Chỉ số cường độ bộ định tuyến không dây

Khi mua sắm xung quanh các bộ định tuyến không dây, tất cả chúng dường như có yêu cầu về cường độ tín hiệu "tuyệt vời" hoặc "tuyệt vời". Tất nhiên, những từ tiếp thị như vậy hoàn toàn không có gì để tôi so sánh cường độ tín hiệu của các bộ định tuyến khác nhau.

Vì vậy, các thông số kỹ thuật mà tôi nên xem xét khi so sánh các bộ định tuyến không dây để xác định cái nào có cường độ tín hiệu lớn nhất? [hoặc thậm chí là có thể?]

Ví dụ, trên "bảng dữ liệu" Linksys E1000 này, tôi nhận thấy hai thông số kỹ thuật có khả năng liên quan đến cường độ tín hiệu: RF Pwr (EIRP) in dBvà Antenna Gain in dB- ngoại trừ tôi hoàn toàn không biết hai cái đó có nghĩa gì, và chúng có thực sự phản ánh bất cứ thứ gì không.

Câu trả lời ngắn

Trong nhiều trường hợp - nếu không phải là hầu hết - không thể so sánh các thông số kỹ thuật được công bố của nhà cung cấp giữa các sản phẩm Wi-Fi tiêu dùng và xác định loại nào sẽ cung cấp cho bạn cường độ tín hiệu thô lớn nhất. Không bao giờ có thể nói cái nào sẽ cung cấp cho bạn phạm vi tốt nhất hoặc hiệu suất ở phạm vi chỉ bằng cách đọc bảng thông số. Thay vào đó, bạn nên tìm kiếm các đánh giá chuyên nghiệp trong đó tỷ lệ so với phạm vi (hiệu suất ở các phạm vi khác nhau) được đo lường cẩn thận bởi một chuyên gia.

Cường độ tín hiệu

Khó khăn trong việc so sánh các thông số kỹ thuật ngay cả đối với cường độ tín hiệu thô là nhiều nhà cung cấp không công bố bất kỳ phép đo liên quan đến cường độ tín hiệu nào cả. Tôi vừa truy cập các trang web về D-Link, Netgear và TRENDnet và không thể tìm thấy bất kỳ thông tin năng lượng vô tuyến nào trên các tờ đặc tả mà tôi đã kiểm tra một số bộ định tuyến Wi-Fi mới nhất và lớn nhất của họ. Trong số các nhà cung cấp mà làm bố một số thông tin, các nhà cung cấp khác nhau thường xuất bản các loại thông tin khác nhau liên quan đến cường độ tín hiệu, và các thông tin mà họ cung cấp cho không phải lúc nào cũng so sánh trực tiếp.

Ví dụ, tất cả những gì Apple nói về bộ định tuyến Wi-Fi AirPort Extreme 802.11n (Đồng thời Dual-Band II) hiện tại của họ là "Công suất đầu ra vô tuyến: 20 dBm (danh nghĩa)". 20 dBm có nghĩa là 100 milliwatts (mW). Nhưng "công suất đầu ra vô tuyến" có thể là thước đo cường độ tín hiệu ở đầu nối ăng ten bên trong thiết bị. Điều này không cho bạn biết ăng-ten và ăng-ten dẫn đến ảnh hưởng đến công suất đầu ra như thế nào, hoặc công suất 100mW đó được phân chia như thế nào giữa nhiều chuỗi vô tuyến vốn có trong 802.11n hoặc công suất thay đổi trên mỗi băng tần hoặc kênh (và công suất thường không thay đổi trên mỗi băng tần và kênh do các yêu cầu quy định và đặc điểm ăng ten).

Vì vậy, không có bất kỳ thông tin ăng-ten nào từ Apple, bạn hoàn toàn không thể so sánh nó với ví dụ bạn đã đưa ra về Cisco-Linksys E1000, chỉ cung cấp cho bạn những con số sau:

RF Pwr (EIRP) tính bằng dBm: 17,5 dBm  
Anten tăng theo dBi: 1,5 dBi  

"RF Pwr" là "Công suất tần số vô tuyến", có thể khiến bạn nghĩ rằng đó là loại đo lường tương tự như "công suất đầu ra vô tuyến" của Apple, nhưng sau đó Linksys đủ điều kiện với "(EIRP)". EIRP là một phép đo có tính đến ăng ten và ăng ten dẫn.

