Perché il WiFi ha una portata più breve di LTE? [chiuso]

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Chiuso 2 anni fa .

Sembra confuso che il mio telefono riceva un segnale LTE di -87 dbm e mostri ben 4 barre con la velocità di

CARICAMENTO: 20 Mbps

SCARICA 13.6Mbps

Ma il mio WiFi mostra 1 bar a -89 dbm e mi disconnetto non appena mi allontano leggermente e le velocità sono molto basse. Perché succede? Succede con tutti i miei telefoni.

wireless wifi telecommunications

— ObsessionWithElectricity
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Giusto per essere chiari, -89dBm è solo il 67% della potenza di -87dBm, che è abbastanza una differenza. Non è la risposta alla tua domanda, ma vale la pena notare.

— Tom Carpenter,

Ma a -92 dbm LTE mostra barre piene sul mio telefono.

— ObsessionWithElectricity

I "bar" sono fondamentalmente una bella finzione che ha solo un rapporto molto lento con la ricezione effettiva.

— pjc50,

@ObsessionWithElectricity No, la velocità dei dati non ha nulla a che fare con la qualità della connessione su WiFi.

— Mast

Ok, dai, la mia connessione si interrompe semplicemente spostandosi a pochi passi dal router. Ricorda, voglio solo sapere perché il WiFi ha una scarsa connessione a -89dbm mentre LTE sembra andare bene anche a -95dbm

— ObsessionWithElectricity

Risposte:

Come con qualsiasi ricevitore radio, se è in grado di gestire una velocità di dati più elevata, di solito è gravato da una maggiore larghezza di banda RF e ciò comporta inevitabilmente più rumore di fondo ricevuto, ovvero un BW più ampio lascia entrare più rumore e, quindi, è necessario un livello di ricezione più elevato livello del segnale per funzionare con un discreto SNR (rapporto segnale rumore).

Pertanto, il WiFi presenta uno svantaggio significativo perché ha una larghezza di banda RF più ampia rispetto a LTE (normalmente) e necessita di un livello di segnale più elevato per funzionare a un discreto bit-error-rate (BER). Questo è incarnato nella seguente relazione empirica ma comunemente trovata.

La potenza (dBm) richiesta da un ricevitore è -154 dBm + (velocità dati) $10log_{10}$

Ad esempio, se la velocità dei dati WiFi è dieci volte superiore alla velocità dei dati LTE, è necessario un segnale di 10 dB in più per funzionare allo stesso SNR. Fondamentalmente se raddoppiate la larghezza di banda RF "collezionate" 3 dB di rumore in più. Ciò significa che il WiFi è di solito il primo a soffrire quando i livelli del segnale diminuiscono (rispetto alle velocità dei dati LTE).

Perché il WiFi ha una portata inferiore rispetto a LTE?

Questo è legato all'equazione di trasmissione di Friis ma, più semplicemente, puoi pensare allo stesso effetto con le lampadine; considera una lampada da 1000 watt e la distanza che potresti vedere di notte - probabilmente la vedresti abbastanza chiaramente da 10 km di distanza e, se avessi camminato per altri 100 metri, non sembrerebbe significativamente più debole.

Rispetto a una piccola lampada da 1 watt, potresti vederla illuminare a 100 metri ma, se ti allontanassi di altri 100 metri, sarebbe notevolmente più fioco.

Ci sono anche molti altri fattori come la frequenza operativa: il WiFi può funzionare a una frequenza portante più elevata e l'equazione di trasmissione Friis ti informa che all'aumentare della frequenza, la perdita del percorso aumenta: -

Perdita percorso (dB) = 32,45 + (F in MHz) + $20log_{10}$ $20log_{10}$ (D in chilometri).

In altre parole a una frequenza dieci volte maggiore, la perdita del percorso aumenta di 20 dB.

— Andy aka
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Il mio gestore telefonico è a LTE B40 - 2300-2400Mhz. Quindi immagino che non ci sia molta differenza nelle frequenze. Penso che il ricevitore di router WiFi sia meno sensibile del ricevitore di BTS di LTE

— ObsessionWithElectricity

Inoltre, non tendi ad andare a montare il tuo punto di accesso WiFI all'altezza ottimale su un enorme palo di clacson, a differenza delle apparecchiature di trasporto mobile commerciale :)

— rackandboneman

La frequenza wifi è irrilevante per una discussione sulla larghezza della banda .

— pjc50,

@rackandboneman: E se fate montare un punto di accesso Wi-Fi del genere, attrezzature decente (con un'antenna direzionale come LTE, non omnidirezionale come casa a buon mercato "router") può facilmente raggiungere diversi km. I collegamenti Wi-Fi punto-punto a lungo raggio sono piuttosto comuni.

— user1686

Dell'antenna del telefono sono in genere non fortemente direzionali, o che ci si aspetta il telefono al segnale di perdere come si è cambiato il suo orientamento. Le stazioni di base possono essere più direzionali, ma in genere sono ancora una vasta regione, potenzialmente eseguendo beamforming basato su software.

— mbrig,

oltre alle risposte di Andy, il WIFI è di solito limitato in potenza, 30dBm in Nord America, livelli più bassi nella maggior parte del mondo. LTE di solito può trasmettere fino a 4W (36dBm) e le torri trasmettono a una potenza molto più elevata.

Inoltre, LTE ha capacità di gestione della rete molto migliori (trova automaticamente il miglior canale e velocità di trasmissione dati), le torri hanno sorgenti di clock molto migliori rispetto al WIFI (questo influisce sulla sensibilità del ricevitore) e le torri hanno un'antenna posizionata più in alto (10-30 m) rispetto al comune router wifi.

— Lior Bilia
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Ma ho sentito che LTE trasmette fino a 200mW nei telefoni. Per le torri non lo so. Qual è 4 W o 200mW corretti?

— ObsessionWithElectricity

Sono abbastanza sicuro che sono 200mW. Il GSM (2G) era 2W, ma prima è stato lasciato cadere a 1W e poi a 500mW. La durata della batteria a 4W sarebbe atroce. Si noti che anche il GSM userebbe queste cifre come massimi assoluti e, se possibile, lo abbasserebbe in modo dinamico.

— MSalters,

Sì, sono 200mW. Questo documento è interessante: ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=7879218 - la potenza media del 95 ° percentile delle trasmissioni era di 4mW!

— pjc50,

Dipende da. Il limite è regolamentare, non tecnico. Ovviamente, vuoi usare il minor potere possibile. Se ti trovi in un ambiente urbano, con molte torri, assicurati che il tuo telefono trasmetterà pochi mW. Se sei fuori nel deserto, con la torre più vicina a 5 km da te, il tuo telefono trasmetterà alla massima potenza.

— Lior Bilia,

Quanto viene emessa la potenza dalla torre di LTE?

— ObsessionWithElectricity

Per fare un confronto, si tratta della parte del ricetrasmettitore di una rete LTE (di due diversi fornitori) (le antenne sono montate su torri / poli e collegate tramite cavi all'eNodoB), equivalenti alla parte dell'antenna più il circuito del ricetrasmettitore di un AP wifi.

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

Un eNodeB LTE può gestire centinaia di utenti (a seconda della configurazione) in modo controllato. Quanti può gestire un AP wifi ??? Non puoi davvero confrontare Wifi con LTE. Sono due tipi di sistema completamente diversi pensati per essere utilizzati in scenari abbastanza diversi.

— Strider H
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