توان سیگنال رادیویی چیست؟
توان سیگنال رادیویی
توان سیگنال رادیویی، میزان مسافت قابل انتشار برای موج رادیویی را مشخص مینماید، حداکثر توان خروجی تجهیزات وایرلس به قوانین رگولاتوری هر کشور وابسته می باشد.
واحد توان سیگنال رادیویی وات (w)می باشد که بعلت کوچک بودن مقادیر توان معمولاً با یکهزارم این مقدار یا میلی وات (mW) نمایش داده می شود. در ادامه با هزارسو همراه باشید.
با توجه به افت بالای توان در سیگنالهای رادیویی و جهت مقایسه مقادیر مختلف آن، از لگاریتم مقدار میلی وات و یا دسیبل میلی وات (dbm) نیز استفاده گستردهای می شود:
Power(dbm)=10 Log10 (Power(mw))
تبدیل مقادیر توان از mw به dbm این مزیت را بهمراه داشت که جهت مقایسه مقادیر توان و بدست آوردن بودجه مورد نیاز از جمع نمودن و یا تفریق نمودن مقادیر مختلف استفاده نماییم.در ضمن برخی مقادیر صحیح که از مقایسه دو مقدار توان بدست میآید بشرح جدول زیر میباشد:
توان قابل استفاده برای تجهیزات مختلف متفاوت میباشد. این مقدار برای اکسسپوینت بیشتر از تجهیزات کاربران بوده و توان خروجی تجهیزات کاربران نیز معمولاً به میزان باطری آن وابسته است. بعنوان مثال توان خروجی برای گوشیهای هوشمند کمتر از توان خروجی تجهیزات لپ تاپ میباشد:
1. تضعیف سیگنال (Attenuation):
سیگنال رادیویی ارسالی از سوی فرستنده بعلت عواملی همچون مسافت طی شده، جذب و انعکاس توسط موانع و .. دچار تضعیف شده و توسط گیرنده دریافت میشود.
یکی از عوامل تضعیف سیگنال رادیویی وجود کابل RF مابین فرستنده و آنتن میباشد که هر چه کیفیت کابل و کانکتور آن بالاتر باشد میزان تضعیف نیز کمتر خواهد بود.
بنابراین توصیه میشود تا جای امکان از کابلهای اصلی سازندگان تجهیزات استفاده شود.در شکل تضعیف دو نوع کابل LMR-400و LMR-600 در فرکانسهای مختلف بر حسب متراژ کابل قابل مشاهده میباشد:
2. توان سیگنال دریافتی (RSSI):
توان سیگنال دریافتی برای تجهیزات وایرلس با اصطلاح RSSI تعریف میشود. در شبکه های WiFi مقدار RSSI برای دو مسیر قابل تعریف است:
- مقدار RSSI در سمت اکسس پوینت میزان توان سیگنال دریافتی از تجهیزات کاربران را نمایش میدهد.
- مقدار RSSI در سمت تجهیزات کاربران، میزان سیگنال دریافتی از اکسس پوینتهای مختلف را نمایش میدهد.
برای داشتن یک ارتباط مطمئن هر دو مقدار میبایست مناسب باشد.اکسس پوینتها قادر هستند سیگنالهای ضعیفتری را نسبت به تجهیزات سمت کاربر دریافت نمایند.بنابراین در طراحی شبکههای وایرلس میبایست سیگنال دریافتی در هر دو سمت مورد توجه قرار بگیرد:
3. بودجه توان (Power Budget):
در طراحی شبکههای WiFi مقادیر RSSI دریافتی در هر دو سمت اکسسپوینت و تجهیزات کاربران اهمیت بالایی داشته و نمایانگر کارایی و سرعت شبکه میباشد.
جهت محاسبه توان دریافتی توسط گیرنده مقدار توان فرستنده با گین خروجی آنتهای فرستنده و گیرنده جمع شده و از تضعیفهای بوجود آمده در مسیر ارسال سیگنال کم میشود.
البته این رابطه کابرد دیگری نیز داشته و میتوان با دانستن مقادیر توان فرتنده، تضعیف کابلهای RF و مقدار RSSI در سمت گیرنده مقدار تضعیف ناشی از موانع مختلف را محاسبه کرد، مشخصات و گین آنتن در فصل جداگانهای مورد بحث قرار خواهد گرفت، تنها مورد قابل ذکر اینکه گین آنتن نشاندهنده توان متمرکز نمودن امواج رادیویی توسط آن میباشد:
4. توان خروجی موثر(EIRP):
توان خروجی موثر و یا EIRP به حداکثر توان سیگنال رادیوی که از آنتن وایرلس خارج خواهد شد اطلاق میشود که از جمع نمودن مقدار توان خروجی، گین آنتن و میزان تضعیف کابل RF حاصل میشود.
حداکثر توان خروجی موثر یا MAX EIRP توسط قوانین رگولاتوری کشورها مشخص میشود. این مقدار توسط سازندگان برای انواع تجهیزات وایرلس اعلام میگردد:
5. حساسیت گیرنده (Receiver Sensitivity):
حساسیت گیرنده که با Power Levels at the Receiver نیز نمایش داده میشود به حداقل توان سیگنالی اطلاق میشود که گیرنده قادر به تشخیص و آشکارسازی سیگنال خواهد بود.
این مقدار برای انواع مدولاسیون متفاوت بوده و هز چه مدولاسیون پیچیدهتر باشد گیرنده نیز میبایست توان بهتری برای تشخیص بیتها دریافت نماید.
نکته مهم دیگر این است مقادیر حساسیت برای اکسس پوینتها معمولاً بیشتر از تجهیزات سمت کاربران است و به آن اجازه میدهد سیگنالهای ضعیفتر را نیز شناسایی نماید:
6. توان نویز (Noise Floor):
در شبکه وایرلس، هر سیگنال رادیویی که در فرکانس مشابهی با سیگنال اصلی قرار گرفته باشد، با آن جمع شده و گیرنده را در تشخیص مقادیر دیتا دچار مشکل مینماید به این سیگنال مزاحم اصطلاحاً نویز اطلاق میگردد.
عوامل نویز میتواند ناشی از تجهیزات WiFi و یا غیر WiFi باشد. تجهیزات اکسس پوینت معمولاً مقدار توان نویز را در تمامی باندهای فرکانسی مشاهده کرده و انتخاب کانال فرکانسی بر اساس آن صورت میگیرد.
در شرایط ایدهآل مقدار توان نویز حدود -100 dbm و در شرایط عادی حدود -90 dbm میباشد، البته مقدار نویز معمولاً در فرکانس 2.4GHz بیشتر از فرکانس 5GHz است چراکه تعداد کانلهای آزاد کمتر میباشد.
7. نسبت سیگنال به نویز SNR:
در شبکههای وایرلس معمولاً بجای استفاده از توان نویز از نسبت توان سیگنال به نویز یا SNR استفاده میشود که نمایشگر اختلاف سیگنال و نویز خواهد بود:
در شبکه های WiFi سرعت اتصال کاربران بر اساس مقادیر RSSI و SNR مشخص شده و معمولاً تامینکنندگان راهنمایی را بهمراه محصولات خود عرضه میکنند، که در آن سرعت قابل دستیابی بر اساس این دو پارامتر مشخص میشود.
بطور کلی میتوان SNRهای بالاتر از 25dbm را مقادیری مناسب و SNR کمتر از 10 dbm را مقادیری نامناسب در محیطهای WiFi در نظر گرفت:
منبع: www.wifiexpert.ir
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.