При каком значении snr сеть wi-fi работает эффективнее

Обновлено: 21.11.2024

При проведении исследования радиочастотного участка важно определить границу диапазона точки доступа на основе отношения сигнал/шум (SNR), которое представляет собой уровень сигнала (в дБм) минус уровень шума (в дБм). . Например, уровень сигнала -53 дБм, измеренный рядом с точкой доступа, и типичный уровень шума -90 дБм дают отношение сигнал-шум 37 дБ, нормальное значение для беспроводных локальных сетей. Не позволяйте единице «дБ» сбить вас с толку — она просто представляет собой разницу в двух логарифмических значениях, таких как дБм.

SNR влияет на производительность

SNR сигнала точки доступа, измеренное на пользовательском устройстве, уменьшается по мере увеличения расстояния до пользователя, поскольку соответствующие потери в свободном пространстве между пользователем и точкой доступа снижают уровень сигнала. То же самое касается сигналов, распространяющихся от пользовательского устройства к точке доступа. Увеличение радиопомех от микроволновых печей и беспроводных телефонов, которые увеличивают уровень шума, также снижает SNR.

SNR напрямую влияет на производительность подключения к беспроводной локальной сети. Более высокое значение SNR означает, что мощность сигнала сильнее по отношению к уровням шума, что обеспечивает более высокие скорости передачи данных и меньшее количество повторных передач — все это обеспечивает лучшую пропускную способность. Конечно, верно и обратное. Более низкий SNR требует, чтобы устройства беспроводной локальной сети работали с более низкими скоростями передачи данных, что снижает пропускную способность. Например, SNR 30 дБ может позволить клиентскому радиомодулю 802.11g и точке доступа обмениваться данными со скоростью 24 Мбит/с; тогда как отношение сигнал-шум 15 дБ может обеспечивать только скорость 6 Мбит/с.

Реальные ценности

Моя компания Wireless-Nets провела всестороннее тестирование беспроводных локальных сетей с различными уровнями отношения сигнал/шум. Например, мы провели ориентированные на пользователя тесты, чтобы определить влияние значений SNR на способность пользователя с типичным клиентским радиомодулем (установленным на 30 мВт) связываться с точкой доступа 802.11b/g и загружать определенную веб-страницу. . Для различных ОСШ мы обнаружили следующее: уровень сигнала (найденный в статусе подключения Windows), статус ассоциации и производительность при загрузке конкретной веб-страницы с беспроводного ноутбука. Мы измерили значение SNR для одного и того же ноутбука и клиентского радио с помощью AirMagnet Analyzer. Чтобы обеспечить точное сравнение, мы очистили кеш ноутбука перед перезагрузкой страницы:

> 40 дБ SNR = отличный сигнал (5 делений); всегда связаны; молниеносно.

от 25 дБ до 40 дБ SNR = очень хороший сигнал (3–4 полосы); всегда связаны; очень быстро.

от 15 дБ до 25 дБ SNR = низкий уровень сигнала (2 полосы); всегда связаны; обычно быстро.

10 дБ - 15 дБ SNR = очень низкий уровень сигнала (1 полоса); в основном связанные; в основном медленно.

SNR от 5 дБ до 10 дБ = нет сигнала; не связан; нельзя.

Эти значения согласуются с результатами тестирования, которые мы проводили в прошлом, а также с тем, что публикуют некоторые поставщики.

Рекомендации по ОСШ

На основе этого тестирования мы рекомендуем использовать около 20 дБ в качестве минимального отношения сигнал/шум для определения границы диапазона каждой точки доступа 802.11b/g. Это обеспечивает постоянную связь с довольно хорошей производительностью при выполнении типичных сетевых функций, таких как просмотр веб-страниц и синхронизация электронной почты. Имейте в виду, что для 802.11n могут потребоваться другие определения границ диапазона. Если вы планируете развернуть передачу голоса по беспроводной локальной сети, вам, вероятно, потребуется более высокое минимальное значение SNR. Например, Cisco рекомендует 25 дБ для своих систем беспроводной голосовой телефонии. Кроме того, в некоторых местах может потребоваться больший запас (т. е. более высокое отношение сигнал-шум), особенно там, где многолучевое распространение сигнала, например, на производственных предприятиях и в местах парковки самолетов в аэропортах. Имейте в виду, что соответствующий уровень производительности имеет место только на границе каждой точки доступа. Пользователи, связанные с точками доступа на более близком расстоянии, будут иметь более высокое отношение сигнал-шум и более высокую производительность.

