In che modo un router WiFi a doppia antenna funziona meglio in termini di potenza del segnale?


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Ho osservato che i router WiFi con 2 antenne hanno una copertura migliore rispetto a un router con una singola antenna. Come funziona?

Posso chiaramente capire che la seconda antenna non è sicuramente un tipo di ripetitore, o è vero?

Assolutamente correlato: in che modo avere più antenne aiuta in un router di rete

La risposta alla domanda sopra si riferisce alla cancellazione del rumore. Posso correlarlo all'efficienza in termini di qualità di ricezione, perdita di pacchetti, ecc., Ma non alla potenza del segnale.


Consiglio del professionista: se si dispone di antenne rimovibili e due cavi di riserva, provare a collegare le antenne tramite cavi ed eseguire un download continuo o un test SNR di rete variando le posizioni dell'antenna l'una rispetto all'altra. Se, come dice @Neil_UK di seguito, hai già ottime condizioni non vedrai molta differenza. Nei miei esperimenti, le condizioni peggiori che devi iniziare, migliore è il miglioramento della separazione delle antenne (di diversi metri).
Winny

Risposte:


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Nello spazio libero con un bel percorso diretto, farebbe poca differenza.

Sfortunatamente, il WiFi non funziona nello spazio libero: funziona in un complicato mare di riflessi da pareti, persone, mobili, cavi, ecc. I riflessi si sommano in fasi più o meno casuali e di volta in volta il livello del segnale può scendere abbastanza significativamente. Questo si chiama Rayleigh Fading.

Poiché la dissolvenza dipende dalle fasi relative dei percorsi del segnale, essere a solo metà della lunghezza d'onda è sufficiente per rendere completamente indipendenti le dissolvenze casuali in queste due posizioni. Se esiste una probabilità del 10% di ogni antenna con una potenza del segnale troppo bassa per il funzionamento, la probabilità che entrambe le antenne soffrano è solo dell'1%. Questo si chiama Ricezione della diversità . Il ricevitore decodifica entrambi i canali e utilizza quello con il minor numero di errori.

Esistono altri modi più intelligenti e complicati per utilizzare due antenne in ricezione e trasmissione per migliorare la potenza del segnale o la velocità dei dati, ma questa è la più facile da capire.


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In realtà, i sistemi moderni non selezionano solo il segnale più forte e più forte. Possono combinare tutti i segnali al fine di ottenere prestazioni migliori rispetto alla sola selezione del più forte. Un esempio tradizionale è il ricevitore rake .
AndrejaKo

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@AndrejaKo sì, è incluso negli "altri modi più intelligenti e complicati" a cui ho fatto riferimento. Sono inclusi anche in questi modi di diversità spaziale MIMO per aumentare la velocità dei dati, o MIMO beamforming per respingere le interferenze. "Combina" mi è sembrato un po 'waffly da includere nella risposta, e non volevo entrare nei dettagli delle decisioni deboli e sovraccaricare i lettori niave. Inserisci la tua risposta con l'elenco completo delle opzioni se ritieni che ciò aumenterebbe la comprensione del PO o degli altri.
Neil_UK,

@AndrejaKo Quelli costosi - sì. Quelli a basso costo passano rapidamente da un'antenna all'altra, non utilizzandone mai più di 1 alla volta. Prendono l'antenna che funziona meglio al momento, e offre ancora un grande vantaggio come descritto da Neil (potrebbe essere descritto come "MIMO" 1x2). In effetti, ogni volta che c'è un MIMO "irregolare" è proprio questo: raccogliere le migliori antenne per il momento da una piscina più grande.
Agent_L

@ - Agent_L Non sempre, ad esempio lo schema Alamouti viene utilizzato con MIMO asimmetrico (1 antenna Rx) ed è molto interessante per dispositivi altamente mobili o situazioni in cui le antenne di ricezione possono essere un po 'ingombranti, ma il trasmettitore ha una buona infrastruttura.
AndrejaKo

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Con due o più antenne è possibile utilizzare MIMO (ingressi multipli, uscite multiple) ma anche usare la diversità, vedi questo articolo .

Non credo che MIMO da solo aumenti la portata o la potenza del segnale. Tuttavia, Diversity fa come usa le due antenne in modo tale che il segnale sia diretto in una certa direzione.

Funziona inviando un segnale leggermente diverso a ciascuna antenna e attraverso la cancellazione di fase e l'aggiunta, in alcune posizioni può essere ricevuto un segnale più forte.

Funziona anche nell'altro modo, con due antenne riceventi le differenze di fase tra i segnali vengono utilizzate per annullare o sopprimere i segnali indesiderati.

