web-dev-qa-db-ja.com

無線ルーターの信号強度統計

ワイヤレスルーターを購入するとき、すべてのルーターが「素晴らしい」または「優れた」信号強度を要求しているようです。もちろん、そのようなマーケティング用語は、さまざまなルーターの信号強度を比較するためにまったく何もしません。

では、信号強度が最も高いものを特定するためにワイヤレスルーターを比較するときに注意すべき点は何ですか? [それとも可能ですか?]

たとえば、この Linksys E1000 "データシート" 信号強度に関連している可能性がある2つの仕様に気づきました:RF Pwr (EIRP) in dB、およびAntenna Gain in dB-絶対にないこれら2つが何を意味するか、そしてそれらが本当に何かを反映しているかどうかを考えます。

22
yydl

短い答え

ほとんどではないにしても、多くの場合、ベンダーの公開されたスペックシートをコンシューマーWi-Fi製品間で比較し、どれが最大の生信号強度を与えるかを決定することは不可能です。 決してスペックシートを読むだけで、どれがあなたに最高の範囲または範囲でのパフォーマンスを与えるかを知ることはできません。代わりに、レート対範囲(さまざまな範囲でのパフォーマンス)が専門家によって慎重に測定された専門家のレビューを探す必要があります。

電波強度

生の信号強度でもスペックシートを比較することの難しさは、多くのベンダーが信号強度関連の測定値をまったく公開していないことです。 D-Link、Netgear、およびTRENDnetのWebサイトにアクセスしたところ、最新で最も優れたWi-Fiルーターのいくつかを確認したスペックシートで無線電力情報がまったく見つかりませんでした。一部の情報をdoで公開しているベンダーの間で、さまざまなベンダーが信号強度に関連するさまざまな種類の情報を公開することが多く、提供する情報は常に直接比較できるわけではありません。

たとえば、すべてのAppleは現在のAirPort Extreme 802.11n(同時デュアルバンドII)Wi-Fiルーターについて述べています)は「無線出力電力:20 dBm(公称)」です。20dBmは100を意味しますミリワット(mW)。ただし、「無線出力パワー」は、おそらくユニット内部のアンテナコネクタでの信号強度の測定値です。これは、アンテナとアンテナリードがパワー出力にどのように影響するか、または100mW電力は、802.11nに固有の複数の無線チェーン間で分割されるか、電力が帯域またはチャネルごとにどのように変化するか(そして、電力は通常、規制要件とアンテナ特性により、帯域とチャネルごとに変化します)。

したがって、Appleからのアンテナ情報がないと、Cisco-Linksys E1000の例と比較することはできません。

RF Pwr(EIRP)(dBm):17.5 dBm 
アンテナゲイン(dBi):1.5 dBi 

「RF Pwr」は「Radio-Frequency Power」であり、Appleの「無線出力電力」と同じ種類の測定だと思われるかもしれませんが、Linksysは「(EIRP)」でそれを認定します。 EIRPは、アンテナとアンテナリードを考慮した測定値です。

余談:EIRPとその他RF基本

EIRPは Equivalent Isotropically Radiated Power の略です。 EIRPを理解するには、まずアンテナと指向性利得についていくつか理解する必要があります。

  • 等方性アンテナは、全方向に均等に電力を放射する架空のアンテナです。 3次元の「カバレッジパターン」が完全な球であるアンテナ。
  • 真に等方性のアンテナを作成することはおそらく不可能であり、ほとんどの場合、とにかくそれを望まないでしょう。通常、アンテナの電力を一方向に集中させる必要があります。
  • 特定の方向に電力を集中させるアンテナは、指向性アンテナと呼ばれます。
  • 架空の等方性アンテナと比較して、指向性アンテナが目的の方向で信号強度をどれだけ向上させるかの測定は、その指向性ゲインと呼ばれます。
  • 指向性ゲインは、等方性アンテナ(dBi)に対するデシベルで測定されます。
  • 「全方向性」は、等方性の同義語ですではありません。全方向性アンテナは、3D等方性球ではなく2Dディスクにパワーを集中しようとします。 2冊の本の間に水風船を押しつぶすことを考えてください。押しつぶされていない水風船は、等方性アンテナのカバレッジパターンのように、ほぼ球形です。しかし、2冊の本の間でつぶすと、すべての(2D)方向に伸びるため、全体的にコンパクトになりません。その2D平面に沿って伸びる量は、「無指向性」指向性アンテナの指向性ゲインです。
  • デシベルは、比率を測定するための対数目盛です。 3 dBごとに2倍になります。比率は通常、基準値との相対値であり、基準値は「dB」の後の文字で示されます。したがって、「dBi」は等方性アンテナに対するデシベルであり、dBmは1ミリワットに対するデシベルです。 0 dBmは1mWです。正のdBmはミリワットの倍数であり、負のdBmはミリワットの分数です。

