與速率相關(guān)的參數(shù)：頻寬 l主要提速手段：增加頻寬和空間流數(shù)量 調(diào)制方式目前最高能達(dá)到1024-QAM（ 10bit），編碼效率最高能達(dá)到5/6，提 升空間已經(jīng)很?。?02.11ac的MCS9和 802.11n相對(duì)MCS7僅提升1/3） MCS index Modulation type

19、Coding rate GI = 800nsGI = 400ns 20MHz40MHz80MHz160MHz20MHz40MHz80MHz160MHz 1 Spatial StreamData Rate（Mbps） 0BPSK1/26.513.529.358.57.215.032.565.0 1QPSK1/213.027.058.5117.014.430.065.0130.0 2QPSK3/419.540.587.8175.521.745.097.5195.0 316-QAM1/226.054.0117.0234.028.960.0130.0260.0 416-QAM3/439.081.017

20、5.5351.043.390.0195.0390.0 564-QAM2/352.0108.0234.0468.057.8120.0260.0520.0 664-QAM3/458.5121.5263.3526.565.0135.0292.5585.0 764-QAM5/665.0135.0292.5585.072.2150.0325.0650.0 8256-QAM3/478.0162.0351.0702.086.7180.0390.0780.0 9256-QAM5/6N/A180.0390.0780.0N/A200.0433.3866.7 2 Spatial StreamData Rate（Mb

21、ps） 0BPSK1/213.027.058.5117.014.430.065.0130.0 1QPSK1/226.054.0117.0234.028.960.0130.0260.0 2QPSK3/439.081.0175.5351.043.390.0195.0390.0 316-QAM1/252.0108.0234.0468.057.8120.0260.0520.0 416-QAM3/478.0162.0351.0702.086.7180.0390.0780.0 564-QAM2/3104.0216.0468.0936.0115.6240.0520.01040.0 664-QAM3/4117

22、.0243.0526.51053.0130.0270.0585.01170.0 764-QAM5/6130.0270.0585.01170.0144.4300.0650.01300.0 8256-QAM3/4156.0324.0702.01404.0173.3360.0780.01560.0 9256-QAM5/6N/A360.0780.01560.0N/A400.0866.71733.3 3 Spatial StreamData Rate（Mbps） 0BPSK1/219.540.587.8175.521.745.097.5195.0 1QPSK1/239.081.0175.5351.043

23、.490.0195.0390.0 2QPSK3/458.5121.5263.3526.565.0135.0292.5585.0 316-QAM1/278.0162.0351.0702.086.7180.0390.0780.0 416-QAM3/4117.0243.0526.51053.0130.0270.0585.01170.0 564-QAM2/3156.0324.0702.01404.0173.3360.0780.01560.0 664-QAM3/4175.5364.5N/A1579.5195.0405.0N/A1755.0 764-QAM5/6195.0405.0877.51755.02

24、16.7450.0975.01950.0 8256-QAM3/4234.0486.01053.02106.0260.0540.01170.02340.0 9256-QAM5/6260.0540.01170.0N/A288.9600.01300.0N/A 4 Spatial StreamData Rate（Mbps） 0BPSK1/226.054.0117.0234.028.960.0130.0260.0 1QPSK1/252.0108.0234.0468.057.8120.0260.0520.0 2QPSK3/478.0162.0351.0702.086.7180.0390.0780.0 31

25、6-QAM1/2104.0216.0468.0936.0115.6240.0520.01040.0 416-QAM3/4156.0324.0702.01404.0173.3360.0780.01560.0 564-QAM2/3208.0432.0936.01872.0231.1480.01040.02080.0 664-QAM3/4234.0486.01053.02106.0260.0540.01170.02340.0 764-QAM5/6260.0540.01170.02340.0288.9600.01300.02600.0 8256-QAM3/4312.0648.01404.02808.0

26、346.7720.01560.03120.0 9256-QAM5/6N/A720.01560.03120.0N/A800.01733.33466.7 802.11ac關(guān)聯(lián)速率表（到4條空間流） 11 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)頻寬 n 信道綁定（Channel Bonding） l802.11n開始引入，指成倍提升頻寬，在實(shí)際操作中即同時(shí)占用相鄰信道 l802.11n支持20MHz和40MHz兩種頻寬 2.4GHz只有3個(gè)（互不干擾的）信道，只支持40MHz（有時(shí)寫成HT40，High Throughput） ，所以802.11n最高只支持40MHz 實(shí)際操作中，2.4GHz頻段的干擾已經(jīng)十分嚴(yán)重

