淺談家用無(wú)線路由器原理及信號(hào)增強(qiáng)的方法

彭冰成

[摘 要] 無(wú)線路由器因其使用便捷線路簡(jiǎn)單而越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在我們生活當(dāng)中，告別了繁瑣的線路和接線方式，舍去了不需要的連線，使在通過(guò)無(wú)線路由器上網(wǎng)過(guò)程中終端更便攜，尤其是用手機(jī)連接上網(wǎng)方便了許多，因此而備受寵愛。但在使用過(guò)程中因其靠無(wú)線發(fā)射信號(hào)遠(yuǎn)端電腦接收無(wú)線信號(hào)進(jìn)行連接的方式也會(huì)造成一些限制，并經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)弱無(wú)法連接的狀況，通過(guò)了解一些無(wú)線路由器的原理來(lái)探討其信號(hào)增強(qiáng)的方法。

[關(guān) 鍵 詞] 無(wú)線路由器；原理；信號(hào)

[中圖分類號(hào)] TN915 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）07-0072-02

30年前，各種小型家庭網(wǎng)絡(luò)、校園局域網(wǎng)絡(luò)等開始流行于電腦聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，有線局域網(wǎng)使用的范圍更為廣泛，但其弊端也開始逐漸顯現(xiàn)，比如布線繁雜，電纜線隨處可見凌亂不堪；時(shí)常發(fā)生線路故障，限定了計(jì)算機(jī)使用的空間范圍，便利性不強(qiáng)，使用起來(lái)不方便。在這種情況下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)隨后因技術(shù)條件成熟成本的降低迅速被廣泛采用，彌補(bǔ)了有線局域網(wǎng)的缺陷。無(wú)線路由進(jìn)入我們視線。

一、認(rèn)識(shí)無(wú)線路由器

（一）無(wú)線路由器的定義

無(wú)線路由器是指帶有無(wú)線覆蓋功能的路由器，它主要是將電腦相互連接的信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸。市場(chǎng)上比較流行的一些無(wú)線路由器一般都支持專線xdsl、cable、動(dòng)態(tài)xdsl、pptp這四種接入方式，它還具有其他一些簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)管理的功能，比如dhcp服務(wù)、nat防火墻、mac地址過(guò)濾等功能。

無(wú)線路由器可以與以太網(wǎng)的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相連，也可以在通過(guò)交換機(jī)、集線器、寬帶路由器等局域網(wǎng)方式連接再接入。一般內(nèi)置了簡(jiǎn)單的虛擬撥號(hào)軟件，通過(guò)存儲(chǔ)用戶名和密碼與連接的寬帶外網(wǎng)撥號(hào)接入Internet提供自動(dòng)撥號(hào)功能，而無(wú)需手動(dòng)撥號(hào)或占用一臺(tái)電腦做服務(wù)器使用。此外，無(wú)線路由器一般還具備一定的安全防護(hù)功能。因?yàn)闊o(wú)線路由器的功能全面又方便便捷，得到了廣大用戶的喜愛，并被廣泛使用。

（二）無(wú)線路由器協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)

常用無(wú)線路由器主流協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.11g，并且向下兼容802.11b。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)所指的意義是：協(xié)議打頭的“IEEE”是一個(gè)國(guó)際的負(fù)責(zé)電氣與電子設(shè)備、試驗(yàn)方法、原器件、符號(hào)、定義以及測(cè)試方法等方面的標(biāo)準(zhǔn)制定的組織機(jī)構(gòu)。如果需要構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸較頻繁并且有一定傳輸速率要求的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，那么我們首先要選擇支持IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線路由器。如果對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)性能要求不高或距離很近，則可以選擇支持IEEE802.11b的產(chǎn)品，其價(jià)格相對(duì)低廉些。

（三）無(wú)線路由器的數(shù)據(jù)傳輸率

無(wú)線路由器和有線路由器外觀基本沒(méi)有區(qū)別，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是指它在一定的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之下接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的能力。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的傳輸是通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行的，而實(shí)際上我們使用的環(huán)境或多或少都會(huì)有一些其他無(wú)線電波和電磁對(duì)傳輸信號(hào)造成一定的干擾，因此該性能也受路由器工作周邊環(huán)境的影響而有所不同。

在我們的實(shí)際測(cè)試中，無(wú)線局域網(wǎng)的實(shí)際傳輸速度基本上只能達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)稱最大傳輸速度的一半或以下。例如，802.11b理論最大速度為11M，通過(guò)筆者的測(cè)試，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好的情況下，傳輸200MB的文件需要6分鐘左右；而相同的環(huán)境，換為支持802.11g的產(chǎn)品，傳輸200MB的文件就只需要60秒左右。因此在選購(gòu)產(chǎn)品時(shí)，在實(shí)際需要的傳輸速率的基礎(chǔ)上，還應(yīng)作上浮考慮。

