之前寫過幾期關(guān)于wifi的技術(shù)專題，從閱讀量來看，應(yīng)該喜歡的人還是很多的。
今天更新一篇新的技術(shù)內(nèi)容。
昨晚，我小侄子來我家做客，問我：“叔叔，Wi-Fi信號好不好是怎么算出來的？原理是咋樣的，我和同學(xué)打賭你肯定知道，你告訴我下！”
我這侄子常來我家，有事沒事就喜歡看點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的東西，感覺有點(diǎn)遺傳的意思。
說回正題，Wi-Fi信號的確有可量化的值和計(jì)算公式，而無線也是很多網(wǎng)工在工作到一定程度后，會接觸到的內(nèi)容。
今日文章閱讀福利：《深入理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》高清PDF
作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，了解它是你入門學(xué)習(xí)無線、安全和云計(jì)算的第一步。私信老楊，備注“網(wǎng)絡(luò)”，即可獲得此份資源。
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01 關(guān)于無線信號，你需要知道的計(jì)算基礎(chǔ)
Wi-Fi是通過電磁波傳輸數(shù)據(jù)，電磁波的特性就是隨著傳播距離逐漸減弱，容易受到障礙物的阻擋、反射、折射等。
而我們所說的信號強(qiáng)度，其實(shí)就是功率。
我國無線電管理委員會規(guī)定室內(nèi)AP發(fā)射功率不能大于100mW，室外AP發(fā)射功率不能大于500mW。
無線信號在傳輸中會衰減，最終用戶接收的功率會是一個非常小的值。
所以為了方便記憶和表示，我們將功率的單位轉(zhuǎn)換為容易記憶的值，這也就是我們無線網(wǎng)絡(luò)中常用的信號計(jì)量單位dBm。
無線的功率計(jì)算單位包括：dB、dBm、dBW、dBi。
相對功率用dB表示，為任意兩個功率的比值的對數(shù)形式。例如描述“增益”、“衰耗”等，用dB單位。
絕對功率用dBm、dBW單位，為待測功率對某一已知功率的dB表示，可以衡量功率的絕對大小。
基準(zhǔn)功率為1mW時的相對功率（dB值）以dBm表示。
基準(zhǔn)功率為1W時的相對功率（dB值）以dBW表示。
如何將無線的功率轉(zhuǎn)化為dBm？
mW和dBm的轉(zhuǎn)換公式為：10×lg（測量功率/ 基準(zhǔn)功率）
比如AP的發(fā)射功率為100mW，代入公式：10×lg
（100mW/1mW）=10dBm×2=20dBm，那么也可以說AP的發(fā)射功率為20dBm。無線中用的最多的一個單位就是dBm，所以大家務(wù)必理解以上計(jì)算過程。
另外一個常用單位dBi，這用來表示天線增益，可以直接與dBm加減，如某天線增益為3dBi，說明改天線能夠?qū)⑿盘栐鰪?qiáng)15dBm。
dB是一個相對值，只有兩者比較時才會用到，比如電腦1接收功率比電腦2接收功率高2dB。計(jì)算公式為=10×lg（P1/P2）相對值，沒有單位，用的少。
這里再強(qiáng)調(diào)一下，企業(yè)級無線路由器速率該咋計(jì)算，這對你們來說可能比較適用。
講企業(yè)級設(shè)備之前，先了解幾個概念：雙頻、雙路、雙流。
1. 雙頻
指的是2.4G和5G兩個頻段，早期設(shè)備只支持2.4G，由于2.4G頻譜資源有限，帶寬受限制，而且干擾嚴(yán)重，所以引入5G頻段，現(xiàn)在企業(yè)級AP全部都同時支持2.4G和5G，稱為雙頻AP。
2. 雙路
指的是AP內(nèi)部有兩塊射頻卡，一路提供2.4G服務(wù)，另一路提供5G服務(wù)，因此帶機(jī)數(shù)量增加。企業(yè)級AP為了擴(kuò)大帶機(jī)數(shù)量，甚至有3張射頻卡AP。
3. 雙流
雙流即2條空間流，可以理解為2*2MIMO，比如前文提到的802.11n一條流150M，兩條300M，三條450M等等。
我們來看一款A(yù)P的參數(shù)：
整機(jī)最大速率2.966G，這個值是如何計(jì)算來的？
首先分析，此AP為三路AP，即內(nèi)部有3張射頻卡。
總速率2.966G是三個射頻卡速率之和，那三張射頻卡速率分別是多少呢？每個射頻卡有幾條空間流呢？
AP-740-I，產(chǎn)品命名中的4代表該產(chǎn)品是4條空間流，這是銳捷的命名規(guī)則。
那么就可以判斷出，2.4G和5G射頻卡都是4條空間流，2.4G/5G可選的射頻卡只有一條空間流。速率為：
我們知道了算速率的辦法，但也需要考慮到實(shí)際情況，比如影響無線信號的因素，比如距離、空間、設(shè)備大小、使用人數(shù)等。
接下來，我們就來聊聊，wifi信號的衰減，又該怎么計(jì)算。
02 無線信號衰減計(jì)算方法，我來告訴你
我們通常用RSSI（Received Signal Strength Indication，用戶實(shí)際接收信號強(qiáng)度）來表示信號強(qiáng)度，RSSI可以通過軟件測出來：
RSSI可以通過如下公式來計(jì)算：
AP發(fā)射功率：這個好理解，前文已經(jīng)強(qiáng)調(diào)，室內(nèi)AP最大功率20dBm，室外AP最大功率27dBm，AP功率可調(diào)節(jié)。
發(fā)射天線增益：
所有AP都有天線，只是企業(yè)級AP為了美觀，一般都是內(nèi)置天線。天線可以增強(qiáng)信號，室內(nèi)AP天線增益一般小于10dBi，室外AP天線增益可達(dá)15dBi-18dBi.
