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                尋找無線的干擾源-《WLAN,想說愛你要注意!》-摘自電腦報

                路由器知識 2017-02-21 尋找無線的干擾源-《WLAN,想說愛你要注意!》-摘自電腦報已關閉評論 4796字
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                本文摘自電腦報2005年第36期。

                WLAN,想說愛你要注意

                在2002年年底,當我們大談 Wireless LAN(無線局域網,通常指IEEE802.11系列,以下簡稱WLAN)的時候,那是的它,對大部分消費者而言,還只是一個華麗,但基本遙不可及的夢——無線網卡的售價在 500 元以上,而無線 AP和路由器的售價均在千元以上。即便是你有實力且也愿意掏銀子,你換回來的,也只是 500KB/s 左右的傳輸速度(那是只有 802.11b,11Mbps,但實際速度只有 500KB/s 左右) ,即使相對 10Mbps 有線網絡,也有較大的差距,和100Mbps有線網絡更是無法相比。

                但在今天,WLAN和我們幾乎是零距離了,IEEE802.11g(速率為 54Mbps)的無線路由器搭配一塊 PCMCIA 的無線網卡售價才 3××元,即使是雙速g(108Mbps)套裝,價格也在400 多點,而且,它們都向下兼容 IEEE802.11b(以下省略“IEEE”)。我們也在此給 WLAN做做推廣,建議新裝修的用戶都考慮架設 WLAN,簡便,而且可移動性強。如果各位要想了解家庭無線局域網的架設方法,可以參看今年第 21 和 22 期電腦報 I版的無線家庭專題。但就在WLAN產品開始進入千家萬戶時,我們也接到了一些用戶的電話, 向我們反映WLAN產品在使用中的一些問題,而這些問題主要是連接不穩定和斷網。在詳細了解了他們的使用環境之后,我們發現這些問題和周邊環境的干擾有密切關系,所以決定做這篇文章提醒大家——WLAN也存在干擾,使用仍需注意。

                主要干擾一:家用微波爐

                熱點對象:單間寢室、一室一廳或單配房

                可能大家會比較奇怪,加熱/烹制食物的家用微波爐和無線局域網有何關系?這要從微波爐會的工作原理談起。微波爐工作原理是通過微波發生器產生高頻振動的微波,這種高頻微波能夠穿透食物,同時使食物中的水分子也隨之產生高頻的劇烈振動,從而產生大量熱能來加溫食物。國際上規定用于加熱和干燥的微波頻率有 4段,分別為:L 段,890MHz~940MHz;S 段, 頻率為 2.4GHz~2.5GHz; C 段, 頻率為 5.725GHz~5.875GHz; K 段, 頻率為 2.2GHz~2.225GHz。而家用微波爐的頻段為 L 段和 S 段,其中又以 S 段居多。大家可以看看微波爐后面,多半都會發現這樣的字樣“額定微波頻率:2450MHz” 。而這一頻率,恰好和IEEE802.11b/g 的工作頻率 2.4GHz相同,而家用微波爐的功率則遠遠大于 WLAN 產品的功率,即使屏蔽得再好,對 WLAN 的影響也是巨大的。

                如果你的 WLAN 終端(帶有無線網卡的電腦)或 WLAN 基站(指 AP或無線路由器)距正在工作的微波爐 4米以內 (視微波爐功率而定, 1500W 以上功率的微波爐的影響范圍更廣),你馬上就能強烈感受到它的影響:無線傳輸速度會大幅下降;如果靠得太近,會出現無線網絡無法連接或者信號丟失的現象。

                干擾實測:

                我們做了一個測試:用一臺電腦架設 FTP 服務器,有線連接 11Mbps 的 802.11b 無線 AP,然后,給另外一臺筆記本電腦裝上 802.11b 無線網卡,通過無線進行 FTP 下載。在正常情況下, 速度可以達到 655KB/s。 然后, 我們將這臺筆記本電腦逐漸靠近一臺正在工作著的 1000W功率的微波爐(功率設定位“中高火” ) ,觀察不同距離上的無線傳輸速度。從圖中我們可以看到,這臺功率并不太大的微波爐對無線網絡表現除了較強的殺傷力。當無線終端距4米以內時,它的影響力開始凸現;而當進入 2米范圍內,無線網絡的信號穩定程度已經開始受到挑戰,偶爾會出現斷網現象;當距離再靠近時,無線信號基本處于不可用狀態了。這也就是很多讀者反應的: “家里做飯菜時無線信號就不穩定”的主要原因。如果不巧無線基站布設在了微波爐周圍(單間寢室、一室一廳或單配房出現該情況的可能性較大) ,那么,這一影響將是無法彌補的(終端的位置還可以調整,基站位置就就不是可以隨意調整的咯)。

