对无线网络的看法

无线信道
无线信道就是常说的通道，它是以无线电波信号作为传输媒体的数据信号传输通道。

一般路由器设置2.4GHz(2.4-2.4835GHz)频段，频段带宽20MHz，分13个信道，一个信道的无线信号会同时干扰与其左边和右边各两个信道，即信道3的信号会影响信道1、2和信道4、5（两个信道间隔5MHz），所以我们在设置无线信道的时候，尽量远离其他无线信号源的两个以上的信道（一个信道同一时间只有一台设备可发送数据）。 
而n协议可设置40MHz频段带宽，是通过2个20MHz信道叠加实现的。

信道利用率越高，说明该无线信道越繁忙，无线信道繁忙至一定程度，可能会造成用户感到延迟卡顿等现象。

AP会监听是否有和他在同信道的设备在发言，只有等其他人发言完毕了才有竞争发言的机会，这个机制决定了同信道下只有一台设备接收/发送信号，当然监听也有一个阀值，低于这个阀值的信号会忽略它。

 

无线电波
无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。 
电磁波包含很多种类，按照频率从低到高的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。无线电波分布在3Hz到3000GHz的频率范围之间。在这个频谱内可以细划为12个波段

频率越低，传播损耗越小，覆盖距离越远，绕射能力也越强。但是低频段的频率资源紧张，系统容量有限，因此低频段的无线电波主要应用于广播、电视、寻呼等系统。 
高频段频率资源丰富，系统容量大。但是频率越高，传播损耗越大，覆盖距离越近，绕射能力越弱。另外，频率越高，技术难度也越大，系统的成本相应提高。

频段：
频段是将整个频率分成段，如2.4GHz（2.4-2.4835GHz）频段，5GHz（5.15GHz-5.85GHz）频段。 
各国都将2.4GHz频段划分与ISM范围，所以WIFI、蓝牙等均可以工作在此频段上，虽然无需授权都可以使用这些频段资源，但管制机构对设备的功率有要求，因为无线频谱具有易被污染的特点，较大功率会干扰周围其他设备的使用。

频段带宽 （信道带宽）
频段带宽是发送无线信号频率的标准。在常用的2.4-2.4835GHz频段上，每个信道的频段带宽为20MHz；前者工作的协议有b/g/n，后者有ac/a/n。

频率越高越容易失真，其中20MHz在11n的情况下能达到144Mbps（怎么计算的？）带宽，它穿透性较好，传输距离远（约100米左右）；40MHz在11n的情况下能达到300Mbps带宽，穿透性稍差，传输距离近（约50米左右）。

无线频谱（无线电波的频率，单位Hz）
是一种非常重要的资源，有些频率范围内的频谱资源必须得到管制机构的授权才可以使用，而有些频率范围的频谱资源无需管制机构的授权就可以使用。这些无需授权的频谱大部分集中在ISM，国际公用频段中。

带宽
数字信号系统中，带宽用来标识通讯线路所能传送数据的能力，即在单位时间内通过网络中某一点的最高数据率，常用的单位为bps（又称为比特率—bit per second，每秒多少比特）。在日常生活中中描述带宽时常常把bps省略掉，例如：带宽为4M，完成的称为应为4Mbps。

吞吐量
吞吐量与带宽的区分：吞吐量和带宽是很容易搞混的一个词。先来看两者对应的英语，吞吐量：throughput；带宽：Max net bitrate。当讨论通信链路的带宽时，一般是指链路上每秒所能传送的比特数，它取决于链路时钟速率和信道编码在计算机网络中又称为线速。可以说以太网的带宽是10Mbps。但是需要区分链路上的可用带宽（带宽）与实际链路中每秒所能传送的比特数（吞吐量）。通常更倾向于用“吞吐量”一词来表示一个系统的测试性能。这样，因为实现受各种低效率因素的影响，所以由一段带宽为10Mbps的链路连接的一对节点可能只达到2Mbps的吞吐量。这样就意味着，一个主机上的应用能够以2Mbps的速度向另外的一个主机发送数据。

关于调制与MCS、频段与频宽、空间流、WIFI速率算法

链接：https://www.chiphell.com/thread-1920873-1-1.html讲得特别仔细与透彻（重要）。

MCS:（Modulation and Coding Scheme）策略表,WIFI设备的实际速率（网络共享中心里的无线网卡详情里可看），MCS会协调无线信号强弱程度与数据速率的关系，以此来进行冗余，减少丢包率。WiFi设备的实际连接速率，其实就是在这张表里动态自适应选择的。当无线信号强劲时，MCS会尽量选择高阶组合（高bit+低冗余），当无线信号羸弱时，MCS会尽量选择低阶组合（低bit+高冗余）。赶紧看看你手头的终端，WiFi速率是不是在特定数值之间动态切换（飘来飘去）