Ngoài ra: EIRP và các vấn đề cơ bản về RF khác

EIRP là viết tắt của năng lượng bức xạ đẳng hướng tương đương . Để hiểu EIRP trước tiên bạn phải hiểu một số điều về ăng-ten và tăng hướng:

• Một đẳng hướng ăng ten là một ăng-ten giả tỏa sức mạnh không kém trong tất cả các hướng; một ăng ten có "mô hình bao phủ" ba chiều là một hình cầu hoàn hảo.
• Có lẽ không thể tạo ra một ăng-ten đẳng hướng thực sự, và hầu hết thời gian bạn không muốn có một cái nào. Bạn thường muốn một ăng-ten tập trung sức mạnh của nó theo một hướng.
• Một ăng ten tập trung sức mạnh của nó theo các hướng nhất định được gọi là ăng ten định hướng .
• Việc đo mức độ của ăng ten định hướng giúp tăng cường độ tín hiệu theo hướng dự định, so với ăng ten đẳng hướng giả định, được gọi là mức tăng hướng của nó .
• Độ tăng hướng được đo bằng decibel so với anten đẳng hướng, hoặc dBi.
• "Omnidirectional" không phải là từ đồng nghĩa với đẳng hướng. Anten đa hướng cố gắng tập trung sức mạnh trong một đĩa 2D chứ không phải là một quả cầu đẳng hướng 3D. Hãy nghĩ về squishing một quả bóng nước giữa hai cuốn sách. Một quả bóng nước chưa hoàn thành có dạng hình cầu, giống như mô hình phủ sóng của ăng ten đẳng hướng. Nhưng khi bạn squish nó giữa hai cuốn sách, nó sẽ trải dài theo mọi hướng (2D) và do đó trở nên kém gọn hơn về tổng thể. Số lượng nó trải dài dọc theo mặt phẳng 2D đó là mức tăng hướng của ăng ten hai hướng "omni".
• Decibel là một thang đo logarit để đo tỷ lệ. Cứ 3 dB là gấp đôi. Các tỷ lệ thường liên quan đến một giá trị tham chiếu và giá trị tham chiếu được biểu thị trong chữ cái sau "dB". Vì vậy, "dBi" là decibel so với anten đẳng hướng và dBm là decibel so với 1 milliwatt. 0 dBm là 1mW. DBm dương là bội số của milliwatt và dBm âm là phân số của milliwatt.

Khi bạn muốn đo mức năng lượng mà hệ thống vô tuyến phát ra theo hướng tốt nhất của ăng-ten, bạn so sánh nó với mức năng lượng bạn sẽ phải cung cấp cho ăng-ten đẳng hướng để khiến nó phát ra cùng một công suất theo hướng đó. Đây là Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương, hay EIRP.

... bây giờ trở lại so sánh

Ăng-ten của Linksys E1000 chỉ đạt mức tăng 1,5 dBi, có nghĩa là nó khá gần với đẳng hướng, có lẽ là tốt cho bộ định tuyến không dây gia đình. Một ăng ten đa hướng tốt có thể có mức tăng 6 dBi trong một mặt phẳng, điều này có thể rất tốt cho một ngôi nhà một tầng, nhưng sẽ không bao phủ tầng hầm hoặc tầng 2 rất tốt khi được định hướng theo chiều ngang trên tầng một trong một ngôi nhà nhiều tầng.

Nếu bạn lấy EIRP của E1000 là 17,5 dBm và trừ đi 1,5 dB của mức tăng hướng mà ăng-ten mang lại cho bạn, bạn có thể hình công suất đầu ra danh nghĩa của radio là khoảng 16 hoặc 17 dBm (giả sử cáp ăng-ten bên trong ăn trong khoảng 0-1 dBm công suất vô tuyến).

Vì vậy, công suất vô tuyến 16-17 dBm của E1000 sẽ có cường độ tín hiệu trong ứng dụng của bạn ít hơn 20 dBm của AirPort Extreme? Chà, chúng tôi thực sự không biết, vì chúng tôi không biết có bao nhiêu tín hiệu cáp ăng-ten và ăng-ten của AirPort Extreme, hoặc bao nhiêu tín hiệu đó được tập trung theo hướng không quan trọng đối với bạn khi bạn đưa ra ở đâu ' Sẽ định vị bộ định tuyến trong nhà của bạn và khách hàng của bạn đang ở đâu.

