¿Cómo funciona mejor un enrutador WiFi de antena dual en términos de intensidad de señal?

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He observado que los enrutadores WiFi con 2 antenas tienen una mejor cobertura que un enrutador con una sola antena. ¿Cómo funciona eso?

Puedo entender claramente que la segunda antena definitivamente no es un tipo de repetidor, ¿o sí?

Absolutamente relacionado: ¿Cómo ayuda tener más antena en un enrutador de red?

La respuesta en la pregunta que se encuentra arriba habla de cancelación de ruido. Puedo correlacionar eso con la eficiencia en términos de calidad de recepción, pérdida de paquetes, etc., pero no con la intensidad de la señal.

WedaPashi
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Consejo profesional: si tiene antenas extraíbles y dos cables de sobra, intente conectar las antenas a través de cables y ejecute una descarga continua o una prueba SNR de red mientras varía las posiciones de las antenas en relación entre sí. Si, como dice @Neil_UK a continuación, ya tienes muy buenas condiciones, no verás mucha diferencia. En mis experimentos, cuanto peores sean las condiciones para comenzar, mejor será la mejora de la separación de las antenas (en varios metros).
winny

Respuestas:

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En un espacio libre con una buena ruta directa, no habría mucha diferencia.

Desafortunadamente, el WiFi no funciona en espacio libre: funciona en un mar complicado de reflejos de paredes, personas, muebles, cableado, etc. Los reflejos se suman en fases más o menos aleatorias, y de vez en cuando el nivel de la señal puede caer. bastante significativo Esto se llama Rayleigh Fading.

Como el desvanecimiento depende de las fases relativas de las rutas de señal, estar a solo media longitud de onda es suficiente para hacer que los desvanecimientos aleatorios en estas dos posiciones sean completamente independientes. Si existe una probabilidad del 10% de que cada antena tenga una intensidad de señal demasiado baja para funcionar, entonces la probabilidad de que ambas antenas sufran es solo del 1%. Esto se llama recepción de diversidad . El receptor decodifica ambos canales y usa el que tiene menos errores.

Hay otras formas más inteligentes y complicadas de usar dos antenas en recepción y transmisión para mejorar la intensidad de la señal o la velocidad de datos, pero esta es la más fácil de entender.

Neil_UK
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En realidad, los sistemas modernos no solo seleccionan la señal más fuerte. Pueden combinar todas las señales para obtener un mejor rendimiento que simplemente seleccionar la más fuerte. Un ejemplo tradicional es el receptor de rastrillo .
AndrejaKo
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@AndrejaKo sí, eso está incluido en las 'otras formas más inteligentes y complicadas' a las que me referí. También se incluyen en ellos las formas de diversidad espacial MIMO de aumentar la velocidad de datos, o la formación de haces MIMO para rechazar la interferencia. 'Combinar' sentí que era un poco raro incluirlo en la respuesta, y no quería entrar en detalles sobre decisiones suaves y sobrecargar a los lectores novatos. Presente su propia respuesta con la lista completa de opciones si cree que se sumaría a la comprensión de los OP u otros.
Neil_UK
@AndrejaKo Caro, sí. Los baratos simplemente cambian rápidamente entre antenas, nunca usan más de 1 a la vez. Escogen la antena que funciona mejor en este momento, y todavía les da una gran ventaja como lo describió Neil (podría describirse como 1x2 "MIMO"). De hecho, cada vez que hay un MIMO "desigual" es solo eso: elegir las mejores antenas por el momento de un grupo más grande.
Agent_L
@ - Agent_L No siempre, por ejemplo, el esquema Alamouti se usa con MIMO asimétrico (antena 1 Rx) y es muy interesante para dispositivos o situaciones altamente móviles donde las antenas de recepción pueden ser un poco voluminosas, pero el transmisor tiene una buena infraestructura.
AndrejaKo
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Con dos o más antenas es posible usar MIMO (Entrada múltiple, Salida múltiple) pero también usar Diversidad, vea este artículo .

No creo que MIMO por sí solo mejore el alcance o la intensidad de la señal. Sin embargo, la diversidad hace lo mismo que utiliza las dos antenas de tal manera que la señal se dirige en una determinada dirección.

Esto funciona enviando una señal ligeramente diferente a cada antena y mediante la cancelación de fase y agregando, en algunos lugares se puede recibir una señal más fuerte.

También funciona de la otra manera, con dos antenas receptoras, las diferencias de fase entre las señales se utilizan para cancelar o suprimir señales no deseadas.

