Jump to content
Калькуляторы

20-10-5 МГц Гуру Wi-Fi, help! Возможные преимущества узкой полосы Wi-Fi

Читал на сайте посты весьма образованных людей, помогите разобраться, пожалуйста!

Во многих современных устройствах Wi-Fi реализованы режимы работы с полосой 10 и 5 МГц. Хочу понять, есть ли реальный выигрыш при их использовании?

В некоторых постах я видел объяснение в возрастании спектральной плотности сигнала, что дает увеличение излучаемой мощности в 2 и 4 раза

соответственно. Но это утверждение сомнительно, т. к., предположим, сузив полосу до 12 кГц стандартного узкополосного канала мощность должна возрасти на более чем 30 dB, т. е. в 1000 раз! А если оставить одну несущую, то мощность будет вообще бесконечной!

Другое объяснение в увеличении чувствительности приемника, с чем я полностью согласен. Уменьшение полосы пропускания в два раза даст уменьшение шума в два раза. Соответственно возрастает соотношение сигнал/шум, а с ним и предельная чувствительность.

Реализовать узкополосную передачу проблем не составит никаких - чистая математика, тем более что информационный поток изначально избыточен - для совместной работы многих устройств на одних и тех же частотах. А вот для сужения полосы по приему нужно иметь переключаемые полосовые фильтры, чем, я думаю, в дешевых устройствах Ubiquiti и Senao и не пахнет. В этом случае при переходе к узкой полосе будет происходить только ухудшение соотношения сигнал/шум и снижение помехозащищенности. Но я допускаю и возможность некой математической фильтрации сигнала (не силен в высшей математике).

Так миф это или реальность, или единственная выгода - размещение ТД плотнее друг к другу?

Знатоки схемотехники, стандартов и ПО Wi-Fi, откликнитесь! Где я заблуждаюсь?

 

Заранее спасибо за все ответы.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

всё верно говориш по теории и математики. мы если ставим на тиках 20 мгц то сигнал 65, а если 5 мгц то сигнал там около 45 дби, но на показателях скорости на которой линк запустился соответственно на 10 мгц канал делиться пополам, а на 5 мгц на 4 делиться - это так показует сразу и тик сразу, и прокачка падает...потому юзать эти полосы нужно нужно наверно уже когда вообще некуда деваться!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Рылся на разных форумах, ясности в этот вопрос не внес никто. Пришлось самому пошевелить мозгами.

Я исходил из предположения, что мощность сигнала Wi-Fi равна мощности немодулированной несущей и равна суммарной мощности всех спектральных составляющих промодулированной несущей в полосе 20 МГц. Также я предположил отсутствие переключаемых фильтров с полосами 10 и 5 МГц. Если фиксированную мощность несущей "размазать" модуляцией по широкой или по узкой полосе, суммарная (полезная) мощность на входе детектора приемника с фиксированной широкой полосой не изменится (если кусок масла размазать по хлебу, масла меньше не станет :-)). Не изменится и мощность шумов. Так что соотношение сигнал/шум при переходе на узкие полосы не меняется (при отсутствии узкополосных фильтров), а с учетом выигрыша от математической обработки более широкополосного сигнала даже ухудшается. Не улучшется и пороговая чувствительность.

 

"Фокус" с улучшением уровня сигнала при переходе на узкие полосы можно объяснить примитивностью измерителя уровня сигнала. Скорее всего он выполнен по схеме пикового амплитудного детектора и откалиброван для стандартного шумоподобного сигнала Wi-Fi в полосе 20 МГц. Естественно, когда на его вход попадает узкополосный шумоподобный сигнал той же мощности, он измеряет его пиковый уровень и выдает в RSSI завышенное значение (масло на хлебе собрали в кучку :-)).

Более плотное размещение устройств Wi-Fi тоже сомнительно, т. к. сигнал соседних ТД будет попадать в полосы пропускания приемников. Значит, резко упадет соотношение сигнал/шум, а с ним и скорость подключения.