無線システムがアンテナの最適な方向に放出している電力量を測定する場合は、それを等方性アンテナに供給してその方向に同じ量の電力を放射させるために必要な電力量と比較します。これは同等の等方性放射電力、またはEIRPです。

...比較に戻ります

Linksys E1000のアンテナの指向性ゲインは1.5 dBiです。これは、等方性にかなり近いことを意味します。これは、ホームワイヤレスルーターではおそらく問題ありません。優れた全方向性アンテナは、1つの平面で6 dBiのゲインを持つことができます。これは、広大な1階建ての家には最適ですが、高層住宅の1階を水平に向けると、地下室や2階をうまくカバーできません。

E1000のEIRPが17.5 dBmであり、アンテナが提供する1.5 dBの指向性ゲインを差し引くと、無線機の公称出力電力が約16または17 dBmであると計算できます(内部アンテナケーブルが0-1 dBm無線電力)。

それでは、E1000の16〜17 dBmの無線電力は、AirPort Extremeの20 dBmよりもアプリケーションの信号強度が低くなりますか?まあ、私たちは本当に知りません。AirPortExtremeのアンテナケーブルとアンテナがどれだけの信号を消費するのか、あるいはどこにいるのかは問題ではない方向に信号がどれだけ集中するのかわからないからです。家の中でルーターを探し、クライアントがどこにいるかを確認します。

議論のために、AirPort ExtremeのアンテナはLinksysのアンテナとほぼ同じであると仮定しても、信号強度は範囲内の1つのコンポーネントであり、範囲内のパフォーマンスであると考える必要があります。レシーバーの感度とノイズフロアも大きなコンポーネントであり、ベンダーがその仕様を公開することはほとんどありません。一部のWi-Fi無線は、-95 dBm(ここではフェムトワット)と小さい信号まで感度が高く、他の無線は-90 dBmを壊しません。私は、RFノイズソースがボックス内で-85 dBmと高いため、設計が不十分または組み立てが不十分でテストが不十分なWi-Fiルーターを見てきたため、レシーバーの感度に関係なく、 -85 dBm未満の信号を受信することはできません。

神話の破滅

Wi-Fi製品の信号強度と通信範囲については、多くの神話と誤解があり、それらのいくつかは、質問に対する他の回答で繰り返されています。ここでいくつかの神話を破るのに少し時間をかけたいと思います。

  1. すべてのWi-Fiルーターに同じ出力電力または範囲があるわけではありません。無線の出力電力、アンテナの設計、受信機の感度、ノイズフロア、およびその他の範囲や範囲でのパフォーマンスに関わるすべてのものには、実際に大きな違いがあります。もちろん、リンクのもう一方の端に粗悪なワイヤレスクライアントシステムがある場合、その粗末さは、優れたルーターの優れた点の多くを覆い隠す可能性があります。

  2. FCCは「デフォルト」の出力電力を調整するのではなく、最大値を調整します。最大値は1ワット(1000 mW)です。

3.すべてのベンダーがその制限にぶつかるように製品を設計すると思いますが、それも起こりません。レシーバーがパケットをデコードできないほど信号を歪ませることなく1000 mWに到達できる優れたパワーアンプ(PA)を作るのは難しいことがわかりました。ベンダーは市場に出て価格を設定したくないので、信号を破損することなくこれらの電力レベルに到達できる、非常に高価なPAで設計を作成する傾向はありません。また、Wi-Fiルーターのラップトップまたはスマートフォンが同じ距離で聞こえるほど大きな声を出せない場合、Wi-Fiルーターが大声で叫んでも遠く聞こえても問題ありません。また、ほとんどのラップトップやスマートフォンは、バッテリー寿命を損なうことなく、ネットワーク上で1ワットの電力を消費することはできません。したがって、APとクライアントの両方のWi-Fi無線が100 mW(20 dBm)を超えるように設計されていることはほとんどありません。

更新、2014年後半:これを書いてから3.5年で、高出力PAおよび高品質LNA(低ノイズアンプ) AP)が追いついた。最上位のコンシューマAP(現時点では、3つの空間ストリーム以上をサポートする802.11ac APを意味します)を購入する場合、バンプを可能にする優れた高電力PAを備えた製品を購入している可能性があります歪まずに規制の制限に反する。これは、上記の#3で述べたことを変更するだけでなく、以下の#4のAPの一般的なTx電力定格と見なすことができるものも変更します。ハイパワーPAでは、30dBm(== 1000mW == 1フルワット)APが一般的になりつつあります。

  1. だれかが、ほとんどのルーターのデフォルトは9 mWであり、これは意味がないと言いました。 20 mWは私が見た中で最も低い値であり、32〜100 mW(15〜20 dBm)が一般的です。 E1000とAirPort Extremeの仕様は、これを証明しています。
33
Spiff

明らかに、RF(無線周波数)電力と アンテナゲイン は、RF信号が出たときの信号の大きさルータ。

実際には、これらの数値は、いくつかの理由で、おそらくほとんど何もないことを意味します。

まず、技術的な観点から、RF出力はストーリーの約1/4にすぎません...受信感度も重要です(ルーターが話すことができるのであれば何が良いのでしょうか。 t listen?)そして、コンピュータ/ラップトップでのワイヤレスカードの送受信機能も重要です。

送信電力がルーターのあまり有用なゲージではないさらに重要な理由は、ワイヤレスネットワークで使用される無免許の周波数であっても、非常に厳しい法的制限(米国のFCCや他の統治機関によって制定されている)があるためです。同じエリアでWifiを使用している他の人の邪魔にならないようにするため。

一般に(おそらく常に)すべてのルーターの製造元は法的な最高限度でブロードキャストします。これよりも少ないと、ルーターの有用性が明らかに低下し、あまり売れなくなります。

したがって、純粋なRF信号強度を確認することは、おそらく時間の無駄です。

使用可能な範囲に影響を与える可能性が高いのは、使用する802.11の形式です。 802.11nははるかに高速であるとアドバタイズされます(適切な状況下では)が、一般的には範囲がはるかに短くなります。理由は、私が十分に理解していないため、とにかくこの質問については少し話題から外れているためです。 。

一般的な経験則として、ネットワークの伝送速度が遅いほど、通信範囲が広がります。ほとんどの場合、ルーターとWi-Fiカードは可能な限り速い速度で自動ネゴシエーションを行うため、常に最高の速度と範囲の組み合わせを常に得る必要があります。ルーターが802.11フレーバーをできるだけ多く使用できるようにすることで、この状況を改善できます。 bとgを許可し、gの使用を強制しないこと。 802.11についてもっと知りたいので、ここでより具体的な情報を提供します。

1
Flimzy

私の時代には多くのルーターがありましたが、等しいアンテナで信号強度が得られる限り、それらはすべてほぼ同じです。 FCCによって規制されているデフォルトの送信電力は約9mwで、すべてのルーターで同じだと思います。とはいえ、アンテナは大きな違いを生むので、取り外し可能なアンテナを備えたルーターを入手してください。もう1つ(私の意見では最も重要なこと)は、ルーターがサードパーティのファームウェアを実行できるかどうかです。 DD-WRTを実行できないルーターは購入しません。 DD-WRTを使用すると、必要に応じて送信電力を251mwに上げることができますが、70mwをはるかに超えると、通常、信号の歪みが生じる以外は何も起こりません。

古い学校のLinksys WRT-54GのDD-WRTと24dbiゲインの八木アンテナを使用すると、2マイルのワイヤレス接続で9 Mbpsの伝送速度が得られます。このワイヤレス接続は、過去5年間、私のインターネットの源でした。

1
ubiquibacon