Всем привет! Сегодня мы поговорим о мощности передатчика WiFi роутера. Часто при выборе роутера производители могут писать два значения: мВт и дБм. Кроме того, разные производители пишут по-разному. Преобразовать одно значение в другое достаточно просто и в интернете есть множество калькуляторов. Вы можете увидеть взаимосвязь между этими двумя величинами в таблице ниже.
Как видите, чем выше мощность в дБм, тем выше коэффициент усиления в мВт. Например, если мы увеличим мощность всего на десять дБм, мВт увеличится в 10 раз. Но если показатель первого значения будет 20, то прирост второго будет уже 100.
Тут сразу возникает вопрос: если увеличить этот показатель в роутере, будет ли он бить больше и лучше? И да и нет. Дело в том, что на расстояние, которое достигнет пучок радиоволн, реально будет пролететь дальше, но это только на открытых пространствах без массивных препятствий.
Именно поэтому, если выкрутить его на полную мощность, можно повредить собственную сеть. Сигнал будет настолько сильным, что начнет частично отражаться от препятствий и мешать сам себе. Это также будет мешать соседним маршрутизаторам. Если разница мощности между приемником и передатчиком слишком велика, это может повлиять на чистоту передачи данных.
Чувствительность приёмника
Этот показатель напрямую влияет на качество связи, а также мощность. Чувствительность, говоря простым языком, это показатель, при котором приемник может расшифровать слабый сигнал. Если чувствительность низкая, приемник просто не сможет прочитать относительно слабый сигнал с шумом.
В результате маршрутизатору придется снова отправить сигнал. Здесь также необходимо учитывать шум, естественное затухание и затухание от препятствий. К ним относятся стены, металлические конструкции и зеркала, которые могут полностью заглушить сигнал. Чувствительность обычно имеет обозначение -dBm и пишется по-английски в программах — RX Power. Там надо смотреть на значение, и чем оно меньше (с учетом минуса), тем хуже связь (поскольку весь смысл этой истории в том, насколько слабым может быть сигнал на приемнике). Например, -30 дБмВт в несколько раз лучше, чем -85 дБмВт.
Некоторые могут задаться вопросом, почему здесь стоит знак минус. Дело в том, что эта величина измеряется относительно мощности, но в отрицательном значении. Например, если мы увеличим мощность, значение чувствительности увеличится, но в отрицательном направлении, как на изображении ниже.
Но если вы когда-нибудь посмотрите на таблицы чувствительности и мощности маршрутизаторов, то сможете заметить, что чувствительность будет увеличиваться с увеличением скорости передачи данных. Чем выше чувствительность (учитывая знак минус), тем лучше связь и выше скорость. Давайте посмотрим на примерную таблицу ниже.
Вы также можете заметить три буквы MCS, которые при расшифровке означают «Схема модуляции и кодирования». Если перевести дословно, получится: «Схема, закодированная с помощью модуляции». В общем, это один из вариантов увеличения скорости передачи данных, когда информационный сигнал накладывается на частоту радиоволны. В этом случае можно использовать несколько антенн или использовать более широкий канал для увеличения скорости.
Например, большинство маршрутизаторов работают с MCS 15 в стандарте 802.11n. При этом чувствительность составляет -75 дБм, а мощность 23 дБм. Скорость передачи данных может варьироваться в зависимости от ширины канала. При ширине 20 МГц скорость будет 150 Мбит/с, при использовании ширины канала 40 МГц скорость пропорционально удваивается.
Ширина канала
А вот и новая концепция: ширина канала. Если вы когда-либо настраивали роутер, то могли заметить это понятие в разделе «Wi-Fi». Чаще всего на частоте 2,4 ГГц ширина одного канала составляет 20-40 МГц, многие роутеры могут работать сразу с двумя диапазонами, переключая их автоматически.
Проще говоря, ширина канала позволяет передавать определенное количество информации за один раз. Это как шоссе: по однополосной дороге с постоянным движением может проехать не так много машин. Но если добавить еще несколько полос, это увеличит поток машин. И здесь то же самое.
Выше приведены варианты ширины канала для частоты 5 ГГц: 20, 40, 80, 160 МГц. Скорость передачи, как вы уже поняли, сильно увеличивается, но и увеличивается полосовой шум. То есть ресивер уловит все шумы на всех каналах, что может повлиять на скорость.
Например, если у вас много соседей, которые сидят на частоте 2,4 ГГц, то, используя канал 40 МГц, вы также можете принимать сигналы от них. Проблемой 2,4 ГГц является распространенность этого стандарта, так как на нем сидят практически все, а также малое количество каналов — всего 11. А при использовании ширины канала 40 МГц на приемник могут начать поступать помехи от соседних каналов
Посмотрите на изображение выше, где используется ширина канала 20 МГц, если мы используем 40 МГц, то дуга охватит почти 6 каналов. А если на этих каналах будут сидеть соседи, то связь будет хуже, будут задержки, обрывы, потеря пакетов и, как следствие, снижение скорости.
Коэффициент усиления антенны
AMC не измеряется в мощности, поскольку он не может потреблять электроэнергию, но в качестве параметра используется дБи. Но при этом, как ни странно, КУ можно увеличить за счет уменьшения радиуса охвата луча. Я буду использовать лампочку в качестве примера. Если мы включим лампочку, она рассеет свет во все стороны.
Теперь берем лампочку и вкручиваем ее в фонарик, который начинает отражать луч в одну сторону за счет стен. Если сузить выходное отверстие, то луч пойдет дальше, но радиус самого круга света будет меньше. А если сделать отверстие еще меньше, то получится лазер, способный пойти еще дальше.
Мощность всего передатчика, в нашем случае роутера, будет суммой мощности (дБм) и коэффициента усиления антенны (дБи). В итоге получаем дБм. Например, дорогие маршрутизаторы используют несколько антенн для улучшения сигнала. Каждая из этих антенн имеет повышенный коэффициент усиления. Но, как вы уже знаете, это уменьшает дальность действия. Именно поэтому существует несколько таких антенн.
Есть несколько типов:
- Всенаправленные антенны – устанавливаются на все недорогие роутеры и имеют полный радиус действия 360 градусов;
- Секторная – такие антенны имеют пучок радиоволн под углом от 60 до 120 градусов;
- Узконаправленный: угол от 3 до 8 градусов.
В большинстве случаев для построения моста Wi-Fi протяженностью в несколько километров используются конкретные цели. При этом на пути почти не должно быть препятствий, а две антенны должны быть четко направлены друг на друга.
