15Mbps!台湾网友33公里无线网络传输实测

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15Mbps!台湾网友33公里无线网络传输实测

2009-07-23 16:39:11 来源：pconline 原创 作者：佚名 责任编辑：huangxing (评论60条)

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第1页：33公里无线的测试位置、高度 第2页：33公里2.4G无线天线水平安装的测试 第3页：33公里2.4G无线天线垂直安装的测试 第4页：33公里无线50mW设备与1W设备的对比测试 第5页：33公里无线连网的测试报告与经验总结

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133公里无线的测试位置、高度回顶部
　　想知道WIFI最远能传多远吗？足足382公里！不可思议吧？这是最近由一位名为Pietrosemoli的科学家带领他的研究小组共同创造的最新世界记录。他们利用价值60美元(三百多元人民币)的Linksys无线路由器通过英特尔的远距离WIFI无线传输技术，成功地接收到了来自382公里外的速度为3Mbps的数据流。而此前的世界纪录为310公里。



目前最远的无线网络382公里
　　想想我们平时所使用的WIFI无线网，只不过能传输短短的的百来米而已。如果能够将这种技术普及到我们的生活中，那是多么美好的事情啊。说到这就有懂行的网友要骂了，地球的表面是曲面的。我们在岸边看远处海上驶来的船舶，刚开始只能看见船的顶部，等船靠近了你才能渐渐的看到船身。而无线WIFI必须是要直线传输的，超过一百公里无线网络的信号就已会被地表挡住，怎么能传输到三百多公里呢？




在委内瑞拉境内的两个山头实现（击点小图放大）
　　这是由于他们是在委内瑞拉境内的安第斯山脉中挑选了两个山头，分别位于委内瑞拉南部梅里达州和中部瓜理科州。而这两个山头的高度正好可以跨过地表的曲面。Pietrosemoli表示他的目的是想藉由上述技术来帮助发展中国家的信息化基础设施建设，改进Wi-Fi相关技术可使其应用范围更广，Pietrosemoli认为，远程Wi-Fi技术可以服务偏远贫困地区的居民，而且这种技术利用的是可以回收的旧卫星电视天线，使用成本非常低。这项技术的优点也在于安装方便和维护简单。
　　国内网友们对远距离无线网络的看法是，专业人士玩的专业设备，发射功率越高越好，设备做工越精美卖的越贵才有效，结果就是设备厂商为了满足网友对高功率的追求，现在的产品也是动辄100mW的功率了。更有些厂家生产的所谓高功率远程无线产品就要卖个万儿八千。高功率真的有这么神奇？下面再看看台湾网友33公里的无线应用测试报告，文中他们详尽阐述了设备的选型、设备的发射功率、天线的架设方法、天线的极化角度等对远程无线网络的影响。并拿出测试数据对比，用事实证明他们的观点。值得一提的是，他们用的设备也只有区区50mW。

　　本文是远距离无线网线DIY的经典，很多在现场的实际操作经验可以供大家参考。例如天线的安装的方法对于无线网络信号来说都会有很大的影响。望本文对大家有所帮助，让更多的网友能体验到无线WIFI的乐趣。“本文部分内容摘之台湾论坛，版权归其所有。”



台湾网友33公里无线WIFI的速率可达15Mbps
一：测试目的

　　测试33公里远距离WiFi无线系统，802.11a 5.8GHz/802.11g 2.4G传输的真实流量与天线调整技术的精进练习。 现场测试人员是台湾网友：阿树、阿南。远端调试测试人员：jmj10101。

　　一般而言，802.11g 2.4GHz与802.11a 5.8GHz的无线传输，有三大差异：

　　1、802.11g比802.11a的无线射频输出功率约大2~3dBm，因此同一个无线模块中，11g会比11a传输的距离更远。

　　2、802.11g比802.11a的波长更长，空气中传输更能抗衰减。因此802.11g的信号会比802.11a更稳定，但因为2.4GHz频段的干扰源较多，在实际使用中情况刚好相反。

　　3、802.11g比802.11a的抗雨衰减能力更强，差异会达到2~3dB以上，特别是远距离，有时会相差到5~7dB。

　　测试分几个价段完成，分别采用了802.11a/802.11g以及50mW/1W的无线设备来做本此次测试，802.11g 2.4GHz的测试采用的是24dBi Grid定向抛物线栅栏天线。而5.8GHz的测试采用的是27dBi Grid定向抛物线栅栏天线，这是考虑到11g比11a的输出功率高2~3dBm，所以想从天线上把差距补回来。

