【经验分享】转：为什么 Wi-Fi 的覆盖面和穿透力很差？

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作者：ranger
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来源：知乎
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首先纠正一个点，LTE不在2.4GHz频段上。但是LTE有在比WIFI更高的频段上工作的，比如2.5-2.6GHz频段，另外WIFI（802.11a/b/g/n/ac等等）的设计初衷就不是为了广域覆盖，而只是定位成小范围、热点式的覆盖，而LTE乃至2G/3G从设计初始就是为了实现广域、泛众式的覆盖，因此无论从协议上还是实际工程应用上，都会有明显的不同。个人觉得主要原因就是：
发射功率。现网中，LTE FDD的RRU一个通道发射功率常见的为20W-40W左右（即约43-46dBm），一般为双通道（单载波，适配2×2MIMO）。LTE TDD的八通道RRU一个通道发射功率常见的为10W-16W/25W左右（即约40-42/44dBm，适配智能天线，10W/16W多为单载波，25W的则允许配置双载波）。而无线路由器的最大发射功率仅为20dBm（约0.1W，最大2×20MHz带宽，通俗理解就叫双载波吧）。所以从二者发射功率的对比上就可见一斑了。
无线路由器工作在非授权频段，即2.4-2.4835GHz和5.725-5.850GHz。这些频段拥挤着大量的设备，大家各玩各的，缺乏有效的管理机制（比如WIFI中采用CSMA/CA，可以通俗理解为竞争机制，同频情况下，谁抢到了信道谁就先发送消息），因此带来大量同频干扰，影响了信道质量。所以需要要对发射功率进行限制，不然大家就都别用了。而LTE工作在授权频段，有严格的频段管理和划分，基站也都是运营商自己的，所以更多的是应对本运营商自己的基站间的同频干扰，而LTE采用了多种方法来协调和抗小区间的同频干扰，比如使用PCI码区分不同小区（cell），eICIC技术等等。
天线。无线路由器使用的天线和基站天线也完全不是一个级别的天线，常见的无线路由器天线增益仅为3-5dBi。以下则为部分现网基站使用的天线：图中为Band1+Band3宽频定向板状天线参数图，可以看到天线增益为18dBi、±45度双极化。图中为某型号的智能天线参数图，标出了其增益参数和极化方向。图中所示的是一款常见的基站用美化排气管式定向天线，长度超过2米，直径达十多公分，重达数十Kg。大家可以和自己家里无线路由器用的天线对比看看，无线路由器那个“小吸管”天线根本和这个“长又粗”的不是一个level的好嘛！这样的天线不仅是可以保证基站的发射功率能够得到较好的增益从而能更好的覆盖，也能更好的接收终端发来的微弱的信号。所以值得注意的是，高增益的天线不仅是对发送有利，对接收也是很有利的。无论2G、3G还是LTE，终端受限于电池容量和降低干扰等因素，发射功率都远远不如基站，比如GSM900终端最高发射功率为33dBm（约2W），GSM1800最高为30dBm（约1W），WCDMA仅为21-24dBm（约0.125-0.25W），LTE也仅为23dBm（约0.2W），而实际使用中很少能有达到满功率发射的状态。因此基站就需要有一副“好耳朵”来更好的“接听”终端发过来的微弱的“声音”，而以上的这些天线，就是基站的“好耳朵”。
频段和多种组网方式。LTE目前有低频段的（Band3和Band39），比2.4GHz频段上的WIFI要低，这也有优势。目前LTE中主要还是沿用了传统的室外宏站+室分的覆盖方式，进一步保证了信号的覆盖。其他的诸如femtocell目前由于各种原因所以运用得比较少，不过相信随着技术和市场的发展，这些先进的组网技术会得到规模应用的。
另外基站属于工业设备，其所采用的算法、芯片等等都是性能强劲，非小小的无线路由器可比拟的。比如Qualcomm公司专为基站设计的CSM/FSM系列芯片组和同为该公司旗下的为家用无线路由器设计的Atheros系列芯片组，针对不同的需求，就各自存在不同的差异。
其他的还包括接收机和协议上的处理等等就不啰嗦了，以上的原因就足够LTE的覆盖能远远甩开WIFI了。

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