Wi fi уровень сигнал шум

Основы радиочастотного планирования применительно к Wi-Fi Cisco

Данная статья сфокусирована на описании основных величинах и понятиях, которые требуется знать при проектировании радиосети и настройке беспроводного оборудования Wi-Fi. Настройка оборудования и рекомендации приведены на примере точек доступа серии 1600, 2600, 3600, а так же контроллера 2504.

Частоты и каналы

Для беспроводных сетей Wi-Fi определено 2 диапазона:

Каждый диапазон имеет свои характеристики. Так, диапазон 5 ГГц имеет меньшую площадь покрытия, но при этом большую пропускную способность по сравнению с 2.4 ГГц. В разных странах есть свои ограничения на использования частотного спектра и мощность передатчика. Так появились разные регуляторные домены. Вот основные из них:

Домен	Страны	Диапазон 2.4 ГГц
FCC	Америка, Австралия, Новая Зеландия, части Азии и пр.).	11 каналов
ETSI (EMEA)	Россия, Европа, Восток, Африка, части Азии и пр.)	13 каналов (их них 3 не перекрывающихся канала: 1,6,11)
MKK	Япония	14 каналов

У производителя есть обязанность производить продукцию, подходящую под законодательство разных стран, то есть сертификацию в определенных регуляторных доменах.

В диапазоне 5 ГГц есть три поддиапазона:

1.Полоса 5150-5250 МГц имеет следующие каналы:

2. Полоса 5250-5350 МГц имеет следующие каналы:

3. Полоса 5650-5825 МГц имеет следующие каналы:

Основные термины и величины

дБ (dB). Децибел – это логарифмическое отношение сигнала к условной единице. Например, в таблице ниже происходит сравнение с 1 Вт

На вкладке WIRELESS, меню 802.11b/g/n, пункт TCP можно задать минимальную, максимальную мощность передатчика в случае если установлена автоматическая настройка мощности. А так же можно изменить параметр Power Threshold, который участвует в расчетах мощности передачи точки доступа. Параметр Power Threshold задает максимальный уровень мощности, при котором точки доступа могут слушать друг друга на пересекающихся каналах от трех точек доступа. Соответственно, мощность точки доступа будет увеличиваться до тех пор, пока не услышит соседа с мощностью, которая задана в параметре Power Threshold. Это сделано из соображений построения максимально большой зоны покрытия при оптимальном соотношения сигнал/шум.

На вкладке WIRELWSS, меню 802.11b/g/n, пункт DCA можно управлять автоматическим назначением каналов. При аккуратном планировании и не больших размерах сети можно назначить каналы вручную, на точках доступа. При больших размерах сети гораздо удобнее возложить эту задачу на контроллер. На рисунке ниже показано что авто выбор каналов происходит каждые 10 минут, а список доступных каналов: 1, 6 и 11. Не стоит забывать включать технологию CleanAir, которая будет автоматически перестраивать каналы на аппаратном уровне в случае интерференций с посторонними устройствами.

Для диапазона 5 ГГц это будет выглядеть следующим образом. Здесь так же есть возможность выбора разрешенных для использования каналов. Например, это будет актуально для OUTDOOR решений, где есть ограничения на используемые каналы. Здесть рекомендуется обратиться к законодательной базе РФ для уточнения разрешений на используемые диапазоны и каналы.

Заключение

• Увеличение мощности передатчика не всегда приведет к увеличению зоны покрытия по причине ограниченной мощности передатчика у клиента. Клиент будет видеть сеть, но не будет способен отправить пакеты точке доступа
• Установка антенны с большим коэффициентом усиления увеличит зону покрытия
• Увеличение зоны покрытия, а так же числа клиентов в ней приводит к уменьшению емкости беспроводной сети
• Увеличение емкости беспроводной сети достигается уменьшением мощности и увеличением количества точек доступа (уменьшение размеров микро сот)
• Радиус покрытия в диапазоне 5 ГГц примерно в 2 раза меньше
• Ограничение дальности соты достигается при помощи запрета использования минимальных скоростей
• Увеличение количества SSID ведет к сильному уменьшению емкости сети. Например, 8 SSID будут занимать 50% емкости сети, в то время как 2 SSID – менее 10% емкости сети. Причина в том, что вещание SSID ведется на минимальных скоростях. В связи с этим не рекомендуется создавать большое количество SSID

Источник

Карта качества сигнала Wi-Fi и отношение сигнал/шум (ОСШ)

Карта качества сигнала, или карта ОСШ, очень похожа на карту покрытия Wi-Fi (тепловую карту), однако также содержит значения шума в сигнале Wi-Fi, отображая информацию в графическом виде. Сбор информации о качестве сигнала Wi-Fi и отношении сигнал/шум (ОСШ или SNR) и генерация карт, содержащих эти данные, теперь доступны в новейшей версии программы для анализа покрытия сети Acrylic Wi-Fi Heatmaps. Отношение сигнал/шум (англ.: Signal to noise ratio (SNR или S/N) — это величина, равная текущему отношению мощности передаваемого сигнала к уровню шума для этого сигнала. Эта величина измеряется в децибелах. Данная карта качества Wi-Fi формируется в результате проведения пассивного инспектирования сети, измерения уровня сигнала Wi-Fi и интерференции Wi-Fi. Она отображает зоны с наилучшим качеством покрытия Wi-Fi, работающие оптимальным образом. Уровень сигнала ОСШ рассчитывается как разность между уровнем сигнала и уровнем шума (ОСШ = сигнал – шум). Эти значения позволяют сформировать карту качества Wi-Fi сигнала. Чем выше полученные значения, тем лучше пользовательский опыт, скорость передачи и стабильность Wi-Fi соединения. Для создания этой карты требуются измерения с использованием карт Acrylic Wi-Fi Sniffer или Airpcap NX, в режиме монитора.

