Как WiFi-маршрутизатор с двойной антенной работает лучше с точки зрения уровня сигнала?


9

Я заметил, что маршрутизаторы WiFi с 2 антеннами имеют лучшее покрытие, чем маршрутизатор с одной антенной. Как это работает?

Я могу четко разглядеть, что вторая антенна определенно не является ретранслятором, или это так?

Абсолютно связанный: как больше антенны помогает в сетевом маршрутизаторе

Ответ на вопрос, упомянутый выше, говорит об отмене шума. Я могу соотнести это с эффективностью с точки зрения качества приема, потери пакетов и т. Д., Но не с силой сигнала.


Совет: если у вас есть запасные антенны и два запасных кабеля, попробуйте подключить антенны с помощью кабелей и запустите непрерывный тест загрузки или сетевой SNR, изменяя положение антенн относительно друг друга. Если, как @Neil_UK говорит ниже, у вас уже есть очень хорошие условия, вы не увидите большой разницы. В моих экспериментах, чем хуже начальные условия, тем лучше улучшение разделения антенн (на несколько метров).
Винни

Ответы:


22

В свободном пространстве с хорошим прямым путем, это не имеет большого значения.

К сожалению, WiFi не работает в свободном пространстве: он работает в сложном море отражений от стен, людей, мебели, проводки и т. Д. Отражения складываются в более или менее случайных фазах, и время от времени уровень сигнала может падать довольно значительно. Это называется рэлеевским замиранием.

Поскольку замирание зависит от относительных фаз сигнальных трактов, достаточно всего лишь половины длины волны, чтобы случайные замирания в этих двух положениях были полностью независимыми. Если вероятность того, что для каждой антенны будет слишком низкий уровень сигнала для работы, составляет 10%, то вероятность того, что обе антенны пострадают, составляет всего 1%. Это называется разнообразным приемом . Приемник декодирует оба канала и использует один с наименьшим количеством ошибок.

Существуют и другие, более умные, более сложные способы использования двух антенн при приеме и передаче для улучшения уровня сигнала или скорости передачи данных, но эту проще всего понять.


3
На самом деле современные системы не просто выбирают самый сильный и самый сильный сигнал. Они могут объединять все сигналы, чтобы получить лучшую производительность, чем просто выбор самого сильного. Традиционный пример - рейк-ресивер .
AndrejaKo

6
@AndrejaKo Да, это входит в «другие, более умные, более сложные способы», о которых я говорил. Также сюда включены способы пространственного разнесения MIMO для увеличения скорости передачи данных или формирования луча MIMO для подавления помех. «Объединить», я чувствовал, было немного странно включать в ответ, и я не хотел вдаваться в детали мягких решений и перегружать читателей. Добавьте собственный ответ с полным списком вариантов, если вы считаете, что это улучшит понимание ОП или других людей.
Neil_UK

@AndrejaKo Дорогие - да. Дешевые из них просто быстро переключаются между антеннами, никогда не используя больше, чем 1 за раз. Они выбирают антенну, которая работает лучше всего на данный момент, и это все еще дает большое преимущество, как описал Нейл (может быть описано как 1x2 "MIMO"). Фактически, каждый раз, когда появляется «неровный» MIMO, он просто выбирает лучшие антенны на данный момент из большого пула.
Agent_L

@ - Agent_L Не всегда, например, схема Alamouti используется с асимметричной MIMO (антенна 1 Rx) и очень интересна для очень мобильных устройств или ситуаций, когда приемные антенны могут быть немного громоздкими, но передатчик имеет хорошую инфраструктуру.
AndrejaKo

9

С двумя или более антеннами можно использовать MIMO (множественный вход, множественный выход), а также использовать разнесение, см. Эту статью .

Я не думаю, что MIMO сам по себе увеличивает диапазон или уровень сигнала. Однако Diversity использует две антенны таким образом, что сигнал направлен в определенном направлении.

Это работает, посылая немного разные сигналы на каждую антенну и посредством фазовой отмены и добавления, в некоторых местах может быть получен более сильный сигнал.

Он работает и по-другому: с двумя приемными антеннами разности фаз между сигналами используются для подавления или подавления нежелательных сигналов.

Обратите внимание, что вы сравниваете маршрутизатор с одной антенной и маршрутизатор с двумя антеннами. Вполне возможно, что двухантенный маршрутизатор также более современный и более чувствительный, чем старый маршрутизатор. Он не может посылать более сильный сигнал, хотя есть правила, которые определяют, сколько сигнала может быть отправлено маршрутизатором, независимо от того, сколько у него антенн.

