توان سیگنال رادیویی چیست؟

توان سیگنال رادیویی چیست؟

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 سیگنال رادیویی چیست؟

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:

3

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:

4

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:

توان سیگنال رادیویی چیست؟

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:

6

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:

7

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:

8

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:

9

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:

10

منبع: www.wifiexpert.ir

 

تلگرام هزارسو

دیدگاهتان را بنویسید