Что такое цепочка антенн и как мне определить правильные настройки для моего роутера?
Информацию о цепях антенн было трудно найти (Google, кажется, думает, что я хочу найти усиление антенны). Я нашел эту статью IEEE, которая определяет их, но не объясняет, как я буду использовать эту информацию при настройке устройства.
Я установил DD-WRT на свой TP-Link WDR3600, и он говорит, что у меня есть два физических радиоинтерфейса. Основываясь на опциях в раскрывающемся меню режима сети, я предполагаю, что один из них - это радио 2,4 ГГц, а другое - 5,0 ГГц. Однако у обоих есть возможность выбора цепей антенн TX и RX (1 или 1+2). Что такое цепочка антенн, что означает 1 / 1+2, и как я могу определить правильные настройки для моего устройства?
2 ответа
Короткая версия: использование обеих радиолиний потенциально вдвое быстрее, чем просто использование одной. Вы хотите ограничить себя только одной цепью радиосвязи, если вы делаете междугороднюю связь на открытом воздухе и пытаетесь сэкономить деньги на антеннах, или, возможно, в определенных ситуациях устранения неполадок.
Длинная версия:
802.11n представил концепцию MIMO (множественные входы, множественные выходы) для сетей Wi-Fi. Радиостанции MIMO используют несколько цепочек радиосигналов, работающих параллельно, чтобы передавать вдвое больше данных за один раз, чем могла бы сделать одна радиостанция.
Вы всегда хотите, чтобы обе цепи работали по самым быстрым ценам. Имея всего одну цепочку, вы не выполняете MIMO, вы просто делаете традиционную SISO (Single In, Single Out), так что вы не намного лучше, чем 802.11a или 802.11g. A и G использовали каналы шириной 20 МГц и получили максимальную скорость PHY 54 Мбит / с. Если вы используете те же каналы шириной 20 МГц со стандартом 802.11n и ограничиваетесь SISO (единственная радиосвязь), ваша максимальная скорость PHY достигает только 72,2 Мбит / с. Это увеличение только потому, что 802.11n добавил пару новых схем модуляции с более высокой скоростью, чем у A/G.
Но если вы включите обе цепи радиосвязи, чтобы сделать MIMO 2x2: 2, ваша максимальная частота PHY (опять же, для каналов 20 МГц, для справедливого сравнения с A/G) удваивается до 144,4 Мбит / с.
И это не только максимальный уровень PHY, который удваивается. Вторая радиосвязь удваивает ваш набор доступных ставок. Для каждой из восьми скоростей с 1 пространственным потоком существует удвоенная скорость с 2 пространственными потоками.
Конечно, 802.11n также позволяет удвоить ширину канала до 40 МГц. Удвоение ширины вашего канала имеет преимущество в увеличении эффективности, так что на самом деле оно чуть больше, чем удваивает максимальный уровень PHY. Таким образом, SISO 802.11n с каналами 40 МГц может работать со скоростью 150 Мбит / с, а MIMO 802.11n 2x2: 2 с каналами 40 МГц может работать со скоростью 300 Мбит / с.
Единственный раз, когда вы захотите отключить радиосвязь, - это если вы пытаетесь установить междугороднюю связь на открытом воздухе, и у вас нет антенны, которая могла бы обеспечить достаточное расстояние между двумя цепями радио / антенны. Если вы не хотите устанавливать вдвое больше антенн на антенных мачтах на каждом конце канала и располагать их достаточно далеко друг от друга, чтобы они не мешали друг другу, вы можете выбрать канал SISO. ради стоимости / простоты, хотя это означает только половину пропускной способности (максимальная скорость PHY 150 Мбит / с вместо 300).
Я полагаю, что еще одна причина ограничиться одной цепочкой радиосвязи была бы временной для устранения таких проблем, как проблемы взаимодействия. Если у вас есть устройство 1x1 802.11n, которое плохо работает с вашей точкой доступа 2x2, вы можете временно ограничить вашу точку доступа 1x1, чтобы проверить, работает ли устройство 1x1 лучше. Возможно, точка доступа 2x2 глючит и иногда пытается использовать скорости 2x2, которые не поддерживает устройство 1x1, и в итоге приходится выполнять увеличенные повторные передачи или увеличивать потери пакетов.
