⽆线路由器的⽆线接⼊功能，就是之前说过的⽆线局域⽹（WLAN）。⽬前WLAN只有Wi-Fi这⼀种主流技术，因此可以认为两者是等同的。Wi-Fi由Wi-Fi联盟进⾏技术认证和商标授权。实际应⽤中Wi-Fi经常被写作WiFi或者Wifi，但这两种写法并没有被联盟认可。
Wi-Fi联盟（全称：国际Wi-Fi联盟组织，英语：Wi-Fi Alliance，简称WFA），是⼀个商业联盟，拥有 Wi-Fi的商标。.它负责Wi-Fi 认证与商标授权的⼯作，总部位于美国德克萨斯州奥斯汀（Austin）。
Wi-Fi这个朗朗上⼝的名字被⼴泛认为是对⽆线⾼保真（Wireless Fidelity）的缩写，实际上是误读。它只是个单纯的名称，并没有实际含义，当然也没有全称。Wi-Fi背后的技术标准，则是由美国的电⽓电⼦⼯程师协会（IEEE）制定的802.11系列协议。
IEEE全称：Institute of Electrical and Electronics Enginees消声室制作
⼀. Wi-Fi协议的发展开关柜触头测温
三自由度从1997年的第⼀个版本开始，802.11系列协议不断向前演进，经历了802.11a/b/g/n/ac等多个版本，⽀持的上⽹速率也不断提升。⽬前最新的协议版本是802.11ax，也就是近年来迅速发展的Wi-Fi 6。
IEEE 802.11系列标准的发展历程，从第⼀代到第六代在最初的很多年⾥，Wi-Fi虽然⼀代代向前发展，但世界上并没有Wi-Fi⼏代这样的说法，直接就⽤802.11后⾯加⼏个字母这样的协议编号，对普通⽤户⾮常不友好。直到2018年，Wi-Fi 联盟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。
Wi-Fi 6 诞⽣之后，才有了Wi-Fi 5的叫法
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。集束线
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。
不同国家的ISM频段有所不同
2.4GHz作为全球最早启⽤的ISM频段，频谱范围是2.40GHz～2.4835GHz，共8
3.5M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，造成⼲扰。由此可见，2.4GHz上同时⼯作的设备众多，频段拥挤不堪，⼲扰严重。当万家灯⽕，你和楼上楼下的邻居在⽤Wi-Fi愉快上⽹的时候，路由器却在背后默默地挑选信道，协调⼲扰。Wi-Fi把2.4Ｇ上的83.5M带宽划分为13个信道，每20M⼀个。注意这些信道是交叠的，本来只能放下3个，现在却硬⽣⽣地挤进去了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。
2.4G频谱及信道（第14信道在国内是不允许使⽤的）
信道交叠到什么程度呢？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，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。
2.4G不交叠的信道分布
到了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，加之来⾃隔壁⽼王家的⼲扰，802.11n的⾼速率很⼤程度上难以达到。
2.4G 40M带宽信道
如果说2.4GHz频段是⽺肠⼩道的话，5GHz频段⽆疑就是康庄⼤道了。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！这段频谱过于宽了，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。
中国5G信道分布图
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。
2.4G和5G Wi-Fi信号的穿透损耗
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。
光纤法兰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，就必须依靠5GHz才能实现。因此，Wi-Fi的覆盖建议不⽤考虑2.4GHz，直接以5GHz全屋覆盖作为设计⽬标。⼀般情况下单个路由器在家庭的复杂环境下难以实现⽆死⾓覆盖，需要考虑多台路由器之间的组⽹以及漫游问题，这点后⾯再讲。
三. Wi-Fi关键技术
为什么Wi-Fi的速度越来越快？其实在IEEE的802.11系列协议⼀直在跟3GPP的4Ｇ和5Ｇ相互借鉴，使⽤的底层技术都是通⽤的。
OFDM/OFDMA
