智慧家庭装维无线知识篇

湖北公司0智慧家庭装维无线知识篇内部资料严格保密湖北公司1目录WiFi基础知识介绍1智慧家庭无线路由器选型2无线装维能力提升3湖北公司2Wi-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湖北公司3Wi-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2.400—2.4835GHz，共83.5M带宽IEEE802.11a/n/ac标准工作在5.1G频段，频率范围为5.150—5.350GHz，共200M带宽；5.8G频段，频率范围为5.725—5.850GHz，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的干扰源扰湖北公司4Wi-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2.4GHz2.4G频段划分了13个信道（2.402～2.483GHz），但北美只开放11个信道，所以建议只使用1～11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5GHz5.8GHz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（5.150～5.350GHz）频段：含8个互不干扰子信道（36，40，44，48，52，56，60，64）湖北公司5Wi-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-XX~0之间。数值越大，信号强度越高。湖北公司6Wi-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40MHz2.4GHz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40MHz20MHz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160MHz5.1GHz有8个信道，支持1个160MHz或2个80MHz湖北公司7Wi-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，多天线接收湖北公司8Wi-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/s802.11n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/s802.11n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/s802.11n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（8bit×5/6×234÷3.6μs）×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！湖北公司9Wi-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/接收湖北公司10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和工作模式湖北公司11Wi-Fi知识小结桥梁建造标准建造水域建造位置水泥用量桥梁强度桥面宽度桥梁长度立交桥路面质量过桥速度WiFi协议（802.11b/g/n/ac）频段（2.4G/5G）信道（1/6/11）发射功率20dbm场强(-75/-60/-50dbm)频宽(20/40Hz)距离（穿墙）MIMO空间流(1-3)干扰关联速率(150/300/400M)湖北公司12目录WiFi基础知识介绍1智慧家庭无线路由器选型2无线装维能力提升3湖北公司13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漫游湖北公司14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的组网终端湖北公司15家用无线路由器性能——环境1产品型号连接场强-db信号稳定率连接速率M下载带宽M上传带宽M时延ms时延抖动率丢包率水星MW325R4595%15080.33.830%0%TL-WR885N4590%15068.33.865%0%磊科360P14595%15080.53.830%0%水星MAC1200R(5G)4790%150863.830%0%TL-WDR6300(5G)4595%15076.43.892%0%磊科360P2(5G)4595%72473.830%0%产品型号连接场强-db信号稳定率连接速率M下载带宽M上传带宽M时延ms时延抖动率丢包率水星MW325R(2.4G)1895%7240.63.8145%0%TL-WR885N(2.4G)1595%7236.23.8162%0%磊科360P1(2.4G)1295%72443.8120%0%水星MAC1200R(2.4G)2195%6541.23.8150%0%TL-WDR6300(2.4G)1995%65413.8145%0%磊科360P2(2.4G)2595%7241.73.8275%0%水星MAC1200R(5G)2495%135743.8142%0%TL-WDR6300(5G)2295%13564.83.8130%0%磊科360P2(5G)2995%15069.83.8225%0%吞吐速率是性