Да, "радиосвязь" - это просто причудливый способ обращения к трансиверу. Я не знаю, откуда они берут слово "цепочка", но согласно официальному документу Motorola: 802.11n Демистифицировано (на что также ссылался Стив (который задал вопрос) в комментарии под ответом Спиффа):
MIMO * представляет новую парадигму в проектировании радиочастотных систем. MIMO-совместимые радиостанции на самом деле работают лучше в среде с большим количеством путей. Система MIMO имеет несколько радиолиний, каждая из которых является приемопередатчиком со своей антенной. Радиосвязь относится к аппаратному обеспечению, необходимому для обработки сигнала приема / передачи. Радио MIMO может затем применить несколько методов для улучшения качества сигнала и обеспечения большей пропускной способности. Именно эта способность добавлять компоненты сигнала от нескольких антенн отличает точки доступа MIMO от традиционных точек доступа, которые используют антенны в конфигурации с разнесением. Точка доступа с антенным разнесением выбирает компоненты сигнала от антенны, которые обеспечивают наилучшие характеристики сигнала, и игнорирует другую антенну.
* MIMO = несколько входов, несколько выходов
tldr;
Антенная цепь или RF-цепь - это набор электронных компонентов в радиоприемнике, прикрепленный рядом с антенной. Радиостанции с несколькими антеннами используют одни цепи для передачи, а другие - для приема.
Если вам повезет, вы сможете определить оптимальную конфигурацию, но вам, вероятно, придется просто попробовать каждую и проверить производительность. Если вы используете последнюю версию ddwrt, настройки по умолчанию, вероятно, были определены как лучшая конфигурация.
Длинная версия
Это действительно должно называться "RF цепочкой" ("антенная цепочка" кажется более разговорной). В мире радиосвязи часто можно представить себе радио (абстрактно) как серию преобразований, которые применяются к сигналу. Если сигнал идет линейным путем и никогда не разделяется / не сливается, эти преобразования можно рассматривать как цепочку. Так уж получилось, что биты возле антенны часто образуют функциональную цепочку (в простых радиоприемниках).
Антенна принимает гораздо больше, чем просто информацию, которую мы пытаемся получить (шум), и этот сигнал очень слаб. Это означает, что нам нужно отфильтровать сигнал и усилить его, прежде чем мы сможем сделать что-нибудь полезное. Если бы вы подключили антенну напрямую к цепи, не выполняя этих действий, вы бы не получили ничего полезного или вообще ничего.
Поскольку эти основные преобразования должны происходить с любым сигналом, который принимает любая антенна, я полагаю, что люди начали называть эту часть РЧ-цепью, хотя этот термин используется очень свободно. Важно отметить, что части, не подключенные к антенне, также можно назвать "цепочкой".
Для формирования луча (направление передачи без перемещения антенны) сигналы от нескольких антенн фактически смешиваются особым образом, чтобы отрегулировать угол, с которого был получен сигнал. Поскольку антенны находятся в известном положении, RF-цепи антенны могут быть сконфигурированы так, чтобы смешивать сигналы конструктивно или деструктивно в зависимости от того, откуда ожидается прибытие сигнала. В этом случае аналогия с "цепочкой" не работает, потому что на самом деле это массив компонентов, соединенных как последовательно, так и параллельно.
Если антенна находится на одном конце цепи, что на другом конце? Что ж, как только сигнал кондиционирован, часто есть второй набор преобразований для обработки того, что называется демодуляцией, и третий набор цифровых компонентов для декодирования - возможно (многие) другие. Часто компоненты для этих вещей являются своего рода общими для других частей радио, поэтому "цепочки" сигналов сходятся на них и объединяются / разделяются. Обратите внимание, что некоторые радиостанции включают аналого-цифровое преобразование в радиочастотную цепь антенны, но исторически это делалось после таких вещей, как повышающее / понижающее преобразование, демодуляция и дополнительное усиление / фильтрация.
Теперь, когда вы (надеюсь) понимаете, что такое РЧ-цепь, вы можете вскоре запутаться в термине "радио" (трансивер). Такое устройство, как точка беспроводного доступа, частично является радиоприемопередатчиком, частично маршрутизатором (среди прочего) - части, прикрепленные к антенне, являются радио, и чем дальше вы от антенны, тем меньше вероятность, что она будет частью радио. Кроме того, иногда имеется несколько радиоприемопередатчиков (например, для 802.11a), а иногда один приемопередатчик выполняет двойную функцию (например, 802.11n + 802.11ac).
Наконец, число, связанное с каждой цепочкой, похоже, не соответствует соглашению, поэтому просто выяснить, какая антенна равна "1", сложно. Кроме того, набор цепочек, используемый для tx (например, 1 + 2), иногда является тем же набором, что и для rx (1 + 2), а иногда - другим набором (например, rx 1+2 / tx 1+3).