企业 Wi-Fi 性能常见问题故障排除

2024 年 11 月 25 日/常规、升级和故障排除

新电缆厂的认证测试对于验证电缆是否符合行业布线标准,以及确保制造商提供保修至关重要。当您安装的网络设备被激活时,正确的配置对于向所有用户和网络设备提供最佳性能和可靠连接至关重要。在有线和 Wi-Fi 网络中亦是如此。以下是一些常见的企业 Wi-Fi 性能问题以及相应的故障排除方法。

一位男士站在一个巨大的 Wi-Fi 图标前,背景是夜间城市景观

无线设备越多,意味着问题就越多

如今,大多数用户将笔记本电脑、平板电脑和智能手机无线连接到企业 LAN。越来越多的物联网 (IoT) 设备进一步增加了用户对整个商业建筑中无线连接的依赖。Wi-Fi 凭借其成本效益高、覆盖范围广、数据速率多样、高能效和强大的安全功能等诸多特性而为首选。

鉴于 Wi-Fi 在日常业务运营中发挥着关键作用,IT 经理必须优先考虑在整个企业中提供强大、可靠且安全的无线性能。然而,Wi-Fi 技术的最新发展引入了更多的工作频率、信道、信道宽度和安全协议,所有这些也意味着配置更加复杂,出现问题的可能性更大。了解常见的 Wi-Fi 问题对于您有效排除故障至关重要。

非法和不推荐的 Wi-Fi 信道

美国联邦通信委员会 (FCC) 和国际电信联盟 (ITU) 已为超高频 (UHF) 电磁频谱内的 Wi-Fi 分配了 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 频段。虽然前几代产品在 2.4 GHz 和/或 5 GHz 频段内运行,但在 FCC 于 2020 年开放 6 GHz 频段后, Wi-Fi 6E 扩展到包括此频段。

标准

频带

Wi-Fi 1 (802.11b)

2.4 GHz

Wi-Fi 2 (802.11a)

5 GHz

Wi-Fi 3 (802.11g)

2.4 GHz

Wi-Fi 4 (802.11n)

2.4 GHz 和 5 GHz

Wi-Fi 5 (802.11ac)

2.4 GHz 和 5 GHz

Wi-Fi 6 (802.11ax)

2.4 GHz 和 5 GHz

Wi-Fi 6E (802.11ax)

2.4 GHz、5 Ghz 和 6 GHz

 

FCC 和 ITU 为这些频段内的 Wi-Fi 指定了特定的 20 MHz 信道。2.4 GHz 频段有 14 个信道,5 GHz 频段有 29 个信道,6 GHZ 频段有 59 个信道。虽然 5 和 6 GHz 频段提供不重叠的信道,但大多数 2.4 GHz 信道却存在重叠,这增加了干扰的可能性并降低了传输速度。在 14 个可用的 2.4 GHz 信道中,只有 1、6 和 11 不重叠。5 GHz 和 6 GHz 信道的不重叠特性使较小的 20 MHz 信道能够绑定到较宽的 40 MHz、80 MHz 或 160 MHz 信道中,从而提高吞吐量。

某些 Wi-Fi 信道被限制或指定用于特定用途。例如,北美 2.4 GHz 频段的信道 12 和信道 13 只能在“低功耗”模式下运行,以避免干扰卫星电话。虽然 2.4 GHz 频谱的信道 14 看起来很有吸引力,因为它没有重叠,但由于其军事用途,在北美被禁止。大多数 Wi-Fi 接入点不提供使用 2.4 频段内的信道 12、13 或 14 的选项。此外,不将 120MHz 的 5 GHz 频段(信道 68 至 96)分配用于北美范围内的未经许可用途。

显示为每个无线频段指定的信道编号的图表

每个频段内的 Wi-Fi 信道可以具有特定用途和/或限制。

邻近和同信道干扰

当无线信号被附近的其他无线信号扰乱时,就会发生 Wi-Fi 干扰,导致网络速度变慢和连接延迟。干扰可能是由以相同频率运行的外部源产生的电磁辐射引起的。这通常会影响 2.4 GHz 频段,因为微波炉、无绳电话、蓝牙设备,甚至一些照明设备都会以这种频率发出噪音。

  • • 相邻信道干扰发生在以下情况下:当彼此靠近的无线接入点 (AP) 使用重叠信道时,导致它们基本上相互“通信”。这发生在存在信道重叠的 2.4 GHz 频段内。例如,同一区域中在信道 1 和信道 3 上运行的 AP 可能会相互干扰。因此,最好只在 2.4 GHz 频段中使用信道 1、6 和 11。

