无线网络规划建议
无线网络环境中,一般传输距离在开放空间中可达 300 公尺、室内空间可达 100 公尺,但是实际上合理的传输范围约为 50 公尺左右,而这还要视环境情况而可能有所递减。影响无线信号函盖范围的原因很多,象是建筑物的死角、结构、天线定位等等,在使用无线网络产品时,常常会因为信号太弱、连接速度变慢、信号断断续续、常断线等问题,造成连接品质不稳定,甚至电脑就在路由器(或称之为基地台、AP)旁边,却依然没有信号,针对以上问题可能造成的情况,馒头老师的这篇文章将简述该如何处理的方式。
无线网络的影响原因
以下是无线网络的影响原因:
信号干扰
在一般的办公室或开放空间中不容易遇到信号干扰的问题,这通常是在家庭环境较容易受到影响。发生此状况时,请检查一下周围环境,看看是否有电磁波较强的物体,例如微波炉、电磁炉等,如果有,建议将无线路由器或电脑远离电磁波较强的物体,可以有效避免信号干扰。
信号不佳、容易断线、传输速度慢
在无线环境中,信号会因建筑物结构、天线方向、无线路由器位置、数据量多寡等影响信号接收性能,这些情况容易造成无线传输的品质低落,遇到此情况有以下建议:
∙更换无线路由器位置:让无线路由器与电脑之间不要有太多的障碍物,或是使用电脑时能看到无线路由器是最佳,中间阻隔物愈多,信号就愈弱。阻隔物又以金属材质影响最大,象是钢筋水泥墙、铁门等。
∙天线调整:先确认天线位置,看看周围是否有物品挡住信号,若有则将天线调整至无线路由器与电脑相互能接收的位置,需注意天线有分全向性天线和指向性天线,一般无线分享器都以全向性天线为主,若调整後信号接收能力并未改变,那麽可更换天线和外加天线来改善。
∙更换天线或外加天线:信号距离可以借由更换天线的方式来延长信号的传输距离,更换目的是增加信号传输的距离,与外加天线类似,实际上是以原本的衔接天线位置做更换。要注意的是,更换天线只能增加传输距离,无法加强对阻隔物的穿透力。
o全向性天线:不需要指定天线方向位置,水平信号 360 度发射,函盖范围广,但传输距离短。
o指向性天线:需要指定一个方向,水平信号发射角度约 10~30 度,函盖范围窄,但传输距离长。
∙增加无线路由器:如果连接两点之间距离过长,或者楼层与楼层之间有所阻隔,可以增加无线路由器来延长距离使信号得以延长,但是还是需要注意流量瓶颈生成、楼与楼之间材质等问题。
无线路由器与电脑之间介质的影响
wlan无线上网密码在不同介质影响的情况下,信号穿透能力的衰减情形。在金属部份几乎完全阻隔了信号的传输,因此在无线环境的配置上,尽量让无线路由器与电脑之间不要有间隔阻挡,如此无线传
输才能更加顺畅。
Wi-Fi 无线网络频段
由于 ISM 频段中的 2.4GHz 频段被广泛使用,例如微波炉、蓝牙等,它们会干扰 WiFi,令速度减慢,5GHz 干扰则较小。双频路由器可同时使用 2.4GHz 和 5GHz,但设备(电脑、平板、手机)则只能同时使用其中一个频段。
Wi-Fi 无线网络种类
在规划无线网络前,首先了解一下无线路由器使用的无线网络芯片种类,亦即 Wi-Fi 的种类。
当前 Wi-Fi 可分为六代,描述如下:
∙第一代 802.11,基于IEEE 802.11 原始标准,1997 年制定,只使用 2.4GHz 工作频段,最快 2Mbit/s,当前已被市场淘汰。
∙第二代 802.11b,只使用 2.4GHz 工作频段,最快 11Mbit/s,当前已被市场淘汰。
∙第三代 802.11g/a,分别使用 2.4GHz 和 5GHz 工作频段,最快 54Mbit/s,当前已被市场淘汰。
∙第四代 802.11n,可使用 2.4GHz 或 5GHz,20 和 40MHz 带宽下最快 72 和 150Mbit/s,第四代已渐被市场淘汰。
∙第五代 基于 IEEE 802.11ac,世代名称 Wi-Fi 5,带宽 20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz,5GHz 频段,最高 8 条空间流,最大副载波调制 256-QAM,最高速率 6.9 Gbit/s,认证计划为“Wi-Fi CERTIFIED ac”。
∙第六代 基于IEEE 802.11ax,世代名称 Wi-Fi 6,带宽 20MHz、40MHz、80MHz、80+ 80MHz、160MHz,2.4GHz 和 5GHz 频段,最高 8 条空间流,最大副载波调制 1024-QAM,最高速率 9.6 Gbit/s,认证计划为“Wi-Fi CERTIFIED 6”。
因第一代与第二代已完全淘汰,我们从第三代开始介绍。
