◼️ 🈳 👩🏻‍💻 托管WiFi路由器的半科学指南 🤰🏽 ✋🏼 🖖🏻

WiFi-就像房地产；影响其质量的三个主要因素是位置，位置和位置。

测试房子的顶层几乎没有问题-尽管像许多房子一样，它受到路由器位置恶劣的困扰，远离路由器中心，

我们在Ars Technica经常描述WiFi操作方案，并写出哪套设备表现最佳。以及未来的标准将如何影响您。今天，我们转向一个更基本的主题-我们将教您如何了解所需的访问点以及在何处放置它们。

这些规则适用于单个WiFi路由器，网状集（如Eero，Plume或Orbi）或具有以太网回程支持的接入点（如Ubiquiti的UAP-AC或TP-Link的EAP）。不幸的是，这些规则更像是建议，因为变量如此之多，无法精确计算出一切，而是坐在离您家数千公里的扶手椅上。但是，如果您熟悉这些规则，那么您至少会更精通一些实用方面，这些方面是您可以从WiFi设备中期望得到的，以及不能从WiFi设备获得什么，以及如何充分利用它。

前言

在开始我们的十条规则之前，让我们首先了解一下无线电波的理论-当您了解如何测量无线电信号的功率以及它如何随着距离和障碍物而衰减时，它将帮助您更好地理解一些规则。

一些工程师建议最大速度为-65 dBm，以达到最高速度。上

图显示了WiFi频率的损耗曲线（水平是与路由器之间的距离，红线表示2.4 GHz信号没有墙壁，或者增加了一两个墙壁，蓝色代表5 GHz。最重要的是要了解单位：dBm仅以对数小数位直接转换为毫瓦。当下降10 dBm时，以毫瓦为单位的信号功率下降10倍。 -10 dBm为0.1 mW，-20 dBm为0.01 mW，依此类推。

对数使您可以通过加法而不是通过乘法来测量信号降。距离每增加一倍，信号下降6 dBm，通过研究2.4 GHz的红色粗曲线我们可以清楚地看到这一点：1 m时，信号为-40 dBm，2 m时为-46 dBm，4 m时为-52 dBm 。

墙壁和其他障碍物（包括但不限于人体，橱柜，家具和设备）将进一步削弱信号。每个墙或其他重要障碍物的简单经验法则是-3 dBm。图上相同颜色的细线表示添加一两个墙（或其他障碍物）时，信号以相同的距离掉落。

理想情况下，您希望信号电平至少为-67 dBm，但是不必担心将其提高到高于此标记的水平-强大的-40 dBm和弱的-65 dBm之间的速度通常没有差异，即使它们距离图表上的朋友。WiFi不仅受信号强度影响，还受更多因素的影响。只要您超过最小值，那么无论您超过多少都没有关系。

实际上，太强的信号可能与太弱一样是一个问题-论坛上的许多用户抱怨速度太慢，直到有人问他们：您是否将设备放在接入点旁边？将其移动一两米，然后重试。并且，当然，问题消失了。

规则1：不超过两个房间和两个墙壁

我们放置接入点（AP）的第一条规则是，在AP与设备之间的空间不超过两个房间，两个墙壁。规则很模糊，因为房间的大小和形状不同，并且不同的房屋墙壁组成不同-但这是一个很好的起点，它将在具有现代干式墙内墙的典型尺寸房屋和公寓中为您提供良好的服务。

至少在美国大部分地区，通常的尺寸是指卧室长3-4米，客厅沿墙之一长5-6米。如果我们以九米作为覆盖“两个房间”的平均距离，并添加两个内墙，每个内墙为-3 dBm，则无线电波损耗曲线表明，使用-65 dBm指示器，2.4 GHz信号会感觉很好。对于5 GHz，情况不是很好-如果我们需要全部9米和2面墙，那么我们将降至-72 dBm。这足以建立连接，但仅此而已。在现实生活中，在5 GHz时具有-72 dBm信号的设备将获得与在2.4 GHz时-65 dBm设备大约相同的吞吐量-但是，正式地，在2.4 GHz处较慢的连接将更稳定并且延迟更少。

