Innehållsförteckning
- Wi-Fi-grundläggande
Ja det gör det. Nedladdningshastigheter beror på den mottagna signaleffekten, som sjunker som den omvända kvadraten på avståndet i ledigt utrymme.
Ibland blir din Wi-Fi-hastighet otroligt långsam, med nedladdningar inte någonstans nära de hastigheter som utlovats i ditt prenumerationspaket. Du flyttar från ditt sovrum till salongen, där routern sitter, i hopp om en förbättring av nedladdningshastigheten. Som tur är ser du en ökning av nedladdningshastigheten så fort du kommer in i rummet, vilket naturligtvis får dig att undra hur avståndet från routern påverkar din internethastighet.
För att svara på den här frågan är det viktigt att förstå hur Wi-Fi fungerar.
Grundläggande Wi-Fi
Wireless Fidelity (Wi-Fi) är en uppsättning trådlösa nätverksprotokoll (en uppsättning av regler som gör att elektroniska enheter kan kommunicera problemfritt med varandra trådlöst) som ansluter enheter i ett lokalt område genom
radiovågor
till internet. Radiovågor är
elektromagnetiska vågor
, som ligger i frekvensbandet 3 kHz – 300 GHz. Wi-Fi använder endast 2,4 GHz- och 5 GHz-banden. Detta innebär att Wi-Fi-radiovågor oscillerar (ändrar polarisationsriktningen) 2,4 x 10
9 – 5 x 10
9 gånger per sekund när du rör dig med ljusets hastighet, vilket är 3 x 106 km/s.
Radiovågor ligger vid den längre våglängden (lägre frekvensen) änden av det elektromagnetiska spektrumet. (Fotokredit: VectorMine/Shutterstock)
Grunderna i radiovågor
Radiovågor, som alla EM-vågor, upplever en förlust i signalstyrka med tillryggalagd sträcka. Detta kallas
dämpning.
Dämpning är den viktigaste faktorn för att bestämma räckvidden för en Wi-Fi-router. Inomhus- och utomhusmiljöer orsakar signaldämpning på grund av en kombination av spridning, reflektion, interferens och vägförlust.
Spridning av signaler
Våglängden på 2,4 GHz är 12,5 cm, medan den för 5 GHz är 6 cm. Föremål av liknande storlek med oregelbundna ytor, som dörrar, skåp, väggar, etc. sprider Wi-Fi-signaler, vilket resulterar i att en svagare signal kommer till mottagaren. Det resulterar också i en minskning av vågens energi, eftersom en del energi går förlorad till de blockerande partiklarna under kollisioner och sedan omvandlas till värme.
Reflektion av signaler Förlust av signalväg inomhus
Reflexionen av radiovågor från metallytor orsakar en förändring av utbredningsriktningen, såväl som en fasförskjutning (en “fas” beskriver ungefär den tid det tar för en våg att färdas en våglängd). När två vågor med olika faser överlagras sker en omfördelning av energi, så att det finns områden med mycket låg energitäthet och områden med mycket hög energitäthet. Detta kallas
interference
. Störningar ändrar den ursprungliga signalen, vilket innebär att mottagarantennen inte kan ta upp den.
Störningar förstör den ursprungliga vågformen och omfördelar energi som är olik den ursprungliga distributionen. (Fotokredit: magnetix/Shutterstock)
Banförlust av signal
Vägförlust avser dämpningen av en radiosignal på grund av avståndet mellan källan och mottagaren. Det finns flera vägförlustmodeller som simulerar den allmänna miljön för driften av Wi-Fi. Den enklaste modellen är den där det bara finns en sändare och en mottagare placerade en bit ifrån varandra i ledigt utrymme (vanligtvis luft). Det finns inga fysiska hinder som kan orsaka reflektion eller spridning.
Fris transmissionsformel ger ström på den mottagande antennen (
Pr
),
var,
Pt
= Ström vid sändningsantennen
Gt
: Förstärkning av sändarantennen (tar hänsyn till emissionsriktningen och omvandlingen av den elektriska ingången till EM-våg)
Gr : Förstärkning av mottagarantennen (tar hänsyn till riktningen för signalåtertagning val och omvandling av EM-vågen tillbaka till elektrisk utgång)
= våglängd
D
= Avstånd mellan sändare och mottagare
Enligt ovanstående ekvation sjunker effekten vid mottagaren som den omvända kvadraten på avståndet, dvs. dubbla avståndet fyrdubblar effekten förlust. Detta gör det tydligt att det är ganska ofördelaktigt att vara längre bort från Wi-Fi-routern för att ladda ner filer, eftersom signalstyrkan (mätt med effekt) sjunker ganska mycket.
