Comment un routeur WiFi à double antenne fonctionne-t-il mieux en termes de puissance du signal?

J'ai observé que les routeurs WiFi avec 2 antennes ont une meilleure couverture qu'un routeur avec une seule antenne. Comment ça marche?

Je peux clairement comprendre que la deuxième antenne n'est certainement pas un genre de répéteur, ou n'est-ce pas?

Absolument lié: comment avoir plus d'antenne aide-t-il dans un routeur de réseau

La réponse à la question ci-dessus parle de suppression du bruit. Je peux corréler cela à l'efficacité en termes de qualité de réception, de perte de paquets, etc., mais pas à la force du signal.

antenna wifi

— WedaPashi
source

Conseil de pro: si vous avez des antennes amovibles et deux câbles de rechange, essayez de fixer les antennes via des câbles et exécutez un téléchargement continu ou un test SNR réseau tout en variant les positions d'antenne les unes par rapport aux autres. Si, comme le dit @Neil_UK ci-dessous, vous avez déjà de très bonnes conditions, vous ne verrez pas beaucoup de différence. Dans mes expériences, plus les conditions sont mauvaises au départ, meilleure est l’amélioration de la séparation des antennes (de plusieurs mètres).

— winny

Réponses:

Dans un espace libre avec un joli chemin direct, cela ferait peu de différence.

Malheureusement, le WiFi ne fonctionne pas dans l'espace libre: il fonctionne dans une mer complexe de réflexions provenant des murs, des personnes, des meubles, du câblage, etc. Les réflexions s'additionnent en phases plus ou moins aléatoires, et de temps en temps le niveau du signal peut baisser assez significativement. C'est ce qu'on appelle Rayleigh Fading.

Comme le fondu dépend des phases relatives des trajets du signal, le fait d'être à seulement une demi-longueur d'onde est suffisant pour rendre les fondus aléatoires à ces deux positions complètement indépendants. S'il y a 10% de chances que chaque antenne ait une intensité de signal trop faible pour fonctionner, alors le risque que les deux antennes souffrent n'est que de 1%. C'est ce qu'on appelle la réception de la diversité . Le récepteur décode les deux canaux et utilise celui avec le moins d'erreurs.

Il existe d'autres façons plus intelligentes et plus compliquées d'utiliser deux antennes en réception et en transmission pour améliorer la force du signal ou le débit de données, mais celle-ci est la plus facile à comprendre.

— Neil_UK
source

En fait, les systèmes modernes ne se contentent pas de sélectionner le signal le plus fort. Ils peuvent combiner tous les signaux afin d'obtenir de meilleures performances que de sélectionner simplement les plus forts. Un exemple traditionnel est le récepteur de râteau .

— AndrejaKo

@AndrejaKo oui, cela fait partie des «autres moyens plus intelligents et plus compliqués» dont j'ai parlé. Sont également inclus dans ceux-ci les moyens de diversité spatiale MIMO d'augmenter le débit de données, ou la formation de faisceau MIMO pour rejeter les interférences. «Combiner», je pensais que c'était un peu maladroit à inclure dans la réponse, et je ne voulais pas entrer dans les détails des décisions douces et surcharger les lecteurs niaves. Mettez votre propre réponse avec la liste complète des options si vous pensez que cela ajouterait à la compréhension du PO ou des autres.

— Neil_UK

@AndrejaKo Cher - oui. Les appareils bon marché passent rapidement d'une antenne à l'autre, sans jamais en utiliser plus d'une à la fois. Ils choisissent l'antenne qui fonctionne le mieux en ce moment, et cela donne toujours un gros avantage comme Neil l'a décrit (pourrait être décrit comme 1x2 "MIMO"). En fait, chaque fois qu'il y a un MIMO "inégal", c'est juste ça: choisir les meilleures antennes pour le moment dans un plus grand bassin.

— Agent_L

@ - Agent_L Pas toujours, par exemple le schéma Alamouti est utilisé avec MIMO asymétrique (antenne 1 Rx) et est très intéressant pour les appareils très mobiles ou les situations où les antennes de réception peuvent être un peu volumineuses, mais l'émetteur a une bonne infrastructure.

— AndrejaKo

Avec deux antennes ou plus, il est possible d'utiliser MIMO (Multiple Input, Multiple Output) mais aussi d'utiliser la diversité, voir cet article .

Je ne pense pas que MIMO améliore à lui seul la portée ou la puissance du signal. Cependant, la diversité fait comme elle utilise les deux antennes de manière à ce que le signal soit dirigé dans une certaine direction.

Cela fonctionne en envoyant un signal légèrement différent à chaque antenne et en annulant la phase et en ajoutant, à certains endroits, un signal plus fort peut être reçu.

Il fonctionne également dans l'autre sens, avec deux antennes de réception, les différences de phase entre les signaux sont utilisées pour annuler ou supprimer les signaux indésirables.

Notez que vous comparez un routeur à une antenne à un routeur à deux antennes. Il est très possible que le routeur à deux antennes soit également plus moderne et tout simplement plus sensible que l'ancien routeur. Cependant, il ne peut pas envoyer un signal plus fort, il existe des réglementations qui dictent la quantité de signal qui peut être envoyée par un routeur, quel que soit le nombre d'antennes qu'il possède.

En ce qui concerne l'annulation du bruit: comme le bruit est aléatoire et ne peut pas être annulé, il est préférable de parler de signaux parasites et perturbateurs. L'abaissement des niveaux de ces signaux aide car cela augmente le rapport signal / perturbation (et donc le rapport signal / bruit, si nous appelons quelque chose, nous ne voulons pas de "bruit") du signal que vous souhaitez recevoir. Un rapport signal / bruit plus élevé permet d'utiliser un schéma de modulation plus avancé (par exemple QAM 64 au lieu de QAM 8) afin que le débit binaire puisse être plus élevé.

— Bimpelrekkie
source

Merci pour la réponse détaillée. Je crois que par votre réponse, est-il donc valable de dire qu'avec un meilleur débit binaire (grâce à une technique de modulation sophistiquée) et un meilleur SNR, les signaux parcourent une plus longue distance?

— WedaPashi

Non c'est l'inverse, les circonstances (distance, brouilleurs, réflexions, bruit) dictent le SNR. Compte tenu de ce SNR, la technique de modulation est sélectionnée. Un large SNR permet un schéma de modulation plus complexe résultant en un débit binaire plus élevé. Lorsque le SNR est mauvais, le Wifi réduit le schéma de modulation, ce qui réduit le débit binaire. Ainsi, vous obtenez la plus grande plage au débit binaire le plus bas car pour un débit binaire faible, seul un SNR limité est nécessaire.

— Bimpelrekkie

Les signaux parcourent la même distance; la technique de "diversité" permet au récepteur d'améliorer son SNR.

— pjc50

Les systèmes MIMO peuvent obtenir une puissance de sortie plus élevée en raison de la formation de faisceau.

— AndrejaKo

Avec seulement deux antennes, le "faisceau" serait plutôt faible. Il vaut mieux penser à avoir une légère ellipse au lieu d'un cercle autour de l'antenne. Oh, et le "faisceau" va toujours en avant et en arrière quand vous n'avez qu'une seule ligne d'antennes. Pour avoir une vraie puissance "directionnelle", il faut au moins trois antennes disposées en triangle avec les déphasages nécessaires.

— Janka

-1

Si vous utilisez deux antennes identiques, la diversité d'antenne aidera le circuit récepteur à combattre les réflexions du signal, comme d'autres l'ont déjà écrit.

Mais vous pouvez également configurer le routeur pour avoir une antenne exclusivement pour l'envoi, l'autre pour la réception. Lorsque le firmware standard de votre routeur n'a pas cette option, il peut y avoir un firmware OpenWrt , ce qui est généralement le cas.

Le fait d'avoir des antennes d'émission et de réception séparées est utile lorsque l'antenne de réception est directionnelle. Cela vous donne une plus grande portée dans cette seule direction.

Ok, vous pourriez demander: pourquoi ne pas deux antennes directionnelles? Parce que vous n'êtes pas autorisé à dépasser la limite de puissance de champ lors de l'envoi, donc si vous utilisez une antenne directionnelle d'émission ou d'émission / réception, cela ne vous aide pas car vous devez affaiblir la puissance de sortie.

Donc: avoir une antenne de réception directionnelle dédiée vous permet d'économiser de l'argent en n'ayant qu'à en acheter une au lieu de deux. (Bien sûr, l'autre station a besoin de la même configuration.)

— Janka
source

Janka signifie: Downvote si vous devez mais expliquez pourquoi vous downvote afin que nous puissions tous apprendre quelque chose.

— Bimpelrekkie

Pourquoi supposez-vous que le downvote provient du PO? Je suis sûr que ce n'est pas ...

— Eugene Sh.

@Janka: Et je peux voir deux votes négatifs maintenant. Je peux vous assurer que mon âge à la maternelle ne me permet pas de voter deux fois contre la réponse . Et, je n'ai toujours pas rejeté votre réponse.

— WedaPashi

Mais, je peux penser à une raison pour laquelle quelqu'un ou les deux ont voté contre votre réponse. Je suis d'accord avec la première déclaration, vous pouvez configurer le routeur pour avoir une antenne exclusivement pour l'envoi, l'autre pour la réception. Mais cela n'explique même pas légèrement comment cela augmente la force du signal.

— WedaPashi

@AndrejaKo: Vous pouvez toujours le faire sur de nombreux matériels Wifi populaires (vous devrez peut-être installer OpenWRT dessus). C'est utile lorsque vous avez deux antennes différentes. Une antenne standard pour l'envoi et une antenne directionnelle pour la réception. Cela vous donne une plus grande portée dans cette seule direction. (Et si vous demandez: pourquoi ne pas avoir d'antenne directionnelle lors de l'envoi également . Parce que vous n'êtes pas autorisé à dépasser la limite de puissance de champ, donc si vous utilisez une antenne d'émission directionnelle, cela ne vous aide pas comme vous l'avez fait pour affaiblir la puissance de sortie.)

— Janka