寻找无线的干扰源

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WLAN，想说爱你要注意
  c% r; y& \) u在2002年年底，当我们大谈 Wireless LAN（无线局域网，通常指IEEE802.11系列，以下简称WLAN）的时候，那是的它，对大部分消费者而言，还只是一个华丽，但基本遥不可及的梦——无线网卡的售价在 500 元以上，而无线 AP和路由器的售价均在千元以上。即便是你有实力且也愿意掏银子，你换回来的，也只是 500KB/s 左右的传输速度（那是只有 802.11b，11Mbps，但实际速度只有 500KB/s 左右） ，即使相对 10Mbps 有线网络，也有较大的差距，和100Mbps有线网络更是无法相比。
. }2 i+ N% t/ R" [$ b5 J8 F但在今天，WLAN和我们几乎是零距离了，IEEE802.11g（速率为 54Mbps）的无线路由器搭配一块 PCMCIA 的无线网卡售价才 3××元，即使是双速g（108Mbps）套装，价格也在400 多点，而且，它们都向下兼容 IEEE802.11b（以下省略“IEEE”）。我们也在此给 WLAN做做推广，建议新装修的用户都考虑架设 WLAN，简便，而且可移动性强。如果各位要想了解家庭无线局域网的架设方法，可以参看今年第 21 和 22 期电脑报 I版的无线家庭专题。但就在WLAN产品开始进入千家万户时，我们也接到了一些用户的电话， 向我们反映WLAN产品在使用中的一些问题，而这些问题主要是连接不稳定和断网。在详细了解了他们的使用环境之后，我们发现这些问题和周边环境的干扰有密切关系，所以决定做这篇文章提醒大家——WLAN也存在干扰，使用仍需注意。
! ?: t# _; c+ E  w" w5 ?主要干扰一：家用微波炉
, d; _2 q% w% N0 h4 s; n: {热点对象：单间寝室、一室一厅或单配房
可能大家会比较奇怪，加热/烹制食物的家用微波炉和无线局域网有何关系？这要从微波炉会的工作原理谈起。微波炉工作原理是通过微波发生器产生高频振动的微波，这种高频微波能够穿透食物，同时使食物中的水分子也随之产生高频的剧烈振动，从而产生大量热能来加温食物。国际上规定用于加热和干燥的微波频率有 4段，分别为：L 段，890MHz～940MHz；S 段， 频率为 2.4GHz～2.5GHz； C 段， 频率为 5.725GHz～5.875GHz； K 段， 频率为 2.2GHz～2.225GHz。而家用微波炉的频段为 L 段和 S 段，其中又以 S 段居多。大家可以看看微波炉后面，多半都会发现这样的字样“额定微波频率：2450MHz” 。而这一频率，恰好和IEEE802.11b/g 的工作频率 2.4GHz相同，而家用微波炉的功率则远远大于 WLAN 产品的功率，即使屏蔽得再好，对 WLAN 的影响也是巨大的。
* i; S4 z) I6 o0 z% K如果你的 WLAN 终端（带有无线网卡的电脑）或 WLAN 基站（指 AP或无线路由器）距正在工作的微波炉 4米以内 （视微波炉功率而定， 1500W 以上功率的微波炉的影响范围更广），你马上就能强烈感受到它的影响：无线传输速度会大幅下降；如果靠得太近，会出现无线网络无法连接或者信号丢失的现象。
  n; J( S) i2 B9 a* w7 e$ a干扰实测：
. t; @; K7 b0 k- x+ L5 g3 `我们做了一个测试：用一台电脑架设 FTP 服务器，有线连接 11Mbps 的 802.11b 无线 AP，然后，给另外一台笔记本电脑装上 802.11b 无线网卡，通过无线进行 FTP 下载。在正常情况下， 速度可以达到 655KB/s。 然后， 我们将这台笔记本电脑逐渐靠近一台正在工作着的 1000W功率的微波炉（功率设定位“中高火” ） ，观察不同距离上的无线传输速度。从图中我们可以看到，这台功率并不太大的微波炉对无线网络表现除了较强的杀伤力。当无线终端距4米以内时，它的影响力开始凸现；而当进入 2米范围内，无线网络的信号稳定程度已经开始受到挑战，偶尔会出现断网现象；当距离再靠近时，无线信号基本处于不可用状态了。这也就是很多读者反应的： “家里做饭菜时无线信号就不稳定”的主要原因。如果不巧无线基站布设在了微波炉周围（单间寝室、一室一厅或单配房出现该情况的可能性较大） ，那么，这一影响将是无法弥补的（终端的位置还可以调整，基站位置就就不是可以随意调整的咯）。

