Như chúng ta đã biết trước đó, một bộ phát sóng và một ăng ten tích hợp anten sẽ chuyển đổi giữa tín hiệu có dây sang không dây và điều đó hoàn toàn ngược lại ở thiết bị nhận. Như hình 1-1 bên dưới, dữ liệu mạng sẽ đi vào một bộ phát sóng thông qua một cổng mạng Ethernet. Bộ phát sóng sau đó, chuyển đổi dữ liệu đó thành tín hiệu vô tuyến và gửi tín hiệu vô tuyến đến anten phát của nó từ đầu phát (Tx). Sau đó, anten phát của bộ phát sóng sẽ truyền tín hiệu vô tuyến dưới dạng sóng điện từ tần số cao (ở băng tần 2,4 GHz, 5 GHz hoặc 6 GHz). Sóng điện từ tần số cao được truyền tới thiết bị đầu cuối trong một khoảng cách nhất định. Thiết bị đầu cuối nhận sóng điện từ tần số cao thông qua anten thu (Rx) của nó, sau đó truyền sóng đến ăng tên Rx để xử lý. Và ngay sau đó, thiết bị cuối phản hồi lại bằng cách gửi từ ăng tên Tx của thiết bị cuối truyền tới ăng ten Rx của bộ phát sóng. Lưu ý: Quá trình truyền tải giữa các Ăng ten là quá trình 2 chiều.
Như trong hình trên , chúng ta có thể thấy, tín hiệu được truyền giữa anten phát và anten thu là tín hiệu vô tuyến. Độ mạnh của tín hiệu giảm dần trong quá trình truyền trong không gian. Phần dưới đây mô tả các khái niệm cơ bản liên quan đến cường độ tín hiệu, bao gồm công suất phát sóng, công suất bức xạ đẳng hướng (EIRP), cường độ tín hiệu nhận được (RSSI), cường độ tín hiệu downlink và cường độ tín hiệu uplink.
1. Công suất phát sóng, công suất bức xạ đẳng hướng, RSSI, cường độ tín hiệu Download và Uplink
1 và 7 : Truyền công suất ở đầu TX của điểm phát sóng, tính bằng dBm 2 và 6 : Suy hao đường truyền gây ra bởi các đầu nối và bộ cấp nguồn được kết nối với anten, tính bằng dB 3 và 5 : Độ lợi của anten, tính bằng dBi hoặc dBd 4 : Suy hao đường dẫn và suy hao tín hiệu do chướng ngại vật gây ra, tức là suy hao năng lượng tín hiệu giữa anten phát và anten thu, tính bằng dB Công suất phát sóng : 1 biểu thị công suất phát sóng của access point; 7 biểu thị công suất phát sóng của thiết bị đầu cuối không dây. Trong quá trình lập kế hoạch mạng WLAN, hãy đảm bảo rằng tổng công suất phát và độ lợi anten không vượt quá giá trị lớn nhất cho phép của mỗi quốc gia. EIRP : biểu thị cường độ tín hiệu truyền từ anten. EIRP được tính như sau: EIRP = 1 - 2 + 3 RSSI : biểu thị cường độ tín hiệu tại một vị trí trong vùng phủ sóng của mạng không dây. Đó là giá trị của EIRP trừ đi tổn thất đường truyền và suy giảm tín hiệu do chướng ngại vật gây ra. Cường độ tín hiệu yếu có nghĩa là RSSI thấp hơn cường độ trường cạnh. Kết quả là các thiết bị đầu cuối không dây nhận tín hiệu yếu hoặc thậm chí không nhận được tín hiệu. Cường độ tín hiệu downlink : biểu thị cường độ tín hiệu nhận được bởi một thiết bị đầu cuối không dây từ một access point. Nó được tính như sau: Cường độ tín hiệu downlink = 1 - 2 + 3 - 4 + 5 - 6 . Cường độ tín hiệu uplink : biểu thị cường độ tín hiệu mà access point nhận được từ thiết bị đầu cuối không dây. Nó được tính như sau: Cường độ tín hiệu uplink = 7 - 6 + 5 - 4 + 3 - 2 . RSSI được tính như sau (bất kể các yếu tố như nhiễu và suy hao đường dẫn): RSSI = Công suất phát sóng + Độ lợi anten Tx - Suy hao đường dẫn - Suy giảm tín hiệu do chướng ngại vật + Độ lợi anten Rx Sau khi các yếu tố khác được xác định, lúc này chúng ta có thể tính toán được độ suy hao đường truyền. Tất nhiên sau đó, khoảng cách truyền lớn nhất có thể được tính toán theo công thức mối quan hệ của nó với suy hao đường truyền. Để biết chi tiết về cách tính khoảng cách truyền tối đa, hãy xem bài viết tính toán vùng phủ sóng tại bài viết này .
