nnvp.net > Разное > Коэффициенты затухания сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды

Коэффициенты затухания сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды

СигналWi-fi представляет собой радиоволну с определённой скоростью распространения в окружающем пространстве. Окружение влияет на Вай-Фай негативным образом – снижает скорость приёма/передачи данных, сокращает зону покрытия. Радиоволны сами по себе затухают при удалении от источника, но объекты, наполняющие пространство, усугубляют ситуацию намного быстрее.

Одна из главных проблем в организации локальных информационных сетей – наличие перегородок, стен, мебели из различного сырья. Их состав и состояние влияют на качество соединения по-разному. Степень воздействия определяют с помощью коэффициентов затухания. Они позволяют точно оценить, насколько “упадёт” Wi-Fi в той или иной точке информационного пространства, и принять соответствующие меры для его усиления. Значения коэффициентов можно рассчитать по формуле, выведенной экспериментально посредством измерения мощности интернет-сигнала до препятствия и после него.

Формула для расчёта коэффициентов затухания

В одном из техно-блогов представлены сведения по результатам исследования, проведённого американским университетом (штат Южная Каролина). Предметом работы было измерение мощности Wi-Fi до и после прохождения через различные среды. Рассматриваемые частотные диапазоны – 2.4 ГГц и 5 Ггц, традиционные для широкополосного доступа.

Для расчётов коэффициентов была использована формула: R(Wlan) = 10 log (Р2/Р1), где под P2 рассматривали мощность интернет-сигнала после препятствия, под P1 – до него.

Мощность измеряется в децибелах (dB). Коэффициент затухания – R – является безразмерным. В экспериментах участвует логарифмический детектор, поэтому в формуле присутствует логарифм.

Результаты университетского исследования

Изменение уровня интернет-сигнала после прохождения через различные среды представлено в Таблице 1.

Таблица 1. Степень отрицательного падения Wi-Fi от состава препятствий

Материал

Частота, ГГц

2.4

5

1

Оргстекло 7.1 мм

0.36

0.93

Оргстекло 2.5 мм

0.01

0.2

Гипсокартон 12.8 мм

0.49

0.52

Гипсокартон 9 мм

0.51

0.85

2

Стеклопластик

0.02

0.03

Стекло

0.5

1.69

ДСП

1.65

1.95

Еловые доски

2.79

6.13

3

Красный кирпич сухой

4.44

14.62

Красный кирпич мокрый

4.51

14.6

Шлакоблок сухой

6.71

10.33

Шлакоблок мокрый

7.35

12.38

4

Металлическая решетка

20.99

13.17

Проволочная сетка

1.21

0.34

Штукатурка

14.86

13.24

Штукатурка c обратной стороны

14.58

13.91

Для удобной интерпретации показателей таблицу разделили на сегменты, чтобы продемонстрировать разное поведение беспроводного соединения:

  • п.1: толщина среды подавляет радиоволны в каждой частотной полосе;
  • п.2: натуральные материалы подавляют их сильнее, чем искусственно созданные;
  • п.3: влажность незначительно влияет на пропускную способность среды;
  • п.4: проходимость радиоволн через некоторые материалы на частоте 5 ГГц может быть выше, чем на более распространённой полосе 2.4 ГГц.

Из таблицы видно, какие составы больше всего подавляют сигнал. Как правило, это стройматериалы, из которых выложены внутренние и наружные стены. В исследовании присутствовали значения для других сред, но изменения были незначительны – в пределах 1dB, поэтому здесь указаны не были.

При планировании сетевой инфраструктуры полезно не только уточнить, из чего выполнены конструкции здания, но и какое расстояние между ними, сколько их всего на пути распространения Wi-Fi.

Результаты исследования компании Zyxel

Компания Zyxel представила собственные сведения по снижению интенсивности радиосигнала после преодоления препятствий. Она вывела эффективное расстояние, на котором будет работать Wi-Fi, пройдя через разные конструкции, в сравнении с его радиусом действия на открытом пространстве.

Эффективное расстояние для открытого пространства принято за 100%. Как только радиоволны минуют окно или стеклянную перегородку без покрытия, оно сокращается до 70% – интернет теряет 3 dB. Радиус распространения радиоволн сократится при прохождении препятствий до:

  • 30% для деревянной конструкции;
  • 15% для межкомнатной перегородки;
  • 10% для несущей стены;
  • 10-15% для бетонного перекрытия.

С учётом такой информации можно рассчитать остаточную зону действия сети через несколько последовательно расположенных конструкций – где-то интернет будет отсутствовать совсем.

Wi-Fi сети предназначены для работы на сравнительно небольших расстояниях и, как правило, внутри помещений. Обеспечение стабильного и мощного соединения имеет высокий интерес. Подобные эксперименты проводят многие институты – учебные заведения, производители маршрутизаторов, проектные компании. Итоги их работ могут быть представлены в разных “системах координат”. Это неудобно для сравнения разнородных значений. Коэффициенты затухания – универсальная величина, которая позволяет оценить реальные условия распространения радиоволн с учётом планировки и состава конструкций, используемых при строительстве.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *