WiFi功能與無線分享器挑選－kasim的部落格

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2.4GHz與5GHz，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：

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MiFi和WiBro(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)具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)

L_dB=10log₁₀(P_o/P_i)

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Po為Pi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Po為Pi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10dBm、3dBm等於功率增減10、2倍，如增益值為13dBm=10+3，代表功率增益為1mW*10*2=20mW。

(d)dBi(Decibel isotropic)

L_dB=10log₁₀(P_o/P_i)

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1.8dBi、5dBi與10dBi，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(2.4GHz與5GHz)，即無線網路規格( 802.11/b/g與802.11 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。

(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。

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)。

(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2.4GHz的WiFi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。

(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

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[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