Як WiFi-маршрутизатор подвійної антени працює краще за рівнем сигналу?


9

Я помітив, що маршрутизатори WiFi з 2 антенами мають краще покриття, ніж маршрутизатор з однією антеною. Як це виходить?

Я чітко можу зрозуміти, що друга антена точно не є ретранслятором, чи це?

Абсолютно пов'язане: Як більше антени допомагає в мережевому маршрутизаторі

Відповідь у наведеному вище питанні говорить про скасування шуму. Я можу співвіднести це з Ефективністю з точки зору якості прийому, втрати пакету тощо, але не з силою сигналу.


Підказка: Якщо у вас є запасні знімні антени та два кабелі, спробуйте приєднати антени за допомогою кабелів і запустіть безперервний тест завантаження або мережевий SNR, змінюючи положення антени по відношенню один до одного. Якщо, як каже @Neil_UK нижче, у вас вже дуже хороші умови, ви не побачите великої різниці. У моїх експериментах, чим гірші умови потрібно починати, тим краще поліпшення розділення антен (на кілька метрів).
Вінні

Відповіді:


22

У вільному просторі з приємною прямою дорогою це мало би змінило.

На жаль, WiFi не працює у вільному просторі: він працює у складному морі віддзеркалень від стін, людей, меблів, електропроводки тощо. Відбиття складаються у більш-менш випадкових фазах, і час від часу рівень сигналу може знижуватися досить значно. Це називається Релей Фейд.

Оскільки затухання залежить від відносних фаз сигнальних шляхів, то відстань лише на половину хвилі є достатньою для того, щоб випадкові вицвітання в цих двох положеннях були повністю незалежними. Якщо ймовірність 10% для кожної антени занадто низька для сигналу для роботи, то ймовірність постраждання обох антен становить лише 1%. Це називається Прийняття різноманітності . Одержувач декодує обидва канали і використовує той, з найменшими помилками.

Є й інші, розумніші, складніші способи використання двох антен для прийому та передачі для покращення сили сигналу або швидкості передачі даних, але цю найпростішу зрозуміти.


3
Насправді сучасні системи не просто вибирають найсильніший найсильніший сигнал. Вони можуть комбінувати всі сигнали, щоб отримати кращу продуктивність, ніж просто вибрати найсильніший. Традиційний приклад - приймач граблів .
AndrejaKo

6
@AndrejaKo так, це включено до "інших, розумніших, складніших способів", про які я згадував. До них також відносяться способи просторового різноманіття MIMO, що збільшують швидкість передачі даних, або MIMO-формування променя для відхилення перешкод. "Об'єднати" Я відчув, що трохи відповісти, щоб включити у відповідь, і мені не хотілося вникати в деталі м'яких рішень і перевантажувати ніаївських читачів. Поставте свою відповідь з повним переліком варіантів, якщо ви вважаєте, що це додасть до розуміння ОП чи інших.
Neil_UK

@AndrejaKo Дорогі - так. Дешеві просто швидко перемикаються між антенами, ніколи не використовуючи більше 1 за один раз. Вони вибирають антену, яка найкраще працює на даний момент, і вона все ще дає велику перевагу, як описав Ніл (можна було б описати як 1x2 "MIMO"). Насправді, кожного разу, коли виникає «нерівномірний» MIMO, це саме так: підбирати найкращі антени на даний момент з більшого басейну.
Agent_L

@ - Agent_L Не завжди, наприклад, схема Alamouti використовується з асиметричною MIMO (антена 1 Rx) і дуже цікава для високомобільних пристроїв або ситуацій, коли приймання антен може бути трохи об'ємним, але передавач має гарну інфраструктуру.
AndrejaKo

9

За допомогою двох або більше антен можна використовувати MIMO (Multiple Input, Multiple Output), а також використовувати Diversity, див. Цю статтю .

Я не думаю, що MIMO сам по собі збільшує дальність або силу сигналу. Однак різноманітність робить так, як використовує дві антени таким чином, що сигнал спрямований у певному напрямку.

Це працює, надсилаючи дещо інший сигнал до кожної антени і шляхом скасування фази та додавання, в деяких місцях може бути прийнятий більш сильний сигнал.

Це працює і іншим способом, при двох приймальних антенах різниці фаз між сигналами використовуються для відміни або придушення небажаних сигналів.

Зауважте, що ви порівнюєте один антенний маршрутизатор та два антенний маршрутизатор. Цілком можливо, що два антенних маршрутизатора також більш сучасні та просто більш чутливі, ніж старші маршрутизатори. Він не може надіслати більш сильний сигнал, але є правила, які диктують, скільки сигналу може відправити роутер, незалежно від того, скільки антен у нього є.

Що стосується скасування шуму: оскільки шум є випадковим і не може бути скасований, краще говорити про заважаючі та тривожні сигнали. Зниження рівнів цих сигналів допомагає, оскільки збільшує відношення сигнал-збурення (і, таким чином, співвідношення сигнал-шум, якщо ми називаємо все, що ми не хочемо "шумом") сигналу, який ви хочете отримати. Більш високе співвідношення сигнал / шум дозволяє використовувати більш досконалу схему модуляції (наприклад, QAM 64 замість QAM 8), так що бітрейт може бути вищим.


Дякую за детальну відповідь. Я вважаю, що у Вашій відповіді тоді справедливо стверджувати, що з кращою швидкістю передачі бітів (через складну техніку модуляції) та кращим SNR сигнали проходять більшу відстань?
WedaPashi

Ні, навпаки, обставини (відстань, перешкоди, роздуми, шум) диктують SNR. Враховуючи цей SNR, обрана методика модуляції. Великий SNR дозволяє створити більш складну схему модуляції, що призводить до більш високого бітрейта. Якщо SNR поганий, Wifi зменшує схему модуляції, що призводить до зниження бітрейта. Таким чином, ви отримуєте найбільший діапазон на найнижчому бітрейті, оскільки для низького бітрейта потрібен лише обмежений SNR.
Бімпелрекіе

Сигнали проходять однакову відстань; техніка "різноманітності" дозволяє реципієнту покращити свій SNR.
pjc50

Системи MIMO можуть отримати більшу вихідну потужність завдяки формуванню променя.
AndrejaKo

1
Маючи лише дві антени, "промінь" був би досить слабким. Слід краще подумати про наявність невеликого еліпса замість кола навколо антени. О, і "промінь" завжди йде як вперед, так і назад, коли у вас є лише одна лінія антен. Щоб мати справжню "спрямовану" потужність, вам потрібно щонайменше три антени, розташовані в трикутнику з необхідними фазовими зрушеннями.
Янка

-1

Якщо ви використовуєте дві однакові антени, різноманітність антен допоможе схемі бойових відбитків приймача, як вже писали інші.

Але ви також можете налаштувати маршрутизатор так, щоб одна антена була виключно для надсилання, інша - для прийому. Якщо звичайна прошивка на вашому маршрутизаторі не має цієї опції, можливо, існує вбудована програма OpenWrt , яка зазвичай є.

Відокремлення антен відправки та прийому корисно, коли приймальна антена є спрямованою. Це дає вам більший діапазон у цьому єдиному напрямку.

Гаразд, ви можете запитати: чому б не було двох спрямованих антен? Оскільки під час надсилання вам заборонено виходити за межі польової потужності, тож якщо ви використовуєте антену спрямованої відправки або відправки / прийому, це не допоможе вам, оскільки вам доведеться послабити вихідну потужність до неї.

Отже: наявність спеціальної антени для спрямованого прийому допоможе вам заощадити гроші, лише придбавши одну із них замість двох. (Звичайно, інша станція потребує таких же налаштувань.)


1
Янка означає: Якщо ти повинен, але поясни, чому ти виступаєш, щоб ми могли все чомусь навчитися.
Бімпелрекіе

3
Чому ви припускаєте, що голосування походить від ОП? Я майже впевнений, що це не так ...
Євген Ш.

1
@Janka: І зараз я бачу два голоси. Я можу запевнити, що мій вік дитячого саду не дозволяє мені двічі проголосувати відповідь . І я досі не озвучив вашу відповідь.
WedaPashi

3
Але я можу придумати причину, чому хтось або двоє з них оманували вашу відповідь. Я погоджуюся з першим твердженням. Ви можете налаштувати маршрутизатор так, щоб одна антена була виключно для надсилання, інша - для прийому. Але це навіть трохи не пояснює, як це збільшує силу сигналу.
WedaPashi

1
@AndrejaKo: Ви все ще можете це зробити на багатьох популярних апаратах Wi-Fi (можливо, потрібно встановити OpenWRT на нього). Це корисно, коли у вас є дві різні антени. Один стандартний для відправки та спрямований антену для прийому. Це дає вам більший діапазон у цьому єдиному напрямку. (А якщо ви запитаєте: чому немає спрямованої антени на відправку також . Тому що ви не можете вийти за межі межі потужності поля, так що якщо ви використовуєте спрямовану передавальну антену, це не допоможе вам , як ви їсте послабити вихідну потужність до нього.)
Янка
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.