（四）無(wú)線路由器的信號(hào)覆蓋

路由器參數(shù)中有一項(xiàng)會(huì)提到的“有效工作距離”，這一項(xiàng)也是無(wú)線路由器的重要參數(shù)之一?！坝行Чぷ骶嚯x”顧名思義就是在無(wú)線路由器的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，其他計(jì)算機(jī)能進(jìn)行無(wú)線連接的最遠(yuǎn)距離。很多無(wú)線路由器標(biāo)稱“室內(nèi)100米，室外400米”，這也只是理想的測(cè)試值，它會(huì)隨網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同而不同。通常室內(nèi)在50米左右的范圍內(nèi)都可以有較好的無(wú)線信號(hào)，而室外一般來(lái)說(shuō)最多只能達(dá)到100～200米左右。無(wú)線路由器信號(hào)強(qiáng)弱同樣受環(huán)境的影響較大。

（五）無(wú)線路由器的工作頻率

因?yàn)殡娮悠骷ぷ黝l率設(shè)計(jì)較多的電子知識(shí)，一下拓展開來(lái)比較難理解，我們可以簡(jiǎn)單的理解為：將無(wú)線路由器和日常通訊工具手機(jī)相比，手機(jī)所用的頻率一般在800～2000GHz之間，而無(wú)線路由器一般都只有其百分之一左右。

（六）無(wú)線路由器的增益天線

在常用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，天線是起到增強(qiáng)無(wú)線信號(hào)拓展覆蓋范圍的目的，我們可以把它看作是無(wú)線路由器信號(hào)的一個(gè)放大器。天線對(duì)空間不同方向具有不同的輻射或接收能力，而根據(jù)方向性的不同，天線又分為全向和定向兩種。

全向天線：在水平面上，輻射與接收無(wú)最大方向的天線稱為全向天線。全向天線由于無(wú)方向性，所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)。比如想要在相鄰的兩幢樓之間建立無(wú)線連接，就可以選擇這類天線。

定向天線：有一個(gè)或多個(gè)輻射與接收能力最大方向的天線稱為定向天線。定向天線能量集中，增益相對(duì)全向天線要高，適合遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信；同時(shí)由于具有方向性，抗干擾能力比較強(qiáng)。比如一個(gè)小區(qū)里，需要橫跨幾幢樓建立無(wú)線連接時(shí)，就可以選擇這類天線。

二、增強(qiáng)無(wú)線路由器信號(hào)強(qiáng)度的方法

通過(guò)前部分對(duì)無(wú)線路由器的了解，我們可以從以下幾個(gè)方面來(lái)提高無(wú)線路由器的信號(hào)強(qiáng)度。

（一）選擇較高級(jí)性能較強(qiáng)的無(wú)線路由器

普通級(jí)別的路由器主要在用在家庭或者辦公室的小范圍區(qū)域內(nèi)使用，或者無(wú)線網(wǎng)絡(luò)客戶端與路由器距離較近，這類路由器主要是利用WLAN溝通無(wú)極限的方便性，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求并不是特別高，這類路由器的有效覆蓋范圍也相對(duì)較小。而對(duì)于人數(shù)較多范圍較大的家庭環(huán)境中，感覺(jué)無(wú)線信號(hào)比較弱的話，可以考慮選擇企業(yè)級(jí)的無(wú)線路由器。

（二）選擇功率較大的增益天線

兩種天線各有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)，全向天線最大增益無(wú)法做到很大，但是安裝較方便，適用于對(duì)距離要求不高的環(huán)境。因?yàn)樘炀€的方向感不是很確定，所以多用在一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)。定向天線由于具有最大輻射或接收方向，能量較集中，適合遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，同時(shí)由于其具有方向性，因此抗干擾能力比較強(qiáng)。若有意圖地拓展無(wú)線路由器信號(hào)覆蓋范圍的時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇不同類型的天線。

（三）應(yīng)用WDS技術(shù)