                所以,在各位架設 WLAN 基站或者使用無線終端時,請盡量遠離家用微波爐(微波爐處于非工作狀態時不會產生影響)。

                主要干擾二:2.4GHz無繩電話

                熱點對象:高速WLAN網絡

                現在使用無繩電話的家庭非常多。早期的無繩電話工作頻率主要為 900MHz,受到干擾的可能性較大,所以目前市面上大多是 2.4GHz 的無繩電話,而這一頻率又與 WLAN 的頻率相沖突了。

                有趣的是,無繩電話的功率遠遠沒有家用微波爐那樣大,目前比較典型的 2.4GHz無繩電話基座功率為 DC 9V/350mA,功率為 3W 左右,而 WLAN 產品的普遍功率在 0.1W 以內——它們之間的差異還不算十分懸殊,這就導致了相互干擾。通常情況是:無繩電話一接聽,無線網絡信號就變弱,甚至是斷網;而接聽電話時有雜音,無線網絡也很不穩定,或者是速度大大降低。

                干擾實測:

                來看看我們的試驗:測試系統還是 802.11b 的無線 FTP 傳輸。正常情況下傳輸速度為655KB/s。測試者手持無繩電話坐在無線終端(帶有 802.11b 無線網卡的筆記本電腦)前,接聽電話,無線傳輸速度下降為 505KB/s,電話聽筒內有輕微雜音;將無繩電話靠近無線網卡到 0.5 米處,速度下降為 380KB/s,無線網絡信號時斷時續,聽筒內雜音變大,通話對方抱怨聽不太清說什么;無繩電話與無線網卡0距離時,無線網絡頻繁斷網,平均速度下降為 280KB/s,對方完全聽不清我們說什么。

                值得大家注意的是:以上的測試是在大數據流量的情況下進行的,也就是說,是在建立了數據穩定連接以后做的測試。盡管我們開始使用無繩電話,但無線網絡依舊能夠動態調整功率以強化連接,來完成數據傳輸。如果是在沒有大數據量交換的情況下呢:

                通訊中(包含無線通訊)有這樣一個例子:相距較遠的兩個人正在通過喊話的方式通訊,這時他們中間來了很多人,也在相互通話。但由于這兩者的“聯系”已經建立,所以,他們依舊能夠勉強分別處對方的聲音以繼續通話。但條件改變一下:這些人先說話,再讓這兩個人相互通話,就很難識別對方進行下去了。無線通訊中類似的問題也是存在的:在大量無線數據交換之前就發生了干擾,要在建立起良好連接是很困難的。所以,當我們只是在通過無線網絡上網瀏覽網頁、聊天時,網絡數據流量并不大,這時如果無繩電話開始工作了,那么,出現的情況就可能會是我們提到的——斷網。通常,這種斷網是暫時現象,無線網絡往往會在數秒后重新建立連接。但依據我們的實際測試,發現 54Mbps 的 802.11g和 108Mbps 的雙速 g對于無繩電話的敏感程度更高,速度降低的幅度較 802.11b 更大,而且,斷網的幾率也要高一些。尤其是無繩電話的基座和無線基站在同一房間的情況下,斷網的幾率更大。

                建議大家布設無線基站時,盡量遠離無繩電話的基座,這一點比較容易做到,因為無繩電話基座的移動性是較強的。

                主要干擾三:WLAN互擾

                熱點對象:相同和相鄰頻段WLAN網絡

                隨著 WLAN 用戶逐漸增多,身處新興居住小區的用戶經常會遇到這樣的情況:打開 WLAN終端,會發現好幾個無線基站信號(哇!隨便揀一個上網吧!^__^)但往往也是在這樣的環境中,用戶會有這樣的感覺:網絡速度不穩定,尤其是在進行大容量的數據傳輸時。有讀者反映說:它的 802.11g 無線網絡的傳輸速度本來長期穩定在 2MB/s 左右,但最近經常只有650KB/s 左右,不知何故。其實主要原因,還是同頻干擾。

                我們通常說:某某工作在某某頻率下,例如,802.11b 和 802.11g 都工作在 2.4GHz下,但實際上,這只是一個大概值,每個對應的 WLAN 通訊都有一個精確的頻率,或者說頻段。國內的無線網絡產品通常有 11或者 12 個頻段,這也是在無線基站中可以設定的(通常無線網卡是自適應與之連接的無線基站的) ,這里有一個實際頻率對照表:(見文末)

