如何讓 WiFi 提速？這也許是每個(gè)使用 WiFi 的用戶(hù)最多提到的問(wèn)題。你有沒(méi)有抱怨過(guò)：“為什么明明我買(mǎi)的是 200M 的寬帶，連有線電腦也能跑到 200M 的速度，但是我手機(jī) WiFi 速度卻不超過(guò) 50M？......”

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這個(gè)問(wèn)題不是簡(jiǎn)單的一篇文章就能解釋清楚的。本文的目標(biāo)是向您闡述 WiFi 是如何工作的，從而幫助您通過(guò)一些手段提高 WiFi 速度。

注意：下文我會(huì)使用“無(wú)線設(shè)備”來(lái)指代無(wú)線路由器 / AP，使用“客戶(hù)端設(shè)備”來(lái)指代手機(jī)/電腦/智能家居等連接設(shè)備，使用“速度”來(lái)指代無(wú)線設(shè)備和客戶(hù)端設(shè)備之間的協(xié)商傳輸速率。

當(dāng)我們要解決 WiFi 提速這個(gè)問(wèn)題時(shí)，需要通過(guò)一系列問(wèn)答引出最終解決方案。

你的客戶(hù)端是什么類(lèi)型的？（手機(jī)、筆記本、平板、掃描槍、智能機(jī)器人等等）你的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支持 N（WiFi 4）還是 AC（WiFi 5）亦或者是 AX（WiFi 6）？

你的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有多少天線？是 1X1 還是 2X2 或者是 3X3？

現(xiàn)場(chǎng)有做過(guò)頻譜掃描么？

信道的占用情況是怎么樣？

干擾情況如何？

客戶(hù)端主要是連接 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(wèn)題，我們才能得到讓 WiFi 提速的準(zhǔn)確答案。聽(tīng)起來(lái)似乎有點(diǎn)復(fù)雜，我們展開(kāi)了解一下吧！

很多人簡(jiǎn)單地認(rèn)為，買(mǎi)一個(gè)比家用路由器更強(qiáng)大的企業(yè) AP 就可以提高 WiFi 速度了。這其實(shí)是一個(gè)顯而易見(jiàn)且反復(fù)出現(xiàn)的錯(cuò)誤認(rèn)知，因?yàn)?WiFi 的速度很大程度上取決于客戶(hù)端設(shè)備的性能和周遭的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

調(diào)制技術(shù)（MCS）

WiFi 速度取決于無(wú)線設(shè)備和客戶(hù)端通信的協(xié)商速率、技術(shù)因素（可以通過(guò)無(wú)線設(shè)備進(jìn)行配置修改）以及環(huán)境因素。

其中，無(wú)線設(shè)備和客戶(hù)端的協(xié)商速率主要受到調(diào)制技術(shù)（MCS）和客戶(hù)端設(shè)備性能的影響。這兩者間的傳輸速率在連接過(guò)程中會(huì)不斷的自動(dòng)協(xié)商，協(xié)商速率直接與無(wú)線設(shè)備和客戶(hù)端所支持的 WiFi 標(biāo)準(zhǔn)和它們之間的距離有關(guān)。

客戶(hù)端和無(wú)線設(shè)備支持的 WiFi 技術(shù)越新，就意味著他們可以使用更復(fù)雜的“語(yǔ)言”和更快的速度去協(xié)商溝通。而這種更復(fù)雜的“語(yǔ)言”就是我們所說(shuō)的調(diào)制/編碼索引（簡(jiǎn)稱(chēng)為 MCS）。這也引出了一個(gè)重要設(shè)備參數(shù) —— WiFi 標(biāo)準(zhǔn)。

目前市場(chǎng)上的客戶(hù)端主要采用以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

1. N 標(biāo)準(zhǔn)（WiFi 4） 支持 8 個(gè) MCS 索引

2. AC 標(biāo)準(zhǔn)（WiFi 5）支持 10 個(gè) MCS 索引

3. 最新的 AX 標(biāo)準(zhǔn)（WiFi 6）支持 12 個(gè) MCS 索引

使用的索引越多，接收到的信號(hào)也就越好。

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和無(wú)線傳輸速率相關(guān)的客戶(hù)端性能就是天線數(shù)量。雖然你買(mǎi)的無(wú)線設(shè)備可能有很多根天線，但是目前主流的客戶(hù)端都只有兩根傳輸天線 2X2 甚至 1X1 的，所以購(gòu)買(mǎi)客戶(hù)端時(shí)也一定要關(guān)注天線數(shù)量，不要再讓無(wú)線路由器背鍋了。

