Wie funktioniert ein Dual-Antenna-WLAN-Router in Bezug auf die Signalstärke besser?

Ich habe festgestellt, dass WLAN-Router mit 2 Antennen eine bessere Abdeckung haben als Router mit einer einzelnen Antenne. Wie läuft das ab?

Ich kann deutlich erkennen, dass die zweite Antenne definitiv kein Repeater ist, oder?

Absolut verwandt: Wie hilft es, mehr Antennen in einem Netzwerkrouter zu haben?

Die Antwort in der oben gestellten Frage spricht von einer Geräuschunterdrückung. Ich kann das mit der Effizienz in Bezug auf Empfangsqualität, Paketverlust usw. korrelieren, aber nicht mit der Signalstärke.

antenna wifi

— WedaPashi
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Pro-Tipp: Wenn Sie abnehmbare Antennen und zwei Kabel übrig haben, schließen Sie die Antennen über Kabel an und führen Sie einen kontinuierlichen Download- oder Netzwerk-SNR-Test durch, während Sie die Antennenpositionen relativ zueinander variieren. Wenn Sie, wie @Neil_UK unten sagt, bereits sehr gute Bedingungen haben, werden Sie keinen großen Unterschied feststellen. In meinen Experimenten ist die Trennung der Antennen (um mehrere Meter) umso besser, je schlechter die Bedingungen sind, mit denen Sie beginnen müssen.

— Winny

Antworten:

Im freien Raum mit einem schönen direkten Weg würde es kaum einen Unterschied machen.

Leider arbeitet WiFi nicht im freien Raum: Es arbeitet in einem komplizierten Meer von Reflexionen von Wänden, Personen, Möbeln, Kabeln usw. Die Reflexionen addieren sich in mehr oder weniger zufälligen Phasen, und von Zeit zu Zeit kann der Signalpegel abfallen ganz deutlich. Dies nennt man Rayleigh Fading.

Da die Überblendung von den relativen Phasen der Signalpfade abhängt, reicht es aus, nur eine halbe Wellenlänge entfernt zu sein, um die zufälligen Überblendungen an diesen beiden Positionen vollständig unabhängig zu machen. Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass jede Antenne eine zu geringe Signalstärke für den Betrieb hat, bei 10% liegt, beträgt die Wahrscheinlichkeit, dass beide Antennen leiden, nur 1%. Dies wird als Diversity-Empfang bezeichnet . Der Empfänger decodiert beide Kanäle und verwendet den mit den wenigsten Fehlern.

Es gibt andere, klügere und kompliziertere Möglichkeiten, zwei Antennen beim Empfang und Senden zu verwenden, um die Signalstärke oder Datenrate zu verbessern. Diese ist jedoch am einfachsten zu verstehen.

— Neil_UK
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Tatsächlich wählen moderne Systeme nicht nur das stärkste und das stärkste Signal aus. Sie können alle Signale kombinieren, um eine bessere Leistung zu erzielen, als nur die stärksten auszuwählen. Ein traditionelles Beispiel ist der Rechenempfänger .

— AndrejaKo

@AndrejaKo ja, das ist in den 'anderen, klügeren, komplizierteren Wegen' enthalten, auf die ich mich bezog. Dazu gehören auch die MIMO-Möglichkeiten zur räumlichen Diversität zur Erhöhung der Datenrate oder die MIMO-Strahlformung zur Unterdrückung von Interferenzen. 'Kombinieren' Ich fand es etwas waffelig, es in die Antwort aufzunehmen, und ich wollte nicht auf die Details weicher Entscheidungen eingehen und die Leser überladen. Stellen Sie Ihre eigene Antwort mit der vollständigen Liste der Optionen auf, wenn Sie der Meinung sind, dass dies das Verständnis des OP oder anderer verbessern würde.

— Neil_UK

@AndrejaKo Teure - ja. Günstige wechseln einfach schnell zwischen den Antennen und verwenden nie mehr als eine gleichzeitig. Sie wählen die Antenne aus, die im Moment am besten funktioniert, und sie bietet immer noch einen großen Vorteil, wie Neil beschrieben hat (könnte als 1x2 "MIMO" bezeichnet werden). Tatsächlich ist es jedes Mal, wenn es ein "ungleichmäßiges" MIMO gibt, genau das: die besten Antennen für den Moment aus einem größeren Pool auswählen.

— Agent_L

@ - Agent_L Nicht immer wird beispielsweise das Alamouti-Schema mit asymmetrischem MIMO (1 Rx-Antenne) verwendet und ist sehr interessant für hochmobile Geräte oder Situationen, in denen Empfangsantennen etwas sperrig sein können, der Sender jedoch über eine gute Infrastruktur verfügt.

— AndrejaKo

Mit zwei oder mehr Antennen ist es möglich, MIMO (Multiple Input, Multiple Output) zu verwenden, aber auch Diversity zu verwenden ( siehe diesen Artikel) .

Ich glaube nicht, dass MIMO allein die Reichweite oder Signalstärke erhöht. Diversity verwendet jedoch die beiden Antennen so, dass das Signal in eine bestimmte Richtung gerichtet ist.

Dies funktioniert durch Senden eines geringfügig anderen Signals an jede Antenne und durch Phasenkompensation und Hinzufügen, an einigen Stellen kann ein stärkeres Signal empfangen werden.

Es funktioniert auch umgekehrt: Bei zwei Empfangsantennen werden die Phasendifferenzen zwischen den Signalen verwendet, um unerwünschte Signale auszugleichen oder zu unterdrücken.

Beachten Sie, dass Sie einen Router mit einer Antenne mit einem Router mit zwei Antennen vergleichen. Es ist sehr gut möglich, dass der Router mit zwei Antennen auch moderner und einfach empfindlicher ist als der ältere Router. Es kann jedoch kein stärkeres Signal senden. Es gibt Vorschriften, die vorschreiben, wie viel Signal von einem Router gesendet werden kann, unabhängig von der Anzahl der Antennen.

In Bezug auf die Rauschunterdrückung: Da das Rauschen zufällig ist und nicht gelöscht werden kann, ist es besser, über störende und störende Signale zu sprechen. Das Verringern der Pegel dieser Signale hilft, da dies das Signal-Störungs-Verhältnis (und damit das Signal-Rausch-Verhältnis, wenn wir etwas nennen, das wir nicht als "Rauschen" bezeichnen) des zu empfangenden Signals erhöht. Ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis ermöglicht die Verwendung eines fortgeschritteneren Modulationsschemas (zum Beispiel QAM 64 anstelle von QAM 8), so dass die Bitrate höher sein kann.

— Bimpelrekkie
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Danke für die ausführliche Antwort. Ich glaube, durch Ihre Antwort ist es dann gültig zu sagen, dass mit einer besseren Bitrate (durch eine ausgeklügelte Modulationstechnik) und einem besseren SNR die Signale eine längere Strecke zurücklegen?

— WedaPashi

Nein, es ist umgekehrt, die Umstände (Entfernung, Störer, Reflexionen, Rauschen) bestimmen das SNR. Bei diesem SNR wird die Modulationstechnik ausgewählt. Ein großes SNR ermöglicht ein komplexeres Modulationsschema, das zu einer höheren Bitrate führt. Wenn das SNR schlecht ist, verkleinert Wifi das Modulationsschema, was zu einer niedrigeren Bitrate führt. Sie erhalten also den größten Bereich bei der niedrigsten Bitrate, da für eine niedrige Bitrate nur ein begrenztes SNR benötigt wird.

— Bimpelrekkie

Die Signale legen die gleiche Strecke zurück; Mit der "Diversity" -Technik kann der Empfänger sein SNR verbessern.

— pjc50

MIMO-Systeme können aufgrund von Beamforming eine höhere Ausgangsleistung erzielen.

— AndrejaKo

Mit nur zwei Antennen wäre der "Strahl" eher schwach. Man sollte besser daran denken, eine leichte Ellipse anstelle eines Kreises um die Antenne zu haben. Oh, und der "Strahl" geht immer vorwärts und rückwärts, wenn Sie nur eine Antennenreihe haben. Um eine echte "Richtungsleistung" zu erzielen, benötigen Sie mindestens drei Antennen, die in einem Dreieck mit den erforderlichen Phasenverschiebungen angeordnet sind.

— Janka

-1

Wenn Sie zwei identische Antennen verwenden, hilft die Antennendiversität der Empfängerschaltung, Signalreflexionen zu bekämpfen, wie andere bereits geschrieben haben.

Sie können den Router aber auch so einrichten, dass eine Antenne ausschließlich zum Senden und die andere zum Empfangen verwendet wird. Wenn die reguläre Firmware auf Ihrem Router diese Option nicht bietet, gibt es möglicherweise eine OpenWrt-Firmware , was normalerweise der Fall ist.

Getrennte Sende- und Empfangsantennen sind nützlich, wenn die Empfangsantenne gerichtet ist. Das gibt Ihnen eine größere Reichweite in dieser Richtung.

Ok, Sie könnten fragen: Warum haben Sie keine zwei Richtantennen? Da Sie beim Senden nicht über die Feldleistungsgrenze hinausgehen dürfen, hilft es Ihnen nicht, wenn Sie eine gerichtete Sende- oder Sende- / Empfangsantenne verwenden, da Sie die Ausgangsleistung dafür schwächen müssen.

Wenn Sie also eine spezielle Richtantenne haben, können Sie Geld sparen, indem Sie nur eine statt zwei kaufen müssen. (Natürlich benötigt die andere Station das gleiche Setup.)

— Janka
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Janka bedeutet: Downvote, wenn Sie müssen, aber erklären Sie , warum Sie downvoten, damit wir alle etwas lernen können.

— Bimpelrekkie

Warum nehmen Sie an, dass die Ablehnung vom OP stammt? Ich bin mir ziemlich sicher, dass es nicht ...

— Eugene Sh.

@Janka: Und ich kann jetzt zwei Abstimmungen sehen. Ich kann Ihnen versichern, dass mein Kindergartenalter es mir nicht ermöglicht, die Antwort zweimal herunterzustimmen . Und ich habe Ihre Antwort immer noch nicht abgelehnt.

— WedaPashi

Aber ich kann mir einen Grund vorstellen, warum jemand oder die beiden Ihre Antwort abgelehnt haben. Ich stimme der ersten Aussage zu: Sie können den Router so einrichten, dass eine Antenne ausschließlich zum Senden und die andere zum Empfangen verwendet wird. Aber es erklärt nicht einmal geringfügig, wie dies die Signalstärke erhöht.

— WedaPashi

@AndrejaKo: Sie können dies immer noch auf einer Menge beliebter Wifi-Hardware tun (möglicherweise müssen Sie OpenWRT darauf installieren). Dies ist nützlich, wenn Sie zwei verschiedene Antennen haben. Eine Standardantenne zum Senden und eine Richtantenne zum Empfangen. Das gibt Ihnen eine größere Reichweite in dieser Richtung. (Und wenn Sie fragen: Warum haben Sie beim Senden auch keine Richtantenne? Da Sie die Feldleistungsgrenze nicht überschreiten dürfen, hilft es Ihnen nicht, wenn Sie eine Richtantenne verwenden um die Leistung zu schwächen.)

— Janka