在結(jié)合上述兩種方法的基礎(chǔ)上還可以盡量采用WDS技術(shù)來(lái)擴(kuò)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的范圍。WDS技術(shù)可以讓兩臺(tái)無(wú)線路由器進(jìn)行無(wú)線連接，一臺(tái)連接公網(wǎng)，一臺(tái)做為AP使用，在距離或者空間較大的環(huán)境下可以起到信號(hào)放大的作用。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，兩個(gè)路由器的位置要保證信號(hào)覆蓋范圍銜接或有少量重疊。采用WDS技術(shù)方法不僅可以繼續(xù)使用原有的路由器，還能節(jié)省成本而且部署簡(jiǎn)單。WDS技術(shù)應(yīng)用到無(wú)線路由器來(lái)拓展信號(hào)覆蓋范圍、增強(qiáng)信號(hào)的強(qiáng)度，要注意一個(gè)最主要的問(wèn)題就是無(wú)線路由器的配置，最好是選用同一個(gè)品牌、同一型號(hào)的無(wú)線路由器來(lái)進(jìn)行配置，可以減少數(shù)據(jù)傳輸兼容性的問(wèn)題。

（四）合理擺放無(wú)線路由器的位置

由于無(wú)線信號(hào)在穿越障礙物后，尤其是在穿越金屬后，信號(hào)會(huì)大幅衰減。而現(xiàn)在的房子大多是鋼筋混凝土墻，所以我們?cè)跀[放無(wú)線路由器的時(shí)候，應(yīng)該使信號(hào)盡量少穿越墻壁。一般家用無(wú)線路由器最多能夠穿越的墻壁數(shù)是3塊，也就是說(shuō)路由器與電腦終端相隔了3個(gè)墻壁以后信號(hào)會(huì)比較微弱，超過(guò)3個(gè)以上基本沒(méi)信號(hào)了，所以無(wú)線路由器盡量放在比較少阻隔的地方，墻壁阻隔越少信號(hào)越強(qiáng)。

我們家里使用無(wú)線路由器一般很少會(huì)在廚房或餐廳里上網(wǎng)，書房和臥室是我們上網(wǎng)使用時(shí)間最長(zhǎng)的地方，在選擇無(wú)線路由器的擺放位置的時(shí)候，我們可以選擇離廚房和餐廳較遠(yuǎn)一些的地方，而離書房和臥室較近的地方，使路由器和我們上網(wǎng)的終端距離更近，這樣在不改變硬件的情況下也能增強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)。

（五）修改信號(hào)頻道減少干擾

在無(wú)線路由器的配置界面中，我們會(huì)看到有無(wú)線信道的選項(xiàng)。一般來(lái)說(shuō)，100M的無(wú)線信道有11個(gè)，依次是信道1到信道11。當(dāng)有多個(gè)無(wú)線信號(hào)在使用同一個(gè)無(wú)線信號(hào)頻道的話，就會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾。

一般用戶在購(gòu)買無(wú)線路由器時(shí)，并不會(huì)對(duì)無(wú)線信號(hào)頻道進(jìn)行修改，這樣大家使用的都是路由器默認(rèn)配置時(shí)的信道，而同一棟樓或同一層當(dāng)有多個(gè)無(wú)線路由器的時(shí)候，很容易發(fā)生信道的干擾，我們雙方的無(wú)線信號(hào)都會(huì)受到影響。如果確實(shí)感覺(jué)無(wú)線路由器速率很低或突然速率降低較多，有可能是周邊較多無(wú)線路由器工作在同一信號(hào)頻道造成一定干擾，這時(shí)可以考慮修改無(wú)線路由器的無(wú)線信號(hào)頻道，錯(cuò)開信號(hào)干擾。

（六）改善路由器工作環(huán)境

無(wú)線路由器的傳輸速率除了由硬件設(shè)備條件決定以外，其工作的環(huán)境也會(huì)對(duì)其造成一定影響。路由器長(zhǎng)期工作在無(wú)線電波發(fā)射較多的地方或其他各種無(wú)線設(shè)備夾雜在一起地方，或者靜電、溫度較高、電壓不穩(wěn)定等較惡劣的環(huán)境下，其傳輸速率大打折扣，工作壽命也將顯著降低，因此我們應(yīng)盡量將無(wú)線路由器與其他無(wú)線發(fā)射器分開，各種無(wú)線設(shè)備盡量不放置在一起，保持無(wú)線路由器周邊通風(fēng)，溫度適宜，工作線路電壓穩(wěn)定。無(wú)線路由器的傳輸速率也將能最大化，并延長(zhǎng)使用壽命。

如今的路由器硬件配置和制作工藝越來(lái)越高，性能也越來(lái)越強(qiáng)，其覆蓋范圍和穿越障礙的能力也在不斷提高，相信通過(guò)我們以上的一些方法和使用新技術(shù)無(wú)線路由器以后不會(huì)再被信號(hào)弱無(wú)法連接無(wú)線路由器而干擾上網(wǎng)了！

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