與客戶(hù)端性能同樣重要的是無(wú)線設(shè)備和客戶(hù)端之間的距離，距離越遠(yuǎn)，接收到的信號(hào)越弱，就需要用越簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)理解（解調(diào)）接收到的信號(hào)（使用密度越小的 MCS）。此外，如果有障礙物遮擋，無(wú)線射頻信號(hào)更加會(huì)被大大地減弱/衰減。

下圖說(shuō)明了這個(gè)過(guò)程：

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圖示使用了 2X2 WiFi 4 標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)客戶(hù)端

如上圖所示，假設(shè)我們使用了一個(gè) 802.11n WiFi4 有兩根天線（2X2）的手機(jī)，根據(jù)上面的知識(shí)，這個(gè)手機(jī)只支持 8 個(gè) MCS 索引，我們用 8 種漸變色來(lái)表示。當(dāng)手機(jī)靠近 AP ，可以接收到最強(qiáng)烈的信號(hào)，即暖色區(qū)域，此時(shí) MCS 指標(biāo)是最好的。同樣當(dāng)手機(jī)遠(yuǎn)離 AP，只能接收到較弱的信號(hào)，即冷色區(qū)域，此時(shí) MCS 指標(biāo)最差。

這個(gè)手機(jī)使用了 2X2 天線、20MHz 信道寬度，理論最高速度可以達(dá)到 144M，如果使用 40MHz 則最高可達(dá) 300M。實(shí)際場(chǎng)景中，由于 WiFi 是半雙工通信，實(shí)際速率大約只有理論速率的一半多。因此，20MHz 的實(shí)際吞吐量大約在 70M，40MHz 的則為 150M。又由于 2.4GHz 頻段干擾非常多，所以即使你購(gòu)買(mǎi)了昂貴的無(wú)線設(shè)備，在 2.4G 頻段內(nèi)也很難運(yùn)行到 50M 以上的速度。

如果手機(jī)只有 1X1 的天線，即使離無(wú)線設(shè)備非常近，20MHz 信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(gè)經(jīng)常被忽略的細(xì)節(jié)是，即使用了 802.11ac（wifi5）的手機(jī)，在鏈接 2.4GHz 頻段的時(shí)候也只會(huì)協(xié)商到 N（調(diào)制方式僅為 64-QAM），因?yàn)?ac 標(biāo)準(zhǔn)中的 256-QAM 是較高的調(diào)制技術(shù)，僅適用于 5GHz。所以為了提高 WiFi 速度，盡量選購(gòu)支持 WiFi5 和 WiFi6 的手機(jī)，并且讓它們運(yùn)行在 5GHz 的無(wú)線頻段中。（可以通過(guò)路由器或者 AP 單獨(dú)設(shè)置 5GHz SSID）。

注意: 這些示例中使用的值可以在下面的鏈接中找到，鏈接中的表包含不同 WiF i 標(biāo)準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的 MCS?索引。

干擾影響（SNR）

通過(guò)上面的圖，我們能看到 MCS 還取決于信噪比，什么是信噪比呢？

信噪比是信號(hào)與背景噪聲之間的關(guān)系。WiFi 通信會(huì)受到各種 WiFi 或 非 WiFi 的信號(hào)干擾，幾乎所有電子設(shè)備，如微波爐、無(wú)線電廣播、藍(lán)牙耳機(jī)、無(wú)線音箱、無(wú)線攝像頭、電子玩具等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生干擾。

注意: 通過(guò) ubiquiti 的 airtime 功能可以看到每個(gè)站點(diǎn)客戶(hù)端在 WiFi 網(wǎng)絡(luò)上占用時(shí)間百分比。

