În acest articol vom vorbi despre modul în care se face calculul pentru intervalul de propagare a semnalului Wi-Fi în interior, fără utilizarea nici unui software, în principiu. A explicat în detaliu ce model de propagare a semnalului radio și cum să-l folosească pentru a calcula distanța de propagare a semnalului radio.
Uneori este necesar să se estimeze chiar și aproximativ intervalul de funcționare a echipamentelor wireless. Această evaluare poate fi necesară și la domiciliu, atunci când aveți nevoie pentru a înțelege în cazul în care linia de acțiune a punctului de acces, iar în cazul proiectării unei rețele de birou mic, atunci când administratorul atotputernic sistem ar trebui să spună seful cât de multe dispozitive poate fi necesar să la birou oriunde „a fost Wi -Fi“.
Se pare ca totul este simplu, aveți nevoie pentru a calcula cât de departe va acoperi un semnal (unde electromagnetice) de la antena de punct de acces. Dar caracteristica distinctivă de calcul a amortizarii undelor electromagnetice în spațiu liber de atenuarea în cablu este că respectivul cablu este de obicei bine protejat, iar obiectele terțe părți pot apărea în spațiul liber, sau în sine (spațiu) este din timp în timp se poate schimba electrice sale proprietăți. Mai mult decât atât, din cauza interferențelor și de difracție a direcției de propagare a undei radio a undei electromagnetice și condițiile de furnizare de energie poate fi modificată în mod repetat într-o mai mică și o parte mai mare a calea undei de la emițător la receptor.
În acest caz, dacă este necesar, pentru a determina atenuarea semnalului în cadrul ansamblului de cablu, este adesea suficient să se cunoască atenuarea pe unitatea de lungime a cablului și a pierderii sale conectori (cablu). Astfel, formula de calcul a atenuării totale în acest caz poate arata destul de simplu:
unde: Pk - atenuarea pe conectorul (e);
Pn - atenuarea specifică în cablu;
L - lungimea cablului.
Dacă luăm în considerare spațiul liber, apoi prezice ce nivel de semnale electromagnetice de la punctele de acces Wi-Fi va fi în locul locația abonatului este extrem de problematică. În situația actuală, înainte de proiectarea rețelei Wi-Fi a construi harta planificată electromagnetice folosind diferite sisteme de software și hardware. Prin software complexe includ, cum ar fi: TamoGraphSiteSurvey, Sondaj AirMagnet / Planner, site survey companie de planificare Toolot Ekahau etc. De exemplu, în figura de mai jos arată apariția proiectului într-unul din programele enumerate ..
În centrul acestor programe este nucleul matematic, construit pe baza așa-numitele modele de propagare de radio (modele de pierdere a semnalului radio). Unele dintre ele sunt folosite și mai complexe de model electrodinamice.
Model de calcul al pierderilor de radio Wi-Fi
RF model de calcul pierderea semnalului permite evaluarea atenuarea undei electromagnetice emise de adaptor Wi-Fi, cu numărul și tipurile de obstacole în calea semnalului. Acest articol discută despre modelele de propagare utilizate pentru a calcula nivelul semnalului în interiorul clădirilor. Modelele care vor fi discutate, și există o mare varietate de modificări. În articol cu cele mai simple, care pot fi utilizate chiar și în domeniul fără matematică avansate.
Înainte de a începe luarea în considerare a diferitelor modele de propagare radio, observăm că, în condiții ideale (fără obstacole în calea de semnal, și nici reflexii multiple ale semnalului) pentru a estima puterea semnalului în orice punct din spațiul liber (spațiu liber - FS) este posibilă prin așa-numita formula Friis:
în care: - coeficientul emițător câștigul antenei;
- câștig coeficient de antenă receptor;
- metru lungime de undă;
- distanța dintre contoarele receptor și emițător.
Figura 1 este un grafic al AFM atenuare cu creșterea distanței semnalului Wi-Fi la un canal de frecvență primă (frecvența centrală 2437 MHz) într-un interval de 2,4 GHz - curba albastru și 5GHz - curba roșie. Astfel, au fost asumate cuceririle primirea și transmiterea de antene să fie unitate.
Figura 1 - atenuarea semnalului Wi-Fi cu creșterea distanței
De obicei, cele mai multe modele de valoare pierdere de propagare este utilizată în headspace ca bază, și se adaugă la acesta variabile care introduc o amortizare suplimentară în funcție de tipul de obstacole și proprietățile lor electrice. Astfel de modele includ, de exemplu, O pantă și Log-distanță. În plus, sunt standardizate de modelul pierdere a Uniunii Internaționale a Telecomunicațiilor - ITU-R 1238. Aceste pierderi modele aparțin clasei de modele empirice ale statice, adică, să le folosească, o descriere generală a tipului de activitate (tipul de cameră). Aceste pierderi de model cu decodificare variabilelor membre ale acestora indicate în formulele (3 - 5).
unde: d - distanța în metri peste care amortizarea se face evaluarea;
Pierderea Lfs- la o distanță de metri D0;
Coeficientul n funcție de numărul și materiale obstacole.
