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WLAN入門知識3-信號衰減和干擾

2023-06-22 11:42 作者:譽天達(dá)達(dá)老師  | 我要投稿

從上文的計算公式,發(fā)現(xiàn)除了發(fā)射功率和天線增益能夠讓信號變得更強(qiáng)外,還有一些東西會來攪局,比如路徑損耗、障礙物衰減以及煩人的干擾噪聲。這些家伙可都屬于信號衰減和干擾的行列。所以,建議咱們在網(wǎng)絡(luò)覆蓋設(shè)計時,越少遇到這些不必要的煩惱越好,這樣才能提升信號強(qiáng)度,增加信號有效傳輸距離。

在新建的網(wǎng)絡(luò)場景下,信號干擾源少的可憐,計算的時候一般都不太需要考慮干擾和噪聲哦。但是!如果有信號干擾源存在的話,那可就得好好想想怎么計算啦!

信號衰減

無線信號會不會衰減,那是肯定的啦!畢竟地球是圓的,信號要穿過大氣層、云層、樹葉、墻壁,不累嗎?這就像我們?nèi)ミb遠(yuǎn)的地方旅行,從一開始的興奮到最后的疲憊,也需要一個緩慢的適應(yīng)過程。但是,當(dāng)信號衰減到一定程度時,接收端就會感到“聽不清楚”了,它只能識別強(qiáng)度達(dá)到一定閾值以上的信號。所以,如果你想跟家里人視頻聊天、看電視劇或者玩游戲,就得注意這些“坑”,千萬不要遭受信號被淘汰的風(fēng)險。下面介紹影響信號衰減的幾個主要常見因素。

障礙物

在無線網(wǎng)絡(luò)中,最可惡的莫過于那些障礙物了。這些家伙會讓信號變得若隱若現(xiàn),對信號衰減影響非常顯著,有時候甚至直接阻攔它們的傳播。所以,為了網(wǎng)速更快,在網(wǎng)規(guī)過程中我們需要盡可能避免讓這些墻壁、門、窗戶和那些壞心腸的金屬障礙物擋住了我們的AP。

傳輸距離

電磁波的傳輸有點像人走路,走的越遠(yuǎn)就越累,信號強(qiáng)度也會隨之逐漸減弱。這個在傳輸路徑上的衰減過程就叫做路徑損耗。不過別擔(dān)心,雖然我們無法改變空氣對信號的影響,但可以通過增強(qiáng)天線端的發(fā)射功率、減少障礙物遮擋等方式來延長電磁波的傳輸距離,讓它飛得更遠(yuǎn)、覆蓋更廣!

頻率

電磁波就像人一樣,越老越容易衰退。所以,波長越短的電磁波往往也會更快地變老,衰減也就更加嚴(yán)重。比如我們經(jīng)常用的2.4GHz、5GHz或6GHz的電磁波,因為它們頻率高而波長短,所以傳輸距離并不會太遠(yuǎn)。

當(dāng)然了,還有其他一些因素也會影響信號的衰減程度,比如天線的質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸速率和調(diào)制方案等等。

信號干擾

無線通信可不是輕松的活啊。除了我們熟知的信號衰減,還有討厭的干擾和噪聲也會影響我們接收無線信號啊。所以,聰明的工程師們想出了兩個指標(biāo)來衡量干擾和噪聲對通信系統(tǒng)的影響——信噪比和信干噪比。這倆貨可是通信系統(tǒng)質(zhì)量可靠性的重要指標(biāo)啊,比值越大越好,這干擾和噪聲可是真討厭啊,它們經(jīng)常在我們身邊作妖。

  • 干擾是指系統(tǒng)本身以及異系統(tǒng)帶來的,像同頻干擾、多徑干擾啥的都是干擾的一種;

  • 噪聲它是指經(jīng)過設(shè)備后產(chǎn)生的原信號中不存在的額外無規(guī)則信號,這種信息與環(huán)境有關(guān),不隨原信息的變化而變化

信噪比SNR(Signal-to-noise Ratio)可謂是信號和噪聲之間的“麻煩制造者”,它告訴我們系統(tǒng)中信號和噪聲的比例有多少。具體來說,我們可以用這樣一個式子來表示:SNR = 10lg( PS / PN )。這里,SNR代表信噪比,單位是dB;而PS和PN則分別代表信號和噪聲的有效功率。

信干噪比SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio),指的是系統(tǒng)中信號與干擾和噪聲之和的比。

信干噪比的表達(dá)方式為:

SINR = 10lg[ PS?/( PI?+ PN?) ],其中:

  • SINR:信干噪比,單位是dB。

  • PS:信號的有效功率。

  • PI:干擾信號的有效功率。

  • PN:噪聲的有效功率。

一個很有意思的東西叫做信干噪比,它就像是一道數(shù)學(xué)題,用來描述信號、干擾和噪聲之間的關(guān)系。具體來說,信干噪比指的是信號與干擾和噪聲之和的比值,用dB作為單位進(jìn)行衡量。公式長得像這樣:SINR = 10lg[ PS /( PI + PN ) ],其中PS代表信號的有效功率,PI代表干擾信號的有效功率,PN代表噪聲的有效功率。

在設(shè)計網(wǎng)規(guī)方案的時候,要是不在意SNR或SINR這些玩意兒,就可以暫時不玩兒他們啦。不過,如果你特殊要求的話,那就要在網(wǎng)規(guī)設(shè)計場強(qiáng)信號仿真的時候一并考慮信干噪比啦!這樣才能保證你的網(wǎng)規(guī)方案不被“噪”到哭爹喊娘。


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