27、，強(qiáng)烈建議設(shè)置只啟用20MHz，不啟用 信道綁定功能 5.8GHz有5個(gè)信道，支持2個(gè)40MHz；5.1GHz有8個(gè)信道，支持4個(gè)40MHz 40MHz分主信道和副信道，顯示為1+5，11-7，149+153 l802.11ac支持更高的80MHz和 160MHz頻寬 5.8GHz有5個(gè)信道，支持1個(gè) 80MHz，不支持160MHz 新開放的5.1GHz有8個(gè)信道 ，支持1個(gè)160MHz或2個(gè) 80MHz 同樣區(qū)分主、副40MHz信道 有些5GHz不能提供連續(xù)的 160MHz，所以有80+80MHz （非連續(xù)信道綁定）模式， 但實(shí)際使用比160MHz復(fù)雜得 多，效率也低 12 Wi-Fi主要技

28、術(shù)參數(shù)空間流數(shù)量 n MIMO（多入多出，Multiple-Input Multiple-Output） lMIMO采用空間復(fù)用技術(shù)，將數(shù)據(jù)分割成多個(gè)平行的數(shù)據(jù)子流并同過多副天線同步傳 輸；為了避免被切割的信號(hào)不一致，在接收端也采用多個(gè)天線同時(shí)接收，根據(jù)時(shí)間 差的因素將分開的各信號(hào)重新組合，還原出原本的數(shù)據(jù)。傳輸效率與數(shù)據(jù)子流（空 間流）數(shù)量成正比。 與天線分集技術(shù)不同：天線分集技術(shù)是通過多副天線傳輸相同數(shù)據(jù)，在接收端接 收后加以組合，通過分集增益抗信道衰落。 l802.11n協(xié)議最多支持4條空間流；802.11ac協(xié)議最多支持8條空間流 實(shí)際上，為了避免不同空間流之間的相互干擾，設(shè)備復(fù)雜度與

29、空間流的數(shù)量成級(jí) 數(shù)增長(zhǎng) 市場(chǎng)上的802.11n設(shè)備最多支持3條空間流，802.11ac wave2的設(shè)備有支持4條空 間流的 市場(chǎng)上的大部分終端只支持1條空間流，高端的筆記本內(nèi)置無線網(wǎng)卡能支持2條 空間流，只有MAC設(shè)備和高端外置無線網(wǎng)卡支持3條空間流 n 802.11ac wave2最大的特點(diǎn)是支持MU-MIMO（多用戶多入多出，Multi-User Multiple-Input Multiple-Output），能進(jìn)一步提高無線網(wǎng)絡(luò)的利用率 l相對(duì)的，普通的MIMO也被稱為SU-MIMO（單用戶多入多出，Single-User Multiple- Input Multiple-Outpu

30、t） lWi-Fi是時(shí)分系統(tǒng)，終端支持的空間流數(shù)量較少，會(huì)降低無線網(wǎng)絡(luò)的利用率！ l若能同時(shí)與多個(gè)用戶通信，就充分利用設(shè)備的多空間流，提高無線網(wǎng)絡(luò)的利用率！ 13 Wi-Fi主要技術(shù)參數(shù)MU-MIMO n MU-MIMO（多用戶多入多出，Multi-User Multiple-Input Multiple-Output） lMU-MIMO的技術(shù)實(shí)現(xiàn)描述： 上行MU-MIMO：不同終端使用相同的時(shí)頻資源進(jìn)行上行發(fā)送。 終端側(cè)基本不需要做改動(dòng) 設(shè)備側(cè)需要識(shí)別各終端并加以區(qū)隔，避免干擾 下行MU-MIMO：設(shè)備使用相同的時(shí)頻資源向不同終端進(jìn)行下行發(fā)送。 終端側(cè)通過消除/零陷（Zero Forcing

