Wi-Fi的问题
构建Wi-Fi家庭网络的时候最常见的问题是覆盖范围不足,由于墙壁等障碍物的遮挡,很容易出现一些无线设备不能覆盖的盲点或者死角。如果这样的话,无论使用的无线设备理论连接速率是多少,对于用户来说都是无效的。
有的时候,即便连接上了,如果连接速率并不稳定,那么对于某些应用也是致命的。比如游戏、视频、语音这些对于延迟和吞吐量都有较高要求的应用就会受到明显的影响。这些应用也是家庭用户最常用的,因此确保有一个持续稳定的Wi-Fi家庭网络,往往比更高的带宽更有必要。
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上图显示的是信号强度和噪声对于Wi-Fi吞吐量的影响。蓝色曲线代表使用信号强度探测器在不同的位置测量所得到的信号强度。红色曲线代表RF噪声。绿色曲线展示的是不同情况下所测量到的吞吐量。 截图显示的随着信号强度降低吞吐量才下降,噪声的提升也能让吞吐量下降。不过,信噪比对于性能的影响并不是绝对的,只有当噪声达到一定水平,吞吐量才会受到影响。 |
信号强度和噪声水平,通常以信噪比(SNR),这个指标的高低将会明显的影响无线的性能和范围。比如,一个802.11g无线网络在家庭中有效范围也就是23-33米,墙壁、窗户、家具都对于Wi-Fi信号吸收和散射 。如下表所示:
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建筑内墙组成材料 |
信号强度衰减度 |
| 预制板墙 胶合板 |
少于20% |
| 玻璃 典型内门 |
30-60% |
| 双层玻璃窗 混凝土或砖墙 |
90-95% |
| 金属 | 100% |
即使是很强的信号在高水平噪声前面也会变得难以辨认,因此导致接收错误而阻碍通讯的进行。在家庭中,除了热噪声和电磁噪声之外还有RF干扰、邻近信道干扰和多径传输干扰(Multipath Interference)。
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RF干扰:来自运行在同Wi-Fi网络相同的频段中的RF设备。同802.11b/g设备一样,无绳电话、蓝牙设备和微波炉都工作在2.4GHz频段上。
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邻近信道干扰:主要来自高密度Wi-Fi环境。
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多径传输干扰:信号从AP发出之后部分会直接达到无线网卡,还有部分信号会经过天花板、墙壁甚至是人体等各种障碍物发生发射,这就在发射器和接收器之间产生了多信道路径。经过不同的路径到达接收器相位自然会产生差异,这就是所谓的多径衰落,从而产生不可预知的信号强度、覆盖死角、错包等一系列问题。而且多径传输还会随着人的移动,不停的变化,情况非常的复杂。
设备可以通过自动降低他们的传输率来补偿微弱信号或抵御噪声,但是这样也带来了明显的副作用——降低吞吐量和减少总体网络容量。而一味的提升信号强度(比如高增益天线、高功率放大器)的效果并不明显,这样依然无法处理RF环境中的各种变数。智能天线(Smart antenna)技术具有自适应环境的动态变化的能力,从而尽可能的提高信号质量,并且因此成为了下一代Wi-Fi解决方案焦点。