空间流：在一个AP的选定的信道中，根据不同协议标准可以有多个空间流，WiFi设备的理论带宽＝单流带宽×空间流数，这么看来是空间流越多无线AP的带宽就越高啦，理论上是如此的，但是在实际WIFI5以前的协议标准中，一条信道只能单用户连接，即使空间流再多，即使有用不完的空间流，后面的终端也只能排队，而WIFI6之后就允许了空间流被并行利用，因为空间流对这些设备的耗电量太高，目前大部分的手机和电脑都是2x2空间流的。

频宽：无论2.4G还是5G频段，最小信道都是20MHz的带宽，简称频宽，频宽越大，单帧发送的数据子载波就越多，WiFi速率就越高，但仍离不开鱼与熊掌的问题。频宽越大，WiFi信号质量越差，覆盖能力越弱，兼容性也不理想。所以，通常无线路由器或AP上都有频宽设置选项，由用户根据终端与应用情况自行取舍。事实上，频段跟带宽并无直接关联，之所以5G频段的理论带宽远高于2.4G频段，仅仅缘于频谱分配上的先天优势，5G频段中用于WiFi传输的频谱比2.4G宽很多，因此穷孩子2.4G频段最高只能聚合出40MHz频宽，而富二代5G频段可以轻松上80MHz甚至160MHz频宽

WIFI速率算法：

总结：由此可见频宽、MCS和空间流数，对WIFI的整体流量带宽的至关重要性。

 

信道利用率：信道利用率等于射频口发送时间占比、接收时间占比、干扰率之和。信道利用率大于70%为异常。信道利用率在用户角度来说越低越好，证明该信道空闲，利于无线终端协商传输
噪声强度：信道噪声强度RSSI（Received Signal Strength Indication），用来评价无线连接信号的质量。噪声强度大于-80dBm为异常。
干扰率：一段时间内空口由于受到干扰（如非Wi-Fi干扰、AP同频干扰、底噪干扰等）导致射频无法正常收发报文的时间占比。干扰率大于40%为异常。
下行重传率：射频数据包的下行重传率。下行重传率大于50%为异常。
下行丢包率：射频丢失的发送给用户数据包数量占所发送用户的数据包的比率。数据重传达到一定次数仍然不成功，就会认为是丢包。下行丢包率大于5%为异常。

 

RSSI是终端用户接收到的射频信号强度。下面曲线图这儿的是信噪比，信噪比是越大越好吧——是的

功率强度是越接近0越大是吧——这个不一定，如果太接近AP了，信号强度高于30，效果也不太好

 

信噪比的计量单位是dB，是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例，一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。

无线信号强度单位是dBm, 简单的说dBm值肯定是负数的，越接近0信号就越好,5GHz频段的电磁波比2.4GHz频段电磁波有更强的穿透力，但相比之下反射和衍射的能力就不如后者了。

 

 

WLAN是有线网络与无线通信相结合的网络，其中，AP的无线接口与无线终端相连，采用802.11帧进行通信；AP的以太网口与有线网络相连，采用802.3帧进行通信。

在胖AP网络架构中，由AP独立完成802.11帧与802.3帧之间的转换，实现无线与有线网络之间的通信。

在瘦AP网络架构中，AC与AP之间采用CAPWAP协议建立控制通道和数据通道，其中控制通道用于在AC上配置AP以及AP向AC发送事件通告；数据通道用于AP和AC之间发送数据报文。

瘦AP网络数据通信主要分为分离MAC模式（Split MAC）和本地MAC模式（Local MAC）。其中，本地MAC模式又可分为集中转发模式和本地转发模式。

         分离MAC模式：即AP收到802.11帧后，直接通过CAPWAP封装并转发给AC，AC收到后进行CAPWAP解封装，再将802.11帧转换成802.3帧；反之亦然。

         集中转发模式：即AP收到802.11帧后，在本地转换成802.3帧，再通过CAPWAP封装并转发给AC；反之亦然。

         本地转发模式：即AP收到802.11帧后，直接在本地处理并转发出去，无需通过CAPWAP隧道发给AC处理。