Nota che stai confrontando un router con un'antenna con un router con due antenne. È molto probabile che il router con due antenne sia anche più moderno e sia semplicemente più sensibile del router più vecchio. Tuttavia, non può inviare un segnale più forte, ci sono regolamenti che stabiliscono la quantità di segnale che può essere inviata da un router, indipendentemente da quante antenne abbia.

Per quanto riguarda la cancellazione del rumore: poiché il rumore è casuale e non può essere cancellato, è meglio parlare di segnali di disturbo e disturbo. Abbassare i livelli di questi segnali aiuta perché aumenta il rapporto segnale-disturbo (e quindi il rapporto segnale-rumore, se chiamiamo qualcosa che non vogliamo "rumore") del segnale che vuoi ricevere. Un rapporto segnale / rumore più elevato consente di utilizzare uno schema di modulazione più avanzato (ad esempio QAM 64 anziché QAM 8) in modo che il bitrate possa essere più elevato.


Grazie per la risposta dettagliata Credo che dalla tua risposta sia valido affermare che con un bit rate migliore (attraverso una sofisticata tecnica di modulazione) e un SNR migliore i segnali percorrono una distanza maggiore?
WedaPashi,

No, è il contrario, le circostanze (distanza, interferenze, riflessi, rumore) determinano il SNR. Dato questo SNR, viene selezionata la tecnica di modulazione. Un SNR di grandi dimensioni consente uno schema di modulazione più complesso con conseguente bitrate più elevato. Quando SNR è difettoso Wifi ridimensiona lo schema di modulazione con conseguente bitrate inferiore. Quindi ottieni la gamma più ampia con il bitrate più basso perché per un bitrate basso è necessario solo un SNR limitato.
Bimpelrekkie,

I segnali percorrono la stessa distanza; la tecnica della "diversità" consente al ricevente di migliorare il suo SNR.
pjc50,

I sistemi MIMO possono ottenere una maggiore potenza di uscita grazie al beamforming.
AndrejaKo

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Con solo due antenne, il "raggio" sarebbe piuttosto debole. È meglio pensare di avere una leggera ellisse invece di un cerchio attorno all'antenna. Oh, e il "raggio" va sempre avanti e indietro quando hai solo una linea di antenne. Per avere un vero potere "direzionale", sono necessarie almeno tre antenne disposte in un triangolo con i necessari spostamenti di fase.
Janka,

-1

Se si utilizzano due antenne identiche, la diversità dell'antenna aiuterà il circuito del ricevitore a combattere i riflessi del segnale, come altri hanno già scritto.

Ma puoi anche configurare il router in modo che abbia un'antenna esclusivamente per l'invio, l'altra per la ricezione. Quando il firmware normale sul router non ha questa opzione, potrebbe esserci un firmware OpenWrt , che di solito lo fa.

Avere antenne di invio e ricezione separate è utile quando l'antenna ricevente è direzionale. Questo ti dà una portata maggiore in quella singola direzione.

Ok, potresti chiedere: perché non ne hai due antenne direzionali? Poiché durante l'invio non è consentito andare oltre il limite di potenza di campo, quindi se si utilizza un'antenna direzionale di invio o invio / ricezione, ciò non aiuta in quanto è necessario indebolire la potenza erogata ad esso.

Quindi: avere un'antenna di ricezione direzionale dedicata ti aiuta a risparmiare un po 'di denaro dovendo acquistare solo uno di quelli invece di due. (Naturalmente, l'altra stazione richiede la stessa configurazione.)


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Janka significa: downvote se devi ma spiega perché downvote in modo che tutti possiamo imparare qualcosa.
Bimpelrekkie,

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Perché stai supponendo che il downvote provenga dall'OP? Sono abbastanza sicuro che non sia ...
Eugene Sh.

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@Janka: E ora posso vedere due voti negativi. Posso assicurarti che la mia età dell'asilo non mi consente di votare due volte la risposta . E non ho ancora votato in negativo la tua risposta.
WedaPashi,

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Ma posso pensare a un motivo per cui qualcuno o loro due hanno votato in negativo la tua risposta. Sono d'accordo con la prima affermazione, è possibile impostare il router in modo che abbia un'antenna esclusivamente per l'invio, l'altra per la ricezione. Ma non spiega nemmeno leggermente in che modo aumenta la potenza del segnale.
WedaPashi,

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@AndrejaKo: puoi ancora farlo su molti hardware Wifi popolari (forse devi installare OpenWRT su di esso). È utile quando si hanno due diverse antenne. Uno standard per l'invio e un'antenna direzionale per la ricezione. Questo ti dà una portata maggiore in quella singola direzione. (E se si chiede: perché non hanno un antenna direzionale sull'invio anche . Perché non ti è permesso di andare oltre il limite di potenza di campo, quindi se si utilizza un'antenna direzionale di invio, non aiutare come si deve per indebolire la sua potenza.)
Janka
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