【IT168 专稿】在本系列第一篇文章中我们介绍了无线局域网（WLAN）的基本知识，并描述了一些常见的无线问题症状和导致它们的原因；在第二篇文章中介绍了如何通过现场勘察来获得关于你的无线环境的信息。在这一部分中，我将告诉你如何增加你的无线网络的有效覆盖范围。注意我不是说的最大覆盖范围，理解这两者之间的不同是非常重要的。

无线信号能量辐射图

    理解有效覆盖范围和最大覆盖范围的区别

    当设备厂商在说明中提到最大覆盖范围的时候，其意思是在一个无障碍、无干扰的室外环境中，一个无线路由器和无线网卡可以保持连接状态的距离，注意这个距离不考虑连接速率是多少，只考虑能否连接上。这种数据主要是用来做广告宣传用的，和你真正在家中或办公室中的实际体验覆盖范围没有多大必然的联系。

    一个无线网络的有效覆盖范围是指在目的位置范围内能够获得满足目的应用的足够吞吐能力。换句话说，有效覆盖范围要结合吞吐能力、距离和应用程序三方面因素来获得。

    举个例子来说，如果你主要是用无线网络来连接笔记本进行邮件收发、聊天和普通的网页浏览的话，大约1Mbps或者更低一点的连接速度就够用了。这些应用通常不需要太大的带宽，即使你使用的是“宽带”连接，其实际利用的带宽也只有1.5Mbps左右。

    另一方面，如果你想连接三台或四台计算机，来进行网络游戏、大量的下载软件和查看网络视频的话，你的有效带宽需求会迅速的提高，如果这种应用一多的话，在很多位置会很轻松的超过你的网络的可用带宽。

    正像我以前说过很多遍的一样，最好的解决方案是那个可以满足你需要的那一个。因此在你设计一个解决方案之前，很重要的一件事情是理解那些需要。

    再次了解无线信号原理

    在第一部分中我们已经简单的介绍了无线射频（RF）的基本原理，并举了一个很形象的例子，把你的无线路由器看作一个具有微弱灯光的灯泡，另外不要把你家中的墙和天花板看作一个固体对象，而是把它们看作一个具有不同透明度的面板，这样你可以在脑海中形成一个正确的框架。灯泡和你的眼之间的“面板”的数量越多，看到灯光的难度就越大。

    其他“灯光”源（如2.4GHz无绳电话、微波炉等）的数量和位置也将影响我们看到灯光的亮度，甚至让我们直接看不到灯泡的光，而是来自这些干扰源的灯光。除此之外，还有一个更好的帮助我们理解无线的方法，我们可以通过可视化的方式了解无线信号是如何从你的无线路由器的天线中发射出来的。

简单的双极天线信号发射模式

    上图显示了大多数访问接入点（AP）和无线路由器中所使用的双极型式天线的传播模式。上方的红色圈圈是天线发送能量的3D示意图，你可以想成是天线穿过圈的中心。

    左下方的饼图表是一个方位（Azimuth）图，它所显示的能量分布图的俯视图（或仰视图）；而右边的图则是侧视图。你应该查看你正打算购买的任何天线的Azimuth和Elevation图，因为它们告诉你一些非常重要的信息，来让你判断这个天线是否能适合你的目的应用。

    你会看到双极天线是一个全方向性的天线，因为它的能量平均地分布在周围360度的范围内。注意这样的分布方式并非一个完美的球状，因为上下端会稍微平坦一些。如果这个信号发射图是一个完美的球体的话，则会向所有方向发射相同强度的信号，这个天线将是一个完美的各向同性辐射器。

    但是由于每一个天线类型都以某种方式集中发射（或接受）能量，这种集中性增加了发射信号的输出或接受信号的灵敏性。这种能量集中性通常被用增益来表示，以dBi（分贝相对等向辐射体）为单位进行表示。由于这种双极天线是最简单的天线类型，它也具有最低的增益——大约2.15dBi（通常约等于2.2dBi）。

    我将在以后的文章继续介绍更多的天线知识，在这篇文章中就点到为止，下面让我们继续进行无线网络性能的提高。

    无线设备位置是重中之重

    在无线局域网（WLAN）中进行优化的最经济的方法就是把你的访问接入点或无线路由器放在尽可能接近你需要获得非常好的无线连接效果的位置。但是，这个事情通常是说起来容易做起来难，尤其是由于你的网线或DSL modem线路进入你的家庭或办公室的位置关系，你只能在一个特定的区域放置你的无线设备。

    在上面所说的两种线路中，基于DSL的连接线路可能比较容易移动，因为你可能在其他地方也有连接到同一个电话线的电话插口。但是，即使你有一个cable-modem连接，你也可以考虑使用电力线网络技术来帮助你重新搭建你的AP。

    当前基于HomePlug AV或DS2的“200Mbps”的电力线产品可以提供一个大约50Mbps的平均吞吐能力。尽管它只是以太网吞吐能力的一半，但是它对于在宽带猫和无线路由器之间的连接已经可以实现完美的优化。

    所有需要你做的就是购买一对诸如Zyexl PLA-400、Linksys PLE200或Netgear HDX101之类的适配器，将其插入到墙上，并将以太网线从modem或无线路由器连接到这个适配器。这种解决方案可能看上去有点贵。但是这比在墙上打洞穿网线要容易的多。

    一旦你确定了你的位置，再参考以下准则将帮助你确定最后的AP位置：

    1、高比低好

    2、上面（比如一个橱子、书架和书桌碗柜）比里面好

    3、远离大型金属物体（金属文件柜、金属支架等等）比接近它们好

    如果从你希望使用无线客户端的地方能够“看到”（注意我们前面所说的发光灯泡和透明墙的比喻）你的无线路由器，那么就可以实现无线上网，但是也不是全部如此，比如中间如果有大型的鱼缸阻挡的话，一个家庭网络人员会立即发现这个鱼缸会影响他的无线连接（因为水会削弱高频无线信号）。

