浅谈家用无线路由器原理及信号增强的方法

彭冰成

[摘 要] 无线路由器因其使用便捷线路简单而越来越广泛地应用在我们生活当中，告别了繁琐的线路和接线方式，舍去了不需要的连线，使在通过无线路由器上网过程中终端更便携，尤其是用手机连接上网方便了许多，因此而备受宠爱。但在使用过程中因其靠无线发射信号远端电脑接收无线信号进行连接的方式也会造成一些限制，并经常出现信号弱无法连接的状况，通过了解一些无线路由器的原理来探讨其信号增强的方法。

[关 键 词] 无线路由器；原理；信号

[中图分类号] TN915 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）07-0072-02

30年前，各种小型家庭网络、校园局域网络等开始流行于电脑联网环境中，尤其是互联网技术的蓬勃发展，有线局域网使用的范围更为广泛，但其弊端也开始逐渐显现，比如布线繁杂，电缆线随处可见凌乱不堪；时常发生线路故障，限定了计算机使用的空间范围，便利性不强，使用起来不方便。在这种情况下，无线网络随后因技术条件成熟成本的降低迅速被广泛采用，弥补了有线局域网的缺陷。无线路由进入我们视线。

一、认识无线路由器

（一）无线路由器的定义

无线路由器是指带有无线覆盖功能的路由器，它主要是将电脑相互连接的信号通过无线传输。市场上比较流行的一些无线路由器一般都支持专线xdsl、cable、动态xdsl、pptp这四种接入方式，它还具有其他一些简单的网络管理的功能，比如dhcp服务、nat防火墙、mac地址过濾等功能。

无线路由器可以与以太网的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相连，也可以在通过交换机、集线器、宽带路由器等局域网方式连接再接入。一般内置了简单的虚拟拨号软件，通过存储用户名和密码与连接的宽带外网拨号接入Internet提供自动拨号功能，而无需手动拨号或占用一台电脑做服务器使用。此外，无线路由器一般还具备一定的安全防护功能。因为无线路由器的功能全面又方便便捷，得到了广大用户的喜爱，并被广泛使用。

（二）无线路由器协议标准

常用无线路由器主流协议标准为IEEE 802.11g，并且向下兼容802.11b。这个标准所指的意义是：协议打头的“IEEE”是一个国际的负责电气与电子设备、试验方法、原器件、符号、定义以及测试方法等方面的标准制定的组织机构。如果需要构建一个数据传输较频繁并且有一定传输速率要求的无线网络，那么我们首先要选择支持IEEE802.11g标准的无线路由器。如果对无线网络性能要求不高或距离很近，则可以选择支持IEEE802.11b的产品，其价格相对低廉些。

（三）无线路由器的数据传输率

无线路由器和有线路由器外观基本没有区别，无线网络的传输速率是指它在一定的网络标准之下接收和发送数据的能力。在无线网络中，数据的传输是通过无线信号进行的，而实际上我们使用的环境或多或少都会有一些其他无线电波和电磁对传输信号造成一定的干扰，因此该性能也受路由器工作周边环境的影响而有所不同。

在我们的实际测试中，无线局域网的实际传输速度基本上只能达到产品标称最大传输速度的一半或以下。例如，802.11b理论最大速度为11M，通过笔者的测试，在无线网络环境较好的情况下，传输200MB的文件需要6分钟左右；而相同的环境，换为支持802.11g的产品，传输200MB的文件就只需要60秒左右。因此在选购产品时，在实际需要的传输速率的基础上，还应作上浮考虑。

（四）无线路由器的信号覆盖

路由器参数中有一项会提到的“有效工作距离”，这一项也是无线路由器的重要参数之一。“有效工作距离”顾名思义就是在无线路由器的信号覆盖范围内，其他计算机能进行无线连接的最远距离。很多无线路由器标称“室内100米，室外400米”，这也只是理想的测试值，它会随网络环境的不同而不同。通常室内在50米左右的范围内都可以有较好的无线信号，而室外一般来说最多只能达到100～200米左右。无线路由器信号强弱同样受环境的影响较大。

（五）无线路由器的工作频率

因为电子器件工作频率设计较多的电子知识，一下拓展开来比较难理解，我们可以简单的理解为：将无线路由器和日常通讯工具手机相比，手机所用的频率一般在800～2000GHz之间，而无线路由器一般都只有其百分之一左右。

（六）无线路由器的增益天线

在常用无线网络中，天线是起到增强无线信号拓展覆盖范围的目的，我们可以把它看作是无线路由器信号的一个放大器。天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，而根据方向性的不同，天线又分为全向和定向两种。

全向天线：在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线。全向天线由于无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。比如想要在相邻的两幢楼之间建立无线连接，就可以选择这类天线。