31、）算法，分離不同發(fā)送給不同終端的數(shù)據(jù)流 也可以通過在設(shè)備側(cè)采用波束賦形（BF，Beam forming）的方法，提前分離不同用戶 的數(shù)據(jù)流，從而簡(jiǎn)化設(shè)備側(cè)的操作 l目前只有高通推出了支持MU-MIMO的802.11ac wave2芯片 必須支持MU-TxBF 802.11n中定義了幾種BF的方式，分顯式（終端側(cè)需要向設(shè)備側(cè)反饋信息）和隱式兩大 類；但不強(qiáng)制要求支持BF，基本相互間基本無互通性 802.11ac定義了一個(gè)閉環(huán)的顯 式TxBF方法，并在此基礎(chǔ)上支 持MU-TxBF，即在終端側(cè)反饋 信息的基礎(chǔ)上，設(shè)備側(cè)就有可能 將發(fā)送信號(hào)集中指向終端，進(jìn)一 步也能同時(shí)把不同的發(fā)送信號(hào)分 別集中指向不

32、同終端 目前只實(shí)現(xiàn)了下行MU-MIMO，實(shí)測(cè) 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸效率提高了約50%！ 14 Wi-Fi的其它知識(shí)Wi-Fi“穿墻” n Wi-Fi“穿墻”的基本原理 l無線電波呈現(xiàn)“波粒二象性”：低頻時(shí)（如手機(jī)信號(hào)）更多體現(xiàn)波動(dòng)性，能繞過障礙物；高頻時(shí) （如Wi-Fi信號(hào)）更多體現(xiàn)粒子性，通過反射繞過障礙物。 l選擇AP擺放位置的依據(jù)：未必越近越好，最主要的是有好的Wi-Fi通道！ n Wi-Fi“穿墻”能力 l右表是2.4GHz信號(hào)對(duì)一些介質(zhì)的插入損耗（Penetration loss）特征值 從上到下分別是：玻璃、薄木板、厚木板、門、混 凝土墻 第二列是樣本編號(hào)（即這些介質(zhì)其實(shí)是有自身參數(shù) 的，

33、比如：厚度） 后兩列分別是VP（垂直極化波，vertical polarization）和HP（水平極化波，horizontal polarization）的插入損耗。 l 其它嚴(yán)重影響Wi-Fi信號(hào)的介質(zhì)：金屬（含鋼筋的承重墻）、水（含水70%的人體） n 發(fā)射功率與接收靈敏度 l國(guó)家規(guī)定，室內(nèi)AP的發(fā)射功率為100mW（20dBm），室外AP的發(fā)射功率為500mW（27dBm） l接收靈敏度：每個(gè)無線設(shè)備都有一個(gè)接收靈敏度S，只能接收到信號(hào)強(qiáng)度高于S的信號(hào) 具體參見Mohammed, Y. E., A. S. Abdallah, and Y. A. Liu. Characterizatio

34、n of indoor penetration loss at ISM band. Environmental Electromagnetics, 2003. CEEM 2003. Proceedings. Asia-Pacific Conference on. IEEE, 2003 l終端側(cè)的發(fā)射功率與接收靈敏度一般無法調(diào)整；要擴(kuò)大 AP設(shè)備的覆蓋范圍，必須同時(shí)增加設(shè)備的發(fā)射功率并 提高其接收靈敏度 l高增益天線不是把WiFi信號(hào)增強(qiáng)了，而是把它定向集中 發(fā)射/接收 15 Wi-Fi的其它知識(shí)AP/AC和SSID n “胖”/“瘦”AP l最早的AP都是能獨(dú)立工作的，但相互之間無法協(xié)調(diào)（比如

35、：工作信道等）。 l有廠商將其管理功能上移至一個(gè)管理設(shè)備，AP僅負(fù)責(zé)無線接入和二層數(shù)據(jù)處理功能。 一般把這種功能簡(jiǎn)化、不能獨(dú)立工作的AP稱為“瘦AP”或“集中控制型AP”，把管 理“瘦AP”的設(shè)備稱為AC（AP Controller，AP控制器）。 對(duì)應(yīng)的，把功能齊備、能獨(dú)立工作的AP稱為“胖AP”。 lAC瘦AP的組網(wǎng)架構(gòu)，適用于AP較多的場(chǎng)景。AC能統(tǒng)一管控、配置各個(gè)瘦AP，瘦 AP可以做到即插即用（相關(guān)參數(shù)都可以從AC處獲?。Ｆ淙秉c(diǎn)是，AC基本只能管理 同廠商的瘦AP，且組網(wǎng)成本較高。 l市場(chǎng)上的家用無線路由器都是“胖AP”。 l SSID（服務(wù)集標(biāo)識(shí)，Service Set Iden