当然，所有这一切都提供了我们唯一的问题将是距离和信号衰减。农村地区和大片土地上的房屋中的用户可能已经注意到了这种差异，并了解了实际的规则：“ 2.4 GHz很酷，但5 GHz是完全废话”。邮票大小的地块上的城市居民或房主拥有完全不同的体验，我们将在规则2中予以考虑。

如果我们已经开始构建网状网络，那么我们将进行充分的准备。

规则2：发射功率过多是不好的

2.4 GHz时的信号强度是范围，并且可以有效穿透障碍物。 2.4 GHz信号的缺点是范围和有效穿透障碍物的能力。

如果彼此距离“可听”距离的两个WiFi设备同时以相同的频率进行传输，则对它们没有任何作用：它们所发送信号的设备无法弄清楚该信号并了解要发送给他们的信号。与普遍的看法相反，设备是否在您的网络上都没有关系-WiFi名称和密码都没有关系。

为了在大多数情况下避免此问题，任何WiFi设备都必须先收听广播，然后再进行传输-如果任何其他设备已经在该频率范围内进行传输，则我们的设备应关闭电源并等待传输结束。这不能完全解决问题。如果两个设备决定同时发送，则它们将“冲突”-每个人都需要选择一个随机的时间段，然后再尝试传输某些内容，以便进行预期的传输。选择较小随机数的设备将首先启动-除非他们选择相同的随机数，否则其他设备不会注意到空中有喘息的机会，并且也不会决定先发送信号。

这被称为“干扰”，对于大多数现代WiFi用户而言，这与信号衰减一样大。您拥有的设备越多，网络越忙。您的每个设备可能会相互冲突，每个人都必须遵守使用以太坊的规则。

如果您的路由器或AP支持此选项，则降低输出信号的功率反而可以提高性能和漫游-尤其是在具有网状集或其他类似方案的情况下。通常不需要对5 GHz网络进行衰减，因为该频谱中的信号会很快衰减，但是，对于2 GHz，此选项可以发挥作用。

对于“远程” TD爱好者的最后说明-这样的TD确实可以提供比平时更强的信号，并且可以延伸到更大的距离。但是，它不能强迫您的手机或笔记本电脑放大信号以作响应。由于这种不平衡，网页的某些部分可以快速加载，但通常连接似乎不稳定，因为您的笔记本电脑或手机将首先难以下载下载每个网页所需的数十个或数百个单独的HTTP / HTTPS请求。

规则3：明智地使用频谱

在第二条规则中，我们提到了同一通道上的所有设备都在争夺通话时间，无论它们属于哪个网络。对于大多数人来说，与邻居的关系不是很好，即使他们的路由器支持此功能，也不能说服他们降低传输功率，但是您可以了解邻居网络使用的信道并避免使用它们。

对于5 GHz，通常不会发生这种问题，但是在2.4 GHz时，这可能会产生很大的影响。因此，我们建议大多数人避免使用2.4 GHz标准。在无法避免的地方，请使用inSSIDer之类的应用程序定期研究您的无线电波环境，并尝试避免使用家中区域最繁忙的频谱。

但是，不幸的是，这可能比乍看之下要复杂得多。在特定频道上看到多少SSID无关紧要-它们实际使用了多少广播时间，这一点很重要，而这不能通过SSID的数量或可见SSID的纯信号强度来计算。 InSSIDer允许您采取进一步措施，并探索每个频道中通话时间的实际利用情况。

内部人士的图表显示了每个可见WiFi通道的负载。在这种情况下，几乎消耗了整个2.4 GHz频带。

在上图中，整个2.4 GHz频段几乎没有用。不要关注“空”信道2-5和7-10：默认情况下，2.4 GHz设备使用的信道宽度为20 MHz，这实际上意味着网络使用五个信道（每侧20 MHz加半个信道），不是一个。通道1上的网络实际上从假设的通道2扩展到了通道3。通道6上的网络占用了通道4至8，而11上的网络占用了通道9至13。

如果计算“肩宽”，那么一个宽度为20 MHz的2.4 GHz标准通道实际上要比四个实际通道5多一点。兆赫

在5 GHz网络中，信道负载的问题要小得多，因为减小信号的范围和渗透性意味着需要竞争的设备更少。通常，您会听到这样的说法：该标准具有更多的工作渠道，但实际上，如果您不参与在没有竞争网络的企业中设置WiFi的情况，则不是这样。通常将5 GHz的家用路由器调谐到40或80 MHz的信道宽度，这意味着实际上只有两个不相交的信道-较低的一个由带宽为5 MHz的36-64个信道组成，而较高的一个在信道149-165上。

