[硬.教學]Wi-Fi 穿牆後訊號衰減之解決對策, 前篇:問題分析與方案選擇

    好友 C 先生有一個 Wi-Fi 老問題始終未解, 他家的無線分享器(無線 AP)是架設於家裡的中央位置, 雖然每個房間都能收到訊號, 但 Wi-Fi 一穿牆後, 訊號大幅衰減變差手機在房間裡只能收到約 2 格左右的訊號且漂浮不穩定, 導致 KKBOX 音樂之收聽經常延遲不順暢。他曾經自己在主臥房加裝另一台無線分享器, 但從客廳走進房間後, 因為仍收得到客廳 Wi-Fi 訊號, 所以手機不會自動切換到主臥的無線分享器, 此時需人工切換很麻煩。Pixnet-0228

其實隨 Wi-Fi 強度自動選擇/切換到最強訊號之無線分享器的功能, iOS 裝置可以支援不少網友分享, 只要將家裡多台無線分享器的 SSID 都設一樣, 且無線加密方式與無線上網密碼也通通使用相同設定, 這樣 iPhone 或 iPad 就能夠自動跳到訊號最強的那一台無線分享器了。

Android 陣營方面, 則可透過 app 來幫忙, 如 WiFi Manager 4.1 (by Kostya Vasilyev, 基本屬於免費 app 但部分功能需要內購), 或 Best WIFI (by Pintac, 免費 app), 或其他類似的安卓版應用程式。基本上, 這類 app 可以設定一個訊號強度臨界條件, 例如低於 70%, 便自動啟動重新掃描、連線, 當環境內同時有多台事先被記憶過的無線分享器, app 便會自動幫我們切換到 Wi-Fi 訊號最強的那一個。問題是一邊為硬體(iOS), 另一邊是軟體(Android), 環境是否能共用, 仍存在著不確定因素。此外, 家庭成員的每個無線終端裝置都要安裝或設定, 有點麻煩且不直覺, 所以此方案先不考慮。

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在房間加裝另一台無線分享器的方式(獨立之 PPPoE 撥接), 除了自動切換的困擾, 還有區域網路的因素要考慮。當無線分享器是連接小烏龜並單獨撥接 ISP , 雖然對外上網的 Internet 可正常使用, 不過此種應用下不同無線分享器各自擁有獨立的區域網路, 不屬於同一區域網路之設備, 連接與傳輸方面會有問題。舉例來說, 以下 LAN-Group-A 的電腦或裝置, 透過 Windows 網路芳鄰, 只能看到自己區網內的節點, 但無法看到"網外的" LAN- Group-B 內電腦或設備

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Wireless repeater (無線中繼模式), 是延伸 Wi-Fi 訊號的常見方案之一, 特色是簡單又容易設定透過無線中繼連接的電腦或設備, 將與主要無線分享器同屬一個區域網路內。然而, 中繼模式傳輸效率會減半(網路拓樸增加一個節點), 且需要使用不同 SSID, 所以自動切換還是得靠裝置端的軟硬體。

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對無線中繼模式之細節有興趣的網友, 歡迎參考以下 2 篇教學文章:

[硬.教學]Asus RT-N10+ 無線中繼模式 (repeater) 之原理、應用篇
[硬.教學]運用無線中繼模式(repeater)來延伸Wi-Fi可用範圍(Asus RT-N10+設定篇)

無線中繼模式下, 所有設備都在同一區域網路底下, 所以彼此可以直接連通, 等效的網路架構圖如下。 

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WDS (Wireless Distribution System, 無線分散系統), 也是擴展 Wi-Fi 訊號的常見技術, 一樣有傳輸效率減半的特性。WDS 架構下的多台無線分享器, 若設成一樣的 SSID, 無線設備可以自動連上訊號較強的無線分享器。然而, WDS 還沒有共通標準, 不同品牌間可能存在相容問題另外, 其設定步驟較為繁瑣複雜, 如果使用者本身對網路不熟, 日後需要自己維護將是一大難題。

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友人既有的家庭網路系統雖然不算太複雜, 但有很多設備都依賴它為傳輸骨幹, 包括音響、TV、Airplay、共用 printer 等。有些設備必須在同一區域網路內才行, 這是一開始請廠商規劃好的架構。在最高相容性的要求下, 不希望有大幅度的變動, 萬一沒弄好, 造成原來可用的設備無法運作, 就更頭痛了。

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運用優缺點比較消去法, 將以上不適合 C 先生的項目, 一個一個都排除掉。(註: 不適合 C 先生, 未必不適合你家裡, 因為每個人的環境與需求是不一樣的)

討論結果, 第一方案是換用一台收發訊號都強的無線分享器, 並放置家中間, 期望每個房間, 甚至浴室都能收到優良訊號。簡單說, 就是換掉圖內的 D-Link DIR-619L 無線分享器新機器必須以穿牆能力(含接收靈敏度強)為最優先考慮, 其次是雙頻和新標準 802.11ac, 後兩者未來幾年可能用得到, 採購時可以一併考慮。

另一個備用方案是使用天線延長線, 這是以前建置機房通訊工程時的實際經驗, 當時必須把 GPS 天線從戶外拉進室內, 延長線長達 100 米, 使用上沒問題。另一種常見應用是 GPS 外接車用天線, 有些汽車前擋隔熱紙會影響收訊, 就需要靠這個秘密武器Wi-Fi 網路領域也有類似的周邊商品, 所謂山不轉路轉, 把家中無線分享器 1 或 2 根天線, 利用延長線擴展出去, 可讓通訊覆蓋範圍變大, 很有機會讓家裡處處都能收到良好訊號。當然天線延長線, 需要簡單佈線, 如果已有室內裝潢, 可能不允許這麼做, 這是必須考慮的

下一篇, 將就以上兩個方案進行實測, 找出那一個能真正解決 Wi-Fi 穿牆後之訊號衰減問題  

 

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