 

Таким образом, узкополосные каналы на дешевых железках - понты, блеф и единственная польза от них - невидимость для стандартных Wi-Fi устройств.

Или я не прав?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Рылся на разных форумах, ясности в этот вопрос не внес никто. Пришлось самому пошевелить мозгами.

Я исходил из предположения, что мощность сигнала Wi-Fi равна мощности немодулированной несущей и равна суммарной мощности всех спектральных составляющих промодулированной несущей в полосе 20 МГц. Также я предположил отсутствие переключаемых фильтров с полосами 10 и 5 МГц. Если фиксированную мощность несущей "размазать" модуляцией по широкой или по узкой полосе, суммарная (полезная) мощность на входе детектора приемника с фиксированной широкой полосой не изменится (если кусок масла размазать по хлебу, масла меньше не станет :-)). Не изменится и мощность шумов. Так что соотношение сигнал/шум при переходе на узкие полосы не меняется (при отсутствии узкополосных фильтров), а с учетом выигрыша от математической обработки более широкополосного сигнала даже ухудшается. Не улучшется и пороговая чувствительность.

Если говорить обратно, то с расширением спектра, отношение сигнал/шум увеличивается. Мало того, учитывая теорию, увеличивается оно в второй степени. к сведению радиолокаторы используют ширину спектра в несколько ггц, при работе на несущей 22 или 48 Ггц, и пока устройств, чтоб прийти и загрушить радиолокатор не созданно.

на практике wifi-wimax второй степени пока не реализованно, и иногда попадаются девайсы в следствии брака, работающие в в узкополосном режиме (20/10 мгц) лучше, чем в широкой полосе. но таких устройств еденицы, и как правило они после 2-3 месяцев работы перестают вообще работать.

 

Таким образом, узкополосные каналы на дешевых железках - понты, блеф и единственная польза от них - невидимость для стандартных Wi-Fi устройств.

Или я не прав?

в какой то степени да, узкополосные сигналы позволяют ставить несколько баз в какой то районе, и при этом имея небольшие скорости, не "расползаться" по всему спектру.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Скорее всего он выполнен по схеме пикового амплитудного детектора и откалиброван для стандартного шумоподобного сигнала Wi-Fi в полосе 20 МГц. Естественно, когда на его вход попадает узкополосный шумоподобный сигнал той же мощности, он измеряет его пиковый уровень и выдает в RSSI завышенное значение (масло на хлебе собрали в кучку :-)).

Абсолютно верно, как и на дешовых SOHO DVB-S устройствах. Поэтому ориентироваться по попугаям которые выдают эти железяки можно только для первичной настройки и в отсутствии приборов. Если приборов нет то после первичной настройки обязательно подкрутить ещё раз всё ориентируясь по пропускной способности и числу ошибок в канале не обращая внимания на попугаи.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Рылся на разных форумах, ясности в этот вопрос не внес никто. Пришлось самому пошевелить мозгами.

Я исходил из предположения, что мощность сигнала Wi-Fi равна мощности немодулированной несущей и равна суммарной мощности всех спектральных составляющих промодулированной несущей в полосе 20 МГц. Также я предположил отсутствие переключаемых фильтров с полосами 10 и 5 МГц. Если фиксированную мощность несущей "размазать" модуляцией по широкой или по узкой полосе, суммарная (полезная) мощность на входе детектора приемника с фиксированной широкой полосой не изменится (если кусок масла размазать по хлебу, масла меньше не станет :-)). Не изменится и мощность шумов. Так что соотношение сигнал/шум при переходе на узкие полосы не меняется (при отсутствии узкополосных фильтров), а с учетом выигрыша от математической обработки более широкополосного сигнала даже ухудшается. Не улучшется и пороговая чувствительность.

