Приветствую всех! Сегодня мы обсудим мощность передатчика WiFi роутера. Часто при выборе роутера производители указывают два различных значения: mW и dBm. Различные производители используют разные способы обозначения. Перевести одно значение в другое довольно легко, и в интернете можно найти множество калькуляторов. В таблице ниже можно увидеть зависимость этих двух величин.
Как вы заметили, чем больше мощность в dBm, тем больше увеличение в мВт. Например, если мы увеличим мощность на 10 dBm, то и мВт вырастет в 10 раз. Но если показатель первого значения будет 20, то увеличение второго значения уже будет 100.
Здесь возникает вопрос: увеличит ли увеличение этого параметра в роутере его дальность и эффективность? Да и нет. Радиоволновой луч будет действительно лететь дальше, но это произойдет только в открытом пространстве без больших препятствий.
Именно поэтому увеличивая мощность до максимума, вы можете нарушить свою собственную сеть. Сигнал будет настолько сильным, что начнет отражаться от препятствий и создавать помехи. Он также будет создавать помехи для соседних роутеров. Если разница между мощностью приемника и передатчика будет слишком велика, это может негативно сказаться на качестве передачи данных.
Чувствительность приёмника
Уровень чувствительности напрямую влияет на качество передачи данных, а также на мощность сигнала. Проще говоря, чувствительность означает способность приемника распознавать слабые сигналы. Если уровень чувствительности низок, то приемник просто не сможет расшифровать слабый сигнал среди шумов.
Роутеру придётся отправлять сигнал повторно в результате определенных условий. Необходимо учитывать шум, естественное ослабление и ослабление от препятствий, таких как стены, металлические конструкции и зеркала, способные полностью заглушить сигнал. Чувствительность обычно обозначается в -dBm и записывается на английском языке как RX Power. Значение следует рассматривать и чем оно меньше (с отрицательным знаком), тем хуже связь. Например, -30 dBm значительно лучше, чем -85 dBm.
Некоторые могут задаться вопросом, почему здесь используется знак минус. Всё дело в том, что данная величина измеряется относительно мощности, но в отрицательном значении. Например, увеличение мощности приведет к увеличению значения чувствительности, но в отрицательной области – как на изображении ниже.
| Если вы когда-нибудь столкнетесь с таблицами чувствительности и мощности маршрутизаторов, то заметите, что при увеличении скорости передачи данных чувствительность будет возрастать. Чем выше чувствительность (с отрицательным знаком), тем качественнее связь и быстрее скорость передачи данных. Давайте рассмотрим пример таблицы ниже. |
Также отметим здесь три буквы MCS, что расшифровывается как «Modulation and Coding Scheme». Если перевести буквально, то получится: «Схема модуляции и кодирования». В общем, это один из способов увеличения скорости передачи данных, когда информационный сигнал наложен на радиоволну. Это может быть достигнуто с использованием множества антенн или более широкого канала для увеличения скорости.
Например, большинство роутеров работает на MCS 15 в соответствии со стандартом 802.11n. При этом уровень чувствительности составляет -75 дБм, а мощность — 23 дБм. Скорость передачи данных может варьироваться в зависимости от ширины канала. При ширине в 20 МГц скорость составляет 150 Мбит/сек, а при использовании ширины в 40 МГц скорость увеличивается вдвое.
Ширина канала
И вот здесь у нас появляется новое понятие — пропускная способность. Если вы когда-либо настраивали маршрутизатор, то могли заметить в разделе «Wi-Fi» такое понятие. Чаще всего на частоте 2,4 ГГц ширина одного канала составляет 20-40 МГц. Многие роутеры могут сразу работать с двумя полосами, автоматически их меняя.
Если говорить просто — пропускная способность позволяет передавать за раз определенное количество информации. Это как дорога — на однополосной дороге при постоянном движении может проехать не так много машин. Но если добавить ещё несколько полос, то поток машин будет увеличен. И здесь так же.
Возможные варианты ширины канала для частоты 5 ГГц представлены выше: 20, 40, 80, 160 МГц. Как вы уже поняли, при увеличении скорости передачи также возрастает шумность полосы. Это означает, что приёмник будет реагировать на все шумы на всех каналах, что потенциально может повлиять на скорость передачи данных.
Например, если в вашем районе множество соседей используют 2.4 ГГц, то при использовании 40 МГц канала вы можете начать получать интерференцию от их сигналов. Проблемой 2.4 ГГц является его распространенность среди пользователей и ограниченное количество доступных каналов: всего 11. При использовании 40 МГц ширины канала ваш приёмник может столкнуться с помехами от соседних каналов.
Взгляните на изображение выше, которое показывает применение 20 МГц ширины канала. При использовании 40 МГц, диапазон будет охватывать почти 6 каналов. Если соседи используют эти каналы, качество связи ухудшится, возникнут задержки, прерывания, потеря пакетов и, в конечном итоге, скорость соединения снизится.
Коэффициент усиления антенны
Коэффициент усиления антенны (КУА) не измеряется в энергетических единицах, поскольку не потребляет электроэнергию, но использует параметр dBi. Однако, увеличивая КУА, можно уменьшить радиус покрытия одного луча. Давайте рассмотрим пример с лампочкой. Когда мы включаем лампочку, свет рассеивается во все стороны.
Теперь возьмем лампочку и вставим её в фонарик, который благодаря стенкам начинает отражать свет в одну сторону. Если мы сужаем выходное отверстие, то луч будет уходить дальше, но радиус освещения будет меньше. А если отверстие уменьшить еще больше, то мы получим лазер, который сможет охватить еще большее расстояние.
Мощность всего передатчика, а именно роутера, зависит от суммы dBm и dBi. Это даст нам результат в dBm. Например, дорогие роутеры для улучшения сигнала используют несколько антенн с увеличенным коэффициентом усиления. Однако при этом снижается диапазон покрытия. Поэтому таких антенн устанавливают несколько.
Существует несколько типов:
- Всенаправленные антенны – устанавливаются на все бюджетные роутеры и имеют полный охват во всех 360 градусов;
- Секторные – такие антенны имеют узкую радиоволну под углом от 60 до 120 градусов;
- Узконаправленные – угол их распространения составляет от 3 до 8 градусов.
Обычно узконаправленные антенны применяются для создания вай-фай моста на большие расстояния, где отсутствуют препятствия, и две антенны направлены непосредственно друг на друга.