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所以，在各位架设 WLAN 基站或者使用无线终端时，请尽量远离家用微波炉（微波炉处于非工作状态时不会产生影响）。
主要干扰二：2.4GHz无绳电话
; N( m5 _1 C5 n/ X, D6 b  e热点对象：高速WLAN网络
) K( N/ y6 B2 Y2 k现在使用无绳电话的家庭非常多。早期的无绳电话工作频率主要为 900MHz，受到干扰的可能性较大，所以目前市面上大多是 2.4GHz 的无绳电话，而这一频率又与 WLAN 的频率相冲突了。
有趣的是，无绳电话的功率远远没有家用微波炉那样大，目前比较典型的 2.4GHz无绳电话基座功率为 DC 9V/350mA，功率为 3W 左右，而 WLAN 产品的普遍功率在 0.1W 以内——它们之间的差异还不算十分悬殊，这就导致了相互干扰。通常情况是：无绳电话一接听，无线网络信号就变弱，甚至是断网；而接听电话时有杂音，无线网络也很不稳定，或者是速度大大降低。
干扰实测：
来看看我们的试验：测试系统还是 802.11b 的无线 FTP 传输。正常情况下传输速度为655KB/s。测试者手持无绳电话坐在无线终端（带有 802.11b 无线网卡的笔记本电脑）前，接听电话，无线传输速度下降为 505KB/s，电话听筒内有轻微杂音；将无绳电话靠近无线网卡到 0.5 米处，速度下降为 380KB/s，无线网络信号时断时续，听筒内杂音变大，通话对方抱怨听不太清说什么；无绳电话与无线网卡0距离时，无线网络频繁断网，平均速度下降为 280KB/s，对方完全听不清我们说什么。



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值得大家注意的是：以上的测试是在大数据流量的情况下进行的，也就是说，是在建立了数据稳定连接以后做的测试。尽管我们开始使用无绳电话，但无线网络依旧能够动态调整功率以强化连接，来完成数据传输。如果是在没有大数据量交换的情况下呢：
通讯中（包含无线通讯）有这样一个例子：相距较远的两个人正在通过喊话的方式通讯，这时他们中间来了很多人，也在相互通话。但由于这两者的“联系”已经建立，所以，他们依旧能够勉强分别处对方的声音以继续通话。但条件改变一下：这些人先说话，再让这两个人相互通话，就很难识别对方进行下去了。无线通讯中类似的问题也是存在的：在大量无线数据交换之前就发生了干扰，要在建立起良好连接是很困难的。所以，当我们只是在通过无线网络上网浏览网页、聊天时，网络数据流量并不大，这时如果无绳电话开始工作了，那么，出现的情况就可能会是我们提到的——断网。通常，这种断网是暂时现象，无线网络往往会在数秒后重新建立连接。但依据我们的实际测试，发现 54Mbps 的 802.11g和 108Mbps 的双速 g对于无绳电话的敏感程度更高，速度降低的幅度较 802.11b 更大，而且，断网的几率也要高一些。尤其是无绳电话的基座和无线基站在同一房间的情况下，断网的几率更大。
建议大家布设无线基站时，尽量远离无绳电话的基座，这一点比较容易做到，因为无绳电话基座的移动性是较强的。
主要干扰三：WLAN互扰
热点对象：相同和相邻频段WLAN网络
$ a, S& I6 j+ F- z0 i; ]4 i6 n: a随着 WLAN 用户逐渐增多，身处新兴居住小区的用户经常会遇到这样的情况：打开 WLAN终端，会发现好几个无线基站信号（哇！随便拣一个上网吧！^__^）但往往也是在这样的环境中，用户会有这样的感觉：网络速度不稳定，尤其是在进行大容量的数据传输时。有读者反映说：它的 802.11g 无线网络的传输速度本来长期稳定在 2MB/s 左右，但最近经常只有650KB/s 左右，不知何故。其实主要原因，还是同频干扰。
9 ^, O8 k) X- `4 @# w  y我们通常说：某某工作在某某频率下，例如，802.11b 和 802.11g 都工作在 2.4GHz下，但实际上，这只是一个大概值，每个对应的 WLAN 通讯都有一个精确的频率，或者说频段。国内的无线网络产品通常有 11或者 12 个频段，这也是在无线基站中可以设定的（通常无线网卡是自适应与之连接的无线基站的） ，这里有一个实际频率对照表：(见文末)