Относительно шумоподавления: поскольку шум является случайным и не может быть отменен, лучше говорить о мешающих и мешающих сигналах. Понижение уровней этих сигналов действительно помогает, так как это увеличивает отношение сигнал / помеха (и, следовательно, отношение сигнал / шум, если мы называем что-то, что мы не хотим, «шум») сигнала, который вы хотите получить. Более высокое отношение сигнал / шум позволяет использовать более продвинутую схему модуляции (например, QAM 64 вместо QAM 8), поэтому битрейт может быть выше.


Спасибо за подробный ответ. Я полагаю, что из вашего ответа можно ли утверждать, что с лучшей скоростью передачи битов (с помощью сложной техники модуляции) и лучшим SNR сигналы проходят большее расстояние?
WedaPashi

Нет, это наоборот, обстоятельства (расстояние, источники помех, отражения, шум) диктуют SNR. Учитывая это ОСШ, выбран метод модуляции. Большое SNR допускает более сложную схему модуляции, приводящую к более высокой скорости передачи битов. Когда SNR плохой, Wi-Fi сокращает схему модуляции, что приводит к снижению битрейта. Таким образом, вы получаете самый большой диапазон при самой низкой скорости передачи, потому что для низкой скорости передачи данных требуется только ограниченное SNR.
Bimpelrekkie

Сигналы проходят одинаковое расстояние; техника «разнообразия» позволяет приемнику улучшить свое SNR.
pjc50

Системы MIMO могут получать более высокую выходную мощность благодаря формированию луча.
AndrejaKo

1
Только с двумя антеннами «луч» будет довольно слабым. Лучше подумать о том, чтобы иметь небольшой эллипс вместо круга вокруг антенны. Да, и «луч» всегда идет вперед и назад, когда у вас есть только одна линия антенн. Чтобы иметь реальную «направленную» мощность, вам нужно как минимум три антенны, расположенные в треугольнике с необходимыми фазовыми сдвигами.
Янка

-1

Если вы используете две одинаковые антенны, разнесение антенн поможет схеме приемника бороться с отражениями сигналов, как уже писали другие.

Но вы также можете настроить маршрутизатор так, чтобы одна антенна предназначалась исключительно для отправки, а другая для приема. Когда обычная прошивка на вашем роутере не имеет этой опции, может быть прошивка OpenWrt , которая обычно есть.

Разделение отправляющей и приемной антенн полезно, когда приемная антенна направленная. Это дает вам больший диапазон в этом единственном направлении.

Хорошо, вы можете спросить: почему нет двух направленных антенн? Поскольку при отправке вам не разрешается выходить за пределы мощности поля, поэтому, если вы используете направленную или отправляющую / отправляющую антенну, это вам не поможет, так как вам придется ослабить выходную мощность.

Итак: наличие выделенной направленной приемной антенны поможет вам сэкономить деньги, купив только одну из них вместо двух. (Конечно, другая станция нуждается в такой же настройке.)


1
Янка означает: понизить голос, если вам нужно, но объяснить, почему вы понизили голос, чтобы мы все могли чему-то научиться.
Bimpelrekkie

3
Почему вы предполагаете, что понижение голосов происходит от ОП? Я уверен, что это не так ...
Евгений Ш.

1
@ Янка: И теперь я вижу два отрицательных голоса. Я могу заверить вас, что мой возраст в детском саду не позволяет мне дважды голосовать за ответ . И я до сих пор не понизил ваш ответ.
WedaPashi

3
Но я могу вспомнить причину, по которой кто-то или двое из них отказались от вашего ответа. Я согласен с первым утверждением: вы можете настроить маршрутизатор так, чтобы одна антенна предназначалась исключительно для отправки, а другая для приема. Но это не объясняет даже немного, как это увеличивает силу сигнала.
WedaPashi

1
@AndrejaKo: Вы все еще можете сделать это на многих популярных аппаратных средствах Wi-Fi (возможно, необходимо установить OpenWRT на него). Это полезно, когда у вас две разные антенны. Одна стандартная для отправки и направленная антенна для приема. Это дает вам больший диапазон в этом единственном направлении. (И если вы спросите: почему при отправке также нет направленной антенны . Потому что вам не разрешено выходить за пределы предельной мощности поля, поэтому, если вы используете направленную антенну, это не поможет вам, как у вас ослабить выходную мощность к нему.)
Янка
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.