При измерении SNR по возможности используйте те же клиентские радиомодемы и антенны, что и пользователи. Разница в усилении антенн между оборудованием для съемки и пользовательским устройством, например, может привести к тому, что у пользователей будет другое отношение сигнал-шум (и производительность), чем то, что вы замерили во время съемки. Кроме того, некоторые клиентские радиостанции имеют лучшую мощность передачи и чувствительность приема, чем другие, что может исказить ваши результаты, если вы не используете то же клиентское радио, что и пользователи.

Изменения, внесенные в объект, такие как добавление стен и перемещение больших ящиков, также повлияют на SNR. Таким образом, рекомендуется время от времени перепроверять SNR, даже после того, как сеть будет работать. Это можно легко сделать с помощью имеющихся в продаже инструментов. Например, на приведенном ниже рисунке показан снимок экрана, полученный из AirMagnet Survey, где зеленый и желтый цвета обозначают приемлемые зоны покрытия сигнала в сети 802.11g, когда инструмент настроен на границу диапазона 20 дБ.Если вы обнаружите, что отношение сигнал-шум ниже минимального значения в некоторых областях, таких как области, заштрихованные серым цветом на рисунке, рассмотрите возможность установки дополнительных точек доступа или перемещения существующих для лучшего распределения сигналов и заполнения пробелов.

Заключительные мысли

Использование определенного значения SNR в качестве требования к покрытию сигнала, безусловно, является хорошей практикой, и эмпирические правила, приведенные в этом руководстве, являются хорошей отправной точкой. Однако не забудьте выполнить тестирование в своей среде, чтобы определить приемлемые определения границ диапазона. Перед вводом системы в эксплуатацию всегда выполняйте тщательное проверочное тестирование приложений, таких как просмотр веб-страниц, электронная почта и голосовая телефония, с использованием типичных клиентских устройств и радиостанций, которые фактически будут использовать сеть. Это дает уверенность в том, что система действительно удовлетворит требования к покрытию и производительности.

Представьте, что вы находитесь на большом многолюдном концерте. Все кричат ​​и подпевают под музыку. Вы поворачиваетесь к своей второй половинке и говорите, какой классный концерт. Даже если вы находитесь рядом, вы едва слышите друг друга.

Чтобы вас услышали, нужно говорить громко, чтобы не было шума на концерте.

Люди вокруг вас и играющая группа называются минимальным уровнем шума. Именно таким будет окружающий шум на протяжении всего концерта.

[yellowbox]Загрузите бесплатный PDF-файл: [thrive_2step style="text-decoration:underline;color:red;">Что такое SNR [/thrive_2step][/yellowbox]

Чтобы ваш партнер услышал и понял, что вы говорите, вам придется говорить выше минимального уровня шума. Разница между вашим голосом и минимальным уровнем шума — это отношение сигнал-шум.

Важно знать, что принимающее лицо не только СЛЫШИТ вас, но и ПОНИМАЕТ . Это сравнимо с утверждением, что беспроводное радио имеет сигнал, но не может демодулировать сигнал от точки доступа. Радиоустройство должно иметь возможность демодуляции, чтобы понимать биты.

Отношение сигнал/шум

SNR означает отношение сигнал/шум. SNR — это сравнение сигнала с фоновым шумом, также известное как уровень шума. На самом деле это вовсе не соотношение.