目前，大部分 WLAN 是采用基站式，即无线终端通过无线基站互连或者上 Internet。而这些无线基站默认的工作频段多半都是“6”，即 2437MHz。如果大家都使用这个频段，则在相互重叠的区域内会出现干扰问题。
干扰实测：
6 d- x8 ~: X# y: o我们的测试分为几种组合：
( {9 ?+ V% \& u- R& r, o组合一：
我们以一个纯粹 54Mbps 的 802.11g网络（54Mbps无线基站＋54Mbps无线终端）和一个纯粹 11Mbps 的 802.11b网络（11Mbps无线基站＋11Mbps无线终端）来进行干扰测试。它们的工作频段都为 6。在正常的单独工作情况下，各自的最大 FTP 传输速度分别为：54Mbps网络，2125KB/s；11Mbps 网络，655KB/s。
当两个无线网络同时进行FTP无线数据传输时，54Mbps的无线网络速度降到了1520KB/s～1860KB/s，而 11Mbps 无线网络的速度则大幅下降，仅有 70KB/s～90KB/s。
9 N/ Y8 s) k8 W* s组合二：
我们以一个纯粹 54Mbps 的 802.11g网络（54Mbps无线基站＋54Mbps无线终端）和一个混和的 11Mbps 网络（11Mbps无线基站＋54Mbps无线终端，实际连接速度还是11Mbps）来进行干扰测试。它们的工作频段都为 6。正常且单独工作情况下，各自的最大 FTP 传输速度分别为：54Mbps 网络，2125KB/s；11Mbps 网络，671KB/s。
+ J  c( D& ~. M% _$ Q! o% q这次，当两个无线网络同时进行 FTP 无线数据传输时，54Mbps 的无线网络速度下降幅度较大，仅能够维持在 620KB/s～710KB/s，而 11Mbps 无线网络的速度虽然下降，但幅度不大，还能保持到 450KB/s～501KB/s。
从这两种组合的测试来看： 如果不同的无线网络工作在同一频段下， 相互干扰是一定存在的。但是，具体是谁受到的干扰更大则难以定论，基站品牌、类型、速率的不同和无线网卡品牌、类型、速率的不同，搭配起来会出现不同的情况。不过总体来看，纯粹的 11Mbps 802.11b网络受到的影响是最大的（所以建议大家现在主要考虑 802.11g 产品） ，但在使用高速网卡时，情况会有所好转。另外，我们还注意到，现在市面上不少厂商推出的双速 g 产品（108Mbps），它们受同频段的干扰幅度更大，当连接建立在“108Mbps 静态”模式下，受到同频段干扰时， 速度会从 2.5MB/s 左右直线下降到 802.11b的水平， 维持在 700KB/s 左右。不过，这种影响是暂时的，一旦同频网络的大数据传输结束，108Mbps 网络的传输速度会瞬间恢复，回到 2.5MB/s 的水平上。
接着，我们将频段进行更改。 当我们将两个无线网络的频段分别设定为1和6时（即2414MHz和 2437MHz） ，它们的数据传输速度都大幅回升，基本能够达到正常速度。可见，分离具体频段是相当重要的。原理上说，分离得越开，效果会越好（例如 1 和 11）。不过，依据我们的测试，在 1、6 或者 6、11 这样的组合下效果已经相当好，分离得更开，效果提升已不太明显，且会导致频段资源的浪费和减少。
  B# A2 D) D. l2 Y& H建议大家使用无线网络时，尝试更改一下频段值以达到最好效果。这在以后无线网络普及时，会非常重要。
6 n4 H, n6 r8 J3 e小提示：更改无线网络的频段，不但可以解决 WLAN 的互扰问题，也可以减轻其他近似频率的信号干扰。
测试工程师总结
以上是 802.11b/g WLAN 面临的主要干扰，其实，还有一些信号干扰，例如蓝牙设备。它们中的部分也工作在 2.4GHz上。不过，由于蓝牙设备定位与短距离数据传输，所以大部分蓝牙设备的功率很小，有的只有 1mW，对 WLAN 的影响并不大，如果大家有兴趣，可以自己做做试验。还有，等离子灯泡，也因工作频率相近，会产生一定的影响。还有一些烧水的设备，也会在一瞬间对 WLAN 信号产生影响。但这些干扰的程度并不大（或者说使用并不广泛） ，而且往往作用时间很短，基本谈不上真正的干扰。总体来说， WLAN 的总体造价更低，架设更方便，且具有很强的可移动性，用户只要学会“尽量远离干扰源，灵活更改频段” ，WLAN 使用起来还是非常愉快的。




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