淺談家用無線路由器原理及信號增強的方法

彭冰成

[摘 要] 無線路由器因其使用便捷線路簡單而越來越廣泛地應用在我們生活當中，告別了繁瑣的線路和接線方式，舍去了不需要的連線，使在通過無線路由器上網過程中終端更便攜，尤其是用手機連接上網方便了許多，因此而備受寵愛。但在使用過程中因其靠無線發射信號遠端電腦接收無線信號進行連接的方式也會造成一些限制，并經常出現信號弱無法連接的狀況，通過了解一些無線路由器的原理來探討其信號增強的方法。

[關 鍵 詞] 無線路由器；原理；信號

[中圖分類號] TN915 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）07-0072-02

30年前，各種小型家庭網絡、校園局域網絡等開始流行于電腦聯網環境中，尤其是互聯網技術的蓬勃發展，有線局域網使用的范圍更為廣泛，但其弊端也開始逐漸顯現，比如布線繁雜，電纜線隨處可見凌亂不堪；時常發生線路故障，限定了計算機使用的空間范圍，便利性不強，使用起來不方便。在這種情況下，無線網絡隨后因技術條件成熟成本的降低迅速被廣泛采用，彌補了有線局域網的缺陷。無線路由進入我們視線。

一、認識無線路由器

（一）無線路由器的定義

無線路由器是指帶有無線覆蓋功能的路由器，它主要是將電腦相互連接的信號通過無線傳輸。市場上比較流行的一些無線路由器一般都支持專線xdsl、cable、動態xdsl、pptp這四種接入方式，它還具有其他一些簡單的網絡管理的功能，比如dhcp服務、nat防火墻、mac地址過濾等功能。

無線路由器可以與以太網的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相連，也可以在通過交換機、集線器、寬帶路由器等局域網方式連接再接入。一般內置了簡單的虛擬撥號軟件，通過存儲用戶名和密碼與連接的寬帶外網撥號接入Internet提供自動撥號功能，而無需手動撥號或占用一臺電腦做服務器使用。此外，無線路由器一般還具備一定的安全防護功能。因為無線路由器的功能全面又方便便捷，得到了廣大用戶的喜愛，并被廣泛使用。

（二）無線路由器協議標準

常用無線路由器主流協議標準為IEEE 802.11g，并且向下兼容802.11b。這個標準所指的意義是：協議打頭的“IEEE”是一個國際的負責電氣與電子設備、試驗方法、原器件、符號、定義以及測試方法等方面的標準制定的組織機構。如果需要構建一個數據傳輸較頻繁并且有一定傳輸速率要求的無線網絡，那么我們首先要選擇支持IEEE802.11g標準的無線路由器。如果對無線網絡性能要求不高或距離很近，則可以選擇支持IEEE802.11b的產品，其價格相對低廉些。

（三）無線路由器的數據傳輸率

無線路由器和有線路由器外觀基本沒有區別，無線網絡的傳輸速率是指它在一定的網絡標準之下接收和發送數據的能力。在無線網絡中，數據的傳輸是通過無線信號進行的，而實際上我們使用的環境或多或少都會有一些其他無線電波和電磁對傳輸信號造成一定的干擾，因此該性能也受路由器工作周邊環境的影響而有所不同。

在我們的實際測試中，無線局域網的實際傳輸速度基本上只能達到產品標稱最大傳輸速度的一半或以下。例如，802.11b理論最大速度為11M，通過筆者的測試，在無線網絡環境較好的情況下，傳輸200MB的文件需要6分鐘左右；而相同的環境，換為支持802.11g的產品，傳輸200MB的文件就只需要60秒左右。因此在選購產品時，在實際需要的傳輸速率的基礎上，還應作上浮考慮。

（四）無線路由器的信號覆蓋

路由器參數中有一項會提到的“有效工作距離”，這一項也是無線路由器的重要參數之一。“有效工作距離”顧名思義就是在無線路由器的信號覆蓋范圍內，其他計算機能進行無線連接的最遠距離。很多無線路由器標稱“室內100米，室外400米”，這也只是理想的測試值，它會隨網絡環境的不同而不同。通常室內在50米左右的范圍內都可以有較好的無線信號，而室外一般來說最多只能達到100～200米左右。無線路由器信號強弱同樣受環境的影響較大。

（五）無線路由器的工作頻率

因為電子器件工作頻率設計較多的電子知識，一下拓展開來比較難理解，我們可以簡單的理解為：將無線路由器和日常通訊工具手機相比，手機所用的頻率一般在800～2000GHz之間，而無線路由器一般都只有其百分之一左右。

（六）無線路由器的增益天線

在常用無線網絡中，天線是起到增強無線信號拓展覆蓋范圍的目的，我們可以把它看作是無線路由器信號的一個放大器。天線對空間不同方向具有不同的輻射或接收能力，而根據方向性的不同，天線又分為全向和定向兩種。

全向天線：在水平面上，輻射與接收無最大方向的天線稱為全向天線。全向天線由于無方向性，所以多用在點對多點通信的中心臺。比如想要在相鄰的兩幢樓之間建立無線連接，就可以選擇這類天線。