 

"Фокус" с улучшением уровня сигнала при переходе на узкие полосы можно объяснить примитивностью измерителя уровня сигнала. Скорее всего он выполнен по схеме пикового амплитудного детектора и откалиброван для стандартного шумоподобного сигнала Wi-Fi в полосе 20 МГц. Естественно, когда на его вход попадает узкополосный шумоподобный сигнал той же мощности, он измеряет его пиковый уровень и выдает в RSSI завышенное значение (масло на хлебе собрали в кучку :-)).

Более плотное размещение устройств Wi-Fi тоже сомнительно, т. к. сигнал соседних ТД будет попадать в полосы пропускания приемников. Значит, резко упадет соотношение сигнал/шум, а с ним и скорость подключения.

 

Таким образом, узкополосные каналы на дешевых железках - понты, блеф и единственная польза от них - невидимость для стандартных Wi-Fi устройств.

Или я не прав?

Интересную тему Вы подняли, попробую не согласится с Вашим утверждением на счет блефа.

И так, что мы имеем на практике: при уменьшении полосы на передающем устройстве в два раза, на приемном количество попугаев измеряющих RSSI уменьшается где-то на 3.

Тут я так понимаю возражений нет?

Померял Bullet2HP - во всех трех полосах я намерял примерно одинаковую мощность ~(29-30)dbm, что соответсвует заявленной.

На сколько я понимаю анализатор спектра измеряет мощность как интеграл огибающей спектра.

Полоса сигнала в OFDM уменьшается за счет уменьшения количества несущих, т.е. в 10 МГц сигнале их не 52 а 26(допустим), но сумарная мощность сигнала при этом не изменяется.

Таким образом можно предположить что каждая несущая в сигнале передается с вдвое большей мощностью?

 

 

 

SCREN026.GIF

SCREN027.GIF

Share this post


Link to post
Share on other sites

очень много игрался с полосами 20-10-5

на "столе" было, чем ниже полоса тем больше "дальнобойность" удавалось получить устойчивую связь на 5мгц, на полосе 20 точки даже друг друга не видели. Пробовал разное оборудование, самое рабочее было ББ, наносы в связи с приметивностью ВЧ тракта а-ля 2100 ниже 20мгц применять не рекомендуется идет очень много ошибок и линк разваливается, у МТиков -зависит от карточки но ниже 10 лучше не ставить.

А вот на практике оказалось все по другому, ствили ББ сектор на 10мгц, сигнал у всех клиентов увеличился, но больше чем РСИИ 85дбм, работать стало невозможно из-за кол-ва ошибок, точки были без магика и думаю, что проблема с генераторами, поэтому вернули обратно на 20

ИТОГО: В теории если стоит БС и куча секторов, то лучше использовать ниже полосу, например 10, для дальнобойности и меньше занимать эфир, а из практики на сегодня нет из не дорогого оборудования, что могло бы стабильно работать на узких полосах

Пробовал даже 10Мгц на ДССС ставить, где вроде как "магик" проблема менее заметна

Share this post


Link to post
Share on other sites
а из практики на сегодня нет из не дорогого оборудования, что могло бы стабильно работать на узких полосах
+5.

Узкие полосы хоть много где есть, но корректно не работают.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сегодня перечитывал похожий топик на ubnt, наткнулся на ссылку, которую раньше пропустил:

http://www.sss-mag.com/ebn0.html. На этой страничке объясняется методика вычисления и измерения отношения сигнал/шум в цифровых системах передачи. Сам я родом из аналога :-), поэтому долго смотрел на все это(цитата) "стеклянными глазами", слегка врубился, вкратце изложу суть.

Там пишут, что мерой отношения сигнал/шум в цифре служит отношение (мощность, затраченная на передачу 1 бита)/(спектральная плотность шума) или Eb/N0. Этот параметр жестко привязан к количеству ошибок в канале(BER), т. е. характеризует надежность связи.