Если уровень сигнала близок к уровню минимального шума, мы наблюдаем повреждение данных. Это плохо не только для отправляющего и принимающего радио, но и для окружающих радио (клиентов). Отправитель, такой как точка доступа, должен будет повторно передать кадры обратно получателю из-за повреждения данных. Это больше известно как частота повторных попыток.

Большая частота повторных попыток снижает пропускную способность. Все получают меньше эфирного времени из-за этих ретрансляций. Таким образом, беспроводная сеть кажется медленной, если не непригодной для использования. Следует учитывать частоту повторных попыток до 15% или выше. И это может быть результатом помех от соседних точек доступа, большого количества клиентов, микроволновых печей, bluetooth-гарнитур и других источников помех.

В идеале нужно стремиться к более высокому SNR. Я бы сказал, что 20 дБ или больше — это хорошее соотношение сигнал/шум. Более 40 дБ — еще лучше!

Рекомендуемый минимальный SNR для данных – 18 дБ, а для передачи голоса по Wi-Fi – 25 дБ. Чем больше помех, тем меньше SNR, потому что это увеличивает уровень шума.

В качестве примера рассмотрим ноутбук и точку доступа. Если мой RSSI равен -52 дБм, а минимальный уровень шума (его можно назвать фоновым шумом или просто шумом) равен -95 дБм, тогда отношение сигнал-шум составляет 43 дБ.

Чем ближе значение RSSI к нулю, тем лучше. Если бы мой RSSI был -45 дБм, а шум остался прежним, то мой SNR был бы 51 дБ. Вы вычитаете значение шума в дБм из значения RSSI, чтобы получить значение SNR.

Почему SNR указывается в дБ, а RSSI и шум — в дБм?

Это связано с тем, что SNR представляет собой сравнение двух абсолютных значений. дБм — это абсолютное значение, тогда как дБ — это значение для сравнения. Точнее говоря, SNR – это единица сравнения.

Как определяется минимальный уровень шума?

Шум — это все РЧ-излучение вокруг радиоприемника в спектре от всех РЧ-источников. Это может быть микроволновка, Bluetooth-гарнитура, беспроводная видеокамера и т. д.

Наши беспроводные адаптеры обычно могут определить минимальный уровень шума, но вам действительно следует использовать анализатор спектра, такой как Chanalyzer, или сетевой сканер, такой как Wifi Explorer.

ОБНОВЛЕНИЕ

Встроенные беспроводные сетевые адаптеры для ноутбуков, планшетов и т. д. не могут точно определить SNR.Эти сетевые адаптеры Wi-Fi не могут понимать немодулированные сигналы, исходящие от источников, отличных от 802.11. Существуют и другие внешние источники радиочастот, которые сетевая карта стандарта 802.11 не видит.

Например, когда включается микроволновая печь. Встроенная сетевая карта не сможет увидеть радиочастотный сигнал, потому что микроволновая печь посылает немодулированные биты. Таким образом, встроенная сетевая карта считает, что шума нет.

Короче говоря, минимальный уровень шума, определяемый встроенной сетевой картой Wi-Fi, определяется шумом, который он может видеть, за исключением немодулированных сигналов, исходящих от источников, не поддерживающих стандарт 802.11. Кроме того, многие поставщики реализуют собственные алгоритмы определения SNR.

Единственный способ получить значения SNR — использовать анализатор спектра, такой как Wi-Spy DBx, который используется с Chanalyzer или TamoSoft Spectrum Analyzer.

Спасибо Майклу Бергу @tamosoft, Генри Штукенборгу @henrystukenborg, Омару Васкесу @omrvazriv, Киту Парсонсу @keithrparsons за отзыв об этой публикации и за исправление ошибок.

Как SNR влияет на Wi-Fi?

Низкое значение SNR (менее 20 дБ) ухудшает работу беспроводной сети по ряду причин:

  • Снижение пропускной способности
  • Снижена скорость передачи данных.
  • Увеличение числа повторных передач
  • Повреждение данных

Пропускная способность снижается из-за количества повторных передач. Для каждого неподтвержденного кадра отправитель должен повторно отправить исходный кадр. Это занимает драгоценное эфирное время и продлевает другие передачи Wi-Fi.

