В этой статье описаны необходимые формулы для расчета дальности работы wi-fi сети в зависимости от мощности передатчика и усиления антенны.
Без вывода приведем формулу расчета дальности. Она берется из инженерной формулы расчета потерь в свободном пространстве:
FSL (Free Space Loss) — потери в свободном пространстве (дБ); F- центральная частота канала, на котором работает система связи (МГц); D — расстояние между двумя точками (км).
FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:
(1.3)
где 
— мощность передатчика; 
- коэффициент усиления передающей антенны; 
— коэффициент усиления приемной антенны; 
— чувствительность приемника на данной скорости; 
— потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта; 
— потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах приемного тракта.
Таблица 1.1. Зависимость чувствительности от скорости передачи данных
| Скорость | Чувствительность |
|---|---|
| 54 Мбит/с | -66 дБмВт |
| 48 Мбит/с | -71 дБмВт |
| 36 Мбит/с | -76 дБмВт |
| 24 Мбит/с | -80 дБмВт |
| 18 Мбит/с | -83 дБмВт |
| 12 Мбит/с | -85 дБмВт |
| 9 Мбит/с | -86 дБмВт |
| 6 Мбит/с | -87 дБмВт |
Для каждой скорости приемник имеет определенную чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 Мегабита) чувствительность наименьшая: от -90 дБмВт до -94 дБмВт. Для высоких скоростей чувствительность намного выше. В качестве примера в таблице 1.1 приведены несколько характеристик обычных точек доступа 802.11a,b,g.
В зависимости от марки радиомодулей максимальная чувствительность может немного варьироваться. Ясно, что для разных скоростей максимальная дальность будет разной.
FSL вычисляется по формуле :
(1.4)
где SOM(System Operating Margin) — запас в энергетике радиосвязи (дБ). Учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи, такие как:
- температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;
- всевозможные атмосферные явления: туман, снег, дождь;
- рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.
Параметр SOM обычно берется равным 10 дБ. Считается, что 10-децибельный запас по усилению достаточен для инженерного расчета.
Центральная частота канала F берется из таблицы 1.2.
Таблица 1.2. Вычисление центральной частоты
| Канал | Центральная частота (МГц) |
|---|---|
| 1 | 2412 |
| 2 | 2417 |
| 3 | 2422 |
| 4 | 2427 |
| 5 | 2432 |
| 6 | 2437 |
| 7 | 2442 |
| 8 | 2447 |
| 9 | 2452 |
| 10 | 2457 |
| 11 | 2462 |
| 12 | 2467 |
| 13 | 2472 |
| 14 | 2484 |
В итоге получим формулу дальности связи:
(1.5)
Пример
Найти расстояние, на котором будет стабильно работать связь на скоростях 54 Мбит/с и 6 Мбит/с для точки доступа DWL-2100AP и беспроводного адаптера DWL-G132. Их паспортные характеристики:
Мощность передатчиков DWL-2100AP и DWL-G132: 16 дБмВт;
Чувствительность DWL-2100AP на скорости 54 Мбит/с: -66 дБмВт;
Чувствительность DWL-2100AP на скорости 6 Мбит/с: -88 дБмВт;
Чувствительность DWL-G132 на скорости 54 Мбит/с: -66 дБмВт;
Чувствительность DWL-G132 на скорости 6 Мбит/с: -87 дБмВт;
Коэффициент усиления штатной антенны DWL-2100AP: 2 дБи.
Коэффициент усиления штатной антенны DWL-G132: 0 дБи.
Потерь в антенно-фидерном тракте, т.е. между беспроводными точками и их антеннами, нет.
Решение:
1) Найдем расстояние на скорости 54 Мбит/с. Параметр FSL равен
По формуле (1.5) находим дальность работы беспроводного оборудования на данной скорости (в качестве примера возьмем шестой канал):
Найдем расстояние на скорости 6 Мбит/с. FSL равен
По формуле (1.5) находим дальность работы беспроводного оборудования на данной скорости:
срочная аренда погрузчика 7 тонн carar.ru