Почему WiFi имеет меньшую дальность, чем LTE? [закрыто]

Закрыто . Этот вопрос должен быть более сфокусированным . В настоящее время он не принимает ответы.

Хотите улучшить этот вопрос? Обновите вопрос, чтобы он был сосредоточен только на одной проблеме, отредактировав этот пост .

Закрыто 2 года назад .

Может показаться странным, что мой телефон получает LTE -87 дБм и показывает 4 такта со скоростью

ЗАГРУЗИТЬ: 20 Мбит / с

СКАЧАТЬ: 13.6Mbps

Но мой WiFi показывает 1 бар на уровне -89 дБм, и я отключаюсь, как только немного отхожу, и скорости очень низкие. Почему это происходит? Это происходит со всеми моими телефонами.

wireless wifi telecommunications

— ObsessionWithElectricity
источник

Просто чтобы быть уверенным, что -89dBm - это всего лишь 67% от мощности -87dBm, что является большой разницей. Это не ответ на ваш вопрос, но стоит отметить.

— Том Карпентер

Но на -92 дБм LTE показывает полный бар на моем телефоне.

— ObsessionWithElectricity

«Бары» - это, по сути, хорошая выдумка, которая имеет очень слабую связь с фактическим приемом.

— pjc50

@ObsessionWithElectricity Нет, скорости передачи данных не имеют ничего общего с качеством соединения по WiFi.

— Мачта

Хорошо, давай, мое соединение обрывается, просто отойдя на несколько шагов от маршрутизатора. Помните, я просто хочу знать, почему у Wi-Fi плохое соединение на уровне -89 дБм, в то время как LTE кажется нормальным даже на уровне -95 дБм

— ObsessionWithElectricity

Ответы:

Как и с любым радиоприемником, если он может обрабатывать более высокую скорость передачи данных, то он обычно обременен более высокой шириной полосы РЧ, и это неизбежно означает больше принимаемого фонового шума, т.е. более широкая полоса пропускания пропускает больше шума, и, следовательно, вам требуется более высокая принимаемая мощность. уровень сигнала для работы с приличным SNR (отношение сигнал / шум).

Поэтому Wi-Fi имеет существенный недостаток, поскольку имеет более широкую полосу радиочастот, чем LTE (обычно), и требует более высокого уровня сигнала для работы с приемлемой частотой ошибок по битам (BER). Это воплощено в следующих эмпирических, но часто встречающихся отношениях.

Мощность (дБм), необходимая приемнику, составляет -154 дБм + (скорость передачи данных) $10log_{10}$

Например, если скорость передачи данных по WiFi в десять раз превышает скорость передачи данных по LTE, то для работы на одном и том же SNR необходим сигнал на 10 дБ больше. В основном, если вы удвоите ширину полосы РЧ, вы «соберете» на 3 дБ больше шума. Это означает, что WiFi обычно страдает от падения уровня сигнала (по сравнению со скоростью передачи данных LTE).

Почему WiFi имеет меньшую дальность, чем LTE?

Это связано с уравнением пропускания Фриса, но, проще говоря, вы можете думать о том же эффекте с лампочками; рассмотрите лампу на 1000 ватт и расстояние, которое вы могли бы видеть это в ночное время - вы могли бы видеть это довольно ясно с расстояния 10 км, и если вы пройдете еще 100 метров, оно не будет выглядеть значительно тусклее.

По сравнению с маленькой лампой мощностью 1 ватт, вы можете увидеть, что она светится на расстоянии 100 метров, но если вы уйдете еще на 100 метров, она будет заметно тусклее.

Существует также множество других факторов, таких как рабочая частота - WiFi может работать на более высокой несущей частоте, а уравнение передачи Фриса информирует вас о том, что с ростом частоты потери в тракте возрастают: -

Потери на (дБ) = + (F в МГц) + (D в километрах). $20log_{10}$ $20log_{10}$

Другими словами, при десятикратной частоте потери на трассе увеличиваются на 20 дБ.