2. Đơn vị chung
Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, công suất thường được xem là khả năng thực hiện công việc hoặc mức sử dụng năng lượng. Ví dụ, một bóng đèn 10 W tiêu thụ 10 W công suất điện khi nó sáng trong 1 giờ. Trong hệ thống anten, anten cũng cần tiêu thụ điện năng để chuyển hoá năng lượng điện thành sóng điện từ để truyền dẫn. Tuy nhiên, năng lượng của sóng điện từ suy giảm nhanh chóng. Ví dụ: nguồn năng lượng 100 mW giảm xuống 1 mW, 0,1 mW, 0,01 mW hoặc thậm chí thấp hơn sau khi được truyền qua một khoảng cách nhất định. Khi năng lượng suy giảm theo cấp số nhân, rất khó để đo sự suy giảm năng lượng bằng công suất. Do đó, các khái niệm dB và dBm mới được đưa ra. • dB dB là một đơn vị tương đối để biểu thị tỷ số của hai giá trị. Công thức tính như sau: dB = 10lg (A / B ) Khi A và B đại diện cho hai giá trị công suất, dB đại diện cho tỷ số của hai giá trị công suất. Ví dụ, nếu giá trị công suất A là 100 mW và giá trị công suất B là 10 mW, thì 10lg (100/10) bằng 10 dB, cho biết rằng giá trị công suất A lớn hơn 10 dB so với giá trị công suất B. Nếu giá trị công suất A thay đổi thành 10000 mW, kết quả tính toán thay đổi như sau: 10lg (10000/10) = 30 dB. Tỷ lệ/thông số tín hiệu nhiễu (SNR) và suy hao tín hiệu được biểu thị bằng dB. Bảng 1-1 Mối quan hệ giữa dB và A / B
• dBm
dBm là chữ viết tắt của decibel trên một miliwatt. Nó là một đơn vị mức được sử dụng để chỉ ra rằng tỷ lệ công suất được biểu thị bằng decibel (dB) với trên một miliwatt (mW). m cho biết mW. dBm và mW có thể được chuyển đổi thành nhau theo công thức sau:
dBm = 10lg (Giá trị công suất / 1 mW)
Bảng 1-2 Mối quan hệ giữa giá trị dBm và công suất.
Theo bảng trên, 10000 mW đến 0,0001 mW có thể được biểu thị bằng 40 dBm đến -40 dBm. Biểu thị giá trị công suất bằng dBm là phù hợp hơn. Do đó, dBm được sử dụng để biểu thị công suất phát sóng, công suất thu sóng và tạp âm sóng.
• dBi và dBd Cả dBi và dBd đều là các đơn vị tương đối được sử dụng để biểu thị mức tăng công suất, ngoại trừ tiêu chí tham chiếu của chúng là khác nhau. dBi: Tỷ số giữa độ lợi của anten so với độ lợi của anten đẳng hướng. Một anten đẳng hướng truyền phát tín hiệu theo mọi hướng. dBd: Độ lợi của anten đối với anten lưỡng cực. Mối quan hệ giữa dBd và dBm như sau: dBi = dBd + 2,15 . Ví dụ, độ lợi của anten 16 dBd tương đương với 18,15 dBi. Độ lợi của anten có thể được biểu thị bằng cả dBi và dBd.
Trên thực tế, việc tính toán các giá trị và thuộc tính rất ít các kỹ sư thực hiện chúng trên bảng vẽ, cũng như trao đổi trong thực tế mà thiếu các đơn vị đi kèm. Điều này có thể khiến việc hiểu các giá trị sóng trong không gian có thể nhầm hoặc đôi khi là sai lệch. Tuy nhiên, đối với các mô hình mạng thiết kế chuẩn, chúng tôi khuyến nghị các khách hàng cần tính toán tỉ mỉ và đầy đủ, đảm bảo các kỹ sư vận hành sau này có thể tiếp nhận và xử lý tối ưu hơn. Chúc các bạn thành công!.