定向天線：有一個或多個輻射與接收能力最大方向的天線稱為定向天線。定向天線能量集中，增益相對全向天線要高，適合遠距離點對點的通信；同時由于具有方向性，抗干擾能力比較強。比如一個小區里，需要橫跨幾幢樓建立無線連接時，就可以選擇這類天線。

二、增強無線路由器信號強度的方法

通過前部分對無線路由器的了解，我們可以從以下幾個方面來提高無線路由器的信號強度。

（一）選擇較高級性能較強的無線路由器

普通級別的路由器主要在用在家庭或者辦公室的小范圍區域內使用，或者無線網絡客戶端與路由器距離較近，這類路由器主要是利用WLAN溝通無極限的方便性，用戶對網絡的要求并不是特別高，這類路由器的有效覆蓋范圍也相對較小。而對于人數較多范圍較大的家庭環境中，感覺無線信號比較弱的話，可以考慮選擇企業級的無線路由器。

（二）選擇功率較大的增益天線

兩種天線各有其優勢和劣勢。一般來說，全向天線最大增益無法做到很大，但是安裝較方便，適用于對距離要求不高的環境。因為天線的方向感不是很確定，所以多用在一點對多點通信的中心臺。定向天線由于具有最大輻射或接收方向，能量較集中，適合遠距離點對點通信，同時由于其具有方向性，因此抗干擾能力比較強。若有意圖地拓展無線路由器信號覆蓋范圍的時候，可以根據實際情況來選擇不同類型的天線。

（三）應用WDS技術

在結合上述兩種方法的基礎上還可以盡量采用WDS技術來擴展無線網絡信號覆蓋的范圍。WDS技術可以讓兩臺無線路由器進行無線連接，一臺連接公網，一臺做為AP使用，在距離或者空間較大的環境下可以起到信號放大的作用。在實際應用時，兩個路由器的位置要保證信號覆蓋范圍銜接或有少量重疊。采用WDS技術方法不僅可以繼續使用原有的路由器，還能節省成本而且部署簡單。WDS技術應用到無線路由器來拓展信號覆蓋范圍、增強信號的強度，要注意一個最主要的問題就是無線路由器的配置，最好是選用同一個品牌、同一型號的無線路由器來進行配置，可以減少數據傳輸兼容性的問題。

（四）合理擺放無線路由器的位置

由于無線信號在穿越障礙物后，尤其是在穿越金屬后，信號會大幅衰減。而現在的房子大多是鋼筋混凝土墻，所以我們在擺放無線路由器的時候，應該使信號盡量少穿越墻壁。一般家用無線路由器最多能夠穿越的墻壁數是3塊，也就是說路由器與電腦終端相隔了3個墻壁以后信號會比較微弱，超過3個以上基本沒信號了，所以無線路由器盡量放在比較少阻隔的地方，墻壁阻隔越少信號越強。

我們家里使用無線路由器一般很少會在廚房或餐廳里上網，書房和臥室是我們上網使用時間最長的地方，在選擇無線路由器的擺放位置的時候，我們可以選擇離廚房和餐廳較遠一些的地方，而離書房和臥室較近的地方，使路由器和我們上網的終端距離更近，這樣在不改變硬件的情況下也能增強無線網絡的信號。

（五）修改信號頻道減少干擾

在無線路由器的配置界面中，我們會看到有無線信道的選項。一般來說，100M的無線信道有11個，依次是信道1到信道11。當有多個無線信號在使用同一個無線信號頻道的話，就會出現信號干擾。

一般用戶在購買無線路由器時，并不會對無線信號頻道進行修改，這樣大家使用的都是路由器默認配置時的信道，而同一棟樓或同一層當有多個無線路由器的時候，很容易發生信道的干擾，我們雙方的無線信號都會受到影響。如果確實感覺無線路由器速率很低或突然速率降低較多，有可能是周邊較多無線路由器工作在同一信號頻道造成一定干擾，這時可以考慮修改無線路由器的無線信號頻道，錯開信號干擾。

（六）改善路由器工作環境

無線路由器的傳輸速率除了由硬件設備條件決定以外，其工作的環境也會對其造成一定影響。路由器長期工作在無線電波發射較多的地方或其他各種無線設備夾雜在一起地方，或者靜電、溫度較高、電壓不穩定等較惡劣的環境下，其傳輸速率大打折扣，工作壽命也將顯著降低，因此我們應盡量將無線路由器與其他無線發射器分開，各種無線設備盡量不放置在一起，保持無線路由器周邊通風，溫度適宜，工作線路電壓穩定。無線路由器的傳輸速率也將能最大化，并延長使用壽命。

如今的路由器硬件配置和制作工藝越來越高，性能也越來越強，其覆蓋范圍和穿越障礙的能力也在不斷提高，相信通過我們以上的一些方法和使用新技術無線路由器以后不會再被信號弱無法連接無線路由器而干擾上網了！

參考文獻：

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