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彻底解决2.4G Wi-Fi掉线离线问题

2020-11-20 05:46:57 电脑爱好者 2020年22期

OverLord

许多人都遇到过智能硬件设备经常自己掉线的问题,一般重启后就能连上,但时间长了就又离线了。很多人会以为是路由器的问题,其实,很多时候问题出在路由器的设置上,只要正确地设置了路由器的高级项目,那些经常性的断线问题就可以迎刃而解了(图1)。

什么是2.4G无线频段

其实,不只是Wi-Fi设备使用2.4G,包括蓝牙、射频设备(键鼠)都使用2.4G无线频段。Wi-Fi与日常生活中的无线广播、蓝牙一样,都是用频率介于3Hz和约300GHz之间的电磁波作为传输载体,也可以称为射频电波或射电。

实际上,2.4G就是2.4GHz的简称,是电磁波工作的一个频段,实际包含了2.4GHz左右的多个频率。在相关规定中,2.4G无线頻段有很多是免费频段,不需申请就可以免费使用。但是为了保证大家都可以合理使用,还是要对该频段内的无线收发设备,在不同环境下的使用功率作相应的限制。例如在城市环境下,发射功率不能超过100mW(图2)。

干扰来自哪里

虽然各种2.4G设备多拥有自己使用的特定频段,协议也不尽相同,但是因为种种原因,它们会在一个相对聚集的环境内产生互相干扰的影响。不仅如此,有时候有些设备甚至规范都会影响到2.4G设备的无线传输稳定性,例如最著名的例子就是USB 3.0接口产生的电磁波对2.4G无线设备的干扰。

根据英特尔2012年发布的白皮书,USB 3.0的频谱很宽,从直流一直到5GHz都有所涉及。不难想见,USB 3.0的接头处会向外辐射非常广谱的无线电干扰,主要集中在2.4GHz到2.5GHz之间。因为USB 3.0是以NRZ-I方式进行编码的,在一个时钟周期里,随着电平的两次翻转,可以传递出2bit的信息。考虑到USB 3.0的比特率是5Gbps,即每秒传输5Gb数据,因此它的电平周期是2.5GHz。这就是USB 3.0设备产生的射频干扰集中在2.5GHz附近的原因(图3)。

如何最大限度解决Wi-Fi掉线

我们首先要从Wi-Fi路由器自身看起。首先,在手机上下载一个Wi-Fi Analyzer,运行该APP,然后查看当前Wi-Fi情况,看看我们自己使用的信号集中在哪些信道(图4)。

然后登录我们自己的Wi-Fi路由器,并且找到Wi-Fi设置页面,先将信道带宽修改为“40M Hz”,然后点击信道选单,找到一个刚刚使用Wi-Fi分析仪看到信道占用较少的,选择它,让Wi-Fi“避开拥堵”(图5)。

与此同时,不少路由器中有Airtime Fairness(无线传输公平性)这样一个选项,多在无线网络的高级设置中,我们只要将其修改为“停用”,重启路由器之后便能最大限度解决掉线的困扰(图6)。

这个所谓的“无线传输公平性”,其实初衷是为了优化网络而生:它实际上是通过转移部分慢速设备的服务时间给快速设备使用,借此来提高整个无线局域网的传输速度,优化整体的等待时间,并提高可用性。

简单地理解,它实际上是根据无线设备的信号强度和速度来“调度”,理论上让连接更快的设备速度更快。问题正好就出现在这里,不少数码智能设备受体积所限,天线比较羼弱,连接速度有限,所以在“无线传输公平性”开启后,路由器都会认为它们是低速设备,从而将更多的处理时间分配给笔记本、手机等信号更强速度更快的设备。而我们可怜的智能硬件,可能间隔很久都没能顺利完成它所需要的网络通讯,从而造成设备误认为自己已经“离线”了。所以停用无线传输公平性后,即可解决因此而产生的问题(图7)。

我们再说说USB 3.0设备无线干扰的问题,这种情况多出现在机箱的前置USB接口使用移动硬盘,或者是使用USB 3.0 HUB时。这是因为这些接口或设备缺少一层位于接口处的屏蔽层,从而造成电磁信号的干扰,而主板自带的USB接口一般会进行较好的屏蔽,所以表现要好得多。解决这个问题的方法就是使用金属箔纸(例如厨房用锡箔纸)将USB设备的连接处包裹起来,起到电磁屏蔽的作用,问题就可以解决了。