每个宽度为40 MHz的5 GHz网络占用的实际信道略多于8个宽度为5 MHz的信道。这里的每个树桩都象征着四个宽度为5 MHz的通道。

在评论中，您可能应该期望对这些声明进行讨论。从技术上讲，您可以在5 GHz频带的底部安装四个宽度为40 MHz的网络或两个宽度为80 MHz的网络。实际上，消费类设备通过具有重叠信道（例如，以80或80频段为中心的48或52信道为中心）的树桩平台进行操作，这使得在实际家庭条件下很难或几乎不可能达到这样的频谱效率。

在两个标准用户频段之间（在美国），还有两个带有动态频谱DFS（动态频谱）的信道，但是它们需要与诸如商业和军事雷达之类的设备共享。许多消费类设备甚至拒绝尝试使用DFS。而且，即使您拥有同意使用DFS的路由器或AP，它们也必须遵守最严格的要求，以免干扰任何雷达。“远离常规”的用户可以完美地使用DFS-但是，他们很可能不会在加载频道方面遇到问题。

如果您住在机场，军事基地或港口附近，那么DFS很可能不适合您-如果您居住在美国以外，则允许的频率可能与此处所述（DFS和其他频率）有所不同，取决于当地法律。

规则4：中央位置最佳

“房子边缘的路由器”和“中间的AP”之间的差异可能很关键，

回到信号减弱的时候，我们注意到，WiFi AP的理想位置是其需要覆盖的空间的中心。如果您的房屋两侧的长度为30 m，则位于中间的路由器每个方向仅需要覆盖15 m，而边缘的路由器（提供商的安装人员喜欢将同轴电缆或DSL线路端接在此处）必须覆盖30 m。

对于具有大量AP的较小房间也是如此。请记住，WiFi信号会很快消失。如果增加一些障碍物（例如家具或人），六米长（足够大的客厅的长度）足以确保5 GHz的信号减弱（减弱）低于最佳水平。这将我们带入下一条规则...

规则5：身高-高于人体高度

从技术上讲，最好的位置是靠近天花板的地方-但是如果那太多了，则将AP至少放在书架的顶部。

您可以固定AP越高，越好。人体将信号衰减的程度与内壁的衰减程度相同-这是当许多朋友参加聚会时您家中WiFi严重恶化的原因之一。

通过将TD（或路由器）放置在人的高度上方，您可以避免通过所有这些烦人且信号减弱的肉袋传输无线电波的需要。同样，该信号避免了大多数家具和家用电器-沙发，桌子，烤箱和橱柜。

最理想的选择是将AP放置在房间几何中心的天花板上。如果无法做到这一点，请放心-将其放在柜子顶部几乎一样好，尤其是如果您需要此AP既可以支撑其站立的房间又可以服务于墙壁另一侧的房间时。

规则6：将距离一分为二

假设您的某些设备距离最近的接入点太远，以便获得良好的信号。您有幸购买了可扩展的系统，或者网状套件中仍然有一个AP。放在哪里？

我们观察到在类似情况下人们的困惑，正在思考是将另一个AP放置在靠近第一个AP的位置（用于获取数据）还是放置在距离最远的设备（向其传输数据的位置）附近。答案通常是这样的：一个都不是。将您的AP直接放在距离它最近的AP和它应服务的最远客户端之间的中间。

底线是您试图通过组织长距离设备与新AP之间以及新AP与最接近它之间的最佳连接来节省通话时间。通常，您不应偏爱任何一方。但是，请不要忘记规则1：两堵墙，两间房间。如果在不违反第一条规则的情况下无法断开最远客户端与主AP之间的距离，则将新AP放置在第一条规则允许的最大距离内。

如果您觉得这太简单和合乎逻辑，请不要担心：还有一个要点“只有在没有的情况下”，这一点必须予以考虑。对于某些网状套件，例如Netgear的Orbi RBK-50 / RBK-53或Plume的Superpods，TD之间的连接具有非常高的吞吐量，并可以采用4x4方案。由于此连接的工作速度比客户端可用的2x2或3x3快得多，因此可能有必要降低这些AP之间的通信信号质量，以使其带宽更接近您的最佳客户端所能承受的带宽。