二、测试地点与距离

　　台湾地区苗栗县通霄镇到台中县台中港南端，总距离33.29Km。测试分别在2008年11月和2009年7月分多次完成。





GOOLE地图上测得两点实际距离33.3公里（点击小图放大）
三、测试环境
　　苗栗县通霄镇，高度：约海拔72米







　　台中县台中港南端，高度：约海拔70米







233公里2.4G无线天线水平安装的测试回顶部
四、测试准备

参加测试设备一览表
设备 名称	数量	规　　格	说　　明
PC机	1	1.CPU:INTEL Q6600四核心 2.RAM:4G 3.Windows XP Pro	IP:192.168.1.20 VNC远程调测 阿树
笔记本	1	1.CPU:INTEL P4 1.8 2.RAM:1G 3.Windows XP Pro	IP:192.168.1.33 VNC远程调测 阿南
笔记本	1	1.CPU:INTEL P4 1.6GHz 2.RAM:512 3.Windows XP Pro	IP:192.168.1.21 VNC远程调测 阿树
笔记本	1	1.CPU:1.6GHz 2.RAM:1GB 3.Win XP Home	VNC远程调测 Jmj10101
AP Aphelion 500AG	2	1.CPU:533MHz 2.SDRAM:32MB 3.Flash:8MB 4.WiFi:802.11a/b/g RF Mini PCI Card *1 5.功率:31.6mW =15 dBm	-
AP Aphelion M500AG	1	1.CPU:533MHz 2.SDRAM:32MB 3.Flash:8MB 4.WiFi:802.11a/b/g RF Mini PCI Card *1 5.功率:50mW =17 dBm	-
AP Aphelion M600AG	1	1.CPU:533MHz 2.SDRAM:32MB 3.Flash:16MB 4.WiFi:802.11a/b/g RF Mini PCI Card *2 5.功率:50mW =17 dBm	-

　　测试选用天线：
　　1.杭州勝百　　5.8G　26.5dBi天线一对

　　2.威海尼克　　5.8G　27dBi天线一对

　　3.佛山健博通　5.8G　26.5dBi天线一对

　　4.Gain　　　　2.4G　24dBi天线一对
　　测试选用射频馈线：CFD-400 N-Type
　　测试使的的WAN带宽：10Mbps光纤因特网
　　测试使用的软件：IXChariot 5.4、Network Stumbler、MSN、迅雷
五、33公里2.4G频段无线网络连网测试（天线垂直极化安装）




天线水平安装及设备配置图



AP设备自已检测到的速率



AC设备自已检测到的速率
　　1.无线信号强度处于-72dBm至-73dBm间，已达信号计算值(-67dBm)的90%，表示天线已有90%对准度。
　　2.AC端RX Link Rate（收发连接速率）=11Mbps，表示无线讯号与封包响应等状况有异常。
　　3.通过IXChariot 5.4软件在33公里两端测试吞吐量（Throughput）的结果也不理想。




平均吞吐量在5.799Mbps左右
333公里2.4G无线天线垂直安装的测试回顶部
　　1.两边天线经过微调后，Signal Level(接收讯号灵敏度)降低，但Noise Level(抗噪声、抗干扰能力)提高，AC RX Link Rate(双向收发连接速率)开始在11/54Mbps间跳动。
　　2.Max RF Distance（最大无线发射距离）参数改为400。
　　3.传送方向改为PC1-AP NB1-AC
　　4.反应在吞吐量（Throughput）的测试结果上略有提升。




平均吞吐量在6.836Mbps左右
　　1.两边天线再次经过微调，Signal Level(接收讯号灵敏度)提高，且Noise Level(抗噪声、抗干扰能力)提高，AC RX Link Rate(双向收发连接速率) 开始于24-36Mbps间跳动。
　　2.Limit Rate（最高速率）由54Mbps改为36Mbps。
　　3.传送方向改为NB1-AC PC1-AP
　　4.反应在Throughput的结果略有提升。




