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引言

现在进入5G时代，按照1GB流量来算，确实比以前3G/4G时代要便宜，但耐不住5G速度快，一不留神流量就超了，使得我们不能毫无顾忌地追剧。而移动宽带，是按带宽和时间收费的，我16年办的20M带宽，240一年，流量不限，这无疑是我们最好的选择。

我们家里要想上网，一般就是去移动营业厅办个宽带，然后工作人员上门帮你把网线牵进来，插在光猫上，然后我们自己买一个路由器，这样就可以连接WiFi上网了。目前大部分家庭都是这样的方式上网。但是有这样的情况，就是路由器放在客厅，到了卧室就连不上了，或者信号很差，网速很慢；还有时我上蓝牙耳机后，看视频突然卡了起来，等等诸如此类的现象，我们本期就来讲解其为什么会这样。

无线局域网Wifi

前面我们说了，我们通常会买一个无线路由器来实现WiFi上网。其实无线路由器可以拆成无线和路由。理解了这两个词背后的技术原理，就理解了无线路由器。无线路由器可以将通过有线宽带传输的数据转换为无线信号。除此之外，连接WiFi的这些设备还组成了一个无线局域网，本地数据高速交换，不受家庭宽带的带宽限制。

比如我们家里的智能音箱，可以用来控制各种智能电器。当我们说关灯时，音箱实际上是通过局域网找到电灯并发送指令的，并不需要连接互联网；而如果让它播放新闻，这才需要连接互联网来获取数据。我们前面说到的局域网，也称内网，路由器上用LAN(Local Area Network)表示，因此Wi-Fi信号也称作WLAN(Wireless LAN，无线局域网)；而我们访问的互联网，称作外网，在路由器上用WAN(Wide Area Network)来表示。

在内网中，每个设备分配到的IP地址是私有地址，只能在内网通信。这些设备连接外网则共用同一个公有地址，由运营商分配。路由器就是连接内网和外网的桥梁，其工作包括IP地址转换，数据包转发等。路由器是家庭网络的枢纽，所有设备的数据都必须经过它的转发，因此功能全面的路由器又被称作“家庭网关”。如图：

PS：WLAN 并非只有 WiFi 这一种技术，但WiFi应用的最广泛，以至于可以认为两者是等同的。Wi-Fi被小部分人认为是无线高保真（Wireless Fidelity）的缩写，实际上是误解。WiFi只是个单纯的名称，没有实际含义，也没有全称。

WiFi的商业标准由WiFi联盟管理，技术标准由IEEE的802.11小组制定。从1997年的第一个版本开始，802.11系列协议不断向前演进，如下图：

注意，现在的WiFi 6是从802.11ax开始的，之前都是字母表示，直到2018年，WiFi联盟为了方便推广，才决定把下一代技术标准802.11ax用更为简单易懂的Wi-Fi 6来宣传，上一代的802.11ac和802.11n就顺理成章地成了Wi-Fi5和Wi-Fi4。至于更早的技术，反正也没人关注了，也就不用再起马甲了。

2019年9月16日，Wi-Fi联盟宣布启动Wi-Fi 6认证计划。此后，Wi-Fi 6的大名响彻了全世界，目前新发布的设备基本都已经支持Wi-Fi 6了。

Wi-Fi主要工作在2.4GHz和5GHz这两个频段上。这两个频段被称作ISM（Industrial Scientific Medical 工业，科学，医学）频段，只要发射功率满足国家标准要求，就可以不用授权直接使用。

因为2.4GHz是全球最早启用的ISM频段，频谱范围是2.40GHz～2.4835GHz，共83.5M带宽。我们常用的蓝牙，ZigBee，无线USB也工作在2.4GHz频段。此外，微波炉和无绳电话使用的频段也是2.4GHz。甚至，有线USB接口的内部芯片在工作时，也会发射2.4GHz的无用信号。由此可见，2.4GHz上同时工作的设备众多，频段拥挤不堪，干扰十分严重。路由器需要不断地挑选信道，协调干扰。

Wi-Fi把2.4Ｇ频段上的83.5M带宽划分为13个信道，每20M一个。本来只能放下3个，因为这些信道是有重叠的，所以硬生生地挤进去了13个，相互之间的干扰难以避免，只能尽量减轻，大不了大家速度慢一些，排队轮着用。

2.4GHz信道交叠十分严重，由下图可以比较直观地看出，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，由此可见2.4GHz频段的拥堵程度。就好比一条很窄的路，上面通行的车却很多，堵车频频，势必造成通行速度的下降。

虽然802.11n，用户可以使用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。因此只有在夜深人静网络空闲的时候，单个用户才有可能使用40M信道，802.11n的理论速率几乎不能达到。

与2.4GHz频段拥挤不堪相比，5GHz频段无疑是康庄大道。5GHz频段的可用范围是4.910GHz～5.875GHz，有900多M的带宽，是2.4G的10倍还多。这段频不同国家根据自身情况，定义了Wi-Fi可以使用的范围。比如，在中国5GHz频谱共有13个20M信道可用作Wi-Fi，连续的20M信道还可以组成40M，80M，甚至160M信道。

5GHz的带宽大，上面跑的的设备少，用起来自然速度快，干扰小。因此，如果想要家庭网络达到良好的速率体验，可用考虑用5GHz来进行全屋覆盖。然而尺有所短，寸有所长，5GHz虽然带宽大干扰小，但是信号传播衰减快，还很容易被阻挡，穿墙能力很弱。

因此，跟2.4GHz相比，5GHz信号通常要弱得多。至于它们到底各能覆盖多少米，这个由于路由器的天线增益，接收灵敏度，家里墙体和障碍物的分布，以及个人期望达到的上网速率都有关联，很难具体给出。 如果仅考虑到家里的各种智能家居的联网，2.4GHz的覆盖和容量通常就够用了。但如果需要高速上网，最大化发挥家庭宽带的价值，就需要依靠5GHz了。

Ok，通过上面的详细讲解，相比大家也知道了原因。主要就是在2.4GHz频段上工作的设备太多了，而且信道又窄，又拥堵，自然就会很卡。虽然5GHz频段宽敞，但是其穿透能力又很差，不要说隔一堵墙，就是隔一扇门信号都大幅衰减，但是还是有办法解决的，具体期待后续更新。