デュアルアンテナWiFiルーターは、信号強度の点でどのように機能しますか？

2つのアンテナを備えたWiFiルーターは、単一のアンテナを備えたルーターよりもカバレッジが優れていることがわかりました。それはどのように機能しますか？

2番目のアンテナがリピーターのようなものではないことは明らかです。

上記の質問の答えは、ノイズキャンセルについて述べています。これは、受信品質やパケット損失などの点では効率に関連付けることができますが、信号強度には関連付けることができません。

antenna wifi

— ウェダパシ
ソース

上級者向けのヒント：取り外し可能なアンテナと予備のケーブルが2本ある場合は、ケーブルを介してアンテナを取り付け、アンテナの位置を互いに変えながら、連続ダウンロードまたはネットワークSNRテストを実行してください。@Neil_UKが以下のように言っているように、すでに非常に良好な状態にある場合、違いはほとんど見られません。私の実験では、最初に条件が悪いほど、アンテナの分離が改善されます（数メートル単位）。

— 2016年

回答:

素敵なダイレクトパスのあるフリースペースでは、ほとんど違いはありません。

残念ながら、WiFiは自由空間では動作しません。壁、人、家具、配線などからの反射の複雑な海で動作します。反射は多かれ少なかれランダムなフェーズで合算され、信号レベルは時々低下する可能性がありますかなり重要です。これはレイリーフェージングと呼ばれます。

フェードは信号パスの相対位相に依存するため、波長の半分だけ離れていれば、これら2つの位置でのランダムなフェードは完全に独立しています。各アンテナの信号強度が動作するには低すぎる可能性が10％ある場合、両方のアンテナが影響を受ける可能性はわずか1％です。これはダイバーシティレセプションと呼ばれます。レシーバーは両方のチャネルをデコードし、エラーが最も少ないチャネルを使用します。

受信と送信に2つのアンテナを使用して信号強度またはデータレートを向上させるための、より巧妙で複雑な方法は他にもありますが、これが最も理解しやすい方法です。

— Neil_UK
ソース

実際、最新のシステムは、最も強い信号を選択するだけではありません。最強の信号を選択するだけではなく、すべての信号を組み合わせてパフォーマンスを向上させることができます。伝統的な例はレーキ受信機です。

— AndrejaKo

@AndrejaKoはい、それは私が言及した「他の、より賢い、より複雑な方法」に含まれています。これらには、データレートを上げるMIMO空間ダイバーシティ方法、または干渉を拒否するMIMOビームフォーミングも含まれます。'Combine'は、答えに含めるのが少しぎこちないものだと感じたので、柔軟な決定の詳細を調べたり、世間知らずの読者に負担をかけたりしたくありませんでした。OPや他の人の理解を深めると思われる場合は、オプションの完全なリストを使用して独自の返信を作成してください。

— Neil_UK 2016年

@AndrejaKo高価なもの-はい。安いものはアンテナをすばやく切り替えるだけで、一度に複数を使用することはありません。彼らは現時点で最もよく機能するアンテナを選択しますが、それでもニールが説明したように大きな利点があります（1x2 "MIMO"と説明することもできます）。実際、「不均一」なMIMOが発生するたびに、それはそれだけです。大きなプールから現時点で最良のアンテナを選択します。

— Agent_L 2016年

@ – Agent_L常にではありません。たとえば、Alamoutiスキームは非対称MIMO（1 Rxアンテナ）で使用され、高度にモバイルなデバイスや、受信アンテナが少し大きくなる可能性があるが送信機のインフラストラクチャが優れている状況で非常に興味深いものです。

— AndrejaKo

2つ以上のアンテナを使用すると、MIMO（複数入力、複数出力）を使用できますが、ダイバーシティを使用することもできます。この記事を参照してください。

MIMOだけでは範囲や信号強度が向上するとは思いません。ただし、ダイバーシティは、信号が特定の方向に向けられるように2つのアンテナを使用するためです。

これは、わずかに異なる信号を各アンテナに送信し、位相をキャンセルして追加することで機能し、一部の場所ではより強い信号を受信できます。

2つの受信アンテナを使用すると、信号間の位相差を使用して不要な信号をキャンセルまたは抑制します。

1アンテナルーターと2アンテナルーターを比較していることに注意してください。2アンテナルーターもより新しいものであり、古いルーターよりも敏感である可能性が非常に高いです。ただし、強力な信号を送信することはできません。アンテナの数に関係なく、ルーターが送信できる信号の量を規定する規制があります。

