保持Wi—Fi系統穩定應用的方法與措施

摘要：文章介紹了這幾年大力發展的Wi-Fi系統在實際應用中出現的問題點，并通過在實踐中歸納的方法，總結出保持此系統穩定運行的方法與措施，對Wi-Fi系統可持續發展起到一定的指導作用。

關鍵詞：Wi-Fi；系統穩定；頻段使用；信號強度；數據安全通信

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）01-0066-02

Wi-Fi技術從最初的802.11標準經過飛速發展，現已到802.11n標準，傳輸速率升至300Mbps、450Mbps甚至600Mbps，Wi-Fi產品也從2008年的小規模應用到如今的大規模普及。Wi-Fi的優勢是明顯的，相對于有線網絡架設方便，相對于其他無線網絡吞吐量較高且覆蓋距離較廣，更重要的是，隨著支持Wi-Fi功能的終端數量的極速增長，Wi-Fi已被越來越多的用戶所熟知并使用著。但隨之帶來的應用問題也逐漸增多，保持Wi-Fi系統穩定應用是本文討論的要點。

1合理使用頻段

無線信號在空氣中是廣泛傳播的，Wi-Fi系統在傳輸數據時會出現頻段共享，面臨競爭使用頻段的狀況。Wi-Fi的特性無法做到CSMA/CD，于是使用了CSMA/CA機制檢測信道信號強度、信號質量或NAV，在信道空閑時才發送數據。當Wi-Fi系統內接入點（接入點）、終端數量增加到十幾臺時，無線的信號碰撞急劇增加，導致信號被破壞，終端通過回退機制重新競爭，空口數據總的平均傳輸時延就會增加，最終導致Wi-Fi系統總體吞吐量下降。可通過采取以下三個措施避免此現象：

（1）合理劃分常用的2.4G頻段。在我國，2.4G頻段為13個信道，當使用802.11g或者802.11n的20MHz頻寬模式時，可使用1、6、11三個信道避免相互干擾。不推薦使用802.11n的40MHz頻段模式，因為非常容易受到干擾，實用性較差。

（2）使用5G頻段。我國的5G頻段有5個可避免相互干擾的信道可以使用，分別是149、153、157、161、165，可有效補充2.4G頻段數量過少的不足。

（3）擴展使用5G頻段。按照FCC的標準，共有13個信道可以使用。按照ETSI標準，共有19個信道可以使用，而我國目前僅使用5個信道。

2保證信號強度

Wi-Fi系統使用的是微波，頻段較高，衰減較快。10m的空間衰減大概60dBm，1000m衰減大概100dBm，一扇實木門的衰減大概6～10dB，一堵混凝土外墻大概40～50dm。通常Wi-Fi系統要求的接收時的信號強度為－35dB～－70dB。要保證Wi-Fi系統達到此信號強度的方法主要有以下幾種：

（1）保證系統施工的質量。保證天線連接的緊固程度，保證天線的方位對準所要覆蓋的區域，保證網線質量，保證供電電壓滿足設備要求且穩定。對于網線質量方面此處特別強調，大多數接入點都是通過PoE方式供電以及傳輸數據，請采用超五類以上的網線，這樣在50m甚至100m的距離時，可保證電壓以及傳輸數據的穩定。

（2）系統內為可視區域。在Wi-Fi系統覆蓋范圍內減少障礙是有效保證信號強度的方式。無法移除障礙時，比如樓宇較多的城市環境，可以采用帶有智能天線技術的接入點進行覆蓋。

（3）選用接入點發射功率較高的產品。在EVM接收靈敏度保持較高水平的情況下，選用接入點發射功率500毫瓦的產品。

（4）選用高增益的天線。除提高發射功率，也可選用高增益的天線提高信號強度。在開闊無干擾的環境中，12dBi定向天線可覆蓋1km的距離。

（5）對不用的應用采用不同的策略。

例一：室外接入點對一幢大樓進行覆蓋，室內的終端接收到接入點的信號強度為－70dBm，這個信號強度是Wi-Fi傳輸速率正常的一個值。但由于終端發射功率偏低（例如手機發射功率為十幾毫瓦），接入點端接收到的終端信號強度會很低，超過了－85dBm，此時吞吐量已大幅下降，出現網速慢的情況，并極易掉線。此時即使繼續提高接入點的發射功率或換高增益天線也無濟于事，需縮短接入點和終端的距離或者移除障礙。

例二：室外接入點對農村3km內進行覆蓋。此時需要選用CPE進行連接，而非普通的終端。CPE一般會內置12dBi以上的天線，互相配合可完成覆蓋。

3靜態方式使用

（1）Wi-Fi系統所應用的范圍應是餐館、咖啡廳、游樂場、駕校考試點等終端移動性不強的地方，否則在終端漫游的過程中就可能出現視頻、音頻、下載中斷等情況。

（2）配合3G/4G系統間接實現Wi-Fi系統高速應用。3G/4G系統可保證設備高速移動時數據傳輸通暢，可在公交車上安裝3G/4G信號轉Wi-Fi信號的路由器，實現公交車內Wi-Fi系統覆蓋。同理也可安裝在長途汽車、高鐵、動車上。

4數據安全通訊

Wi-Fi系統是一個開放的系統，安全性相對脆弱，可通過以下幾種方式提高接入點的安全性：

（1）隱藏接入點的SSID。

（2）進行終端MAC的接入允許/拒絕控制。

（3）使用WPA-PSK或者WPA2-PSK加密。考慮使用W接入點I加密。

（4）修改接入點的登錄密碼。

（5）修改接入點的IP地址。不使用接入點自動分配IP地址的方式，另行搭建DHCPServer。

（6）其他接入方式的補充。比如PPPoE認證、WEB認證等。

終端也要提高自我防護的意識，防止假冒、惡意接入點對信息的窺探，即“釣魚”方式。

（1）關閉終端Wi-Fi功能，只在需要用時

開啟。

（2）核對接入點SSID。無論是商家還是運營商提供的接入點，仔細核對SSID再接入。不連接來歷不明的接入點，尤其是可以免費上網的接入點。

（3）關閉共享文件夾。

（4）安裝防火墻等安全軟件，防止被植入木馬等惡意程序。

（5）對手機終端，涉及財務操作時，優先使用專用的程序進行操作。

5結語

這幾年在Wi-Fi系統大力發展的同時，各方對其要求也越來越高。不管是802.11b的11Mbps、802.11n的300Mbps還是802.11ac的1Gbps，Wi-Fi的定位就是高速有線接入技術的補充，它的存在使很多行業用戶解決了布線困難、投入資金大的煩惱，也解決了終端客戶要求網速快、收費低、使用方便的需求。

參考文獻

[1]Wi-FiAlliance．IEEEP802.11n?/D5.0[M]．2008．

[2]Wi-FiAlliance．802.11nSystemInteroperabilityTestPlan[M]．2010．

作者簡介：高峰（1981-），男，江蘇南京人，供職于南京智達康無線通信科技股份有限公司，南大在讀MBA。

（責任編輯：周瓊）