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“拨乱反正”之20个无线干扰错误说法(2)
“拨乱反正”之20个无线干扰错误说法(2)
文章摘要：无线网络的稳定性，其中包括无线干扰的问题。那么本文介绍了很多关于无线干扰错误说法。具体相关解释也有给出。希望能帮助大家了解相关知识内容。
无线干扰错误说法 #6: &我可以使用数据包探测器分析干扰问题。& 802.11数据包探测器与无线网络的基础架构设备面临的问题是一样的：他们只能看到 802.11芯片告诉它们的东西。他们可以告诉你干扰的次级问题，比如增加的重新传输的次数，较低的数据速率等，但是它们不能分析干扰的问题，确定干扰的原因，也不可以帮你找到干扰设备的位置。
802.11芯片的第二个问题就是功率测量通常都不够精确。这意味着根据 802.11芯片上接收到的以 dBm为单位的数据不能准确可靠地判断出无线接入点（或其他设备）的信号强度。所以仅凭数据包探测器的数字很难判断到底情况如何。
总结：你需要正确的工具来分析干扰问题。最终，能够分析干扰源从而确定最好的解决干扰的方法是非常重要的。很多时候，最好的方法就是将干扰设备移去。
无线干扰错误说法 #7: &我有一个无线策略，可以不允许干扰设备进入。&
定义无线策略是解决干扰问题的良好的第一步。但是如果没有实施，有策略也是徒劳的。无许可证频段的最大特点之一就是它不贵并且应用广泛。所以，员工很容易买这些设备并且把他们带到工作场所。很多情况下，员工根本没有意识到他们带了可能产生干扰的设备到无线网络里。有的设备，比如无绳耳机，微波炉，是办公室的必需品，也不可能被完全禁止。
总结：不要奢望干扰设备会在你的环境中销声匿迹。
无线干扰错误说法 #8: &5GHz的频段内没有干扰。&
与2.4-GHz设备相比，会造成干扰的
5GHz的设备的确比较少，但是这个情况也是会改变的。就像每个人都从 900 MHz转到2.4 GHz 来避免干扰一样， 5GHz也会遇到同样的情况。无绳电话，雷达，周边感应器，数字卫星等一些设备已经使用 5GHz频段了。
总结：你可以逃，但是你躲不掉。
无线干扰错误说法 #9: &我可以找一个顾问来解决所有我遇到的干扰问题。&
如果你使用无线网络一段时间，你会发现你的网络时不时地会运行不够好。没有亲眼看见，你只能猜测是不是干扰的问题。 IT人员面临的一个问题就是不能亲眼所见，特别是当 CEO问道为什么昨天会议室的网络连接有问题的时候。除了不能控制以外，找一个顾问来诊断这些问题也费时费钱。一次上门服务，出差汇报要花费大约 美元。
总结：找第三方来解决网络问题费用太高。
无线干扰错误说法 #10: &我放弃了， RF根本不能理解。&
不要绝望。现在有一些工具可以让 RF变得更加容易理解，即使那些自认为是有线网络专家但却不是无线专家的人也可以理解。例如，思科 Spectrum Expert Wi-Fi能将干扰分类，所以你不需要读懂那些曲线。当我们确定了干扰种类，我们会帮助你找到并且清除它们。
总结：解决问题的方案在思科这里呢
无线干扰错误说法 #11: &Wi-Fi干扰不经常发生。&
越来越多证据显示， Wi-Fi干扰其实很常见，并且很难解决。这里有一些最近的例子：
来自Wi-Fi基础设备厂商的技术工程师们向思科汇报说，最近他们对一个大客户进行电话回访时发现该客户找到有大约 20种干扰源，其中50%来自客户自己的 Wi-Fi网络中。一个大型无线服务外包商经理向思科反映，他的技术员接到的电话中，每3个Wi-Fi问题里面就有一个是关于干扰的。
一个大型 Wi-Fi工具供应商在最近一次针对 300位他们的客户的调查报告显示，诊断干扰问题是他们管理 Wi-Fi网络面临的最大挑战。
Jupiter Research报告说有 67%的居民的 Wi-Fi问题和干扰设备有关，这些干扰设备包括无绳电话，婴儿监视器，微波炉。