第三代 802.11g/a
802.11g 标准,全称为 IEEE 802.11g-2003 是对 802.11 原始标准实体层上的一个修订。802.11g 工作在 2.4G 信道上,实体层速率提升至 54Mbps。该规范已在世界上得到了广泛的应用。相关的修改已经整合进 IEEE 802.11-2007 和后续版本,成为 802.11 协定的一部分。
801.11g 工作在 2.4G 的 ISM 频段上,实体层上使用了正交频分复用(OFDM)调制方式,不同于 802.11 原始标准和 802.11b 标准,而与 802.11a 标准相同,使得最大速率达到 54Mbps。在介质存取控制上,标准采用载波侦听多路存取/冲突避免(CSMA/CA)的方式,这与其他标准相同。考虑到 CSMA/CA 协定的开销,802.11g 设备间的最大吞吐量可以达到 31.4Mbps。由于微波炉,蓝牙设备,ZigBee 等产品都工作在 ISM 频段上,802.11g 设备可能会受到其他设备的干扰。
由于市场上对高速率的无线传输的须求,在 2003 年 1 月,虽然 802.11g 标准还未正式发布,11g 的设备就大槼模的部署了。802.11g 的设备回溯兼容 801.11b 网络。然而 11b 设备会拖慢整个 11g 网络的吞吐量。
第四代 802.11n
IEEE 802.11n-2009,对于 IEEE 802.11-2007 无线局域网路标准的修正槼格。它的目标在于改善先前的两项无线网络标准,包括 802.11a 与 802.11g,在网络流量上的不足。它的最大传输速度理论值为 600Mbit/s,与先前的 54Mbit/s 相比有大幅提升,传输距离也会增加。2004 年 1 月时 IEEE 宣布组成一个新的单位来发展的新的 802.11 标准,於 2009 年 9 月正式批准。
对 802.11n 的后续研究正在 IEEE 802.11ac 草案中进行,预计可以於 2014 年 2 月正式发布,将提供 8xMIMO,最高 160MHz 带宽和最高 866.7Mbit/s 的理论速度。
2.4GHz 和 5GHz 都可自由选择 20MHz 或 40MHz 带宽,但一些设备只允许在 5GHz 下使用 40MHz 带宽,例如 MacBook。如果用家购买一台只支持 2.4GHz 的 150Mbps 路由器,就只能使到 72Mbps,即是 20MHz 带宽下的最快速度。
第五代 802.11ac
IEEE 802.11ac,俗称 5G WiFi (5th Generation of Wi-Fi),是一个 802.11 无线局域网路
(WLAN)通信标准,它透过 5GHz 频带进行通信。理论上,它能够提供最少 1Gbps 带宽进行多站式无线局域网通信,或是最少 500Mbps 的单一连接传输带宽。
2008 年年底,IEEE 802 标准组织成立新小组,目的是在于创建新标准来改善 802.11-2007 标准。包括创建提高无线传输的速度的标准,使无线网络的能够提供与有线网络相当的传输性能。
802.11ac 是 802.11n 的继承者。它采用并扩展了源自 802.11n 的空中介面(air interface)概念,包括:更宽的 RF 带宽(提升至160MHz),更多的MIMO空间串流(spatial streams)(增加到 8),下行多用户的 MIMO (最多至4个),以及高密度的调制(modulation)(达到 256QAM)。
协定 | 频率(GHz) | 带宽(MHz) | 每条流的速率(Mbit/s) | MIMO 支持 |
802.11b | 2.4 | 20 | 1, 2, 5.5, 11 | N/A |
802.11g | 2.4 | 20 | 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 | N/A |
802.11n | 2.4/5 | 20 | 7.2, 14.4, 21.7, 28.9, 43.3, 57.8, 65, 72.2 | 4 |
40 | 15, 30, 45, 60, 90, 120, 135, 150 | |||
802.11ac | 5 | 20 | 最大 87.6 | 8 |
40 | 最大 200 | |||
80 | 最大 433.3 | |||
160 | 最大 866.7 | |||
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