Я выпускник CS, но, к моему стыду, очень ограниченные знания в области электротехники и особенно теории антенн.
Насколько я понимаю, RSSI определяет качество того, как измеритель «слышит» измеряемый объект. Шум определяет условия окружающей среды, которые влияют на измеритель. А SNR - это просто насколько RSSI лучше, чем Noise. Эта теория (при условии, что я понял основы) поднимает только один вопрос:
- Как это возможно для одного фиксированного измерителя, чтобы определить и RSSI и шум?
Теперь немного практики. Допустим, измеритель - это встроенный в Macbook Air встроенный инструмент беспроводной диагностики. И измеряемый объект - мой WiFi роутер. Наблюдаемые значения составляют -60 дБм для RSSI и -92 дБм для шума. Следовательно, SNR составляет 32 дБ. То, что я полностью не могу понять, это:
- Почему оба значения отрицательны и измеряются в дБм ?
Насколько я понимаю, -60 дБм означает 10 -9 Вт, а -92 дБм означает 10 -12 Вт. Но кто излучает эту мощность? Может быть, эта теория представляет шум как еще одну «антенну»? Но почему тогда его стоимость так мала? Или я здесь скучаю по некоторым ключевым моментам? Я буду благодарен за интуитивное объяснение этого материала.
Они негативные, потому что они действительно маленькие. Шкала дБ представляет собой логарифмическую шкалу с 0 дБм, отнесенной к 1 мВт. Отрицательные значения меньше, а положительные значения больше. Как вы сказали, -60 дБм - 1 нановатт, а -90 дБм - 1 пиковатт. Я на самом деле не уверен, где измерение шума исходит от руки. Радиоприемник действительно генерирует некоторый шум внутри, что не позволяет ему принимать произвольно малый сигнал только из-за особенностей его конструкции. Он содержит много электронов, подпрыгивающих вокруг и создающих шум, и он не сидит на абсолютном нуле, поэтому все вокруг колеблется и генерирует тепловой шум. Подумайте, насколько маленький 1 пиковатт. Это в 100 триллионов раз меньше вашей стандартной 100-ваттной лампочки.
Возможно, что коэффициент шума каким-то образом представляет уровень сигнала на соседних каналах. Вы заметили, что значение шума вообще меняется, или оно всегда -92 дБм? Если он установлен на уровне -92 дБм, то это будет считаться минимальным уровнем шума приемника, и он не сможет принимать сигналы, которые не имеют достаточного запаса выше минимального уровня шума. В этом случае уровень шума не измеряется, это просто характеристика приемника.
Если значение шума меняется, то это, вероятно, измерение шума в канале, когда ни одна из радиостанций Wi-Fi не передает. В системе Wi-Fi все узлы в сети передают на одной частоте в общем канале. Когда ни один узел не передает, приемник может измерить уровень сигнала в канале для измерения фонового шума окружающей среды. Шум в полосе может быть вызван другими сетями Wi-Fi, устройствами Bluetooth, ZigBee, микроволновыми печами, работающими на частоте 2,4 ГГц и т. Д.
источник
Работа, которую Фриис проделал над созданием простой формулы для принимаемой мощности, основывается на предположении о расстоянии - все ставки отключены, если передатчик и приемник находятся вблизи. Это называется ближним полем и стандартным уравнением:
..... не работает близко, потому что вы на самом деле не измеряете (или не принимаете) настоящую электромагнитную волну - у вас будет поле E и поле H со всеми видами нечетных фазовых углов друг к другу, и вы на самом деле будет загружать передающую антенну. В дальнем поле (на расстоянии нескольких волн) вы получите что-то вроде этого:
Как только вы окажетесь в дальнем поле, электромагнитные волны с четвертью расстояния удваиваются. Итак, добавив ваши числа в уравнение (где F в МГц, а D в километрах), мы получим это на 300 м: -
потеря связи = 32,45 + 20log (2450 для Wi-Fi) + 20log (0,3) = 32,45 дБ + 67,8 дБ -10,5 дБ = 89,75 дБ.
Это потеря канала в свободном пространстве, и, как грубый ориентир, люди, как правило, прибавляют 30 дБ к этой цифре, чтобы учесть запас на замирание, давая вам потерю канала в 119,8 дБ. Ваши антенны немного украдены, чтобы снизить их до 116 дБ, а ваша мощность передачи + 30 дБм означает, что на 300 м вы можете ожидать: -
86dBm.
Если скорость передачи данных составляет 10 Мбит / с, то ваша минимальная мощность приемника составляет -154 дБм + 70 дБм = 84 дБм, что довольно близко, я бы сказал. Возможно, вы захотите повторить вычисления на (скажем) 2,45 м (10 длин волн), чтобы увидеть, начинают ли цифры совпадать.
Смотрите также мои ответы на них: -
Как узнать (или оценить) дальность действия трансивера?
Рассчитать расстояние от RSSI
Дальняя (~ 15 км) беспроводная связь с низкой скоростью передачи данных в горных условиях (без LOS)
источник