接收天線增益：
理解了發(fā)射天線，就收端就不難理解了。筆記本、手機(jī)無線網(wǎng)卡都有Wi-Fi天線，但天線增益一般較小，增益大了耗電。
線損：
這個一般在室分/X分方案中考慮，天線饋線如果較長，比如3-5米，需要計(jì)算信號在饋線中的損耗。
自由空間損耗：無線信號在空間中傳播，也是會有損耗的，計(jì)算公式如下：
PathLoss(dB) = 46 + 10*n*LogD（m）
一般寫字樓內(nèi)的辦公環(huán)境情況下n取值為2.76。
障礙物損耗：
衰減計(jì)算案例分析：室內(nèi)WLAN信號衰減
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對于大多數(shù)終端而言，-75dBm以內(nèi)為適宜強(qiáng)度。智能手機(jī)、PDA等手持終端以-65dBm 為臨界值。
所以，以上計(jì)算用戶接收信號為-26dBm，小于-65dBm，所有類型終端都能有很強(qiáng)的信號強(qiáng)度和很好的無線體驗(yàn)。當(dāng)然，這個值是不考慮障礙物衰減的理想值，實(shí)際場景不可能沒有障礙物衰減。
03 為什么老是感覺到，信號好，網(wǎng)速差？
為什么在景區(qū)、機(jī)場等室外場景能收到Wi-Fi，信號很好，但是不能上網(wǎng)或者無線體驗(yàn)很差？
這類場景一般使用室外AP，室外AP發(fā)射功率很大，而且采用高增益天線。
你能接收到AP發(fā)射信號，而且信號很強(qiáng)。但是你的終端發(fā)射功率低，天線增益也低，你發(fā)送給AP的回傳數(shù)據(jù)不一定能回到AP。
通信是雙向的，如果數(shù)據(jù)無法回傳或大量丟包，自然上網(wǎng)慢，甚至無法上網(wǎng)。
或者可能是接入AP的終端太多，超過AP處理能力。超過AP承載能力后，要么連接不上，要么使用體驗(yàn)非常差。
因?yàn)橥l或其他設(shè)備干擾，導(dǎo)致AP空口利用率高，這種情況即使信號強(qiáng)度很強(qiáng)，無線使用體驗(yàn)也非常差。
我個人認(rèn)為啊，無線網(wǎng)絡(luò)是一個很有意思的方向，很多做數(shù)通方向的網(wǎng)工，做到后面，接觸到了無線項(xiàng)目之后，有合適的機(jī)會，也會轉(zhuǎn)到新的領(lǐng)域去發(fā)光發(fā)熱。
這是很正常的事情，數(shù)通的適用面廣，工資的天花板也是肉眼可見，只要你是想要賺到更多的薪資，你就必須不斷精進(jìn)自己的技術(shù)能力，從單線，到多面，一步步，變成一個立體的技術(shù)達(dá)人。
但話說的再多，都不如著眼眼下的每件事情。
比如，你現(xiàn)在的技術(shù)水平到哪里了？
可以提升的空間在哪里？
你又該怎么做才能提升？
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當(dāng)然，私信我，也可以和我聊聊你最近的迷惑和職業(yè)卡點(diǎn)，或許聊上幾句，你我都能有新的收獲。
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