将网络引进“老房子”(无线篇)

网络设备

一、同层联网

假设居民楼的同一层,一层四户(分为四个单元),方位为东南西北,这四个单元内都有一台或多台电脑,由于不便于布置网线,这四户想通过无线联网,以便所有电脑可以用一条2Mbps的ADSL线路共享上网。

总投入:950元左右

1.设备需求

●一台无线路由器

●两根5dBi的天线

●4块PCI无线网卡

2.联网方案

在每台电脑上安装无线网卡,通过无线网卡连接无线路由器。无线路由器连接到ADSL Modem上网,并将线路共享给其他电脑(图1)。

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图1

3.实现方法

首先考虑的是可行性问题,假设一般的墙厚度在20厘米~25厘米之间,一般的家用无线路由器和无线网卡的信号增益值是2.2dBi,穿透两堵墙后,仍能保持一定强度的信号,足够维持稳定的连接。虽然很多无线产品都标明室内传输距离是30米,但是实际上普遍只能在20米内进行通讯,所以在本无线联网方案的环境方面,我们只能满足两堵墙或距离在20米内的网络结构。

根据实际环境,可考虑无线路由器的摆放位置,例如放在安装宽带网络用户家(A)的客厅,如果客厅有电话线的接口和插座,可将无线路由器和ADSL Modem堆叠在一起,并用网线将ADSL Modem和无线路由器连接起来。

这样可使与A相邻的B和D两家,可接收和发送无线信号,如果距离在15米之内,仍可保持非常好的信号。而与A形成对角的C的电脑如果放在房间内,那么信号则必须穿透三堵墙,如果距离超过15米,信号将不太理想,这时候可考虑用Windows XP的无线连接功能来检测,需要稳定在两格以上的信号(图2)。

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图2

通过一些无线网卡自带的管理软件可看到信号强度和连接质量等信息,由此可更好地判断信号的质量。例如在D-Link Air Utility中(图3),信号强度在40%、连接质量在50%以上可保证获得比较好的通讯质量。没有安装网卡自带工具的,可用Network Stumble来进行检测,可以检测到不同位置的信号强度。

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图3

同层无线联网时如果遇到信号差的问题,解决的方法可以是选购包含可拆卸天线的无线路由器和无线网卡,可选择更换增益值较高的天线,目前市面上有很多5dBi的天线,每根价格为80元~100元,基本上可满足需要。

二、层间联网

我们还是假设在同一栋居民楼的三楼和七楼有两家相熟,这两家想把家里的电脑连接起来,这样除了让两家不仅可共用一条2Mbps的ADSL线路,而且还可分享从网上下载的电影。

总投入:575元左右

1.设备需求

●一台无线路由器

●两根5dBi的天线

●一块PCI无线网卡

2.联网方案

将无线路由器和无线网卡的自带天线替换为有一段导线的外接天线,将天线安装在室外,这样可确保无线设备之间无信号阻隔物;或者通过高增益天线,使信号穿透地板的能力增强,让两个无线设备之间有足够强度和稳定性的信号联网。

3.实现方法

层间联网,如果相隔的层数太多,用无线方式困难比较大,假设一般的地板厚度在25厘米左右,那么2.2dBi的家用无线路由器和无线网卡所发射的信号可穿透两堵墙,但是却无法穿透两层地板,原因在于全向性天线虽然可以360度发射信号,但是垂直方向的信号远远弱于水平和其他方向,所以如果上下楼相同方位的单元无线联网尚且可行,三楼和七楼之间直接无线联网则较为复杂。

其实,即使层高达到4米,三楼和七楼相距也是在20米左右,一般的无线产品,在室外或无阻隔物的情况下,信号传输100米后,仍可保证足够的强度和稳定性,所以可采用变通方式,购买可拆卸天线的无线路由器和无线网卡,如Buffalo的无线路由器,它的天线都带有90厘米长的导线,方便天线的摆放。更换有一段导线的外接天线后(图4),将无线设备摆在室内,而将天线固定在窗外,确保两根天线之间的直线距离内无阻隔物,营造直线通信环境,减少信号阻隔物的影响。不过由于天线放在室外,在雷雨天须慎用。

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图4

另一种方式是将天线更换为5dBi以上的高增益天线,然后用简单的装置将它从全向性改造成定向性。由于信号汇聚成一个方向发射,所以会大大增强信号的强度。在实际使用时,两个信号增强装置的半圆形弧面对准其他无线设备(图5),才可以汇聚信号,由于增加了接收和发射的面积,信号增强的效果非常明显。采用高增益天线并且改变信号的发射方向,对于4层楼的间隔,还是可以满足要求的。

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图5

三、楼间联网

假设两栋楼之间距离200米左右,中间并无任何阻隔物,两栋楼内部的电脑已经组建局域网,现在需要将两栋楼内的局域网连接起来,由于无法用网线相连,故只能采用无线联网方式。

总投入:540元左右

1.设备需求

●两台无线AP(无线网桥)

2.联网方案

将两台具有桥接(bridge)模式的无线AP分别连入两栋楼宇内的局域网(图6),两台无线AP都切换到网桥模式,并配置无线AP的桥接表(bridge table,与路由表类似),将它们桥接起来。

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图6

提示:一般家用的SOHO无线路由器没有bridge模式可切换,而将功能侧重在路由和宽带接入方面,所以也称为无线宽带路由器。在室外使用的无线AP才具备bridge模式,但是不具备WAN端口。

3.实现方法

无线AP相比无线路由器,通常有两个非常明显的不同之处,第一是信号更大,无线AP的发射功率大、天线增益值高,一般在10dBi以上,信号可传输1000米,甚至40公里以上,天线通常是定向性的,需要朝向一定的方向才能获得最佳的信号效果;第二是具有桥接模式,可以让多个无线AP中继传输信号,以使远距离无线联网成为可能。

无线通信包括了信号的发射和接收两个过程,某个设备的信号传输效果差会导致两者无法通信。假设一台信号非常强的无线AP的信号覆盖范围可达300米,而一个普通的无线网卡的信号覆盖范围是100米,无线AP和使用这个无线网卡的电脑(例如图7中的B)只能在100米的范围内相连,否则会出现在电脑上能够搜索到无线AP,却无法加入它建立的网络的现象。

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图7

将两个无线AP放在楼顶,天线彼此对准,拉网线连接大楼内的局域网,并且给它供应市电,如在室外则需要注意防水且不能漏电。由于此类无线AP大多是在室外使用,通常都有防雷功能。

在有多栋楼房的大范围环境中,楼房之间不便于联网,可采用无线AP进行多点整合,相对于两个无线AP组成的点对点模式,为了让每个无线AP都能对应更多的连接点,可以采用点对多点的模式,这种模式大多应用于多个不便布线的建筑物。在本方案中,建议无线AP A采用全向性天线,其他的无线AP采用定向性天线(图8)。

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图8

为了延长传输的距离,需要付出不菲的投入,有些无线AP可以传输40公里,但是价格却上万元了,非一般用户所能承受。如果我们能将传输距离控制在250米以内,那么我们可以较低的价格,买到合适的无线AP。对于需求不同的用户,可根据环境的实际情况,选择相应的方案进行无线联网。