    另外，金属的墙壁或门窗都有可能对你的无线信号起到很大的阻挡。如果你不能从你的计算机上得到较好的无线信号，那么排查一些这些因素，找出影响你无线信号的凶手。

    同样的情况也适合你选择无线客户端的位置。你可能注意到你的笔记本朝着一个特定的方向或移动到一个房间的另一个位置就可以获得更好的连接效果。稍后我将介绍更多的基于客户端的解决方案，不过，如果这是你经常使用无线的地方，不要忽视移除一些家居或你喜爱的含金属成分较多的座椅所带来的网络性能提高。

    从前面的文章你应该知道了如何进行无线环境的现场勘察，选择一个工具来确信你的AP的新位置非常理想。你可能发现你已经解决了一个覆盖范围的问题。

    现在，不花钱的招我们基本上用完了，接下来看一下那些需要花钱的解决办法。花钱没什么不可接受，关键是钱要花在刀刃上。

    从网络设备入手提高无线覆盖

    第一件需要考虑的事情是，你是否需要升级无线AP（无线路由器）或者无线网卡。一般性能下降的原因多数出在AP上，尤其是当你的无线网络中包含了多个客户端的时候。一般说来可以参考的方法主要有三种：

    1、提高传输功率

    2、升级天线

    3、购买新设备

    提升传输功率不是最可取的方法，因为这种修复只是单向的。因为在无线局域网中需要实现AP和客户端之间的双向通信，因此你只提高连接一端的信号强度不一定就能让你看到性能上的提高。

    如果你依然希望提高功率，最简单的方式是升级你的无线路由器的固件，例如使用免费的DD-WRT、OpenWrt和其他固件。如果你想这么做的话，在真正刷新之前，一定要仔细的阅读相关文档，确认这些固件程序支持你的路由器，否则可能让你的无线路由器报废，后果非常严重。

    升级天线

    如果你想尝试集中信号能量的方式，一个不错的选择是使用更高增益的天线，当然有一个前提是你的无线路由器支持更换天线。如果你的天线是硬接线的，你可能需要另一个方法——买一个新的无线设备了，或者按照以下的信息来为你的现有天线增加抛物面反射体天线。

    对于多数在无线访问点和路由器上使用的双极天线，你可以增加抛物面反射体天线。这种方法不会影响你的产品的质保，而且可以增加10dBi左右的增益。

    关于这个方面的知识，在Michael Erskine的网站上有很多资源可以参考，感兴趣的朋友可以访问：http://www.freeantennas.com/。

    如果你决定使用这种方式，请继续关注本系列文章的后续部分。

    向更高级无线标准设备升级

    首先，如果你还在使用802.11b无线网络的话，毫无疑问你应该考虑至少用802.11g设备更换所有你的无线设备。即使是当今最便宜的802.11g无线设备也在接受灵敏度上有了较大的提高，这无疑可以有效的提高无线覆盖范围。而且你还将得到WPA2的支持，这是目前最强的无线安全协议。

    但是，如果你已经在运行一个802.11g的无线局域网，还有什么办法来提高呢？自从德州仪器将其PBCC（包二进制卷积）调制技术转化为“增强型”802.11b即802.11b+的一部分后，厂商一直在对无线标准作出自己的调整，以增强无线局域网的吞吐率和覆盖距离。其中像Atheros的Super-G和Airgo的True MIMO都效果不错。Super G现在依然用在很多产品中，这些产品一般标称速度是108Mbps，有一些在产品说明说中也会提到这个技术。

    但是，我发现Airgo的MIMO是一个给人留下更深印象的技术，其产品之一有Belkin的Pre-N路由器和网卡。尽管Airgo的技术因为Qualcomm对其收购而离开市场，但是MIMO依然以802.11n的形势继续保留了下来。

    那么如果你选择一个Super G或11n草案的网络产品，你会得到什么方面的提高呢？

    下文中的图显示了三款D-Link产品上行和下行的符合吞吐率vs空间传播路径损耗对比图。

    其中WBR-2310和DGL-4300都是基于Super-G的。但是2310默认禁用提供Super-G的吞吐能力的“Turbo”模式，而4300则默认启用Turbo模式。DIR-655是一个使用Atheros的XSPAN技术的802.11n草案2.0无线路由器。

11g、Super G和11n草案产品下行连接对比

    从上图我们可以很明显的看到Super G Turbo和11n草案MIMO提供的吞吐能力明显要比802.11g高。但是覆盖范围没有什么大变化。所有以上测试都以路由器和网卡失去连接而宣告结束。

    更有意思的是上行连接图，它显示了在达到一定的路径损耗后，使用Super-G Turbo时的吞吐能力降到标准的11g之下。

11g、Super G和11n草案产品下行连接对比

    Broadcom的Afterburner技术吞吐能力增强与前面的略有不同。图5显示了在Linksys WRT54G V5和WRT54GS V7之间的下行对比，即不使用Afterburnerhe和使用Afterburner技术的设备进行对比。

11g、Afterburner对比-下行

    你可以看到，使用Afterburner所获得的提高吞吐能力的情况并不会持续多久，然后就会降低到标准的802.11g能力以下。

11g、Afterburner对比-下行

    从以上我们看以看出，这些比较新的技术一般在速度上提供更多的提高，而不时距离上。因此，如果你在某个位置不能与你现有的设备连接的话，那么升级了新设备后可能依然不能解决问题。但是如果你是与你的老设备具有断断续续或比较慢的连接的话，新的设备可能会让你从糟糕的无线体验中解放出来。