36、tifier） l將一個(gè)無線局域網(wǎng)分為不同的子網(wǎng)絡(luò)，各子網(wǎng)絡(luò)可以提供不同的業(yè)務(wù) l不宜發(fā)布過多的SSID，維護(hù)每個(gè)SSID都需要一定指令，會(huì)占用無線資源 l多AP情況下，不同AP可發(fā)布相同的SSID，也可發(fā)布不同的SSID。兩種方式的主要區(qū) 別在于Wi-Fi終端在AP間漫游時(shí)的切換。 相同SSID時(shí)的切換相對(duì)較快，但用戶一般分不清終端關(guān)聯(lián)到了哪個(gè)AP 不同SSID時(shí)基本不能自動(dòng)切換，需要手工切換，但用戶能完全知道由哪個(gè)AP提供 業(yè)務(wù) l在用戶無特殊要求時(shí)，優(yōu)選配置相同SSID。 16 Wi-Fi的其它知識(shí)工作模式 n 工作模式：橋接 / 路由 l考慮到今后業(yè)務(wù)的發(fā)展，建議優(yōu)選橋接模式。 橋接模

37、式路由模式 AP管理地址手工配置，與上級(jí)設(shè)備DHCP地址段不同通過DHCP從上級(jí)設(shè)備獲取 Wi-Fi終端 地址 通過DHCP從上級(jí)設(shè)備獲?。蚪覣P對(duì)于 Wi-Fi終端透明） 由AP通過DHCP分配，地址段與上級(jí)設(shè)備 DHCP地址段不同 多AP情況多AP管理地址段不同多AP的DHCP地址段不同 優(yōu)點(diǎn) l 多AP接入時(shí)，同屬一個(gè)網(wǎng)段，局域網(wǎng) 應(yīng)用不受限制 l 終端在AP間漫游后地址不變 l 即插即用 l AP的管理地址不易遺忘 缺點(diǎn) l 如果通過橋模式直接接入家庭網(wǎng)關(guān)，接 入設(shè)備數(shù)有限制 l 需要預(yù)先規(guī)劃AP的管理地址，并記錄 保存 l AP的DHCP地址段可能和上聯(lián)設(shè)備有 沖突（有的AP支持上

38、聯(lián)沖突檢測(cè)，但 多AP接入還是有沖突可能） l 多AP接入時(shí)，局域網(wǎng)應(yīng)用受到限制 l 終端在AP間漫游后需重新獲取地址， 地址會(huì)變化 17 Wi-FiWi-Fi主流產(chǎn)品 n 設(shè)備類：AP/無線路由器 l目前主流產(chǎn)品是802.11n/ac wave1雙頻設(shè)備，已有支持802.11ac wave2的設(shè)備問世 l高檔產(chǎn)品無線側(cè)支持3空間流，有線側(cè)支持千兆，如：網(wǎng)件（NETGARE）的R6250以上，普聯(lián) （TP-LINK）的TL-WDR7500以上，蘋果（APPLE）的AirPort Extreme等 l中檔產(chǎn)品無線側(cè)支持2空間流，有線側(cè)支持百兆，如：華三（H3C）的MAGIC B1（本次推薦產(chǎn) 品

39、），華為的榮耀路由（WS831），網(wǎng)件的R6100，普聯(lián)的TL-WDR5600，極科極客的極路由 3（HC5861），蘋果的AirPort Express等 l除了上聯(lián)為以太網(wǎng)外，還有其它上聯(lián)方式的AP： PLC（電力線通信，Power Line Communication） Wi-Fi上聯(lián)，即Wi-Fi中繼（Repeater），有些AP也能配置成Wi-Fi中繼模式 n 終端類： l智能手機(jī)： 絕大部分支持1空間流，如：小米，三星（SAMSUNG）的Galaxy S4，蘋果的iPhone 6； 有些支持2條空間流，如：三星的Galaxy S5，蘋果的iPhone 6s lPAD： 大部分支持1

