、计算距离
1、链路预算和FSPL
在计算之前我们还需要确定两个概念。链路预算(Link Budget),常常代表了接收信号时的余量(Fade Margin)。其计算方法是接收功率-接收灵敏度,我们AP在扫频时可以看到的“信号强度”,其实就是这个链路预算的体现
一般预算值在10dB以上时,对于wifi系统来说可以成功连接通信。请注意,扫频时AP用的是1Mbps的灵敏度,这个值大大低于54Mbps时的灵敏度,所以如果想连通并且速率维持在54Mbps,那么必须以54Mbps的灵敏度代入接下来的公式去计算。
FSPL(Free Space Path-Loss)自由空间路径损耗,反映了信号在理想无干扰无障碍的环境中传播时的损耗,空气中可近似看成FSPL情况,其计算方式为
FSPL(dB) = 20lg(d) + 20lg(f) + 32.44
d 表示视距传输距离,单位 km;f 表示无线信号频率,单位 MHz。在 802.11 b/g无线环境下,因为工作频率都是 2.4GHz,所以我们可以将上面公式简化为
FSPL(dB) = 20lg(d) + 100
所以,现在开始吧!
2、计算距离开始
我们假定链路预算(比较稳定的情况)为10~20dB之间,取10dB,那么有
链路预算(dB) = 10dB=预算接收功率(dBm) – 接收灵敏度(dBm)
其中,预算的接收功率为
预算接收功率= 发射功率 + 发射天线增益 – FSPL + 接收天线增益
结合这两个等式,有
FSPL = 发射功率 + 发射天线增益 + 接收天线增益 – 接收灵敏度 – 10dB
从上式可以看出,右侧等式中的各值都是已知的,左侧的FSPL由上式可以发现只有一个距离参数是未知的,学过解方程的应该都会解的吧。是不是很简单?
3、计算举例 假设某 54Mbps 无线 AP 的射频发射总功率为 20dBm,自带 3dBi 天线,所以其 AP本身的发射功率为 17dBm。另一端的 AP型号相同,接收灵敏度在传输速率为54M 时为-68dBm。这里假设链路预算为 20dB,那么有
FSPL = 发射功率 + 发射天线增益 + 接收天线增益 – 接收灵敏度 – 链路预算 = 17 + 3 + 3 – (-68) – 20 = 71 dB
代入 FSPL(dB) = 20lg(d) + 100 所以得出 d = 0.0355 km = 35.5 m |