Так, думаю, мощность осталась прежней, число бит уменьшилось в 4 раза при сужении полосы с 20 до 5 МГц, значит мощность на бит возросла в 4 раза. Затем смотрю на спектральную плотность шума и ничего не могу понять - раз ширина канала осталась прежней, значит и мощность шумов в канале, деленная на ширину канала не изменилась. Но чувствую, что собака где-то зарыта.

Только потом понял, что брать надо интегральную мощность шумов широкого канала, а делить на ширину того жалкого кусочка спектра, где кучкуются полезные биты. И все встало на свои места.

Мощность на бит возрастает в 4 раза, но и мощность шума на бит тоже вырастает в 4 раза, значит приведенный к биту сигнал/шум не меняется, число ошибок в канале остается прежним, падает только скорость. Это в случае отсутствия узкополосного фильтра.

Если фильтр есть, то мощность шума на бит не возрастает, отношение Eb/N0 вырастает в 4 раза, т. е. мы имеем выигрыш по надежности связи в 6 dB, но и скорость падает в 4 раза. Так что преимущество тоже сомнительное. Лучше перейти на 802.11b, все-таки его для вояк разрабатывали, или увеличить энергетику линка. Вот и все.

 

Спасибо всем за помощь, мозги просветлели, на душе стало спокойней.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сегодня перечитывал похожий топик на ubnt, наткнулся на ссылку, которую раньше пропустил:

http://www.sss-mag.com/ebn0.html. На этой страничке объясняется методика вычисления и измерения отношения сигнал/шум в цифровых системах передачи. Сам я родом из аналога :-), поэтому долго смотрел на все это(цитата) "стеклянными глазами", слегка врубился, вкратце изложу суть.

Там пишут, что мерой отношения сигнал/шум в цифре служит отношение (мощность, затраченная на передачу 1 бита)/(спектральная плотность шума) или Eb/N0. Этот параметр жестко привязан к количеству ошибок в канале(BER), т. е. характеризует надежность связи.

Так, думаю, мощность осталась прежней, число бит уменьшилось в 4 раза при сужении полосы с 20 до 5 МГц, значит мощность на бит возросла в 4 раза. Затем смотрю на спектральную плотность шума и ничего не могу понять - раз ширина канала осталась прежней, значит и мощность шумов в канале, деленная на ширину канала не изменилась. Но чувствую, что собака где-то зарыта.

Только потом понял, что брать надо интегральную мощность шумов широкого канала, а делить на ширину того жалкого кусочка спектра, где кучкуются полезные биты. И все встало на свои места.

Мощность на бит возрастает в 4 раза, но и мощность шума на бит тоже вырастает в 4 раза, значит приведенный к биту сигнал/шум не меняется, число ошибок в канале остается прежним, падает только скорость. Это в случае отсутствия узкополосного фильтра.

Если фильтр есть, то мощность шума на бит не возрастает, отношение Eb/N0 вырастает в 4 раза, т. е. мы имеем выигрыш по надежности связи в 6 dB, но и скорость падает в 4 раза. Так что преимущество тоже сомнительное. Лучше перейти на 802.11b, все-таки его для вояк разрабатывали, или увеличить энергетику линка. Вот и все.

 

Спасибо всем за помощь, мозги просветлели, на душе стало спокойней.

Eb/NO тут нет, оно из спутниковых систем, тут есть понятие SNR.

Смена на 802.11b, приведет к смене модуляции, на обыкновенный QPSK, а этой модуляции для стабильной работы требуется не высокий Eb/NO ака SNR. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Просто это понятие помогло мне понять суть. А цифра - она и в Африке цифра :-).

В отношении модуляции, если быть точнее, в 802.11b используется DBPSK и DQPSK, где буковка D многого стоит. Раз модуляция дифференциальная или относительная, снижается требования к точности фазовой синхронизации передатчика и приемника, значит в условиях сильных шумов связь будет стабильнее. Плюс максимальная избыточность сигнала при обработке сигнала DSSS на скоростях 1 и 2 мбит дает возможность даже при значительном поражении спектра помехой держать более - менее стабильный линк.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this