总结：请不要逃避： Wi-Fi干扰确实存在。
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2.4G信号干扰原因
导读：家庭无线网络干扰测试，我们发现这些问题和周边环境的干扰有密切关系，所以决定做这篇文章提醒大家――WLAN也存在干扰，主要干扰一家用微波炉，会出现无线网络无法连接或者信号丢失的现象，干扰实测，无线网络的信号稳定程度已经开始受到挑战，无线信号基本处于不可用状态了，这也就是很多读者反映的:“家里做饭菜时无线信号就不稳定”的主要原因，主要干扰二2.4GHz无绳电话，受到干扰的可能性较大，这就导致了相互
家庭无线网络干扰测试
在2002年年底，当我们大谈Wireless LAN(无线局域网，通常指IEEE802.11系列，以下简称WLAN)应用时，那时的它，对大部分消费者而言，还只是一个华丽、基本遥不可及的梦――无线网卡的售价在500元以上，而无线AP和路由器的售价均在千元以上。即便是你有实力且也愿意掏银子，你换回来的，也只是500KB/s左右的传输速度(那时只有802.11b，11Mbps的传输速率，实际速度只有500KB/s左右)，即使相对10Mbps有线网络，也有较大的差距。
但在今天，WLAN和我们几乎是零距离了，IEEE802.11g(速率为54Mbps)的无线路由器搭配一块PCMCIA的无线网卡售价才3××元，即使是双速g(108Mbps)套装，价格也只有400元多点，而且，它们都向下兼容IEEE802.11b(以下省略“IEEE”)。因而我们建议新装修的用户都考虑架设WLAN，简便，而且可移动性强。
不过我们也接到了一些用户的电话，向我们反映WLAN产品在使用中的一些问题，而这些问题主要是连接不稳定和断网。在详细了解了他们的使用环境之后，我们发现这些问题和周边环境的干扰有密切关系，所以决定做这篇文章提醒大家――WLAN也存在干扰，使用仍需注意。
主要干扰一 家用微波炉
热点对象:单间寝室、一室一厅或单配房
可能大家会比较奇怪，加热/烹制食物的家用微波炉和无线局域网有何关系?这要从微波炉的工作原理谈起。微波炉的工作原理是通过微波发生器产生高频振动的微波，这种高频微波能够穿透食物，同时使食物中的水分子也随之产生高频的剧烈振动，从而产生大量热能来加热食物。国际上规定用于加热和干燥的微波频率有4段，分别为:L段，频率890MHz～940MHz;S段，频率为2.4GHz～2.5GHz;C段，频率为5.725GHz～5.875GHz;K段，频率为
2.2GHz～2.225GHz。而家用微波炉的频段为L段和S段，其中又以S段居多。大家可以看看微波炉后面，多半都会发现这样的字样“额定微波频率:2450MHz”。这一频率，恰好和IEEE802.11b/g的工作频率2.4GHz相同，而家用微波炉的功率则远远大于WLAN产品的功率，即使屏蔽得再好，对WLAN的影响也是巨大的。
如果你的WLAN终端(带有无线网卡的电脑)或WLAN基站(指AP或无线路由器)距正在工作的微波炉4米以内(视微波炉功率而定，1500W以上功率的微波炉的影响范围更广)，你马上就能强烈感受到它的影响:无线传输速度会大幅下降;如果靠得太近，会出现无线网络无法连接或者信号丢失的现象。
我们做了一个测试:用一台电脑架设FTP服务器，有线连接11Mbps的802.11b无线AP，然后，给另外一台笔记本电脑装上802.11b无线网卡，通过无线进行FTP下载。在正常情况
下，速度可以达到655KB/s。然后，我们将这台笔记本电脑逐渐靠近一台正在工作的1000W功率的微波炉(功率设定为“中高火”)，观察不同距离情况下的无线传输速度。从图中我们可以看到，这台功率并不太大的微波炉对无线网络表现出了较强的杀伤力。