                目前,大部分 WLAN 是采用基站式,即無線終端通過無線基站互連或者上 Internet。而這些無線基站默認的工作頻段多半都是“6”,即 2437MHz。如果大家都使用這個頻段,則在相互重疊的區域內會出現干擾問題。

                干擾實測:

                我們的測試分為幾種組合:

                組合一:

                我們以一個純粹 54Mbps 的 802.11g網絡(54Mbps無線基站+54Mbps無線終端)和一個純粹 11Mbps 的 802.11b網絡(11Mbps無線基站+11Mbps無線終端)來進行干擾測試。它們的工作頻段都為 6。在正常的單獨工作情況下,各自的最大 FTP 傳輸速度分別為:54Mbps網絡,2125KB/s;11Mbps 網絡,655KB/s。

                當兩個無線網絡同時進行FTP無線數據傳輸時,54Mbps的無線網絡速度降到了1520KB/s~1860KB/s,而 11Mbps 無線網絡的速度則大幅下降,僅有 70KB/s~90KB/s。

                組合二:

                我們以一個純粹 54Mbps 的 802.11g網絡(54Mbps無線基站+54Mbps無線終端)和一個混和的 11Mbps 網絡(11Mbps無線基站+54Mbps無線終端,實際連接速度還是11Mbps)來進行干擾測試。它們的工作頻段都為 6。正常且單獨工作情況下,各自的最大 FTP 傳輸速度分別為:54Mbps 網絡,2125KB/s;11Mbps 網絡,671KB/s。

                這次,當兩個無線網絡同時進行 FTP 無線數據傳輸時,54Mbps 的無線網絡速度下降幅度較大,僅能夠維持在 620KB/s~710KB/s,而 11Mbps 無線網絡的速度雖然下降,但幅度不大,還能保持到 450KB/s~501KB/s。

                從這兩種組合的測試來看: 如果不同的無線網絡工作在同一頻段下, 相互干擾是一定存在的。但是,具體是誰受到的干擾更大則難以定論,基站品牌、類型、速率的不同和無線網卡品牌、類型、速率的不同,搭配起來會出現不同的情況。不過總體來看,純粹的 11Mbps 802.11b網絡受到的影響是最大的(所以建議大家現在主要考慮 802.11g 產品) ,但在使用高速網卡時,情況會有所好轉。另外,我們還注意到,現在市面上不少廠商推出的雙速 g 產品(108Mbps),它們受同頻段的干擾幅度更大,當連接建立在“108Mbps 靜態”模式下,受到同頻段干擾時, 速度會從 2.5MB/s 左右直線下降到 802.11b的水平, 維持在 700KB/s 左右。不過,這種影響是暫時的,一旦同頻網絡的大數據傳輸結束,108Mbps 網絡的傳輸速度會瞬間恢復,回到 2.5MB/s 的水平上。

                接著,我們將頻段進行更改。 當我們將兩個無線網絡的頻段分別設定為1和6時(即2414MHz和 2437MHz) ,它們的數據傳輸速度都大幅回升,基本能夠達到正常速度。可見,分離具體頻段是相當重要的。原理上說,分離得越開,效果會越好(例如 1 和 11)。不過,依據我們的測試,在 1、6 或者 6、11 這樣的組合下效果已經相當好,分離得更開,效果提升已不太明顯,且會導致頻段資源的浪費和減少。

                建議大家使用無線網絡時,嘗試更改一下頻段值以達到最好效果。這在以后無線網絡普及時,會非常重要。

                小提示:更改無線網絡的頻段,不但可以解決 WLAN 的互擾問題,也可以減輕其他近似頻率的信號干擾。

                測試工程師總結

                以上是 802.11b/g WLAN 面臨的主要干擾,其實,還有一些信號干擾,例如藍牙設備。它們中的部分也工作在 2.4GHz上。不過,由于藍牙設備定位與短距離數據傳輸,所以大部分藍牙設備的功率很小,有的只有 1mW,對 WLAN 的影響并不大,如果大家有興趣,可以自己做做試驗。還有,等離子燈泡,也因工作頻率相近,會產生一定的影響。還有一些燒水的設備,也會在一瞬間對 WLAN 信號產生影響。但這些干擾的程度并不大(或者說使用并不廣泛) ,而且往往作用時間很短,基本談不上真正的干擾。總體來說, WLAN 的總體造價更低,架設更方便,且具有很強的可移動性,用戶只要學會“盡量遠離干擾源,靈活更改頻段” ,WLAN 使用起來還是非常愉快的。

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