Ngay cả khi bạn cho rằng, vì lý do tranh luận, ăng-ten của AirPort Extreme sẽ giống như của Linksys, bạn vẫn phải xem cường độ tín hiệu chỉ là một thành phần trong phạm vi và phạm vi hiệu suất. Độ nhạy của máy thu và sàn tạp âm cũng là những thành phần lớn và các nhà cung cấp hiếm khi công bố thông số kỹ thuật của họ cho điều đó. Một số bộ đàm Wi-Fi rất nhạy với các tín hiệu nhỏ đến -95 dBm (chúng ta đang nói chuyện ở đây), trong khi các loại khác không phá vỡ -90 dBm. Tôi đã thấy các bộ định tuyến Wi-Fi được thiết kế kém hoặc lắp ráp kém / được kiểm tra kém với các nguồn nhiễu RF bên trong hộp cao tới -85 dBm, do đó, bất kể độ nhạy của máy thu, nó sẽ không thể nhận được tín hiệu thấp hơn hơn -85 dBm.

Huyền thoại nhộn nhịp

Có rất nhiều huyền thoại và thông tin sai lệch về cường độ tín hiệu của sản phẩm Wi-Fi và phạm vi ngoài kia, một số trong đó đã được lặp lại trong các Câu trả lời khác cho Câu hỏi của bạn. Tôi muốn dành một chút thời gian để phá vỡ một số huyền thoại ở đây.

1. Không phải tất cả các bộ định tuyến Wi-Fi có cùng công suất hoặc phạm vi đầu ra. Thực sự có sự khác biệt đáng kể về công suất đầu ra vô tuyến, và thiết kế ăng-ten, độ nhạy của máy thu và sàn tạp âm, và mọi thứ khác đi vào phạm vi và hiệu suất ở phạm vi. Tất nhiên, nếu bạn có một hệ thống máy khách không dây tệ hại ở đầu kia của liên kết, thì sự tệ hại có thể che giấu rất nhiều sự tuyệt vời của một bộ định tuyến tuyệt vời.

2. FCC không quy định công suất đầu ra "mặc định", chỉ là mức tối đa. Và tối đa là 1 watt (1000 mW).

3. Bạn sẽ nghĩ rằng mọi nhà cung cấp sẽ thiết kế các sản phẩm để vượt qua giới hạn đó, nhưng điều đó cũng không xảy ra. Hóa ra thật khó để tạo ra một bộ khuếch đại công suất tốt (PA) có thể đạt tới 1000 mW mà không làm biến dạng tín hiệu đến mức người nhận không thể giải mã các gói. Các nhà cung cấp không muốn tự định giá ngoài thị trường, vì vậy họ không có xu hướng tạo ra các thiết kế với PA siêu đắt có thể đạt đến các mức công suất đó mà không làm hỏng tín hiệu một cách vô vọng. Ngoài ra, không quan trọng bộ định tuyến Wi-Fi của bạn có thể kêu to đến mức nào và có thể nghe thấy được nếu máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh Wi-Fi của bạn không thể hét đủ lớn để nghe ở cùng một khoảng cách. Và hầu hết máy tính xách tay và điện thoại thông minh không thể đốt cháy toàn bộ năng lượng trên mạng mà không phá hủy thời lượng pin.

Cập nhật, cuối năm 2014: Trong 3,5 năm kể từ khi tôi viết bài này, các PA công suất cao và LNA chất lượng cao (Bộ khuếch đại tiếng ồn thấp làm tăng mức tăng nhận được cho AP) đã bắt kịp. Nếu bạn mua AP dành cho người tiêu dùng hàng đầu, (lúc này có nghĩa là AP 802.11ac hỗ trợ 3 luồng không gian trở lên), có lẽ bạn đang mua một sản phẩm có PA công suất cao cho phép nó va chạm lên chống lại các giới hạn quy định mà không bóp méo. Điều này không chỉ thay đổi những gì tôi đã nói ở trên trong # 3, mà còn thay đổi những gì có thể được coi là xếp hạng sức mạnh Tx phổ biến cho các AP ở # 4 bên dưới. Với PA công suất cao, các AP 30dBm (== 1000mW == 1 watt) ngày càng phổ biến.

4. Có người nói mặc định cho hầu hết các bộ định tuyến là 9 mW, điều này là vô nghĩa. 20 mW là khoảng thấp nhất tôi từng thấy và 32-100 mW (15-20 dBm) là phổ biến. Thông số kỹ thuật chúng tôi tìm thấy cho E1000 và AirPort Extreme chứng thực điều này.