OFDM的全称是正交频分复⽤。系统会在频域上把载波带宽分割为多个相互正交的⼦载波，相当于把⼀条⼤路划分成了并⾏多个车道，通⾏效率⾃然就⼤幅提升了。
在Wi-Fi 5及以前（802.11a/b/g/n/ac），⼦载波宽度是312.5KHz，到了Wi-Fi 6（802.11ax），⼦载波宽度缩⼩为78.125KHz，相当于将同样宽度的路划分成了更多的车道。
Wi-Fi 6的拥有更多的⼦载波
在OFDM下，每个⽤户必须同时占⽤全带宽下的所有⼦载波。如果某个需要发送的数据没那么多，把
频率资源⽤不满的话，其他⽤户也没法灵活使⽤，只能⼲巴巴地排队等着，频谱资源的使⽤效率不⾼。
话，其他⽤户也没法灵活使⽤，只能⼲巴巴地排队等着，频谱资源的使⽤效率不⾼。
为了解决这个问题，Wi-Fi 6引⼊了OFDMA技术，后⾯多了个字母A，其全称也就变成了正交频分复⽤多址。多址就是多⽤户复⽤的意思。
OFDM vs. OFDMA
OFDMA可以⽀持多个⽤户在同⼀时刻共享所有⼦载波。相当于运输公司把多个⽤户的数据统⼀打包，共同装车，充分利⽤车厢容量，⼤家的发货速度就都加快了，频谱效率得以提升。 MIMO/波束赋形
路由器上⾯的天线数量是越来越多，从看不到天线，到⼀根，两根，三根，四根，六根，⼋根...现在不管啥价钱的路由器，都长得跟螃蟹似的，张⽛舞⽖好不唬⼈。
为啥要⽤这么多天线？就是为了更好地实现MIMO（多输⼊多输出）技术。简单来说，就是在信号发射时，⽤多根天线来同时发送多路不同的数据，速度⾃然成倍提升；在接收时，多个天线同时接收⼿机发来的信号，跟戴了助听器⼀样，接收灵敏度也得到了增强。
单⽤户MIMO（SU-MIMO）
如果所有天线同时只为⼀个⽤户服务，就叫做单⽤户MIMO（SU-MIMO）。更进⼀步，路由器四路发射，⼿机四路接收，也可以更精细地叫做4x4 MIMO。
有时候，路由器的天线众多能⼒强悍，但四顾茫然，发现⼿机个个都是弱鸡。路由器能发4路信号，但⼿机最多只能收两路，最终下来路由器也就不得不配合着只发两路。这不是浪费么？
多⽤户MIMO（MU-MIMO）
dc-link解决办法也是有的，⼀个⼿机的接收天线少，多个⼿机加起来不就多了？于是，路由器便将多个⼿机⼀起考虑，视作⼀个功能强⼤的虚拟⼿机，这样就⼜能实现⾼阶MIMO了。这种多⼿机共同参与的MIMO就叫做多⽤户MIMO（MU-MIMO），⼜叫虚拟MIMO。
除此之外，多个天线还可以通过波束赋形技术，形成指向性的窄波束，对准⽤户精准覆盖。由于窄波束的能量集中，因此可以覆盖得更远，穿墙效果也能得以提升。
波束赋形
这样看来，路由器的天线个数是多多益善呀，买路由器就⼀定要挑天线多的吗？这可能是⼀个陷阱。
天线再多，只是在堆⼀些外部看得见的硬件⽽已，看起来⽜逼闪闪，但内部的设计到底能否⽀撑这么多天线还是未知数。
更重要的是，不论是MIMO，还是波束赋形，都是需要软件算法⽀撑的，这⾥⾯的复杂度远⾼于硬件，不同⼚家算法优化能⼒不同，可能导致很⼤的性能差异。因此，建议在购买路由器时，不⽤太关注外部到底能看到多少根天线，⽽要看他们的产品宣传，是否⽀持波束赋形，4x4MIMO，或者MU-MIMO？如果⼚家在这⽅⾯的宣传声势很⼤，那⾄少说明他们对这些功能⽐较⾃信并将其作为卖点。
调制编码，分为调制和编码两部分，它们共同决定了单位时间可以同时发送的⽐特数。调制编码策略⼀般将调制和编码两部分综合起来分为多个等级，级别越⾼，数据发送的速率也就越快。
调制的作⽤就是把经过编码的数据（⼀串0和1的随机组合）映射到前⾯所说帧结构的最⼩单元：OFDM符号上。经过调制的信号才能最终发射出去。
BPSK，QPSK，16QAM，64QAM及256QAM星座图
常⽤的调制⽅式包括BPSK、QPSK、16QAM，64QAM和256QAM，能同时发送的⽐特数为1个，2个，4个，6个和8个。Wi-Fi 6可以⽀持1024QAM，可同时发送10个⽐特的数据，速率⾃然⼤为提升。
256QAM和1024QAM对⽐图
可是，原始数据在编码时，为了纠错⽽加⼊了很多的冗余⽐特，真正的有⽤数据其实只占⼀部分。我们考虑上⽹速率时，说的仅仅是有⽤数据的收发速率，冗余⽐特都在解码的时候丢弃掉了。
这就要引⼊码率的概念，也即是有⽤的数据在编码后总数据量中的占⽐。如果码率是3/4，就是指编码后的数据中，3/4是有⽤数据，1/4是后来添加的冗余⽐特。
不同的调制⽅式，加上不同的码率，就组成了调制编码策略（MCS）。下表是Wi-Fi 6中的MCS表，可以看出最⾼阶MCS为11，对应于1024QAM加5/6的码率。
Wi-Fi 6 的MCS表
正是通过这些技术的不断演进，Wi-Fi标准⼀代代向前，速率越来越⾼，让我们更为畅快地上⽹。
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