如果您的网格集在AP之间提供了非常快速的连接，并且您无法设法将其他AP添加到方案中，那么最好将最后一个AP放置在比客户端更靠近客户端的位置。但是，在这里您将不得不进行实验和研究结果。

很酷的东西-WiFi，不是吗？

规则7：避免障碍

紧凑的书柜是无线电波的严重障碍。即使垂直穿透，也要花费一对普通的墙。而跨越它的长度通常是没有用的。

如果您的房间特别困难，则可能会有信号根本无法通过的地方。我们的测试室有一块混凝土板和几米厚的泥土，覆盖了router刨机和地下室之间的视线。我们遇到了一些小型企业，就像担心WiFi在房间的某个部分工作正常而在另一部分却不能正常工作一样。最后，事实证明，例如，走廊上有一个装满书的书架，这就是为什么在信号路径中发现几米的经过加工的木材使其强度降低的原因。

在每种情况下，解决方案都是使用多个访问点围绕障碍物创建解决方法。如果您有WiFi网状套件，请使用它，以使信号避免障碍物。在障碍物的一侧，将AP放置在与干线相同的视线内，这样就可以在障碍物的另一侧看到它，并且不需要通过信号。

有了足够数量的AP并精心放置，您甚至可以应付由带状疱疹和金属网制成的墙，因为它们是20世纪初在美国建造的。我们看到人们如何成功地通过门口和走廊将TD彼此直接看到，而使用打孔器穿透墙壁会更容易。

如果障碍物太多，您无法从侧面，上方或下方绕开它们-请参阅规则8。

规则8：全部与接入点之间的连接有关

大多数消费者都选择干净的WiFi网状套件，因为它很方便-您无需布线，只需连接一堆接入点，然后让他们独立进行魔术操作，而不会产生噪音和灰尘。

听起来很舒服，但这实际上是最糟糕的解决方案。还记得我们谈论过规则2和3吗？这些问题在这里存在。如果您的设备需要与一个AP进行通信，而该AP需要将数据传输到另一个AP，则您已经花费了两倍多的通话时间。

好的，实际上还算不错-如果您的客户端与辅助AP位于同一位置，则可以将通话时间的使用量加倍。并且由于遵循规则6（将距离分成两半），这意味着主AP与客户端的通信质量比直接与主AP连接的客户端组织的通信质量要好得多。因此，即使在最坏的情况下-当一个辅助AP在与主AP通话的同一信道上与客户端通话时，它们也将能够传输数据，比一个客户端工作更长，更少的时间消耗更少的通话时间。质量连接。

但是，如果您的AP以不同的频率相互通信，则最好完全避免此问题。双向AP可以通过与2.4 GHz频段中的客户端以及5 GHz的客户端之间进行通信来实现此目的，反之亦然。在现实世界中，顽固的客户端（和用户）通常不希望连接达到最佳状态，最后证明存在2.4 GHz和5 GHz的客户端，因此没有用于内部通信的“干净”通道。

尤其是智能设备，例如Eero，可以通过动态路由对讲机来避免这种情况，即使在范围发生变化时，也可以通过在不同于其接收的范围内进行传输来最大程度地减少拥塞。 Orbi RBK-50 / 53或Plume Superpods等最先进的三向套件可通过使用第二个5 GHz发射机来避免此问题。这样一来，他们就可以连接2.4 GHz或5 GHz的客户，而不会占用5 GHz的空闲空间。 Orbi具有固定和专用的对讲机发射器。 Plume决定使用频率，具体取决于其云优化器的哪个版本在特定环境中认为最佳。

最好的选择是根本不使用WiFi进行内部通信。如果可以铺设以太网电缆，则必须这样做。它不仅比WiFi快，而且也不会出现拥塞通道的问题。在网络负载较高的情况下，廉价的有线AP（例如Ubiquiti UAP-AC-Lite或TP-Link EAP-225v3）甚至会使最昂贵的网状集变干（如果后者受内部WiFi连接的限制）。有线对讲机还解决了无线电波不透明的障碍物的问题-如果无法刺穿或绕过信号，则从中抽出的电缆将发挥作用！