Rõ ràng, Công suất và tần số ăng-ten RF (tần số vô tuyến) có liên quan đến mức độ "to" của tín hiệu RF khi nó rời khỏi bộ định tuyến.

Trong thực tế, những con số này có thể có nghĩa là bên cạnh không có gì, vì một vài lý do.

Đầu tiên, từ quan điểm kỹ thuật, đầu ra RF chỉ bằng 1/4 câu chuyện ... Độ nhạy nhận cũng rất quan trọng (có ích gì nếu bộ định tuyến của bạn có thể nói, nhưng không thể nghe?). Và khả năng truyền và nhận của thẻ không dây trong máy tính / máy tính xách tay của bạn cũng rất quan trọng.

Lý do quan trọng hơn khiến công suất truyền tải không phải là thước đo rất hữu ích của bộ định tuyến là có các giới hạn pháp lý rất nghiêm ngặt (được đặt tại Hoa Kỳ và các cơ quan quản lý khác ở nơi khác) ngay cả trên các tần số không được cấp phép được sử dụng bởi các mạng không dây, để tránh can thiệp vào người khác sử dụng Wifi trong cùng khu vực.

Nói chung (có thể luôn luôn) mọi nhà sản xuất bộ định tuyến sẽ phát sóng ở giới hạn pháp lý cao nhất - làm bất cứ điều gì ít hơn sẽ khiến bộ định tuyến của họ dường như ít hữu ích hơn, vì vậy họ sẽ không bán được nhiều.

Vì vậy, nhìn vào cường độ tín hiệu RF thuần túy có lẽ là một sự lãng phí thời gian.

Những gì có nhiều khả năng ảnh hưởng đến phạm vi có thể sử dụng của bạn là hình thức 802.11 bạn sử dụng. 802.11n được quảng cáo là nhanh hơn nhiều (và trong trường hợp phù hợp), nhưng nói chung có phạm vi ngắn hơn nhiều - vì những lý do mà tôi không hiểu đầy đủ, và dù sao cũng hơi lạc đề về câu hỏi này .

Theo nguyên tắc chung, tốc độ truyền mạng của bạn càng chậm, phạm vi bạn sẽ có càng lớn. Ở một mức độ lớn, bộ định tuyến và thẻ wifi của bạn sẽ tự động đàm phán tốc độ nhanh nhất có thể, vì vậy bạn phải luôn có được sự kết hợp tốc độ / phạm vi tốt nhất tại bất kỳ thời điểm nào. Bạn có thể cải thiện tình trạng này bằng cách cho phép bộ định tuyến của bạn sử dụng càng nhiều hương vị 802.11 càng tốt - tức là bằng cách cho phép b và g, và không buộc nó sử dụng g. Tôi ước tôi biết nhiều hơn về 802.11 để tôi có thể cung cấp cho bạn thông tin cụ thể hơn ở đây.

Tôi đã có rất nhiều bộ định tuyến trong ngày của mình và chứng khoán chúng đều tương đương với cường độ tín hiệu được cung cấp cho các ăng ten bằng nhau. Tôi nghĩ rằng công suất truyền mặc định theo quy định của FCC là khoảng 9 mw, và điều đó cũng tương tự đối với tất cả các bộ định tuyến. Như đã nói, ăng-ten tạo ra sự khác biệt rất lớn, vì vậy hãy chắc chắn rằng bạn có được một bộ định tuyến với ăng-ten có thể tháo rời. Điều khác (và quan trọng nhất theo ý kiến ​​của tôi) là nếu bộ định tuyến có khả năng chạy phần sụn của bên thứ ba. Tôi không mua bộ định tuyến trừ khi nó có khả năng chạy DD-WRT. Với DD-WRT, bạn có thể tăng công suất truyền lên tới 251 mw nếu muốn, mặc dù đi quá 70 mw thường không làm được gì nhiều ngoại trừ tạo ra méo tín hiệu.

Với DD-WRT vào một trường học cũ Linksys WRT-54g và tăng 24dbi Yagi ăng ten Tôi có một kết nối không dây dài 2 dặm mà mang lại cho tôi 9Mbps tốc độ truyền dẫn. Kết nối không dây này là nguồn internet của tôi trong 5 năm qua.