40、空間流；蘋果的iPad支持3空間流 l網(wǎng)卡 筆記本內(nèi)置網(wǎng)卡：大部分支持1空間流；Intel的7260、7265、8260等支持2空間流 臺(tái)式機(jī)內(nèi)置網(wǎng)卡（PCI接口）：華碩（ASUS）的PCE-AC66 / PCE-AC68支持3空間流 外置網(wǎng)卡（USB接口）：網(wǎng)件的A6200，友訊（D-Link）的DWA-182，華碩的USB-AC55 ，普聯(lián)的TL-WDN6200，EDUP的EP-AC1610支持2空間流；友訊的DWA-192支持3空間 流（以上都是USB3.0接口） 18 家庭組網(wǎng)和安裝原則 n 光纜入戶 l盡可能將光纜布放入戶，且應(yīng)盡量利用已有的入戶暗管 l入戶后的光纜應(yīng)敷設(shè)至家庭線纜匯

41、聚點(diǎn)，并在線纜匯聚點(diǎn)安裝家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備 如用戶住宅內(nèi)無線纜匯聚點(diǎn)，應(yīng)在適當(dāng)位置，并在征得用戶同意的情況下創(chuàng)建線纜匯聚點(diǎn) n 室內(nèi)組網(wǎng) l應(yīng)充分利用住宅內(nèi)現(xiàn)有的家庭信息箱 l對(duì)住宅內(nèi)已有家庭布線不合理的情況應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整：按星型結(jié)構(gòu)匯聚至線纜匯聚點(diǎn) l網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上聯(lián)方式的選擇原則： 1.優(yōu)先使用網(wǎng)線！ 2.若無網(wǎng)線資源也不愿敷設(shè)明線的話，可以考慮以下方式，但要注意其場(chǎng)景、性能和價(jià)格： a)有同軸電纜資源的可以采用EOC設(shè)備（即有線電視接頭處） b)若僅為了解決Wi-Fi覆蓋的可以考慮直接用Wi-Fi中繼 c)有市電電源的可以采用PLC設(shè)備 n 設(shè)備安裝 l盡量用FTTH接入終端設(shè)備的多端口滿足家庭網(wǎng)

42、絡(luò)的業(yè)務(wù)需求 如需端口擴(kuò)展，應(yīng)優(yōu)先采用多端口千兆交換機(jī)，也可利用多端口AP的交換功能 l如PON上行的網(wǎng)關(guān)設(shè)備不安裝在家庭信息箱內(nèi)或固定在墻上，應(yīng)采用光纖面板插座并通過光跳纖 連接終端設(shè)備，避免因終端經(jīng)常移動(dòng)損壞光纜接頭。 n 設(shè)備電源 l網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝處應(yīng)盡可能具備220伏市電電源插座或引入市電電源。 l若某些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法就近接入市電電源，則可利用PoE為其供電 用于PoE供電的線纜（網(wǎng)線）應(yīng)為五類及以上標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)稱電纜，其性能應(yīng)符合中國(guó)電信上 海公司基于FTTH的反向 PoE產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范V2.0中的線纜技術(shù)要求 19 家庭組網(wǎng)方案總體架構(gòu) n 方案設(shè)計(jì) l宜在裝修的家庭內(nèi)部弱電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

43、進(jìn)行設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)布線方法參見基于光纖 入戶的家庭裝修布線指導(dǎo)手冊(cè) l對(duì)于已完成裝修及家庭內(nèi)部弱電網(wǎng)絡(luò)部署的家庭，只能在已有信息點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào) 整或增加，應(yīng)盡可能達(dá)到用戶預(yù)期效果 l包括有線組網(wǎng)和無線（Wi-Fi）組網(wǎng)，需要從經(jīng)濟(jì)、性能、美觀等多方面去平衡 n 總體架構(gòu) l采用星形架構(gòu)：各類信息點(diǎn)的線纜應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)至線纜匯聚點(diǎn) l家庭信息箱： 在外部引入光纜和家庭線纜匯聚點(diǎn)處應(yīng)安裝新型的家庭信息箱（參見家庭信息 箱產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范） 如果是多層房型，各層還可以安裝分信息箱，匯聚本層線纜以及垂直走向的線纜 家庭信息箱箱體不宜過小，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)不小于：外形尺寸330mm（高）480mm （寬）135mm（深）；底盒尺寸300mm（高）450mm（寬）120mm（深） 家庭信息箱內(nèi)需安裝能同時(shí)為多臺(tái)設(shè)備供電的220伏電源插座，引入家庭信息箱內(nèi) 的電源應(yīng)具有交流輸出漏電短路保護(hù)功能