W jaki sposób router WiFi z dwiema antenami działa lepiej pod względem siły sygnału?

Zauważyłem, że routery WiFi z 2 antenami mają lepszy zasięg niż router z jedną anteną. Jak to działa?

Mogę wyraźnie stwierdzić, że druga antena zdecydowanie nie jest wzmacniaczem, czy tak?

Bezwzględnie powiązane: W jaki sposób posiadanie większej liczby anten pomaga routerowi sieciowemu

Odpowiedź w powyższym pytaniu mówi o eliminacji hałasu. Mogę to skorelować z wydajnością pod względem jakości odbioru, utraty pakietów itp., Ale nie z siłą sygnału.

antenna wifi

— WedaPashi
źródło

Wskazówka: jeśli masz zapasowe anteny i dwa kable zapasowe, spróbuj podłączyć anteny za pomocą kabli i uruchom ciągły test pobierania lub SNR sieci, zmieniając wzajemnie pozycje anteny. Jeśli, jak mówi @Neil_UK poniżej, masz już bardzo dobre warunki, nie zobaczysz żadnej różnicy. W moich eksperymentach, im gorsze warunki musisz zacząć, tym lepsza poprawa separacji anten (o kilka metrów).

— winny

Odpowiedzi:

W wolnej przestrzeni z ładną bezpośrednią ścieżką nie miałoby to większego znaczenia.

Niestety WiFi nie działa w wolnej przestrzeni: działa w skomplikowanym morzu odbić od ścian, ludzi, mebli, okablowania itp. Odbicia łączą się w mniej lub bardziej przypadkowych fazach, a od czasu do czasu poziom sygnału może spaść całkiem znacząco. Nazywa się to zanikaniem Rayleigha.

Ponieważ zanikanie zależy od względnych faz ścieżek sygnałowych, bycie w odległości zaledwie połowy długości fali wystarcza, aby przypadkowe zanikanie w tych dwóch pozycjach było całkowicie niezależne. Jeśli istnieje 10% szansa na to, że każda antena ma zbyt małą siłę sygnału do działania, szansa na cierpienie obu anten wynosi zaledwie 1%. To się nazywa odbiór różnorodności . Odbiornik dekoduje oba kanały i wykorzystuje ten z najmniejszą liczbą błędów.

Istnieją inne, sprytniejsze, bardziej skomplikowane sposoby wykorzystania dwóch anten do odbioru i transmisji w celu poprawy siły sygnału lub szybkości przesyłania danych, ale ta jest najłatwiejsza do zrozumienia.

— Neil_UK
źródło

W rzeczywistości nowoczesne systemy nie tylko wybierają najsilniejszy i najsilniejszy sygnał. Mogą łączyć wszystkie sygnały, aby uzyskać lepszą wydajność niż tylko wybranie najsilniejszego. Tradycyjnym przykładem jest odbiornik prowizji .

— AndrejaKo,

@AndrejaKo tak, to jest uwzględnione w „innych, mądrzejszych, bardziej skomplikowanych sposobach”, o których mówiłem. Obejmują one również sposoby różnorodności przestrzennej MIMO w celu zwiększenia szybkości transmisji danych lub kształtowania wiązki MIMO w celu odrzucenia zakłóceń. „Połączyć” czułem, że trochę głupio jest dołączyć do odpowiedzi, i nie chciałem wchodzić w szczegóły miękkich decyzji i przeciążać nowych czytelników. Podaj własną odpowiedź z pełną listą opcji, jeśli uważasz, że zwiększy to zrozumienie PO lub innych osób.

— Neil_UK,

@AndrejaKo Drogi - tak. Tanie po prostu szybko przełączają się między antenami, nigdy nie używając więcej niż 1 na raz. Wybierają antenę, która w tej chwili działa najlepiej, i nadal daje dużą przewagę, jak opisał Neil (można by ją opisać jako 1x2 „MIMO”). W rzeczywistości za każdym razem, gdy pojawia się „nierównomierny” MIMO, po prostu wybiera najlepsze anteny na chwilę z większej puli.

— Agent_L

@ - Agent_L Nie zawsze, na przykład schemat Alamouti jest używany z asymetrycznym MIMO (antena 1 Rx) i jest bardzo interesujący dla wysoce mobilnych urządzeń lub sytuacji, w których anteny odbiorcze mogą być nieco nieporęczne, ale nadajnik ma dobrą infrastrukturę.

— AndrejaKo

W przypadku dwóch lub więcej anten można używać MIMO (wiele wejść, wiele wyjść), ale także korzystać z różnorodności, zobacz ten artykuł .

Nie sądzę, że MIMO samo w sobie zwiększa zasięg lub siłę sygnału. Jednak różnorodność robi, ponieważ wykorzystuje dwie anteny w taki sposób, że sygnał jest skierowany w określonym kierunku.

Działa to poprzez wysłanie nieco innego sygnału do każdej anteny oraz poprzez anulowanie fazy i dodanie, w niektórych miejscach można odebrać silniejszy sygnał.

Działa również w inny sposób, z dwiema antenami odbiorczymi różnice faz między sygnałami służą do eliminacji lub tłumienia niepożądanych sygnałów.

Pamiętaj, że porównujesz router z jedną anteną i router z dwiema antenami. Bardzo możliwe, że router z dwiema antenami jest również bardziej nowoczesny i jest po prostu bardziej czuły niż starszy router. Nie może jednak wysłać silniejszego sygnału, istnieją przepisy, które określają, ile sygnału może wysłać router, bez względu na to, ile ma anten.