— Энди ака
источник

Мой телефонный оператор находится на LTE B40 - 2300-2400 МГц. Так что я думаю, что разница в частотах невелика. Я думаю, что приемник WiFi-маршрутизаторов менее чувствителен, чем приемник BTS LTE

— ObsessionWithElectricity

Кроме того, вы не склонны устанавливать свою точку доступа WiFI на оптимальной высоте на огромной стойке, в отличие от коммерческого оборудования мобильной связи :)

— rackandboneman

Частота Wi-Fi не имеет отношения к обсуждению ширины полосы .

— pjc50

@rackandboneman: А если сделать смонтировать точку доступа Wi-Fi , как , что, достойное оборудование (с направленной антенной , как LTE, не всенаправленный как дешевые дома «маршрутизаторов») может легко достигать нескольких километров. Дальние двухточечные соединения Wi-Fi довольно распространены.

— user1686

Антенны телефона, как правило, не сильно направлены, или вы ожидаете, что ваш телефон потеряет сигнал при изменении ориентации. Базовые станции могут быть более направленными, но, как правило, они все еще являются широкой областью, потенциально выполняющей формирование луча на основе программного обеспечения.

— Мбриг,

В дополнение к ответам Энди, мощность WIFI обычно ограничена, 30 дБм в Северной Америке, более низкие уровни в большинстве стран мира. LTE обычно может передавать до 4 Вт (36 дБм), а вышки передают с гораздо более высокой мощностью.

Кроме того, LTE обладает гораздо лучшими возможностями управления сетью (автоматически находя лучший канал и скорость передачи данных), башни имеют гораздо лучшие источники синхронизации, чем WIFI (это влияет на чувствительность приемника), и башни имеют более высокую размещенную антенну (10-30 м), чем обычные WiFi роутер.

— Лиор Билия
источник

Но я слышал, что LTE передает до 200 мВт в телефонах. Для башен я не знаю. Какой правильный 4 Вт или 200 мВт?

— ObsessionWithElectricity

Я уверен, что это 200 мВт. GSM (2G) раньше был мощностью 2 Вт, но сначала его снизили до 1 Вт, а затем до 500 мВт. Время автономной работы на 4 Вт было бы ужасно. Обратите внимание, что даже GSM будет использовать эти цифры как абсолютные максимумы и динамически понижать их, где это возможно.

— MSalters

Да, это 200 мВт. Эта статья интересна: ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=7879218 - средняя мощность 95-го процентиля передач составила 4 мВт!

— pjc50

Это зависит от. Ограничение является нормативным, а не техническим. Очевидно, вы хотите использовать как можно меньше энергии. Если вы находитесь в городских условиях с множеством вышек, ваш телефон будет передавать несколько мВт. Если вы находитесь в пустыне, с ближайшей башней в 5 км от вас, ваш телефон будет передавать с максимальной мощностью.

— Лиор Билия

Сколько энергии излучает башня LTE?

— ObsessionWithElectricity

Для сравнения, это часть приемопередатчика сети LTE (от двух разных поставщиков) (антенны установлены на вышках / столбах и подключены через кабель к eNodeB), эквивалентная части антенны плюс схема приемопередатчика точки доступа Wi-Fi.

https://www.motorolasolutions.com/en_xl/products/lte-broadband-systems/broadband-systems-equipment/enhanced-node-b/rbs6101.html#tabproductinfo

https://www.scribd.com/document/204866576/RBS-6000-Spec-Sheet

ENodeB LTE может управлять сотнями пользователей (в зависимости от конфигурации) контролируемым образом. Сколько может обрабатывать точка доступа Wi-Fi ??? Вы не можете сравнить Wi-Fi с LTE. Это две совершенно разные системы, предназначенные для использования в совершенно разных сценариях.

— Strider H
источник