平均吞吐量在7.292Mbps左右




33公里无线迅雷下载峰值达到914KB/s（7.3Mbps点击小图放大）
33公里2.4G频段无线连网（天线垂直极化安装）测试结果：

　　1.远距离天线对准虽然很困难，但它却是有效改善无线传输质量与流量的重点。

　　2. AP/AC设备的Max RF Distance（最远传输距离）参数设定(ACK…)，确实具有改善传输质量与流量的效果。

　　3. 无线设备发送端与接收端的Link Rate（连接速率）需相当，单边无线信号好或Link Rate（连接速率）好，并不能达到高流量传输的结果。

　　4. Noise Level (抗噪声、抗干扰能力)对无线传输影响甚大。

　　5. Signal Level (接收讯号灵敏度) 对无线传输影响明显。

　　6. 在Link Rate（连接速率）无法维持在54Mbps的情况下，下调Link Rate（连接速率）到36Mbps，让Noise Level (抗噪声、抗干扰能力、Signal Level(接收讯号灵敏度) …等数值提高，有助于传输质量与流量的提升。

　　7. 此次测试结果证实，无线设备的功率大小的重要性，远低于无线信号优化的重要性，既使RF Output Power: 50mW（发射功率只有50mW），仍然能达到远距离高速传输的效果。

　　8. 从Signal Level(接收讯号灵敏度) 与Link Rate（连接速率）及Max RF Distance（最远传输距离）等数据来看，33公里无线连接的传输吞吐量（Throughput）应该还有成长空间，要超过10Mbps应该只需要多化点时间调整天线角度和设备的参数。

六、33公里2.4G频段无线网络连网测试（天线水平极化安装）





天线垂直安装及相关设备配置参数（点击小图放大）
　　1.无线信号处于-65至-87dBm之间，不同频道会有不同信号值，天线对准度仍有90%左右。
　　2.AC端RX Link Rate（收发连接速率）=11/24/36/48Mbps，表示无线信号不太稳定。
　　3.反应在Throughput吞吐量的测试结果也不理想。



平均吞吐量在11.937Mbps左右
33公里2.4G频段无线连网（天线水平极化安装）测试结果：
　　A.天线由水平架法(垂直极化)改为垂直架法(水平极化)，初步判断：确有影响。
　　B.台中港的测试点(AP)天线高度加高(上次测试表现不好判断是天线被前方建筑物挡住信号了)，初步判断：确有影响。
　　C.调整设备的Limit Rtae（最高连接速率）=54Mbps(不限于在36Mbps)，初步判断：影响不明确。




33公里无线迅雷下载峰值达到1.15MB/s（9.2Mbps点击小图放大）
433公里无线50mW设备与1W设备的对比测试回顶部
七、50mW与1000mW功率无线设备对比
　　在上面50mW的AP测试完成后，在天线保持原来状况不变的情况下，AP换成Argtek产品WLAN 11g Router module (1W) with High Power。设备功率1000mW。



Argtek 1000mW发射功率产品




33公里无线迅雷下载12.92 KB/s（103.36 Kbps 点击小图放大）
　　此次50mW与1000mW的无线产品测试比对，测试结果证实，无线设备发射功率高，并不能在远距离无线连接上提升速率，无线信号优化才是重点，既使无线AP的发射功率只有50mW，仍能在远距离无线传输上获得高带宽。
八、33公里5.8G频段无线网络连网测试




天线水平安装及设备配置图（点击小图放大）
第一次测试AP搭配威海尼克27dBi栅格天线：
　　1.AP无线信号：从AC端所看到AP发射来的信号强度约为-71至-74dBm，依链路计算正常情况下是-70至-75dBm，已属对准度95~98%。
　　2.AC无线信号：从AP端所看到AC发射来的信号强度约为-76至-80dBm，依链路计算略高于-70至-75dBm，因天线架设环境前方有建筑物挡住，经几次调后任然无法改善，判断天线应该已对准，只是因为外部因素耗损了5dBm信号。
　　3.刚开始测试时没有限制传输吞吐量，Throughput只能达2~4Mbps，后来进行Fixed Rate（固定传输速率）=36Mbps后，搭配其他命令列参数设定，带宽提高到8~9Mbps。
　　4.改为垂直架设的水准极化，传输的Throughput仍约8~9Mbps，影响不大，判断是802.11a/5.8GHz的频率干扰小，极化方向对信号的影响不大。