Jeśli chodzi o eliminację szumów: ponieważ szum jest przypadkowy i nie można go anulować, lepiej mówić o zakłóceniach i zakłóceniach. Obniżenie poziomów tych sygnałów pomaga, ponieważ zwiększa to stosunek sygnału do zakłócenia (a tym samym stosunek sygnału do szumu, jeśli nazywamy coś, czego nie chcemy „szumem”) sygnału, który chcemy odbierać. Wyższy stosunek sygnału do szumu pozwala na zastosowanie bardziej zaawansowanego schematu modulacji (na przykład QAM 64 zamiast QAM 8), aby bitrate mógł być wyższy.

— Bimpelrekkie
źródło

Dziękuję za szczegółową odpowiedź. Uważam zatem, że na podstawie Twojej odpowiedzi można stwierdzić, że przy lepszej przepływności (poprzez zaawansowaną technikę modulacji) i lepszym współczynniku SNR sygnały przemieszczają się na większą odległość?

— WedaPashi,

Nie, jest odwrotnie, okoliczności (odległość, przeszkody, odbicia, hałas) decydują o SNR. Biorąc pod uwagę ten współczynnik SNR, wybrano technikę modulacji. Duży współczynnik SNR pozwala na bardziej złożony schemat modulacji, co skutkuje wyższą przepływnością. Gdy SNR jest zły, Wi-Fi przeskakuje schemat modulacji, co skutkuje niższą przepływnością. Otrzymujesz więc największy zakres przy najniższej przepływności, ponieważ dla niskiej przepływności potrzebna jest tylko ograniczona wartość SNR.

— Bimpelrekkie

Sygnały pokonują tę samą odległość; technika „różnorodności” pozwala odbiornikowi poprawić SNR.

— pjc50,

Systemy MIMO mogą uzyskać wyższą moc wyjściową dzięki kształtowaniu wiązki.

— AndrejaKo,

Przy tylko dwóch antenach „wiązka” byłaby raczej słaba. Lepiej pomyśleć o niewielkiej elipsie zamiast okręgu wokół anteny. Aha, i „wiązka” zawsze idzie zarówno do przodu, jak i do tyłu, gdy masz tylko jedną linię anten. Aby mieć prawdziwą moc „kierunkową”, potrzebujesz co najmniej trzech anten ułożonych w trójkąt z wymaganymi przesunięciami faz.

— Janka

-1

Jeśli użyjesz dwóch identycznych anten, różnorodność anten pomoże walczyć z odbiciami sygnału w obwodzie odbiornika, jak już napisali inni.

Ale możesz również skonfigurować router, aby miał jedną antenę wyłącznie do wysyłania, a drugą do odbierania. Jeśli zwykłe oprogramowanie układowe routera nie ma tej opcji, może być to oprogramowanie układowe OpenWrt , co zwykle ma miejsce.

Oddzielne anteny nadawczo-odbiorcze są przydatne, gdy antena odbiorcza jest anteną kierunkową. To daje większy zasięg w jednym kierunku.

Ok, możesz zapytać: dlaczego nie masz dwóch anten kierunkowych? Ponieważ podczas wysyłania nie wolno przekraczać limitu mocy pola, więc jeśli używasz anteny kierunkowej wysyłającej lub wysyłającej / odbierającej, nie pomaga to, ponieważ musisz osłabić jej moc wyjściową.

Tak więc: posiadanie dedykowanej kierunkowej anteny odbiorczej pomaga zaoszczędzić trochę pieniędzy, ponieważ wystarczy kupić jedną z nich zamiast dwóch. (Oczywiście druga stacja wymaga tej samej konfiguracji.)

— Janka
źródło

Janka oznacza: Głosuj, jeśli musisz, ale wyjaśnij, dlaczego głosujesz, abyśmy wszyscy mogli się czegoś nauczyć.

— Bimpelrekkie

Dlaczego zakładasz, że opinia pochodzi z PO? Jestem prawie pewien, że to nie ...

— Eugene Sh.

@Janka: I teraz widzę dwa głosy w dół. Zapewniam cię, że mój wiek przedszkolny nie pozwala mi dwukrotnie głosować na odpowiedź . I wciąż nie głosowałem za odrzuceniem twojej odpowiedzi.

— WedaPashi,

Ale mogę wymyślić powód, dla którego ktoś lub dwoje z nich głosowało za odrzuceniem twojej odpowiedzi. Zgadzam się z pierwszym stwierdzeniem: Możesz skonfigurować router, aby miał jedną antenę wyłącznie do wysyłania, a drugą do odbierania. Ale to nie wyjaśnia nawet nieznacznie, jak to zwiększa siłę sygnału.

— WedaPashi,

@AndrejaKo: Nadal możesz to zrobić na wielu popularnych urządzeniach Wi-Fi (być może trzeba na nim zainstalować OpenWRT). Jest to przydatne, gdy masz dwie różne anteny. Jeden standardowy do wysyłania i antena kierunkowa do odbioru. To daje większy zasięg w jednym kierunku. (A jeśli zapytać: dlaczego nie masz antenę kierunkową na wysyłanie również . Ponieważ nie mogą wykraczać poza ograniczenia mocy pola, więc jeśli użyć anteny kierunkowej wysyłania, to nie pomoże Ci, jak masz osłabić moc wyjściową).

— Janka