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WiFi(Wireless Fidelity,無線保真)功能

     WiFi是建立於IEEE 802.11(IEEE 802.11是由國際電機電子工程學會(IEEE) 所定義的無線網路通訊標準,其為現今無線區域網路通用標準)標準的無線區域網路設備,市面許多產品如個人電腦、遊戲機、MP3播放器、智慧型手機、印表機與筆記型電腦皆可使用WiFi互相連接。

 

WiFi頻段與協定

     WiFi使用頻段為2.4GHz5GHz,但是ISM頻段(工業,科學和醫用頻段)中的2.4GHz頻段被其他電子產品如微波爐、藍牙裝置等廣泛使用,這些電子產品會干擾WiFi的無線傳輸能力,使得WiFi速度減慢,另一頻段5GHz的干擾比較小,但是電磁波頻率越高,其穿透力越弱,因此,5GHz頻段的穿透力比2.4GHz頻段弱,傳輸範圍也較小。

WiFi常用IEEE802.11的協定特色如下:

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 WiFi應用

 (1)網路聯結

      (a)無線路由器或無線分享器除了有線網路路由的功能外,亦可將有線網路轉成無線訊號分享給具無線網路功能的電子裝置,而無線基地台(無線AP)則只具備將有線網路轉成無線訊號的功能。

      (b)到國外旅遊亦可向通訊業者申請行動熱點裝置如MiFiWiBro(便攜式Wi-Fi路由器),只要付日租費用即可連接WiFi上網,比起昂貴的3G漫遊要便宜太多。

      (c)WiFi功能的電子產品如個人電腦與智慧型手機可在WiFi有效範圍內連接上網,而且許多智慧型手機亦可當作無線路由器,即將自己的網路分享給無線有效範圍內的電子裝置使用。

      (d)將多個WiFi熱點構成無線網狀網路,可大大地擴大其訊號有效範圈,通常在家庭、辦公室與企業為私人使用,而在校園、機場、酒店、餐館與都市則提供免費的熱點給人使用。

 (2)電腦對電腦直接WiFi通訊

      無線隨意網路或無線臨時網路(Wireless ad hoc network)建立於IEEE 802.11標準,其為一種分散式的無線網路系統,由節點與節點間的動態連結所形成,因此,不需要依賴一個既存的網路架構,如路由器與無線網路基地台,其每個節點都有傳送網路封包給其他節點的能力,透過此技術,電腦間亦可直接進行Wi-Fi無線通訊。

 

無線分享器挑選

      無線分享器其實就是路由器(Router)加上無線網路分享的功能,而天線發射功率與接收靈敏度規格、天線無線網路規格、天線方向性、週遭環境與無線網卡規格都會影響傳輸與接收的無線網路訊號強弱,分別說明如下:

 (1)天線發射功率與接收靈敏度規格

 (a)毫瓦(mW)

      1mW=1/1000W為絕對測量值,無線區域網路發射功率很少超過100毫瓦,100mW理論上可傳輸1.609344公里,大多數無線基地台使用30~100mW的發射功率。

 (b)分貝dB(Decibel)

  LdB=10log10(Po/Pi)

        由上式可知,分貝是將兩個功率的比值轉為對數來表示,因此,分貝是兩功率間的相對測量值,Pi為輸入功率,Po為輸出功率,如分貝值為3dB,則表示PoPi的兩倍,即輸出訊號將原訊號能量強度放大一倍後再發射出去,反之,分貝值為-3dB,則表示PoPi的一半,即輸出訊號將原訊號能量強度衰減一倍後再發射出去。

 (c)dBm

     dBm是以輸入功率為1mW,即,因此,dBm為絕對測量值,速算法為每增減10dBm3dBm等於功率增減102倍,如增益值為13dBm=10+3,代表功率增益為1mW*10*2=20mW

 (d)dBi(Decibel isotropic)

  LdB=10log10(Po/Pi)

     dBi是以等向放射體為測量參考值,因此,dBi為相對測量值,通常用來表示天線增益,公式與dB相同,如基地台發射功率為100mW,傳輸過程中纜線衰減3dB,接收天線有6dB增益,因此,天線端發射功率為100mW*(-3dB+6dB)=200mW,表示天線將基地台的訊號放大一倍輸出。

     天線功率增益dBi其實是將輸入天線的功率集中於指定方向,犧牲其他方向的功率,進而提高指定方向的增益,整體能量並沒有增加(能量守恆定律),不過,天線功率增益dBi越大,其指向性越佳、訊號傳輸距離越遠以及訊號穩定度更好,但全向性越差;一般而言,市售常見的天線功率有1.8dBi5dBi10dBi,其訊號有效範圍為5坪大房間、10坪大房間與3層樓全棟。

 (2)天線無線網路規格

     天線有其工作頻段,由低到高可區分為超長波、長波、中波、短波、超短波和微波,應用於電子產品、工商業與國防等,波長越高,其穿透力越強,而天線規格對應其工作頻段(2.4GHz5GHz),即無線網路規格( 802.11/b/g802.11 n),規格是彼此不相容的,因此,天線規格要搭配所使用的無線分享器規格採買,以免無法使用該天線的性能。 

(3)天線方向性

     天線無線訊號傳輸方向與天線垂直,依其傳輸範圍可分為全向性與指向性天線兩種:

