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計資中心電子報C&INC E-paper

技術論壇

無線網路瓶頸-熱點問題
  • 卷期:v0019
  • 出版日期:2011-12-20

作者:曾保彰 / 臺灣大學計算機及資訊網路中心資訊網路組技正


隨著無線網路設備如筆電、智慧型手機及平板電腦...等3C產品的普及,而這些產品網路連線方式都是用WIFI或3G等無線網路,本校校內並沒有3G基地台。在頻寛及經費的考量下,大部份的師生在校園都會用WIFI來連網際網路,尤其在很多人一起使用筆記型電腦、平板電腦及智慧型手機時,您是否會覺得「網路很慢」、「網路品質很差」…本文即是要告訴您現在及未來校園內會發生的問題「無線網路的瓶頸-熱點問題」,在解釋相關的問題外,也會提出解決頻寬不足的改善方式。

 

無線網路頻寬的限制

首先,只要有用過無線網路的使用者,應該不難從筆電螢幕的左下角看到無線網路連線速度,如果您用的網卡是802.11g,很容易看到的一個數值是54Mbps(如圖一),然後這個數值表示您的網路傳輸速度就是54Mbps嗎?答案:不是,實際上經網路速度測試,在一台無線網路基地台只連一台筆電的情形下,真正的網路傳輸速度是18-19Mbps(如圖二),而且無線網路只支援半雙工(half duplex),也就是說下載和上傳共用18Mbps。


       圖一 一般無線網路連線802.11g結果圖

 


圖二 測試本校無線網路802.11g一個使用者結果圖

 

第二,如果一台802.11g的無線網路基地台只能提供18Mbps網路傳輸速度,那是否可以利用增加無線網路基地台,來提高一個地方的所有頻寬,答案:最多只有三個802.11g的無線網路基地台,原因是802.11g可用且不會干擾的頻道只有三個,分別是CH.1、CH.6及CH.11(如圖三),所以一個地方最多只能裝三顆802.11g無線網路基地台,否則電波頻道干擾反而會降低傳輸速度。


                   圖三 802.11g掃瞄頻道的結果圖

 

從以上二點可以看出802.11g的問題,很不幸地大部份的無線網設備都會先支援802.11g,當很多人在同一間房間如閱覽室或會議室等地點使用無線網路設備時,就會發現無線網路非常慢,例如60個人同時連3個802.11g的無線網路基地台,分到的頻寬可能只剩18×3÷60=0.9Mbps,這個速度是很慢的。

 

目前改善的作法

首先,若是使用筆電,在買筆電時,記得要買無線網卡規格有支援802.11a的筆電,原因是802.11a使用的頻率分別是5.15至5.25GHz 、5.25至5.35GHz及5.725至5.825GHz總共有300MHz,這300MHz頻寬總共有12個不會互相干擾的頻道。因此,同一個地點我們可架12個802.11a無線網路基地台,就會提供12×18Mbps=216 Mbps的傳輸速度給同一地點的802.11a設備使用者使用。目前我們所作的監控,也發現用802.11a協定的師生也比較少,相對頻寬會比較寬。

 

第二,請採購有支援802.11n的無線網路設備,目前計資中心會針對學校的熱點裝支援802.11n的無線網路基地台,如圖四呈現802.11n在不同通訊協定下可支援最高到300Mbps,而實際在佈建時,會使用Rate in 20MHz ,這樣在同一個地點可以佈建3顆802.11bgn無線網路基地台,Rate in 20MHz這個協定最高可到144 Mbps,也是54Mbps的三倍。


 圖四 802.11n所支援的速度圖

 

最近從師生上網的設備去分析,不然發現智慧型手機己佔本校無線上網設備約三分之一左右(如圖五),智慧型手機在設計及成本考量,很少會作802.11a的規格,但比較高階的智慧型手機,如iPhone[1]就會有802.11n的規格。


圖五 2011年本校無線網路使用設備分析圖

 

結論

從國際知名的市調單位IDC的調查[2],手機市佔驅勢,今年每二台手機就有一台是智慧型手機,手機幾乎是每個人必備的生活用品,未來每個人除了筆電上網外,也會同時使用手機上網,無線網路設備爆增二倍是預期之趨勢,無線網路頻寬不足也將成會是常態。

 

參考文獻

[1] http://www.apple.com/iphone/specs.html
[2] http://www.idc.com.tw/about/detail.jsp?id=Mzc2