当无线终端距微波炉4米以内时，微波炉的影响力开始凸现;而当进入2米范围内，无线网络的信号稳定程度已经开始受到挑战，偶尔会出现断网现象;当距离再靠近时，无线信号基本处于不可用状态了。这也就是很多读者反映的:“家里做饭菜时无线信号就不稳定”的主要原因。如果不巧无线基站布设在了微波炉周围(单间寝室、一室一厅或单配房出现该情况的可能性较大)，那么，这一影响将是无法弥补的(终端的位置还可以调整，基站位置就不是可以随意调整的了)。
建议:在各位架设WLAN基站或者使用无线终端时，请尽量远离家用微波炉(微波炉处于非工作状态时不会产生影响)。
主要干扰二 2.4GHz无绳电话
热点对象:高速WLAN网络
现在使用无绳电话的家庭非常多。早期的无绳电话工作频率主要为900MHz，受到干扰的可能性较大，所以目前市面上大多是2.4GHz的无绳电话，而这一频率又与WLAN的频率相冲突了。
有趣的是，无绳电话的功率远远没有家用微波炉那样大，目前比较典型的2.4GHz无绳电话基座功率为DC 9V/350mA，功率为3W左右，而WLAN产品的普遍功率在0.1W以内――它们之间的差异还不算十分悬殊，这就导致了相互干扰。通常情况是:无绳电话一接听，无线网络信号就变弱，甚至是断网;而接听电话时有杂音，无线网络也很不稳定，或者是速度大大降低。
来看看我们的试验:测试系统还是802.11b的无线FTP传输。正常情况下传输速度为655KB/s。测试者手持无绳电话坐在无线终端(带有802.11b无线网卡的笔记本电脑)前，接听电话，无线传输速度下降为505KB/s，电话听筒内有轻微杂音;将无绳电话靠近无线网卡到0.5米处，速度下降为380KB/s，无线网络信号时断时续，听筒内杂音变大，通话对方抱怨听不太清说什么;无绳电话与无线网卡0距离时，无线网络频繁断网，平均速度下降为280KB/s，对方完全听不清我们说什么。
值得大家注意的是:以上的测试是在大数据流量的情况下进行的，也就是说，是在建立了数据稳定连接以后做的测试。尽管我们开始使用无绳电话，但无线网络依旧能够动态调整功率以强化连接，来完成数据传输。如果是在没有大数据量交换的情况下呢?我们通过一个例子来说明。
相距较远的两个人正在通过喊话的方式通讯，这时他们中间来了很多人，也在相互通话。但由于这两者的“联系”已经建立，所以，
他们依旧能够勉强分辨出对方的声音而继续通话。
但条件改变一下:中间这些人先说话，再让这两个人相互通话，他们就很难识别对方让通话进行下去了。
无线通讯中类似的问题也是存在的:在大量无线数据交换之前就发生了干扰，要建立起良好连接是很困难的。所以，当我们只是在通过无线网络上网浏览网页、聊天时，网络数据流量并不大，这时如果无绳电话开始工作了，那么，出现的情况就可能会是我们提到的――断网。通常，这种断网是暂时现象，无线网络往往会在数秒后重新建立连接。但依据我们的实际测试，发现54Mbps的802.11g和108Mbps的双速g对于无绳电话的敏感程度更高，速度降低的幅度较802.11b更大，而且，断网的几率也要高一些。尤其是无绳电话的基座和无线基站在同一房间的情况下，断网的几率更大。
建议:大家布设无线基站时，尽量远离无绳电话的基座，这一点比较容易做到，因为无绳电话基座的移动性是较强的。
主要干扰三 WLAN互扰
热点对象：相同和相邻频段WLAN网络
随着WLAN用户逐渐增多，身处新兴居住小区的用户经常会遇到这样的情况:打开WLAN终端，会发现好几个无线基站信号(哇!随便拣一个上网吧!^__^)，但往往也是在这样的环境中，用户会有这样的感觉:网络速度不稳定，尤其是在进行大量的数据传输时。有读者反映说:它的802.11g无线网络的传输速度本来长期稳定在2MB/s左右，但最近经常只有650KB/s左右，不知何故。其实主要原因，还是同频干扰。
我们通常说:某某工作在某某频率下，例如，802.11b和802.11g都工作在2.4GHz下，但实际上，这只是一个大概值，每个对应的WLAN
通讯都有一个精确的频率，或者说频段。