平均吞吐量在8.328Mbps左右
　　特别说明：在33Km/802.11a的两端设备互Ping，在没有加参数指令情况下，Ping响应时间高达60~400ms不等，并且在大流量传输测试时会严重掉包，但在给AP下达了rateadaption(控制传输率)指令后，Ping响应时间缩短为40~60ms，大大改善响应时间与无线长距离传输的稳定性。
第二次测试AP搭配健博通27dBi栅格天线
　　1.AP无线讯号：从AC端所看到AP发射过来的信号强度约为-71至-74dBm，正常情况应在-70至-75dBm范围内，已属对准度95~98%。
　　2.AC无线讯号：从AP端所看到AC发射过来的信号强度约-76至-78dBm，依链路计算略高于-70至-75dBm，因天线架设环境前方有建筑物干扰，经几次调整无法改善，判断应该已对准，但外界的干扰造成讯号耗损5dBm。
　　3.更换为健博通27dBi栅格5.8GHz天线，仍设定为36频道、5.18GHz频率(36~64频道可连线和传输，但149频道；5.745GHz

无法连上，这种情况在用另一家胜百天线时的状况一样)。
　　4.健博通天线此次传输测试结果比其他厂家生产的天线好，但就个人经验而言，因为每次架设时天线与讯号状况都会有差异，从无线讯号值差异2dBm来看，属安装架设误差值范围内，因此尚不能说健博通天线一定比别家好。




平均吞吐量在11.781Mbps左右




33公里无线迅雷下载可达1002.21 KB/s（8.04Mbps点击小图放大）
533公里无线连网的测试报告与经验总结回顶部
33公里无线连网的总结报告
　　一、远距离架设无线网络，需要事先把场地勘察清楚，天线安装相关的注意事项：
　　1.架设高度；2.传输接接的天线场型干扰；3.架设点的位置；4.参考地标；5.远距离天线校准技术...缺一不可。

　　2008年11月4号和11月16号架设33公里802.11g的无线网络，花费10分钟对准天线，而此次架设33公里802.11a无线网络，只花费5分钟就对准天线，主要的重点在找到了一个烟囱地标，让我们远距离对天线很容易。
　　二、2008年11月4号和11月16号架设33公里802.11g的无线网络，调整Link Rtae（连接速率）与Fixed Rate（固定传输速率）=36Mbps，并无明显效果；但此次架设33公里802.11a无线网络，调整Link Rtae与Fixed Rate=36Mbps，产生明显效果。整体Throughput无线吞吐量可由2~4Mbps，提升到8~12Mbps。
　　三、7月14号下雨天所测的杭州胜百的27dBi天线，无线信号虽可达到相同值，但却无法正常传输数据；是下雨天气造成掉包过多，或是无线信号与天线频率匹配出问题，造成波的变形，尚待下次测试验证。(经过编辑我的长时间亲身体验。至少在五公里内的时候下雨对于2.4G无线网络的影响是可以忽略的)
　　四、此次33公里802.11a无线网络的Ping响应时间较33公里802.11g的无线网络长，也验证了802.11a在远距离无线传输上是不太合适(建议10公里以内为宜)。
　　五、此次33公里802.11a无线网络的Noise Level = -95~ -96dBm (抗干扰)没有明显AP/AC的值差异，相较于2008/11/4架设33Km-11g的Noise Level会出现10~20dBm的差异，显示802.11a无线网络受干扰情况较少。
　　六、针对无线设备进行几项设置调整与命令列参数设定，能明显改善无线连接的传输性能。
　　七、国内很多网友认为无线设备的发射功率越大越好，通过此次测试结果证实，无线发射功率大小的重要性，远低于无线讯号优化的重要性，既使无线设备发射功率只有31.6mW，仍能达到远距离高速无线传输。
　　八、从Signal Level(接收讯号灵敏度)与Link Rate（连接速率）及Max RF Distance（最远传输距离）等数据来看，33Km的Throughput 应该还有成长空间，要超过12Mbps只需加大到30dBi增益天线即可。可见在远距离无线传输中天线的选择很重要。
　　九、上次于2008/11/4与11/16号架设的33公里802.11g无线网络，调整天线架设为垂直方向的水准极化，Throughput 明显由8Mbps提昇为12Mbps，但在此次33公里802.11a的无线网络里天线的水平与垂直极化安装方法产生的Throughput吞吐量值差异不大。
　　十、无线设备的工作频率会有很大影响，低频会有较大输出功率(普遍状况，例如信道1发射功率就高于信道12)，因此测试初期应该以低频道Channel优先测试。
　　十一、无线设备的传输设定Limited Rate (最大传输吞吐量)由54Mbps改为à Fixed Rate 36Mbps(固定至36Mbps)，可以提升无线信号的强度与稳定性。
　　十二、无线设备的距离参数设定(ACK)以100m为一单位，33Km=33000m/100m=330单位，可加10%左右的变数参数，因此设为350 距离参数。