Vi går vidare från Friis Transmission, låt oss ta en titt på några verkliga modeller.
Förlust av signalväg inomhusInomhusmodellen simulerar miljöer som ett sovrum, där vägförlust endast beror på avståndet mellan källan och mottagare och allmänna hinder som dörrar, hörn, fönster, etc. Blockering av signaler på grund av små hinder kallas
log-normal shadowing. Det uppskattas med hjälp av följande statistiska modell:
var,
Pr(d)
= Effekt mottagen vid mottagaren på avstånd
d
från källan
Statistiskt medelvärde av signalstyrkan på ett avstånd d från källan mätt från flera experiment
Pro
= Signalstyrka vid
d
=
1 m (mätt med en decibelmätare)
X
= Gaussisk slumpvariabel
= Standardavvikelse för Gaussisk distribution
Notera att x-axeln är logaritmisk. Kurvan för signalstyrka som funktion av avstånd är alltså en rät linje. Utomhusvägsförlust av signal
Förlust av vågor i utomhusmiljöer uppskattas med samma ekvation som används för inomhus miljöer genom att införa dämpningen på grund av väggar. Detta simulerar miljöer som offentliga Wi-Fi-platser i parker, offentliga torg, etc.
Här,
W
= Vägg Dämpningsfaktor
De andra relevanta termerna är desamma som för inomhusmodellen.
Modell för loggavståndsförlust för Wi-Fi utomhus. Väggar absorberar radiovågor och minskar signaleffekten avsevärt.
Domen
Det är alltså uppenbart att styrkan hos en Wi-Fi-signal sjunker exponentiellt ( exponent 2) med avstånd. Generellt sänder routrar med en effekt på 100mW vid 2,4 GHz. En bra signal indikeras av fyllda staplar längst upp på skärmen. Att flytta sig längre bort resulterar i en minskning av den effekt som tas emot vid enheten, betecknad med tomma staplar, som också indikerar dålig signalkvalitet. Sammanfattningsvis, avstånd påverkar nedladdningshastigheter och uppladdningshastigheter, så mys vid routern om du inte har råd med någon fördröjning!
Referenser
NASA.gov LEDNINGSINFORMATIONSSYSTEM Karlsruhe Institute of Technology Stanford University KONCEPTBERÄKNING ,,,
,
,,,,
,
,
,
,
,,
,,
,
,,
,,
,,
,
,,
,
Related Posts
Inomhusmodellen simulerar miljöer som ett sovrum, där vägförlust endast beror på avståndet mellan källan och mottagare och allmänna hinder som dörrar, hörn, fönster, etc. Blockering av signaler på grund av små hinder kallas
log-normal shadowing. Det uppskattas med hjälp av följande statistiska modell:
var,
Pr(d)
= Effekt mottagen vid mottagaren på avstånd
d
från källan
Statistiskt medelvärde av signalstyrkan på ett avstånd d från källan mätt från flera experiment
Pro
= Signalstyrka vid
d
=
1 m (mätt med en decibelmätare)
X
= Gaussisk slumpvariabel
= Standardavvikelse för Gaussisk distribution
Notera att x-axeln är logaritmisk. Kurvan för signalstyrka som funktion av avstånd är alltså en rät linje.
Utomhusvägsförlust av signal
Förlust av vågor i utomhusmiljöer uppskattas med samma ekvation som används för inomhus miljöer genom att införa dämpningen på grund av väggar. Detta simulerar miljöer som offentliga Wi-Fi-platser i parker, offentliga torg, etc.
Här,
W
= Vägg Dämpningsfaktor
De andra relevanta termerna är desamma som för inomhusmodellen.
Modell för loggavståndsförlust för Wi-Fi utomhus. Väggar absorberar radiovågor och minskar signaleffekten avsevärt.
Domen
Det är alltså uppenbart att styrkan hos en Wi-Fi-signal sjunker exponentiellt ( exponent 2) med avstånd. Generellt sänder routrar med en effekt på 100mW vid 2,4 GHz. En bra signal indikeras av fyllda staplar längst upp på skärmen. Att flytta sig längre bort resulterar i en minskning av den effekt som tas emot vid enheten, betecknad med tomma staplar, som också indikerar dålig signalkvalitet. Sammanfattningsvis, avstånd påverkar nedladdningshastigheter och uppladdningshastigheter, så mys vid routern om du inte har råd med någon fördröjning!
Referenser
,,,
,
,,,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
,,
,
,,
,