în cazul în care: - variabilă aleatoare normală măsurată în dB, are o deviație standard. dB.
unde: d> 1, m distanta peste care se face estimarea atenuare;
f - frecvența canalului central Wi-Fi, MHz;
semnal de factor N pierdere nivel cu distanta;
Lf (n) - semnalul backoff atunci când trece prin perete (podea);
- numărul de pereți (etaje) între primirea și antenele de transmisie.
În continuare mai multe detalii, luați în considerare un model de ITU-R 1238, este aplicabil pentru determinarea unei game de comunicare, și să compare rezultatele calculelor cu rezultate experimentale. La ce valori mai mari formule iau variabile N, n, detaliu pictat direct în recomandarea ITU-R P. 1238-5 intitulată „metode de date de propagare și de predicție pentru planificarea sistemelor de radiocomunicații interioare și rețelele locale de radio într-o frecvență 900 MHz - 100 GHz „(volum - 19 pagini). Pentru experiment, care va avea loc sub valorile variabilelor sunt selectate din recomandare. În situații diferite, variabile pot avea valori diferite, și pentru a enumera toate cazurile posibile ar trebui să fie plasate în articolul de cel puțin 10 pagini ale documentului de 19.
Din păcate, aceste modele nu iau în considerare efectul asupra punctului de acces (sau mai degrabă pe val ei electromagnetice radiate) echipamente terțe părți, care funcționează în același interval de frecvență. Prin urmare, toate calculele sunt făcute pe baza faptului că dispozitivul este doar în jurul valorii de o raza de ea (echipament) acțiunea. După cum arată practica calcule, în cazul în care o rază de raza auditivă a punctului de acces este de 20-30 de dispozitive fără fir, intervalul de funcționare este redus cu 15-20%. Dar este necesar să se aibă în vedere faptul că această cifră este foarte aproximativă, iar în multe situații pot apărea în diferite moduri, pentru foarte mult depinde de puterea semnalului care vine pe aparat, iar pe echipamentele din jur funcționează pe o frecvență.
Compararea rezultatelor experimentale cu modelul ITU-R 1238
Sarcina: set de punct de acces Wi-Fi funcționează în gama de frecvențe de 5 GHz. Dispozitivul de recepție (laptop) este setat la șase puncte, dintre care aranjament schematic este prezentat în figura 2, și înregistrează puterea de transmisie. Selecția de măsurare aranjament de puncte este făcută astfel încât să se minimizeze efectul efectelor de propagare multipath la nivelul semnalului recepționat. Se presupune că maximele de a primi și de modele de antena de transmitere orientate unul spre celălalt.
Pentru semnalul backoff banda considerată atunci când trece prin perete pentru tipul nostru problema - LLn calculat ca LFN = 15 = 4 (n-1) .Such o cale pentru punctele 1-3 Lf (n) = 15. pentru 4-6 Lf (n) = 19 (Tabelul 3 recomandări ITU-R R. 1238-5) puncte. Coeficientul N, utilizată pentru calculul pierderilor de transmisie să ia în interior până la 30 (Tabelul 2 recomandări ITU-R R. 1238-5). Având în vedere sarcinile geometriei selectate, fading nu vor fi luate în considerare.
Rezultatele de calcul în 6 puncte cu formula ITU-R sunt rezumate în Tabelul 1, iar distanța până la fiecare punct de măsurare a router Wi-Fi este prezentat în figura 3.
Figura 3 - distanța de la punctul de acces la punctul de măsurare
Rezultatele obținute pentru o reprezentare mai vizuală prezentată în figura 4.
Figura 4 - Rezultatele calculelor și măsurătorilor
Cea mai mică diferență între datele experimentale și calculate observate la punctele de măsurare 1 și 4. Acest lucru se datorează faptului că semnalul trece prin obstacole (și acest caz, un perete) de-a lungul calea cea mai scurtă. În schimb, la punctele 2,3 și 5,6 semnal bo pierde cea mai mare parte a energiei trecerea prin obstacole pe o cale mai lungă. Acest efect nu este reprezentat în este utilizat modelul de propagare a semnalului, ceea ce conduce la o creștere a diferenței dintre datele calculate și experimentale.
concluzie
Astfel, în această lucrare a fost prezentată într-un exemplu de realizare practică a aplicării unui model standardizat pentru calcularea amortizare semnal Wi-Fi în interiorul clădirii. Aceasta și alte modele va ajuta destul de repede, fără utilizarea de software specializat, pentru a estima numărul de echipamente necesare pentru birou. Desigur, această abordare nu este un substitut pentru calitatea calculelor de proiectare în produse software specializate, dar permite ceea ce se numește „Orient“, trebuie doar să ia în considerare geometria clădirii pentru a obține mai multe rezultate corecte.