Цвета карты качества Wi-Fi сигнала

Как и для тепловых карт Wi-Fi, для карты качества сигнала и ОСШ можно выбрать цветовую шкалу, которая позволит получить оптимальный визуальный результат. Для отображения результатов на выбор предлагается 11 различных цветовых шкал.
Генерируемые программой Acrylic Wi-Fi Heatmaps в автоматическом режиме отчеты для изучения покрытия Wi-Fi содержат все эти карты, включая карту качества сигнала Wi-Fi и многое другое. Почему бы не попробовать программу прямо сейчас? Полнофункциональная пробная версия действует один месяц.

Related Posts

Карта покрытия каналов Wi-Fi и наложения каналов

Источник

3. Расчет основных параметров Wi-Fi Отношение «сигнал-шум» в цифровых системах связи.

Очень важной характеристикой производительности цифровых систем связи является отношение «сигнал-шум».

Отношение «сигнал-шум» — это отношение энергии сигнала на 1 бит к плотности мощности шумов на 1 герц (). Рассмотрим сигнал, содержащий двоичные цифровые данные, передаваемые с определенной скоростью — R бит/с. Напомним, что 1 Вт = 1 Дж/с, и вычислим удельную энергию одного бита сигнала: Eb = STb (где S — мощность сигнала; Tb — время передачи одного бита). Скорость передачи данных R можно выразить в виде .Учитывая, что тепловой шум, присутствующий в полосе шириной 1 Гц, для любого устройства или проводника составляет

,

где — плотность мощности шумов в ваттах на 1 Гц полосы; k — постоянная Больцмана, k= Дж/К; T — температура в Кельвинах

(абсолютная температура), то, следовательно,

Отношение имеет большое практическое значение, поскольку скорость появления ошибочных битов является (убывающей) функцией данного отношения. При известном значении , необходимом для получения желаемого уровня ошибок, можно выбирать все прочие параметры приведенном уравнении. Следует отметить, что для сохранения требуемого значения при повышении скорости передачи данных R придется увеличивать мощность передаваемого сигнала по отношению к шуму.

Довольно часто уровень мощности шума достаточен для изменения значения одного из битов данных. Если же увеличить скорость передачи данных вдвое, биты будут «упакованы» в два раза плотнее, и тот же посторонний сигнал приведет к потере двух битов информации. Следовательно, при неизменной мощности сигнала и шума увеличение скорости передачи данных влечет за собой возрастание уровня возникновения ошибок.

Вт

Расчет зоны действия сигнала

Расчет дальности работы беспроводного канала связи

Без вывода приведем формулу расчета дальности. Она берется из инженерной

формулы расчета потерь в свободном пространстве:

FSL (Free Space Loss) — потери в свободном пространстве ( дБ ); F — центральная частота канала, на котором работает система связи ( МГц ); D — расстояние между двумя точками ( км ).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:

где — мощность передатчика; — коэффициент усиления передающей антенны; — коэффициент усиления приемной антенны; — чувствительность приемника на данной скорости; — потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта; — потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах приемного тракта.

Таблица 1. Зависимость чувствительности от скорости передачи данных

Для каждой скорости приемник имеет определенную чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 Мегабита) чувствительность наименьшая: от -90 дБмВт до -94 дБмВт. Для высоких скоростей чувствительность намного выше. В качестве примера в таблице 1. приведены несколько характеристик обычных точек доступа 802.11a,b,g. В зависимости от марки радиомодулей максимальная чувствительность может немного варьироваться. Ясно, что для разных скоростей максимальная дальность будет разной.

FSL вычисляется по формуле:

где SOM(System Operating Margin) — запас в энергетике радиосвязи (дБ).

Учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи, такие как:

• температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;
• всевозможные атмосферные явления: туман, снег, дождь;
• рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.

Параметр SOM обычно берется равным 10 дБ. Считается, что 10 -децибельный запас по усилению достаточен для инженерного расчета. Центральная частота канала F берется из таблицы 2.

Таблица 2. Вычисление центральной частоты
Канал	Центральная частота (МГц)
1	2412
2	2417
3	2422
4	2427
5	2432
6	247
7	2442
8	2447
9	2452
10	2457
11	2462
12	2467
13	2472
14	2484

В итоге получим формулу дальности связи: Расчет: характеристики: Мощность передатчиков DAP-2553: 17 дБмВт; Чувствительность DAP-2553 на скорости 54 Мбит/с: -66 дБмВт; Чувствительность DAP-3520 на скорости 6 Мбит/с: -87 дБмВт; Коэффициент усиления штатной антенны DAP-2553: 3 дБи. найдем расстояние на скорости 54 Мбит/с:17+3-(-66)-10=79 дБ возьмем 1 канал возьмем 6 канал 81м 81м найдем расстояние на скорости 6 Мбит/с:17+3-(-87)-10=97 дБ возьмем 6 канал

Источник