ノイズキャンセルについて：ノイズはランダムでキャンセルできないため、干渉信号と妨害信号について話すことをお勧めします。これらの信号のレベルを下げると、受信する信号の信号対妨害比（つまり、「ノイズ」が不要なものを呼び出す場合、信号対ノイズ比）が増加するため、効果があります。信号対雑音比が高いほど、より高度な変調方式を使用できるため（たとえば、QAM 8ではなくQAM 64）、ビットレートを高くできます。

— ビンペルレッキー
ソース

詳細な回答ありがとうございます。私はあなたの答えによって、より良いビットレート（洗練された変調技術による）とより良いSNRで信号がより長い距離を移動することを述べることは有効だと思います

— WedaPashi 2016年

いいえ、その逆ではありません。状況（距離、干渉、反射、ノイズ）がSNRを決定します。このSNRが与えられると、変調技術が選択されます。SNRが大きいと、変調方式がより複雑になり、ビットレートが高くなります。SNRが悪い場合、Wifiは変調方式を縮小し、ビットレートを低くします。したがって、低いビットレートでは限られたSNRしか必要とされないため、最低のビットレートで最大の範囲が得られます。

— Bimpelrekkie、2016年

信号は同じ距離を移動します。「多様性」技術により、受信者はSNRを改善できます。

— pjc50 2016年

MIMOシステムは、ビームフォーミングにより、より高い出力を得ることができます。

— AndrejaKo

アンテナが2つだけの場合、「ビーム」はかなり弱くなります。アンテナの周りの円の代わりにわずかな楕円を持っていることを考えるべきです。ああ、そしてアンテナが1行しかないときは、「ビーム」は常に前方と後方の両方に行きます。実際の「指向性」電力を得るには、必要な位相シフトを備えた三角形に配置された少なくとも3つのアンテナが必要です。

— Janka 2016年

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他の人がすでに書いたように、2つの同一のアンテナを使用する場合、アンテナダイバーシティは、信号の反射と戦う受信機回路に役立ちます。

ただし、1つのアンテナを送信専用に、もう1つのアンテナを受信専用に設定することもできます。ルーターの通常のファームウェアにこのオプションがない場合、通常はOpenWrt Firmwareが存在する可能性があります。

送信アンテナと受信アンテナを分離すると、受信アンテナが指向性アンテナの場合に役立ちます。これにより、その単一方向の範囲が広がります。

さて、あなたは尋ねることができます：なぜ2つの指向性アンテナがないのですか？送信中にフィールド電力制限を超えることは許可されていないため、指向性送信アンテナまたは送信/受信アンテナを使用する場合、電力出力を弱める必要があるため、役に立ちません。

そのため、専用の指向性受信アンテナを使用すると、2つではなく1つを購入するだけでいくらかお金を節約できます。（もちろん、他のステーションも同じ設定が必要です。）

— ジャンカ
ソース

Jankaの意味：反対票を投じる必要がある場合は、反対票を投じる理由を説明してください。

— Bimpelrekkie、2016年

なぜ反対票がOPからのものであると想定しているのですか？そうではないと確信しています...

— ユージーンSh。

@ジャンカ：そして、私は2つの反対票を見ることができます。私の幼稚園の年齢では、回答を2度投票できないことは間違いありません。そして、私はまだあなたの答えに反対票を投じていません。

— WedaPashi 2016年

しかし、誰かまたは2人があなたの回答に反対票を投じた理由を考えることができます。最初の声明に同意します。1つのアンテナを送信専用に、もう1つのアンテナを受信専用に設定できます。しかし、それによって信号強度がどのように増加するかは少しでも説明されていません。

— WedaPashi 2016年

@AndrejaKo：多くの一般的なWifiハードウェアでこれを行うことができます（OpenWRTをインストールする必要があるかもしれません）。2つの異なるアンテナがある場合に便利です。送信用の1つの標準的なものと、受信用の指向性アンテナ。これにより、その単一方向の範囲が広がります。（そしてあなたが尋ねたら：なぜ送信にも指向性アンテナがないのですか？あなたはフィールド電力制限を超えることが許されていないので、指向性送信アンテナを使用するならば、あなたが持っているようにそれはあなたを助けませんそれに出力を弱めるために。）

— Janka