Tenga en cuenta que está comparando un enrutador de una antena con un enrutador de dos antenas. Es muy posible que el enrutador de dos antenas también sea más moderno y simplemente más sensible que el enrutador anterior. Sin embargo, no puede enviar una señal más fuerte, hay regulaciones que dictan cuánta señal puede enviar un enrutador, sin importar cuántas antenas tenga.

Con respecto a la cancelación de ruido: como el ruido es aleatorio y no se puede cancelar, es mejor hablar sobre señales interferentes y molestas. Reducir los niveles de estas señales ayuda, ya que eso aumenta la relación señal / perturbación (y, por lo tanto, la relación señal / ruido, si llamamos a algo, no queremos "ruido") de la señal que desea recibir. Una relación señal / ruido más alta permite utilizar un esquema de modulación más avanzado (por ejemplo, QAM 64 en lugar de QAM 8), de modo que la tasa de bits puede ser más alta.

Bimpelrekkie
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Gracias por la respuesta detallada. Creo que por su respuesta, ¿es válido afirmar que con una mejor tasa de bits (a través de una técnica de modulación sofisticada) y una mejor SNR, las señales viajan una distancia más larga?
WedaPashi
No, es al revés, las circunstancias (distancia, interferencias, reflexiones, ruido) dictan la SNR. Dado este SNR, se selecciona la técnica de modulación. Una SNR grande permite un esquema de modulación más complejo que resulta en una tasa de bits más alta. Cuando SNR es malo, Wifi reduce el esquema de modulación, lo que resulta en una tasa de bits más baja. Por lo tanto, obtiene el rango más grande con la tasa de bits más baja porque para una tasa de bits baja solo se necesita una SNR limitada.
Bimpelrekkie
Las señales viajan la misma distancia; La técnica de "diversidad" permite al receptor mejorar su SNR.
pjc50
Los sistemas MIMO pueden obtener una mayor potencia de salida debido a la formación de haces.
AndrejaKo
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Con solo dos antenas, el "haz" sería bastante débil. Uno debería pensar mejor en tener una ligera elipse en lugar de un círculo alrededor de la antena. Ah, y el "haz" siempre va hacia adelante y hacia atrás cuando solo tienes una línea de antenas. Para tener una potencia "direccional" real, necesita al menos tres antenas dispuestas en un triángulo con los cambios de fase necesarios.
Janka
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Si usa dos antenas idénticas, la diversidad de antena ayudará al circuito receptor a combatir las reflexiones de la señal, como ya escribieron otros.

Pero también puede configurar el enrutador para que tenga una antena exclusivamente para enviar, la otra para recibir. Cuando el firmware regular de su enrutador no tiene esta opción, puede haber un firmware OpenWrt , que generalmente tiene.

Tener antenas de envío y recepción separadas es útil cuando la antena receptora es direccional. Eso te da un mayor alcance en esa única dirección.

Ok, podrías preguntar: ¿por qué no tienes dos antenas direccionales? Debido a que no se le permite ir más allá del límite de potencia de campo durante el envío, por lo tanto, si utiliza una antena direccional de envío o envío / recepción, no le ayuda, ya que debe debilitar la salida de potencia.

Entonces: tener una antena receptora direccional dedicada lo ayuda a ahorrar algo de dinero al tener que comprar uno de esos en lugar de dos. (Por supuesto, la otra estación necesita la misma configuración).

Janka
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Janka significa: Voto negativo si debe hacerlo, pero explique por qué lo hace para que todos podamos aprender algo.
Bimpelrekkie
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¿Por qué asumes que el voto negativo es del OP? Estoy bastante seguro de que no es ...
Eugene Sh.
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@ Janka: Y ahora puedo ver dos votos negativos. Les puedo asegurar que mi edad en el jardín de infantes no me permite votar la respuesta dos veces . Y, todavía no he rechazado su respuesta.
WedaPashi
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Pero, puedo pensar en una razón por la cual alguien o los dos han rechazado su respuesta. Estoy de acuerdo con la primera afirmación : puede configurar el enrutador para que tenga una antena exclusivamente para enviar y la otra para recibir. Pero no explica ni un poco cómo aumenta la intensidad de la señal.
WedaPashi
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@AndrejaKo: Todavía puedes hacer esto en una gran cantidad de hardware Wifi popular (tal vez necesites instalar OpenWRT en él). Es útil cuando tienes dos antenas diferentes. Uno estándar para enviar y una antena direccional para recibir. Eso te da un mayor alcance en esa única dirección. (Y si pregunta: ¿por qué no tiene una antena direccional en el envío también ? Debido a que no se le permite ir más allá del límite de potencia de campo, por lo tanto, si usa una antena direccional de envío, no le ayuda como lo ha hecho) para debilitar la salida de potencia.)
Janka