Причина повторных передач обычно может быть связана с повреждением беспроводного кадра, полученного клиентским радиомодулем. SNR может быть слишком низким, чтобы клиентское радио могло демодулировать сигнал.

Скорость передачи данных снижается, поскольку MCS чувствителен к шуму. Используемые методы модуляции заменяются менее сложными методами модуляции, когда SNR ниже.

Как определить SNR

Существует несколько способов получить значения SNR. Ниже я расскажу о некоторых методах. Методы, использующие встроенную беспроводную сетевую карту, будут давать неточные расчеты SNR из-за отсутствия возможности прослушивания немодулированных сигналов.

Mac OS X

Option — Нажмите индикатор Wi-Fi в верхней строке меню.
Возьмите значение «шума» и вычтите его из «RSSI», чтобы получить значение SNR.

Проводник Wi-Fi

Включить столбец SNR:

Канализатор

Значение, взятое из Chanalyzer, покажет вам соотношение SNR между SSID и минимальным уровнем шума.

Узнайте уровень сигнала для своего SSID на вкладке сетей. Затем получите значение минимального уровня шума на вкладке «Каналы». Затем вычтите уровень сигнала из минимального уровня шума.

Посмотрите сообщение Metageek об SNR.

Изображение из Metageek

Опрос сайта Тамософт

Tamosoft имеет функцию спектрального анализа. Процесс определения ОСШ аналогичен процессу его нахождения в Chanalyzer. Вы берете мощность сигнала и тему из минимального уровня шума.

[yellowbox]Загрузите бесплатный PDF-файл: [thrive_2step style="text-decoration:underline;color:red;">Что такое SNR [/thrive_2step][/yellowbox]

Даже при наличии сильного Wi-Fi-маршрутизатора или ячеистой сети трафик может быть медленным. Проблема может быть не в маршрутизаторе, а во всем окружающем его шуме.

  • NetSpot
  • Опросы сайтов Wi-Fi, анализ, устранение неполадок

Мы поможем вам понять, что такое сигнал/шум, и улучшим соотношение сигнал/шум, чтобы обеспечить стабильный трафик, бесперебойную потоковую передачу фильмов и быструю загрузку.

От сигнала к шуму: отделяем пшеницу от плевел

Одна из самых неприятных проблем с доступом в Интернет — когда мы настраиваем роутер, все должно работать правильно — и вы переходите в соседнюю комнату, а сигнал превращается в мусор. Обновите роутер — и сигнал по-прежнему не улучшается. Перейдите на причудливую ячеистую сеть только для того, чтобы обнаружить, что люди в конференц-зале по-прежнему не могут подключить свои ноутбуки к Wi-Fi, хотя сигнал должен быть сильным.

Проблема может быть не в силе сигнала или радиусе действия сети.Это может быть проблема с так называемым «сигналом к ​​шуму», иногда называемым SNR для краткости людьми, которые считают, что в нашей жизни недостаточно акронимов, или людьми, которые хихикают, когда заставляют нас громко произносить «храп». речь о Wi-Fi.

Однако SNR — это реальная проблема. Если ваша сеть должна работать хорошо, но загружается медленно или в некоторых местах вашего здания случаются странные разрывы соединения, стоит изучить SNR, чтобы выяснить, не является ли это причиной ваших подключений.

Что означает SNR

Конечно, прежде всего, когда вы спрашиваете, как исправить проблемы с соотношением сигнал-шум, нужно разобраться, что означает SNR. Отношение сигнал/шум — это показатель того, насколько релевантный сигнал Wi-Fi отличается от любых других сигналов, которые могут мешать.