(a)全向性天線

     全向性天線的電磁場輻射能量平均放射於以其為中心的週遭空間,即以天線為中心360度等半徑的圓都會收到相同的訊號強度,因此,全向性天線的優點為可以涵蓋周遭水平空間,缺點為電磁能量較無法穿越環境中的障礙物,其多安裝於開放無障礙物環境或大樓頂端。 

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 (b)指向性天線

     指向性天線的電磁場輻射能量會集中放射於空間中的指定方位,即以天線為中心360度等半徑的圓不會收到相同的訊號強度,只有特定角度可以收到較強的訊號,其他角度幾乎收不到訊號,因此,指向性天線優點可以指定方位傳送電磁能量,有助於穿越環境中的障礙物,缺點為犧牲其他方位的訊號,其多安裝於多障礙物環境或用於上下樓層傳輸訊號。

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     無論是全向性或指向性天線,其天線的傾角都會影響其訊號傳輸強度,因此,要針對所使用環境調整傾角來使用,一般而言,若要同樓層訊號強度佳,選擇天線傾角為90度較好(天線與地面垂直);若要不同樓層訊號強度佳,選擇天線傾角為0度較好(天線與地面平行)

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(4)週遭環境

     無線電波傳遞會受到介質影響,特別是樹與建築物會影響信號的反射,即當一個介質能反射大量的無線電波,那麼位於該介質之後的空間都幾乎收不到無線電波訊號。

     除了介質之外,無線電波之間亦會互相干擾,若在相同空間中,很多電子產品都採用2.4GHz頻段來工作,那麼工作頻段為2.4GHzWiFi訊號則會受到干擾而達不到該有的傳輸速度,可使用Think Vantage Access Connection軟體(http://support.lenovo.com/zh_TW/downloads/detail.page?DocID=DS013683)來輔助找出干擾源。

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(5)無線網卡規格

     無線網卡規格亦要配合無線分享器規格才能正常使用,否則兩者規格不符合會完全接收不到無線訊號,如筆電無線網卡規格為802.11b/g/n,而無線分享器規格802.11g/n,則筆電可使用802.11g的頻段與傳輸速度來無線上網,但是若筆電無線網卡規格為802.11b的話,悲劇就發生了,無線網路形同虛設,只能乖乖地拉有線網路來上網。

 

結論

 1.WiFi無線網路速度規格要比家中光纖還快,這樣才能發揮光纖所有的速度

 2.無線分享器、天線、筆電與手機的無線傳輸規格要有共同交集,否則無法無線上網

 3.若無線訊號不佳,則選擇功能較好的無線分享器、調整天線角度、選擇dBi增益較大的天線、採用多個天線、減少環境障礙物與其他無線訊號干擾源,都有助於提升無線訊號品質

 

相關文章

[1]無線分享器:中華電信Zyxel P874 vs. 華碩RT_N14UHP與華碩RT_N14UHP無線中繼:實測與比較中華電信Zyxel P874和華碩RT_N14UHP的無線傳輸能力,並且實測華碩RT_N14UHP無線中繼能力

 

參考來源

[1]http://mix78.pixnet.net/blog/post/79859917-%E3%80%90%E7%96%91%E9%9B%A3%E6%8E%92%E8%A7%A3%E3%80%91%E7%84%A1%E7%B7%9A%E5%88%86%E4%BA%AB%E5%99%A8%E7%9A%84%E8%AA%8D%E8%AD%98%E8%88%87%E6%87%89%E7%94%A8

[2]http://zh.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

[3]http://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

[4]http://zh.wikipedia.org/wiki/ISM%E9%A2%91%E6%AE%B5

[5]http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E7%B7%9A%E9%9A%A8%E6%84%8F%E7%B6%B2%E8%B7%AF

[6]https://www.facebook.com/notes/cerio-service-center/%E7%84%A1%E7%B7%9A%E5%A4%A9%E7%B7%9A%E8%A8%8A%E8%99%9F%E5%88%B0%E5%BA%95%E6%98%AF%E4%BD%95%E5%8E%9F%E7%90%86-%E5%88%B0%E5%BA%95%E5%95%A5%E6%98%AF%E5%85%A8%E5%90%91%E6%80%A7%E5%95%A5%E6%98%AF%E6%8C%87%E5%90%91%E6%80%A7%E9%98%BF/224443724891

[7]http://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60030&snA=289928

[8]http://www.synnex.com.tw/asp/fae_qaDetail.asp?topic=FAE&group=&parent=&classifyid=01534&seqno=17781&vendor=

[9]http://www.synnex.com.tw/asp/fae_qaDetail.asp?topic=FAE&group=&parent=&classifyid=01534&seqno=17730&vendor=

[10]http://www.tp-link.tw/article/?faqid=3

[11]http://www.techbang.com/posts/9435

[12]http://www.techbang.com/posts/9701-how-angle-of-the-antenna-set

[13]http://www.techbang.com/posts/4067

 


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  • Chen
  • 想要購買三合一高頻電磁波、低頻電場、磁場測量值儀器。誤差值不會太大。價格又不貴。保固一年。
  • 磁場測量儀器要請教其他部落格主了,這部分我沒有研究

    knightkasim 於 2014/10/13 23:02 回覆

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