集裝箱碼頭能夠安裝Wi-Fi 接入點(Access Point, AP) 的位置不多，燈柱、燈塔的位置多基於照明及方便輪胎吊的運作去決定，一些歷史悠久的集裝箱碼頭更不是每個燈柱、燈塔都有光纖直達，因此無線網設計都傾向採用高功率 AP 及高增益天線去提高 Wi-Fi覆蓋範圍，所謂高功率，是指高於20dBm (100mW) 的發射功率。

高功率 Access Point 的問題

集裝箱碼頭的無線終端機，其 Wi-Fi卡的標準發射功率都少於 20dBm (100mW) ，手持無線終端機的設計都基於可靠性出發，而採用沒有增益的內置雙天線，因此在採用高功率 AP 的 Wi-Fi系統中使用，便會造成不對等的訊號收發情況，AP 發出的訊號能到達無線終端機，但無線終端機發出的訊號便未必能成功到達 AP，如果無線終端機來不及漫遊到另一個有更強覆蓋的 AP，便會造成脫網現象。

高增益天線的問題

手持無線終端機都是採用沒有增益的內置雙天線，從手持無線終端機發出而到達 AP 的訊號，比起由 AP 發出而到達無線終端機少，本來，到達 AP 的較弱訊號會被 AP 端的高增益天線放大，令訊號對等，在一個沒有噪聲的理想操作環境，對等訊號收發情況才能真正出現，但只要噪音存在，高增益天線便會把噪音放大，造成不對等情況，況且，通常在高空的 AP 能檢測到的噪音比地面的手持無線終端機大，舉個例子:

假設無線終端機與 AP 同時發射 -50dBm 訊號，無線終端機的天線增益為 0dBi，而 AP 端的天線增益為12dBi ，而空氣衰減 Path Loss 為 20dB，那麼兩端的接收信噪比 (Signal Noise Ratio, SNR) 計算如下：

因此，AP 的 SNR 會比手持無線終端機的信噪比少，當手機仍接收到相當強的 SNR，其發出的訊號已不能成功到達 AP 端了，在 AP 的信噪比低於大約10dB 的情況下，如果無線終端機來不及漫遊到另一個有更強覆蓋的 AP，便會造成傳輸失敗，其解決方法是把無線終端機設定為：當仍收到較強的訊號 (roaming threshold signal) 便開始漫遊到另一個訊號更強的 AP，roaming threshold signal 視乎噪音有多大而決定，通常都在 -60dbm 到 -75dbm 之間。

Wi-Fi 噪音極大的環境下出現的問題

香港集裝箱碼頭中的 Wi-Fi 無線網肯定是全世界最差的，原因是這些集裝箱碼頭都位於市區，周邊鋪滿倉庫及高密度住宅，加上操作人員也會把手機變身為隨身AP作私人用途，在集裝箱碼頭中檢測到的 AP 隨便都上百個，而不同集裝箱碼頭都是肩並肩，背靠背排在一起，不同碼頭的AP 訊號會無可避免射入鄰近碼頭的場區，因此香港集裝箱碼頭中的 Wi-Fi 噪音已由 2000年的 -97dBm 狂升至近年的 -80dBm 或更高。在這樣一個高噪音的操作環境，如採用高功率 AP及高增益天線便產生一個經常通訊窒礙難行的情況，如果在手持無線終端機上不斷 Ping 伺服器，你會發現隔數分鐘便會出現5到10秒丟 Ping 包情況，那麼為什麼會出現這樣的情況......請看下文

手持無線終端機基本都是採用 802.11g 操作模式，速度可以是由最高的 54Mbps 去到最低的 1Mbps，當手持無線終端機中的 Wi-Fi 卡收到從 AP 發出來的強訊號如 -60dBm，便會先從 54Mbps 的傳送速度嘗試收發，如失敗便會拾級而下，直至找到一個理想的傳送速度，便會保持在那個速度運作，但如果 Wi-Fi 卡過了一段時間發現訊號仍是那麼強，便會又嘗試採用高傳送速度收發。

在高 Wi-Fi 噪音的環境下，例如 AP 端收到 -80dBm 噪音，如一部手持無線終端機從加了高增益天線的高功率 AP 接收到強訊號，例如 -60dBm 的訊號，便會誤以為訊號好而嘗試以 54Mbps 的傳送速度收發數據，但由於不對等情況，能到達 AP 端的訊號只有 -65dBm , 在 -80dBm 的 Wi-Fi 噪音下，SNR 只有15dB，根本只支持11Mbps 的傳送速度，手持無線終端機的 Wi-Fi 卡從54Mbps 的傳送速度一步一步向下調到 11Mbps 便會花了數秒時間，可惜在 11Mbps 正常維持了一段短時間， Wi-Fi 卡又會重新檢查訊號去找出最好的連線速度，此時， Wi-Fi 卡收到 -60dBm 的接收訊號又重新嘗試以 54Mbps 的傳送速度收發數據，周而復始，萬劫不復，便會出現正常運作隔數分鐘便會出現通訊窒步 5 到 10 秒的情況。有些碼頭會把 AP 設定在 802.11b 模式操作，Wi-Fi 卡即使在強訊號下仍是採用低速傳送，便不會出現因為速度上上落落為造成的斷斷續續。但這個設定又產生另一個問題。

低傳輸速度令數據收發斷斷續續

2.4G Wi-Fi 的不同信道，就像不同的高速公路，讓數據在上面奔馳，當採用 802.11b 運行時，就像踏著自行車 (載波) 載著外賣飯盒 (數據) ，駛上高速公路 (信道) 上，把外賣飯盒送到目的地，如果高速公路不繁忙，自行車雖然行得不快，但仍可以順風順水把飯盒送到目的地，但當高速公路有很多高速行駛的寶馬、奔治及法拉利時，自行車要等很久才找到空檔出高速公路 (CSMA模式) ，但由於自行車行得太慢，當整部自行車仍未完全駛出高速公路，很大機會已被跑車碰撞而失事，需要餐廳另找一部自行車重新送外賣飯盒 (重發)，最後用戶在 802.11b 模式下，即使能連上 AP，接收訊號強勁，數據傳輸都非常慢，更差的是當附近來了很多 802.11g/n 運作的用戶， 802.11b 用戶便會出現嚴重收發失敗的情況。

有沒有解決方案? 有，就是放棄大覆蓋 Wi-Fi 設計，採用 " 多 AP/小蜂窩" 的設計，如果一個集裝箱碼頭沒有足夠安裝點，即每個安裝點距離少於 300米，流動 Mesh 是一個可行的解決方案。

文：鄧惠標
更新：2017年4月22日