  • • 同信道干扰发生在以下情况下:当两个或多个 AP 使用同一信道时。这种情况可能发生在 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 频段中。例如,如果两个 AP 在 5 GHZ 频段内的信道 36 上运行,并且它们的物理位置也很靠近,可能会相互干扰。传输功率和覆盖区域也会影响同信道干扰。降低传输功率或增加同信道上 AP 之间的距离有助于防止覆盖区域重叠并减少干扰。

    在 5 GHz 和 6 GHz 频段中,使用更宽的 40 MHz、80 MHz或 160 MHz 信道提高吞吐量会增加同信道干扰的概率,因为这样减少了非重叠信道的数量。例如,在 80 MHz 宽信道 42(信道 36、40、 44 和 48)上运行的 AP 可能会干扰在 40 MHz 宽信道 38(信道 36 和 40)上运行的另一个 AP。在同一环境中仔细配置不同信道宽度的组合对于避免这些频段中出现同信道干扰至关重要。

Wi-Fi 信号强度差

Wi-Fi 信号强度以分贝毫瓦 (dBm) 为单位测量,表示为负值。较高的 dBm 值(接近零)表示信号较强。强信号意味着更高的数据传输速度和更可靠的连接。-67 dBm 或更高的信号强度通常支持大多数应用,如语音和电子邮件,而 -50 dBm 或更高的信号强度通常首选用于视频流。如果信号强度降至 -80 dBm 或更低,对于大多数应用来说,信号通常太弱,可能根本无法连接。

信号强度

服务质量

-30 dBm

最佳

-50 dBm

优异

-60 dBm

良好

-67 dBm

最小值

-70 dBm

-80 dBm

-90 dBm

最差

 

几个因素可能导致信号强度差:

  • • 来自其他无线信号的干扰、距离 AP 过远,以及信号受阻是常见的罪魁祸首。

  • • 在天花板较高的环境中,可能需要使用螺纹杆或线缆悬挂套件将 AP 安装在较低位置,以提高信号强度。

  • • 如果可能的话,还建议将 AP 水平方向放置,以获得更强的信号。

  • • 物理障碍物也会降低信号强度。虽然 2.4 GHz 频段更拥塞且容易受到干扰,但由于信号路径损耗较低,因此,它提供了更大的范围和更高的传播能力(穿透建筑材料的能力)。5 GHz 和 6 GHz 频段更容易受到墙壁、门和家具导致的信号削弱,尤其是容易受到混凝土和金属等材料的影响。

进行 Wi-Fi 现场调查对于确定设施中的最佳 AP 位置至关重要。

高信道利用率

信道利用率衡量 Wi-Fi 信道的繁忙程度(占已用带宽的百分比)。专家建议将信道利用率保持在低于 50%,以获得最佳语音、数据和视频传输性能。高信道利用率可能会降低吞吐量,增加延迟,并导致丢包和连接中断。  

  • • 干扰(包括来自其他无线设备的相邻和同信道干扰)是导致信道利用率高的常见原因。同一信道上有大量客户端也可能是一个因素。如果信道利用率高但客户端计数较低,则干扰可能是罪魁祸首。虽然添加更多 AP 似乎是解决由于客户端较多导致高利用率的办法,但如果这些 AP 在同一信道上运行,可能会使问题加剧。在大型开放区域使用定向天线有助于集中覆盖范围并提高信道利用率。

  • • 过多的无线网络 (SSID) 也会导致信道利用率升高。虽然过多的 SSID 对于隔离设备或用户组(例如员工和访客)很有用,但会产生信道开销。数据速率较低的旧设备因占用更多的广播时间而导致问题加剧。升级旧设备、禁用 AP 上的低数据速率,或将特定信道分配给较慢的设备有助于缓解此问题。

安全性差

过时的安全协议、过时的固件、禁用的加密和弱密码会导致 AP 的安全性较弱。

多年来,为保护用户和网络,无线安全协议发生了重大变化。初始标准 WEP 由于安全漏洞而被淘汰。WPA 和 WPA2 有所改进,但 WPA3 是目前推荐的标准,通过个性化加密而不是共享密码和安全握手来增强身份验证,从而提供最强大的保护。建议所有 AP 使用 WPA3 协议。

全面分析对于优化 Wi-Fi 性能至关重要

了解 Wi-Fi 并排除 Wi-Fi 故障对于支持现代企业及其无线设备至关重要。能够分析 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 频段的 Wi-Fi 测试仪对于优化 Wi-Fi 环境至关重要。这些工具应提供每个频段内每个信道的快照,识别重叠信道、信号强度和信道利用率。它们还应指示特定于 AP 的数据,如 MAC 地址、加密协议、频率、信道、信号强度和数据速率。

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