Обычно при решении проблем с WiFi возникают две основные проблемы:

  • Мертвые зоны: места, недоступные для нашего сигнала. Это может быть связано с расстоянием до маршрутизатора WiFi, материалами, из которых построено здание, и другими сопутствующими проблемами. С мертвой точкой мы просто не получаем никакого сигнала.
  • Соотношение сигнал/шум. При соотношении сигнал/шум радиосигналы Wi-Fi достигаются очень хорошо, но есть и другие радиосигналы, которые трудно различить.

Думайте о каждой проблеме как о большой комнате. Если я с одной стороны, а ты с другой и попытаешься заговорить со мной, если твой голос будет слишком тихим, я не смогу тебя услышать, пока ты не закричишь громче. Это проблема с мертвыми зонами или силой сигнала.

Сигнал к шуму — это когда мы находимся в одной комнате, но в комнате полно других людей. Пока вы пытаетесь заговорить со мной, мы должны закончить со всеми звуками, которые издают другие люди. Если у кого-то другой голос похож на ваш, это не поможет, поэтому мне нужно выяснить, когда говорите вы, а когда кто-то другой.

Знакомство с отношением сигнал/шум

SNR – это не отношение, как в случае "75 % сигнала к 25 % шума", а измеряется путем вычитания мощности сигнала из шума, а не его деления. Добавление к потенциальной путанице заключается в том, что сигнал измеряется в децибелах. Для тех, кто работает со звуком, большинство людей считают децибелы мерой звука, например, насколько громко что-то.

Бывает хуже. В WiFi децибелы измеряются в минусах. Если вы помните старую школьную математику, отрицательные числа — это числа ниже 0. Так что, если у вас -15 дБм (децибел на милливатт), это более сильный сигнал, чем -50 дБм. Я знаю, это сбивает с толку, но как только вы поймете, что чем *выше* число, тем *слабее* сигнал, тем лучше для нас будет.

Давайте посмотрим на две разные комнаты. В одном средний уровень сигнала -20, шум в районе -60. Чтобы получить отношение сигнал/шум, это сигнал минус шум, что означает, что в данном случае у нас есть среднее отношение сигнал/шум, равное 40:

Как насчет комнаты 2, где сигнал тоже -20, а шум -25. Теперь наш сигнал к шуму намного ниже — около 5:

Обратите внимание, насколько сложно определить разницу между линиями сигнала и шума на этом графике по сравнению с первым? Это правило: чем ниже отношение сигнал/шум, тем хуже будет связь. Нам нужно хорошее, большое число для нашего отношения SNR или S/N, так как это означает, что между нашими сигнал и наш шум.

Что такое хорошее соотношение сигнал/шум?

Помните, что отношение сигнал/шум, иногда называемое отношением сигнал/шум, – это не отношение, а разница между сигналом и шумом. Поэтому чем больше число, тем лучше.

Большинство экспертов рекомендуют, чтобы отношение сигнал/шум составляло 20 дБ только для данных – это просмотр веб-страниц, просмотр диаграмм и другой связанный трафик. Если вы хотите транслировать видео высокого качества или вести хорошие голосовые/видеочаты, тогда потребуется SNR 25. Вот список того, каким отношениям сигнал-шум следует следовать:

  • От 5 дБ до 10 дБ: просто откажитесь от этого сейчас. Остановите то, что вы делаете, и решите проблемы. Шум настолько высок, что его невозможно отличить от сигнала.
  • От 10 дБ до 15 дБ: очень медленно, но сигнал есть. Если все, что вы делаете, это получаете простые электронные письма, то вы можете обойтись. Едва.
  • От 15 дБ до 25 дБ. Это среднее значение, подходящее для просмотра веб-страниц и загрузки файлов. Просто не ожидайте, что вы будете смотреть видео 1080p с Netflix и Youtube с хорошей скоростью.
  • От 25 дБ до 40 дБ: высокая скорость.Здесь вы можете проводить видеоконференции, транслировать высокоскоростное видео и загружать большие файлы, такие как файлы .iso размером в гигабайты или фильмы.
  • 40 дБ и выше: вы находитесь в Матрице и стали Избранным.

