Характеристики системы

Потери в кабеле зависят от частоты и должны указываться поставщиком в спецификации кабеля. В общем случае чем выше частота, тем выше потери в кабеле, поэтому нужно более продуманно использовать удаленные антенны и длинные радиочастотные кабели в диапазонах U-NII, чем в диапазоне 2,4 ГГц ISM. Например, часто применяемый кабель типа LMR-400 длиной 30,48 м (100 футов) имеет потери 10,5 дБ на частоте 5,3 ГГц и только 6,5 дБ на частоте 2,4 ГГц.

Как уже говорилось, на работу системы влияют и другие механизмы. В их число входят (но не ограничиваются ими) следующие.

Взаимные помехи возникают, когда какой-нибудь посторонний передатчик излучает электромагнитные волны в канале, где вы пытаетесь работать. Это может быть радиостанция другой WLAN, работающей на том же самом канале, или какое-то другoe устройство, осуществляющее передачу в той же полосе частот. Чем сильнее этот источник взаимных помех, тем большим должен быть уровень полезного сигнала на входе вашего приемника, чтобы вы могли его принять и декодировать. Можно сказать, что ухудшение чувствительности приемника приводит почти к тому же самому эффекту, какой оказывает повышение уровня собственных шумов, и, если уровень нежелательного сигнала слишком велик, вы вообще не сможете работать.

Эффект многолучевого распространения обусловлен тем, что нужный сигнал достигает антенны приемника различными путями, на которых он испытывает различные задержки и потери на трассе. Различные пути распространения возникают из-за того, что радиоволны отражаются от различных объектов или от неоднородностей атмосферы. Все эти сигналы суммируются в антенне, и в зависимости от задержки и затухания, которые испытывают радиоволны на каждом из путей распространения, может произойти замирание сигнала вследствие многолучевого распространения.

Замирание сигнала вызывается изменением с течением времени потерь на трассе, обусловленным, как правило, перемещением каких-то объектов в зоне действия радиостанции, включая перемещение собственно передатчика и приемника. Например, вы можете находиться в конференц-зале с беспроводным ноутбуком на коленях и работать через точку доступа, расположенную в коридоре. Если кто-то закроет дверь, ведущую в конференц-зал, потери на трассе возрастут, что приведет к уменьшению уровня принимаемого сигнала. Вот так и получается замирание сигнала.

Равномерное замирание (flat fading) происходит, когда замирает весь сигнал по всему каналу. В случае широкополосных сигналов, таких, которые используются в устройствах стандарта 802.11, может также наблюдаться частотно-избирательное замирание. Сигнал может существенно ослабляться на определенных частотах, но не во всем диапазоне. Если вы вспомните о методе мультиплексирования с разделением по ортогональным частотам (OFDM), то вспомните и о том, что передача на отдельных частотах происходит независимо, а потом уже осуществляются кодирование и чередование. Этот процесс обеспечивает определенное преимущество технологии OFDM перед другими методами модуляции, например перед кодированием с использованием комплементарных кодов (ССК), потому что в случае частотно-избирательного замирания может произойти ослабление только нескольких тонов OFDM-сигнала. Следовательно, остается возможность восстановления исходного потока битов за счет кодирования и чередования. В случае же ССК целостность потока битов может быть нарушена.

В зависимости от параметров многолучевого распространения модель потерь на трассе, характерная для свободного пространства, когда они пропорциональны квадрату расстояния, может измениться на другую, когда потери пропорциональны четвертой степени расстояния. В таком случае при каждом удвоении расстояния потери будут возрастать не на 6 дБ (10*log(244)=6), а на 12 дБ (10*log(222)= 12). Другими словами, если вы организовываете связь в условиях прямой видимости между передатчиком и приемником при отсутствии мешающих отраженных сигналов или поглотителей энергии электромагнитных волн, вам нужно увеличивать энергетический потенциал вашего канала связи на 6 дБ при удвоении радиуса действия. Однако при большом числе отражений и, следовательно, существенно многолучевом распространении сигнала энергетический потенциал канала связи должен увеличиваться на 12 дБ при удвоении радиуса действия.

Характер многолучевого распространения изменяется не только с течением времени, он является также функцией местоположения радиостанции. В весьма недалеко отстоящих одна от другой точках может наблюдаться существенно различное замирание сигнала (что говорит об изменении характера многолучевого распространения). Вы можете столкнуться с таким явлением в вашей повседневной жизни, когда слушаете радио в своем автомобиле, стоящем перед светофором. Иногда бывает достаточно сместиться на несколько дюймов вперед или назад, чтобы ощутить существенные перемены в условиях приема. Эта пространственная вариация многолучевого распространения является одной из основных причин того, что в беспроводных LAN используют одновременно несколько антенн или разнообразные передающие и приемные антенны. Если эти антенны отстоят одна от другой хотя бы на расстояние, равное длине волны, принимаемые ими сигналы становятся некоррелированными, поэтому если одна антенна может оказаться в зоне замирания сигнала, другая будет принимать его без каких-либо осложнений. В большинстве устройств WLAN предусматривается возможность выбора, когда радиостанция сама определяет, какая из антенн лучше принимает сигнал, и затем использует именно ее.