无法使用WiFi或延伸以太网电缆实现网状设备的用户应考虑使用现代设备通过电力线传输信号。结果可能完全不同，取决于房屋的布线质量，甚至取决于所连接家用电器的类型，但在大多数情况下，AV2系列（AV1000及更高版本）或g.hn系列的设备将非常可靠，传输延迟将非常低，可与以太网媲美。带宽受到严格限制-在现实世界中，您应该期望家庭条件下的带宽不超过40-80 Mb / s。如果您只是在玩游戏或在Internet上浏览Internet，则与Wi-Fi相比，布线数据可能是更好的解决方案。

遵循此路径后，请务必阅读说明并采取措施加密通信。首次测试此类设备时，我们不小心与邻居建立了一座网桥，并重新配置了其路由器-该路由器与我们的路由器几乎相同，并且默认密码为密码。“您好，我入侵了您的路由器，对不起。” –互相了解的一种不好方法，我们不建议您这样做。

规则9：通常问题不在于带宽，而在于延迟

带宽的好处是，它是一个漂亮的亮数字，可以通过连接到站点以检查速度或使用类似iperf3的工具与本地服务器进行通信来轻松获得。

带宽的坏处在于，这是一种测量用户对网络的印象以及WiFi网络在实际负载下的行为方式的糟糕方法。大多数人在浏览网页或玩游戏时都会破坏其WiFi网络，而下载大文件时却不会。在这两种情况下，问题都不是“该管道每秒可以承受多少兆位”，而是“完成特定操作需要多少毫秒”。

而且，尽管通过减少下载“速度”的数量可以看到繁忙网络的质量下降，但是与研究应用程序延迟相比，这是一种更为复杂，混乱且不相关的方式。延迟不仅取决于简单的速度，还取决于网络对流量和通话时间的处理效率。

在检查WiFi网络时，我们最喜欢的指标是应用程序的延迟，我们假装加载了一个相当复杂的网页。更重要的是，您需要与网络上的所有其他活动并行地测量页面负载。记住规则2和规则3中的拥塞描述-具有一个活动设备的“非常快速”的网络可能会变成许多设备，或者在许多情况下，一个连接不良的设备的噩梦，这导致我们得出最后一条规则。

第九条规则的结论是，模型中字母AC后面的广告速度是垃圾。您需要信任透彻的，技术上合格的审阅者，而不是盒子上制造商的速度等级。

规则10：WiFi网络的速度受连接速度最慢的设备的速度限制

一台连接不值钱的设备可能会破坏整个网络和所有连接设备的通信质量，

不幸的是，一个人试图在“接收值不值钱的卧室”中观看YouTube视频不仅遭受了自己的折磨-他的问题已经超越了其他问题。与AP处于同一房间的电话仅需要大约2.5％的可用通话时间即可以5 Mb / s的速度流传输1080P品质的视频。但是，由于“缓冲”和通讯缓慢，“在糟糕的卧室里”的电话会占用网络的通话时间100％，而无法观看相同的视频。

当然，流视频占用了很大的输入通道，并且路由器或AP通常拒绝100％的时间进行传输。需要传输大量数据的AP通常会为其他设备留出一定的通话时间，并请求自己的数据，然后，它会中断附近设备与“坏卧室”之间的下载时间，以尝试满足这两个请求。但这仍然使这些设备的窗口等待时间增加了数百毫秒，并且在打开此窗口时它们仍然必须相互竞争。

如果处于“糟糕卧室”中的用户尝试上传视频，发送电子邮件或将大照片发布到社交网络，情况将更加恶化。路由器尝试将部分通话时间留给其他设备-但是，这些限制不适用于用户的电话，他将很乐意吞噬所有可用的通话时间。更糟糕的是，电话无法代表其他用户在有请求窗口的短暂时间内请求的数据量。路由器知道需要向每个客户端传递多少数据，因此它可以分配时间来相应地下载数据-但是电话只知道它需要上传数据，所以当其他人都在做时，其他人都会遭受痛苦。因此，即使您只需要从所有这些智慧中排除一条规则，那就将其设为规则10。

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