Конечно, это будет определяться вашей базовой пропускной способностью. Если мощность вашей полосы пропускания составляет всего -5 дБ, а уровень шума равен 0, то отношение сигнала к шуму велико, но мощность сигнала по-прежнему остается мусором. Поэтому сначала убедитесь, что сигнал сильный, а затем сосредоточьтесь на соотношении сигнал/шум.

Как измерить сигнал и шум

Одним из самых полезных инструментов, который работает как калькулятор отношения сигнал/шум для macOS, является NetSpot (к сожалению, пользователи NetSpot Windows не могут измерять отношение сигнал/шум, но эта функция находится в планах).

Для достижения наилучшей производительности в беспроводной среде важно, чтобы беспроводные устройства могли распознавать принимаемые сигналы как подлинную информацию, которую они должны прослушивать, и игнорировать любые фоновые сигналы в спектре. Существует концепция, известная как отношение сигнал-шум или SNR, которая обеспечивает наилучшие функциональные возможности беспроводной сети. SNR — это разница между принятым беспроводным сигналом и уровнем шума. Минимальный уровень шума — это просто ошибочные фоновые передачи, которые излучаются либо другими устройствами, которые находятся слишком далеко, чтобы сигнал был разборчивым, либо устройствами, которые непреднамеренно создают помехи на той же частоте.

Например, если радиотерминал клиентского устройства принимает сигнал на уровне -75 дБм, а минимальный уровень шума равен -90 дБм, эффективное отношение сигнал-шум составляет 15 дБ. В этом случае уровень сигнала для этого беспроводного соединения будет равен 15 дБ.

Чем дальше принимаемый сигнал от минимального уровня шума, тем лучше качество сигнала. Сигналы, близкие к минимальному уровню шума, могут быть подвержены искажению данных, что приведет к повторной передаче между передатчиком и приемником. Это снизит пропускную способность беспроводной сети и задержку, поскольку повторно передаваемые сигналы будут занимать эфирное время в беспроводной среде.

Точки доступа Cisco Meraki используют соотношение сигнал/шум как показатель качества беспроводного соединения. Это обеспечивает более точное отображение состояния беспроводных сигналов, поскольку учитывает радиочастотную среду и уровни окружающего шума. Например, принятый сигнал -65 дБм можно считать хорошим в месте с минимальным уровнем шума -90 дБм (SNR 25 дБ), но не так хорошо в месте с минимальным уровнем шума -80 дБм (SNR 15 дБ). ).

Как правило, сигнал со значением SNR 20 дБ или более рекомендуется для сетей передачи данных, тогда как значение SNR 25 дБ или более рекомендуется для сетей, использующих голосовые приложения. Узнайте больше об отношении сигнал/шум.

Просмотр отношения сигнала клиента к шуму

Просмотр SNR на панели мониторинга Cisco Meraki

Все беспроводные клиенты, подключенные к точке доступа Meraki, будут иметь значения SNR, отображаемые на панели управления. Эту информацию можно просмотреть, перейдя в раздел «Для всей сети» > «Клиенты». Затем выберите беспроводного клиента, чтобы просмотреть дополнительные сведения о подключении этого конкретного устройства. Здесь вы увидите дополнительную информацию о точке доступа, к которой подключен клиент, используемом беспроводном канале и уровне сигнала (SNR).


Просмотр SNR на подключенной точке доступа

Обычная карта WLAN в ноутбуке не предназначена для измерения минимального уровня шума окружающей среды, поэтому необходимы специальные адаптеры, такие как Wi-Spy dBx. Как объяснялось выше, точки доступа Cisco Meraki используют SNR для измерения уровня сигнала на конкретном клиенте. Используя такой инструмент, как Metageek inSSIDer или аналогичные инструменты, можно определить уровень принимаемого сигнала на клиенте и, следовательно, рассчитать минимальный уровень шума в определенном месте, вычитая значение SNR из значения принятого сигнала.

Для получения дополнительной информации о беспроводной сети и беспроводных сигналах см. следующие статьи

Читайте также: