Warum hat WiFi eine kürzere Reichweite als LTE? [geschlossen]

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Es scheint verwirrend, dass mein Telefon -87 dbm LTE-Signal empfängt und volle 4 Balken mit der Geschwindigkeit von anzeigt

HOCHLADEN: 20 Mbit / s

DOWNLOAD: 13,6 Mbit / s

Aber mein WiFi zeigt 1 Balken bei -89 dbm und ich werde getrennt, sobald ich mich leicht entferne, und die Geschwindigkeiten sind sehr niedrig. Warum passiert das? Es passiert mit allen meinen Handys.

wireless wifi telecommunications

— ObsessionMit Elektrizität
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Nur um sicherzugehen, dass Sie sich im Klaren sind, ist -89 dBm nur 67% der Leistung von -87 dBm, was ein ziemlicher Unterschied ist. Es ist nicht die Antwort auf Ihre Frage, aber erwähnenswert.

— Tom Carpenter

Aber bei -92 dbm zeigt LTE volle Balken auf meinem Handy an.

— ObsessionWithElectricity

Die "Bars" sind im Grunde genommen eine schöne Fiktion, die nur eine sehr lockere Beziehung zur tatsächlichen Rezeption hat.

— pjc50

@ObsessionWithElectricity Nein, Datengeschwindigkeiten haben nichts mit der Verbindungsqualität bei WiFi zu tun.

— Mast

Ok, komm schon, meine Verbindung wird unterbrochen, wenn ich mich nur ein paar Schritte vom Router entferne. Denken Sie daran, ich möchte nur wissen, warum WiFi bei -89dbm schlechte Verbindung hat, während LTE auch bei -95dbm in Ordnung zu sein scheint

— ObsessionWithElectricity

Antworten:

Wie bei jedem Funkempfänger ist er normalerweise mit einer höheren HF-Bandbreite belastet, wenn er eine höhere Datenrate verarbeiten kann. Dies bedeutet zwangsläufig mehr empfangene Hintergrundgeräusche, dh ein breiteres BW lässt mehr Rauschen herein, und Sie benötigen daher einen höheren Empfang Signalpegel, um mit einem anständigen SNR (Signal-Rausch-Verhältnis) zu arbeiten.

Daher ist WiFi von großem Nachteil, da es (normalerweise) eine breitere HF-Bandbreite als LTE hat und einen höheren Signalpegel benötigt, um mit einer anständigen Bitfehlerrate (BER) zu arbeiten. Dies zeigt sich in der folgenden empirischen, aber weit verbreiteten Beziehung.

Die von einem Empfänger benötigte Leistung (dBm) beträgt -154 dBm + (Datenrate) $10log_{10}$

Wenn die WiFi-Datenrate beispielsweise das Zehnfache Ihrer LTE-Datenrate beträgt, benötigen Sie 10 dB mehr Signal, um mit demselben SNR zu arbeiten. Grundsätzlich "sammeln" Sie 3 dB mehr Rauschen, wenn Sie die HF-Bandbreite verdoppeln. Dies bedeutet, dass WiFi in der Regel als erstes mit sinkenden Signalpegeln (im Vergleich zu LTE-Datenraten) zu leiden hat.

Warum hat WiFi eine kürzere Reichweite als LTE?

Dies hängt mit der Friis-Übertragungsgleichung zusammen, aber einfacher kann man sich den gleichen Effekt mit Glühbirnen vorstellen. Betrachten Sie eine 1000-Watt-Lampe und die Entfernung, die Sie nachts sehen könnten - Sie würden sie wahrscheinlich aus einer Entfernung von 10 km ziemlich deutlich sehen, und wenn Sie weitere 100 Meter laufen würden, würde sie nicht wesentlich dunkler aussehen.

Im Vergleich zu einer kleinen 1-Watt-Lampe leuchtet sie möglicherweise in 100 Metern Höhe, aber wenn Sie weitere 100 Meter weit gehen, wird sie merklich dunkler.

Es gibt auch eine Reihe anderer Faktoren wie die Betriebsfrequenz - WiFi kann mit einer höheren Trägerfrequenz betrieben werden, und die Friis-Übertragungsgleichung informiert Sie, dass mit steigender Frequenz der Pfadverlust zunimmt:

$20log_{10}$ $20log_{10}$

Mit anderen Worten, bei der zehnfachen Frequenz erhöht sich der Pfadverlust um 20 dB.

