เหตุใด WiFi จึงมีช่วงสั้นกว่า LTE [ปิด]

ดูเหมือนสับสนว่าโทรศัพท์ของฉันรับสัญญาณ -87 dbm LTE และแสดงสัญญาณเต็ม 4 บาร์ด้วยความเร็ว

อัปโหลด: 20Mbps

ดาวน์โหลด: 13.6Mbps

แต่อินเตอร์เน็ตไร้สายของฉันแสดงอยู่ที่ 1 บาร์ที่ -89 dbm และฉันจะถูกตัดการเชื่อมต่อทันทีที่ฉันเคลื่อนที่ออกไปเล็กน้อยและความเร็วก็ต่ำมาก ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น มันเกิดขึ้นกับโทรศัพท์ของฉันทั้งหมด

เช่นเดียวกับเครื่องรับวิทยุถ้ามันสามารถรองรับอัตราการส่งข้อมูลที่สูงกว่าปกติแล้วมันก็จะเป็นภาระกับการมีแบนด์วิดท์ RF ที่สูงขึ้นและนี่หมายถึงเสียงพื้นหลังที่ได้รับมากขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เช่น BW ที่กว้างขึ้น ระดับสัญญาณที่ใช้งานด้วย SNR ที่เหมาะสม (อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน)

ดังนั้น WiFi จึงมีข้อเสียอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากมีแบนด์วิดท์ RF ที่กว้างกว่า LTE (ปกติ) และต้องการระดับสัญญาณที่สูงขึ้นเพื่อใช้งานในอัตราบิตผิดพลาด (BER) ที่เหมาะสม สิ่งนี้เป็นตัวเป็นตนในความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ แต่พบได้ทั่วไป

กำลัง (dBm) ที่ผู้รับต้องการคือ -154 dBm + (อัตราข้อมูล)$10log_{10}$

ตัวอย่างเช่นหากอัตราข้อมูล WiFi เท่ากับสิบเท่าของอัตราการส่งข้อมูล LTE คุณจะต้องใช้สัญญาณมากกว่า 10 dB ในการทำงานที่ SNR เดียวกัน โดยทั่วไปถ้าคุณเพิ่มแบนด์วิดท์ RF เป็นสองเท่าคุณจะ "รวบรวม" 3 dB ให้รบกวน ซึ่งหมายความว่า WiFi มักเป็นคนแรกที่ประสบเมื่อระดับสัญญาณลดลง (เทียบกับอัตราข้อมูล LTE)

ทำไม WiFi มีช่วงสั้นกว่า LTE?

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับสมการการส่ง Friisแต่ยิ่งไปกว่านั้นคุณสามารถคิดถึงผลกระทบเดียวกันกับหลอดไฟ ลองพิจารณาหลอดไฟ 1,000 วัตต์และระยะทางที่คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ในเวลากลางคืน - คุณอาจจะเห็นมันค่อนข้างชัดเจนจากระยะทาง 10 กม. และถ้าคุณเดินต่อไปอีก 100 เมตรมันจะไม่ดูหรี่ลงอย่างเห็นได้ชัด

เมื่อเปรียบเทียบกับหลอดไฟขนาด 1 วัตต์คุณอาจเห็นว่ามันส่องแสงที่ 100 เมตร แต่ถ้าคุณเดินออกไปอีก 100 เมตรมันจะหรี่ลงอย่างเห็นได้ชัด

มีปัจจัยอื่นอีกหลายอย่างเช่นความถี่ในการทำงาน - WiFi สามารถทำงานที่ความถี่ของผู้ให้บริการที่สูงขึ้นและสมการส่ง Friis แจ้งให้คุณทราบว่าเมื่อความถี่เพิ่มขึ้นการสูญเสียเส้นทางจะเพิ่มขึ้น: -

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

กล่าวอีกนัยหนึ่งความถี่สิบเท่าการสูญเสียเส้นทางเพิ่มขึ้น 20 เดซิเบล

นอกเหนือจากคำตอบของแอนดี้แล้ว WIFI มักจะถูก จำกัด อยู่ที่ 30dBm ในอเมริกาเหนือระดับที่ต่ำกว่าในโลกส่วนใหญ่ LTE มักจะสามารถส่งได้สูงสุด 4W (36dBm) และเสาส่งด้วยพลังงานที่สูงกว่ามาก

นอกจากนี้ LTE ยังมีความสามารถในการจัดการเครือข่ายที่ดีกว่ามาก (ค้นหาช่องสัญญาณและอัตราข้อมูลที่ดีที่สุดโดยอัตโนมัติ) หอคอยมีแหล่งสัญญาณนาฬิกาที่ดีกว่า WIFI (มีผลต่อความไวของตัวรับสัญญาณ) และเสามีเสาอากาศสูงกว่า (10-30m) เราเตอร์ไร้สาย

สำหรับการเปรียบเทียบนี่เป็นส่วนของตัวรับส่งสัญญาณของเครือข่าย LTE (จากผู้จำหน่ายสองราย) (เสาอากาศติดตั้งอยู่บนเสา / เสาและเชื่อมต่อผ่านสายเคเบิลไปยัง eNodeB) เทียบเท่ากับส่วนเสาอากาศและวงจรตัวรับส่งสัญญาณของ WiFi AP

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

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

LTE eNodeB สามารถรองรับผู้ใช้หลายร้อยคน (ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า) ในลักษณะที่ควบคุม WiFi AP สามารถรองรับได้กี่เครื่อง ??? คุณไม่สามารถเปรียบเทียบ Wifi กับ LTE ได้จริงๆ มันเป็นระบบสองแบบที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงที่ใช้ในสถานการณ์ที่แตกต่างกันมาก