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当前位置：&>>&&>>&&>>&汽车对2.4GHz无线通信的干扰作用
&&&& 化和智能化已成为汽车技术发展的主要方向。现代汽车装载了大量电子设备，如高性能微处理器，电子变速器、自动巡行控制器、电子燃油喷射系统、车载通信娱乐及导航系统。这些电子设备工作时会向空间发射高频电磁波，进而对其他电路的正常工作造成干扰而形成所谓的电磁干扰。汽车产生的电磁干扰不但会影响其他电子设备正常工作，也会影响汽车电气系统本身的正常工作。
　　ISM是工业、科学和医疗频段，国际电信联盟无线通信委员会规定，只要设备的发射功率低于一定值且不对其他频段造成干扰，即可免费使用此频段。国际上最常用的ISM频段是433 MHz，915 MHz和2.4 GHz。其中，2.4 GHz为各国共同的ISM频段。目前，无线局域网、蓝牙、ZigBee、WirelessUSB等无线设备均工作在2.4 GHz频段上。
　　电磁干扰问题由来已久，从1906年开始，人们就提出对汽车产生的电磁干扰加以限制，点火系统作为主要的电磁干扰源，成为研究的重点。本实验主要目的是通过分析汽车上的电磁干扰源和实测汽车在2.4 GHz频段产生的辐射性电磁干扰的相对强度，推断其对部署在汽车上的2.4 GHz无线通信设备的干扰作用。
　　1 汽车的电磁干扰源
　　电磁干扰产生于干扰源，它是一种来自外部的、并有损于有用信号的电磁现象。汽车对车载电气设备的干扰分为两种。第一种是辐射干扰，电磁波通过自由空间直接透入电子设备，并激励设备内部的电路，在电路上产生相应的干扰能量，使与电路发生逻辑性错误，足够强的电磁干扰甚至可以直接损坏敏感的电子器件；第二种是传导干扰，干扰源通过、信号线等线缆把干扰信号耦合到其他设备，对其他设备的正常工作造成危害。对于独立供电的车载2.4 GHz通信设备而言，它主要受到汽车的辐射性电磁干扰，所以本文主要分析、测量汽车的辐射性电磁源。
　　按照电磁波产生与传播理论，只要在直线形的电路上引起电磁振荡，直线形电路的两端就会出现交替的等量异号电荷，这样的电路就会向空间发射电磁波。电磁波在单位时间内辐射的能量与频率的四次方成正比，即电路的振荡频率越高就越容易向外辐射电磁波。汽车上有许多符合此条件的电路，因此汽车可以发出各种频率的电磁干扰。交通密度每增加一倍，干扰噪声功率频谱密度便增加3～6 dB（A）。
　　汽车电气系统内最强的电磁干扰源是点火系。汽车发动机正常运行时，点火次级的瞬变电压很高，能在50μs内上升至35 kV。火花塞电极放电时，会形成强烈的电磁辐射向周围的自由空间传播。这种辐射电磁噪声包含很高的频率成分，是电视广播的主要干扰源。
　　汽车上有着许多的感性负载，比如各种电动机和电磁阀。电磁阀的线圈在开路瞬间，会产生几十倍于其工作电压的反向电压。这个反向电压在由电感与分布形成的一个LC串联振荡电路中继续谐振，从而产生谐波非常丰富的电磁辐射。这也是一个非常重要的电磁干扰源。
　　汽车上还存在许多开关，由于触点存在接触的原因，开关在开合时往往会产生电火花。如果电路中的电流比较大，这种电火花引起的电磁辐射也能够干扰其他电器设备。直流电机工作时，炭刷和整流子也会产生较强的火花，在很宽的频率范围内引起辐射性电磁干扰。汽车的雨刮电机普遍用直流电机，对外产生的干扰也较强。
　　2 汽车的辐射性电磁干扰的测定与分析
　　2.1 测量方法
　　在2.4 GHz频段上，分别测量汽车所处环境的电磁波功率和汽车在同一环境工作时的电磁波功率。通过对比这两个值，可得到汽车在2.4 GHz频段产生电磁干扰的相对强度。
　　2.2 测量过程
　　测量过程如下：
　　（1）安装频谱分析仪。频谱分析仪有一个运行在Windows操作系统的记录软件和驱动程序。首先启动笔记本电脑，用USB线将频谱分析仪FR24-SAU与笔记本电脑相连接，在操作系统提示找到新硬件后安装频谱分析仪的驱动程序，最后在笔记本电脑上安装频谱分析仪的记录软件FRMT。
　　（2）测量环境噪声。将频谱分析仪的放在副驾驶位置上，启动笔记本电脑并运行频谱分析仪的记录软件，在记录软件上设置频谱分析仪的各项参数，开启频谱分析仪的峰值保持功能，关闭汽车的发动机和所有车载电器设备，连续测量3 min，将测量结果记录为“环境噪声”。
　　（3）测量汽车噪声。与测量环境噪声的步骤相类似，开启频谱分析仪的峰值保持功能。在测量期间保持汽车发动机一直处于运行状态，期间每隔30 s加减油门、开关转向灯各一次，连续测量3 min，将结果记录为“汽车噪声”。
　　为了获得比较稳定的测量环境，减少其他干扰源对测量结果的影响，测量时间选择在晚上11：00，测量地点选在距离民宅超过200 m的空旷场地。在测量期间还必须关闭笔记本电脑自带的WiFi无线网络功能，防止它影响测量结果。
　　2.3 测量结果
　　频谱分析仪FR24-SAU在2.4 GHz频段内共有256个测量点，测量间隔为330 kHz。
　　图1是奥铃BJ5069VCBED货车所处环境的噪声功率图。图2是奥铃BJ5069VCBED货车运行时测量到的噪声功率图。图3是金旅XML6483面包车所处环境的噪声功率图。图4是金旅XML6483面包车运行时测量到的噪声功率图。图中的白色曲线为连续测量3 min的功率的累计峰值。
图1 奥铃BJ5069VCBED货车所处环境的噪声功率图
图2 奥铃BJ5069VCBED货车运行时测量到的噪声功率图
图3 金旅XML6483面包车所处环境的噪声功率图
图4 金旅XML6483面包车运行时测量到的噪声功率图
　　表1显示了奥铃BJ5069VCBED货车、金旅XML6483面包车的环境噪声平均功率、汽车噪声平均功率。
表1 环境噪声及汽车噪声的平均功率表
　　2.4 测量结果分析
　　无线电信道是发射机与目标接收机之间的传输路径，它具有随机和时变特性，故很难建立模型。在自由空间传播的电磁波，接收处的功率由Friis自由空间方程式决定：
　　式中：PR（d）是接收功率；PT是发射功率；GT是发射机天线增益；GR是接收机天线增益；d是发射机与接收机的距离，单位：m；λ是电磁波的波长，单位：m。
　　路径损耗等于发射功率与接收功率之比，由式（1）推导出的路径损耗方程为：
　　式中：PL是路径损耗，单位：dB。
　　设发射天线和接收天线都是单位增益，电磁波的频率是2.4 GHz，路径损耗与传输距离关系的方程式是：
　　从表1的测量结果可以看到，在2.4 GHz频段上“汽车噪声平均功率”比“环境噪声平均功率”大0.27 dB和0.96 dB。对2.4 GHz无线通信设备而言，汽车电器发出的电磁干扰增加了0.27 dB和0.96 dB的路径损耗。
　　设收发设备均符合式（3）的前提条件，发射机的输出功率PT=6 dBm，环境噪声是-63 dBm，信噪比是4 dB，接收功率为PR=-63+4=-59dBm。通信的路径损耗PL1=PR-PT=6-（-59）=65 dB，按式（3）求得通信距离d1=18.6m。设汽车电磁干扰对无线通信设备增加的路径损耗为0.96 dB，则实际可用的路径损耗减少PL2=PL1-0.96=64.04 dB，按式（3）求得对应的传输距离为d2=16.7 m。这说明了汽车工作后，要达到同样的通信质量，无线设备的通信距离将缩短d1-d2=1.9 m。
　　3 结语
　　观察测量结果发现，汽车对2.4 GHz频段产生的电磁干扰较小。通过分析计算，可以推断普通汽车车载电器设备不会对2.4 GHz无线通信设备的正常工作造成破坏性的干扰。当然，只有在车上进行实际的通信质量测试，才能确切获得汽车对2.4 GHz无线通信的影响。
技术资料出处:wb
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