— Andy aka
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Mein Telefonanbieter ist LTE B40 - 2300-2400Mhz. Ich denke, es gibt keinen großen Unterschied in den Frequenzen. Ich denke, der Empfänger von WiFi-Routern ist weniger empfindlich als der Empfänger von BTS von LTE

— ObsessionWithElectricity

Außerdem neigen Sie nicht dazu, Ihren WiFI-Zugangspunkt in optimaler Höhe auf einem riesigen Hupenmast zu montieren, im Gegensatz zu kommerziellen mobilen Trägergeräten :)

— rackandboneman

Die WLAN-Frequenz spielt für eine Diskussion über die Bandbreite keine Rolle .

— pjc50

@rackandboneman: Und wenn Sie tun montieren einen Wi-Fi - Zugangspunkt so, anständige Ausrüstung (mit einer Richtantenne wie LTE, nicht omnidirektional wie billigen home „Router“) kann leicht mehrere km erreichen. Punkt-zu-Punkt-Wi-Fi-Verbindungen mit großer Reichweite sind weit verbreitet.

— user1686

Telefonantennen sind im Allgemeinen nicht stark gerichtet, oder Sie würden erwarten, dass Ihr Telefon das Signal verliert, wenn Sie die Ausrichtung ändern. Die Basisstationen können gerichteter sein, sind jedoch im Allgemeinen immer noch ein breiter Bereich, der möglicherweise softwarebasiertes Beamforming ausführt.

— mbrig

Zusätzlich zu den Antworten von Andy ist die Leistung von WIFI normalerweise begrenzt, in Nordamerika sind es 30 dBm und in den meisten Ländern der Welt niedrigere Werte. LTE kann normalerweise bis zu 4 W (36 dBm) übertragen, und die Türme senden mit einer viel höheren Leistung.

Außerdem verfügt LTE über viel bessere Netzwerkverwaltungsfunktionen (automatische Ermittlung der besten Kanal- und Datenrate), die Türme haben viel bessere Taktquellen als WIFI (dies wirkt sich auf die Empfindlichkeit des Empfängers aus) und die Türme haben eine höher platzierte Antenne (10-30 m) als die herkömmlichen Wlan Router.

— Lior Bilia
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Aber ich habe gehört, dass LTE bis zu 200mW in Handys überträgt. Für Türme weiß ich nicht. Welches ist richtig 4 W oder 200 mW?

— ObsessionWithElectricity

Ich bin mir ziemlich sicher, dass es 200mW ist. Früher war GSM (2G) 2 W, aber das wurde zuerst auf 1 W und dann auf 500 mW reduziert. Die Batterielebensdauer bei 4W wäre grauenhaft. Beachten Sie, dass auch GSM diese Werte als absolute Höchstwerte verwenden und sie nach Möglichkeit dynamisch senken würde.

— MSalters

Ja, es ist 200mW. Dieses Papier ist interessant: ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=7879218 - die durchschnittliche Leistung des 95. Perzentils der Übertragungen betrug 4 mW!

— pjc50

Es liegt an. Das Limit ist regulatorisch, nicht technisch. Natürlich möchten Sie so wenig Strom wie möglich verbrauchen. Wenn Sie sich in einer städtischen Umgebung mit vielen Türmen befinden, können Sie sicher sein, dass Ihr Telefon nur wenige mW überträgt. Wenn Sie in der Wildnis unterwegs sind und der nächste Turm 5 km von Ihnen entfernt ist, sendet Ihr Telefon mit maximaler Leistung.

— Lior Bilia

Wie viel Strom strahlt der Tower of LTE aus?

— ObsessionWithElectricity

Zum Vergleich: Dies ist der Transceiverteil eines LTE-Netzwerks (von zwei verschiedenen Anbietern) (Antennen sind an Türmen / Masten montiert und über Kabel mit dem eNodeB verbunden), der dem Antennenteil plus der Transceiverschaltung eines WLAN-AP entspricht.

https://www.motorolasolutions.com/de_xl/products/lte-broadband-systems/broadband-systems-equipment/enhanced-node-b/rbs6101.html#tabproductinfo

https://www.scribd.com/document/204866576/RBS-6000-Spec-Sheet

Ein LTE-eNodeB kann (je nach Konfiguration) hundert Benutzer kontrolliert behandeln. Wie viele kann ein WLAN-Zugangspunkt handhaben ??? Man kann Wifi nicht wirklich mit LTE vergleichen. Es handelt sich um zwei völlig unterschiedliche Arten von Systemen, die in ganz unterschiedlichen Szenarien eingesetzt werden sollen.

— Strider H
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