【IT168 专稿】现在的无线网络已经非常普遍,很多朋友都购买了适合自己的标准的无线设备。无线传输的关键就在于信号的强弱,信号强的时候连接速度快传输速度也快,而没有信号的情况下我们的无线网络根本不起作用。那么究竟信号数值为多少才能满足我们正常无线网络数据通讯呢?无线设备的发射功率多少mw与信号衰减DB之间有什么必然的联系呢?今天笔者就从信号强度方面入手为各位IT168的读者介绍相关基础知识。
一、从产品型号看信号强度:
很多读者在选择无线产品时仅仅关注他遵循的标准,例如是802.11a还是b或者是g,只关注他是11M还是54M亦或是108M无线产品;除了这些标准外就只看品牌了。实际上这是选择无线产品上的误区,我们忽略了产品的一个重要特性,那就是发射功率。
一个无线产品的发射功率将决定他所覆盖的无线网络范围和无线信号的穿透能力,虽然厂商在说明书上也会详细写名诸如“室内最远200米;室外最远830米”这样饿信息,然而我们在实际使用中是不可能达到该距离的,传输范围也会大打折扣,而厂商又会一本正经的说这些距离是在理想状态下没有障碍的情况下测量的,弄得用户没有一点脾气。然而如果我们注意了产品的发射功率,从数字说话的话,就不会被这种模棱两可的广告字眼所迷惑了。
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笔者拿TP-LINK的招牌产品TP-LINK 54M无线套装(WR541G + WN510G)为例进行说明,先来看WR541G无线路由器,在产品说明上该路由器的功率为“RF功率 17dBm(典型值),天线增益 3dBi”。那么这些数据都说明什么问题呢?
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1、RF功率:
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说到RF功率首先要说下RF发生器,RF发生器通过工作线圈给等离子体输送能量,维持ICP光源稳定放电,目前ICP的RF发生器主要有两种震荡类型,即自激式和它激式。而我们的无线产品也都是通过RF发生器来对外发送功率发送信号的,所以我们可以理解无线产品说明中的RF功率为路由器自身发送信号的强弱参数。RF功率越大路由器发送信号强度也越大,RF功率的单位dBm。
2、天线增益:
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天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,应用在无线产品上的天线增益主要起一个作用,那就是衡量利用RF功率的好坏程度。
确切的说增益是在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。因此我们可以理解为当RF功率一样的前提下,天线增益大的设备发射信号的强度越好。天线增益的单位为dBi,一般我们常见的天线增益为2dBi,3dBi和5dBi。
当然无线网络的传输需要无线路由器和无线网卡两者共同工作完成的,因此无线网卡上的参数也是需要特别关注的。笔者同样拿TP-LINK 54M无线套装(WR541G + WN510G)中的无线网卡WN510G进行介绍。
其说明上同样提到该无线网卡的“RF功率20dBm(最大值),天线增益 2dBi”。我们可以按照上面所说的标准进行衡量。只有当无线路由器和无线网卡两者功率和天线增益都强的情况下,我们的无线传输效果才更好。
在实际无线信号的传输上我们不能明确高RF功率高天线增益设备组成的网络信号就一定比低RF功率低天线增益设备建立的网络信号强。毕竟实际传输决定信号传输好坏的因素太多。不过从理论上讲RF功率高天线增益大的设备传输效果更好,同等RF功率情况下天线增益大的设备传输效果更好,相应的同等天线增益情况下RF功率大者传输性能优越。
二、从实际效果对比信号强度:
下面我们构建一个网络环境来看看信号强和信号弱的时候对应的无线数据参数。笔者以TP-LINK 54M无线套装(WR541G + WN510G)建立的家庭无线网络为例进行介绍。
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1、靠近无线路由器的状态:
笔者的系统是XP系统,在距离无线路由器一米范围内的信号非常好,XP无线扫描程序扫描到的信号强度为“非常好”。
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查看无线网络连接的状态可以看到信号强度五格全满,传输速度为54Mbps。
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仅仅通过几格来判断无线信号的好坏固然可以,但是有点太业余了,信号强弱也无法定量区分,所以下面我们就通过专业的无线信号扫描工具——network stumbler来检测。当然由于篇幅关系这里就不详细介绍关于network stumbler的安装与使用方法了,感兴趣的读者可以参考笔者之前写的文章。通过network stumbler我们可以扫描到笔记本附近的无线路由器发射的无线信号。
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通过network stumbler的信号查看功能我们可以看到在靠近无线路由器时,笔记本上无线网卡接收到的信号还是非常强的,信噪比为-40dBm。
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2、距离无线路由器两米的状态:
之后我们将笔记本远离无线路由器来查看他的信号强度,距离无线路由器两米的状态下使用network stumbler可以看到信号强度已经降低了,信噪比为-50dBm。
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3、距离无线路由器五米远且隔一间屋子:
笔者继续将笔记本远离无线路由器,从无线路由器所在的客厅走到了书房,书房离无线路由器有五米左右,而且之间还有一道墙。使用network stumbler可以看到信号强度又降低了,现在的信噪比只有-75dBm了。
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4、距离无线路由器九米远且隔三层墙:
由于笔者的无线路由器是54M产品,所以在隔三层墙的情况下无线信号就非常弱了。笔者将笔记本拿到了距离无线路由器九米远且隔三层墙的卧室中,信号已经降低到很弱,用network stumbler可以看到信号强度继续降低了,现在的信噪比只有-85dBm了。
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通过XP系统的无线网络扫描功能我们也能看到笔者的无线网络信号已经从最初的五格全满变成了只有两格信号了。
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同时在任务栏上的信号强度信息也变成“非常低”了,在使用过程中无线网络会出现时好时坏,时而连上时而中断的问题,网络传输也很不稳定。
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所以说无线信号的好坏我们可以通过XP系统无线扫描功能的格数来判断,要更详细的查看可以通过查看无线信号的信噪比来判断,信噪比越小信号越不好。
三、从实验巧分析信噪比:
笔者又经过多次分析信噪比与信号强度的关系得出了以下结论。
1、XP系统无线组件显示信号强度“非常好”时对应的无线信号应该是-50dBm不到,从0到-50dBm。
2、当无线网卡接收到的信号再次降低了时,对应的无线信号应该是更低一些,大概在-70dBm左右。
3、当无线网卡接收到的无线信号信噪比再次降低到-70dBm以下,这时无线网卡接收与发送数据就变得不稳定了,即使可以传输数据,速度上也无法满足无线路由器最大速度——54M速率了。
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四、总 结:
本文从路由器功率,天线增益,无线信号信噪比等多方面介绍了无线信号的强弱差别,帮助读者在选择路由器和无线网卡时找到更理想的设备,另外介绍了通过network stumbler工具帮助我们判断某某地点是否适合无线上网,什么样的信噪比数值可以满足日常高速无线上网。