定向天线：有一个或多个辐射与接收能力最大方向的天线称为定向天线。定向天线能量集中，增益相对全向天线要高，适合远距离点对点的通信；同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。比如一个小区里，需要横跨几幢楼建立无线连接时，就可以选择这类天线。

二、增强无线路由器信号强度的方法

通过前部分对无线路由器的了解，我们可以从以下几个方面来提高无线路由器的信号强度。

（一）选择较高级性能较强的无线路由器

普通级别的路由器主要在用在家庭或者办公室的小范围区域内使用，或者无线网络客户端与路由器距离较近，这类路由器主要是利用WLAN沟通无极限的方便性，用户对网络的要求并不是特别高，这类路由器的有效覆盖范围也相对较小。而对于人数较多范围较大的家庭环境中，感觉无线信号比较弱的话，可以考虑选择企业级的无线路由器。

（二）選择功率较大的增益天线

兩种天线各有其优势和劣势。一般来说，全向天线最大增益无法做到很大，但是安装较方便，适用于对距离要求不高的环境。因为天线的方向感不是很确定，所以多用在一点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，能量较集中，适合远距离点对点通信，同时由于其具有方向性，因此抗干扰能力比较强。若有意图地拓展无线路由器信号覆盖范围的时候，可以根据实际情况来选择不同类型的天线。

（三）应用WDS技术

在结合上述两种方法的基础上还可以尽量采用WDS技术来扩展无线网络信号覆盖的范围。WDS技术可以让两台无线路由器进行无线连接，一台连接公网，一台做为AP使用，在距离或者空间较大的环境下可以起到信号放大的作用。在实际应用时，两个路由器的位置要保证信号覆盖范围衔接或有少量重叠。采用WDS技术方法不仅可以继续使用原有的路由器，还能节省成本而且部署简单。WDS技术应用到无线路由器来拓展信号覆盖范围、增强信号的强度，要注意一个最主要的问题就是无线路由器的配置，最好是選用同一个品牌、同一型号的无线路由器来进行配置，可以减少数据传输兼容性的问题。

（四）合理摆放无线路由器的位置

由于无线信号在穿越障碍物后，尤其是在穿越金属后，信号会大幅衰减。而现在的房子大多是钢筋混凝土墙，所以我们在摆放无线路由器的时候，应该使信号尽量少穿越墙壁。一般家用无线路由器最多能够穿越的墙壁数是3块，也就是说路由器与电脑终端相隔了3个墙壁以后信号会比较微弱，超过3个以上基本没信号了，所以无线路由器尽量放在比较少阻隔的地方，墙壁阻隔越少信号越强。

我们家里使用无线路由器一般很少会在厨房或餐厅里上网，书房和卧室是我们上网使用时间最长的地方，在选择无线路由器的摆放位置的时候，我们可以选择离厨房和餐厅较远一些的地方，而离书房和卧室较近的地方，使路由器和我们上网的终端距离更近，这样在不改变硬件的情况下也能增强无线网络的信号。

（五）修改信号频道减少干扰

在无线路由器的配置界面中，我们会看到有无线信道的选项。一般来说，100M的无线信道有11个，依次是信道1到信道11。当有多个无线信号在使用同一个无线信号频道的话，就会出现信号干扰。

一般用户在购买无线路由器时，并不会对无线信号频道进行修改，这样大家使用的都是路由器默认配置时的信道，而同一栋楼或同一层当有多个无线路由器的时候，很容易发生信道的干扰，我们双方的无线信号都会受到影响。如果确实感觉无线路由器速率很低或突然速率降低较多，有可能是周边较多无线路由器工作在同一信号频道造成一定干扰，这时可以考虑修改无线路由器的无线信号频道，错开信号干扰。

（六）改善路由器工作环境

无线路由器的传输速率除了由硬件设备条件决定以外，其工作的环境也会对其造成一定影响。路由器长期工作在无线电波发射较多的地方或其他各种无线设备夹杂在一起地方，或者静电、温度较高、电压不稳定等较恶劣的环境下，其传输速率大打折扣，工作寿命也将显著降低，因此我们应尽量将无线路由器与其他无线发射器分开，各种无线设备尽量不放置在一起，保持无线路由器周边通风，温度适宜，工作线路电压稳定。无线路由器的传输速率也将能最大化，并延长使用寿命。

如今的路由器硬件配置和制作工艺越来越高，性能也越来越强，其覆盖范围和穿越障碍的能力也在不断提高，相信通过我们以上的一些方法和使用新技术无线路由器以后不会再被信号弱无法连接无线路由器而干扰上网了！

参考文献：

[1]毛玉明，廖昕，沈晓云.路由器原理及路由协议[J].电信科学，1997（10）.

[2]梁德厚.无线路由器断网原因分析及解决办法[J].电脑知识与技术，2015（32）.

[3]刘婷，胡玉娟，孟庆伟.家用无线路由器的设置与调试[J].中国新技术新产品，2012（6）.