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我們可以把傳輸環(huán)境比喻做一間教室，所有相互競(jìng)爭(zhēng)的信號(hào)相當(dāng)于每個(gè)學(xué)生發(fā)出的聲音。在這個(gè)環(huán)境中，如果每個(gè)人都在同一時(shí)間說(shuō)話、不遵守秩序，那么溝通會(huì)變得非常困難，這就迫使學(xué)生發(fā)出簡(jiǎn)單、重復(fù)的聲音讓彼此能聽(tīng)到。實(shí)踐中就是客戶(hù)端和無(wú)線設(shè)備在干擾大的環(huán)境中，只能使用簡(jiǎn)單的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，并且產(chǎn)生非常高的數(shù)據(jù)重傳率。

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如果你想讓無(wú)線設(shè)備穿墻和客戶(hù)端通信，就類(lèi)似教室內(nèi)的人想要和教室外的人通話，這需要通過(guò)更大的吼叫聲以及重復(fù)、高頻次的吼叫才能相互進(jìn)行通話，這樣會(huì)對(duì)教室內(nèi)的人造成更大的干擾，溝通質(zhì)量很差。所以不要相信任何穿墻王?。。?/strong>他們就是搗亂教室的壞學(xué)生。環(huán)境中的信噪比對(duì) WiFi 速度有很大影響，而信噪比又由客戶(hù)端的信號(hào)接收和發(fā)射好壞決定。

信道寬度

另一個(gè)吊詭的細(xì)節(jié)是，有時(shí)，性能較差的家用無(wú)線路由器的傳輸速率竟然比商用設(shè)備還要高很多。這是因?yàn)椴糠旨矣脽o(wú)線路由器默認(rèn)設(shè)置了更大的信道寬度，比如 2.4GHz 設(shè)為 40MHz，5GHz 設(shè)為 80 MHz，這使得用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)測(cè)速上能跑到更高的速度。這雖然看起來(lái)還不錯(cuò)，其實(shí)是一種非常糟糕的做法！

使用的信道寬度越大，監(jiān)聽(tīng)性能就越差，干擾和噪聲也就越大，傳輸范圍也就越小，尤其是在有多個(gè)無(wú)線設(shè)備的業(yè)務(wù)環(huán)境中，相互會(huì)造成較大的干擾。此外由于單個(gè)客戶(hù)端的需求很少有要求超過(guò) 100M 的速度，因此在實(shí)際環(huán)境中使用較寬的信道只會(huì)“損人不利己”。即使你在測(cè)試中“看到”更高的測(cè)速，但是由于重傳率高反而會(huì)導(dǎo)致更高的延遲。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，2.4G 推薦使用 20MHz 信道寬度，而商用設(shè)備往往會(huì)默認(rèn)設(shè)置這個(gè)較小的信道寬度。

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此外需要意識(shí)到，一個(gè) 2X2 的終端設(shè)備在 5GHz 環(huán)境下使用 80MHz 的信道寬度，理論速率可以達(dá)到 700-860M，實(shí)際環(huán)境為 500M 上下。如果是 3X3 的設(shè)備，比如 MacBook Pro，結(jié)合 UniFi nanoHD AP （4X4 MU-MIMO），理論可以達(dá)到 1G，測(cè)速幾乎可以達(dá)到 600M，如下圖所示。

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MacBook Pro 使用 UAP nanoHD 的鏈接通信速度

很顯然 WiFi 不像大多數(shù)人想的這么簡(jiǎn)單，有很多我們沒(méi)辦法改變的客觀條件，比如傳輸介質(zhì)導(dǎo)致無(wú)線衰減和環(huán)境噪音等。但我們還是可以通過(guò)技術(shù)配置和設(shè)備采購(gòu)去提升 WiFi 體驗(yàn)。比如選擇合適的無(wú)線設(shè)備和終端設(shè)備、減少環(huán)境噪聲、不隔墻傳輸、使用合理的信道寬度、減少 2.4GHz 網(wǎng)絡(luò)傳輸、合理設(shè)置傳輸信道（2.4GHz 通常分別設(shè)置 1,6,11 信道）。這樣才能有效提高 WiFi 速度。

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