Расчет запаса по мощности
Расчет по запасу мощности или по качеству связи проводится с учетом характеристик подобранного оборудования. Производится расчет для приемных устройств, чувствительность которых лежит в пределах от -66 до -102 дБм в зависимости от скорости, на которой работает устройство.
Расчет производится для наихудшей чувствительности:
Оценка уровня мощности в различных местах беспроводного соединения необходима для правильного выбора оборудования и схемы подключения.
Уровень сигнала на входе приемника:
(2)
где
– уровень мощности передатчика, дБм;
– коэффициент
усиления антенны передатчика, дБи;
– потери в свободном
пространстве, дБ;
– ослабление
радиосигнала, дБ;
вычисляется по
формуле (3):
(3)
где
дБ/км,
дБ/км – погонные
затухания в водяных парах и атомах
кислорода атмосферы;
– расстояние от
точки доступа до приемного устройства,
км,
,122
км.
(дБ)
С учётом вышеизложенного получаем:
дБм)
Запас на замирания определяется по формуле (4):
(4)
где
– уровень
сигнала на входе приемника, дБм;
– пороговый
уровень сигнала на входе приемника,
дБм.
Величина запаса на замирания должна получиться выше 22 дБм.
(дБм)
Величина запаса на замирания соответствует значению, при котором соединение устойчивое и работает с высокой надежностью. Результаты данных расчетов позволяют говорить о правильности выбора оборудования.
Расчет изотропно-излучаемой мощности
Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power) — произведение мощности радиочастотного сигнала, подводимого к антенне, на абсолютный коэффициент усиления антенны.
Эффективная изотропная излучаемая мощность (ЭИИМ) определяется по следующей формуле (5):
(5)
где
– мощность на выходе передатчика,
выражается в Вт, а
– коэффициент усиления антенны
передатчика относительно изотропного
излучателя, раз.
= 20 дБм = 0,1 Вт,
= 3 дБи = 2 раз
Рассчитаем ЭИИМ:
,
Вт,
дБм
Данный расчет производился для одной из точек доступа DWL-6600AP, но поскольку все точки доступа из комплектации идентичны, а подключенные к ним антенны одинаковы, то выполненный расчет справедлив для всех установленных точек сети беспроводного доступа.
Расчет зоны действия сети
Формула (6) для расчета дальности действия связи выводится из инженерной формулы расчёта потерь в свободном пространстве:
(6)
где
потери
в свободном пространстве, дБ;
– частота, на которой работает система
связи, МГц;
– расстояние между точкой доступа и
абонентским устройством, км.
Формула (7) дальности связи:
(7)
Ранее уже было рассчитано значение FSL, но для расчета дальности связи R необходимо вычислить значение FSL с учетом запаса в энергетике радиосвязи – SOM (System Operating Margin). SOM учитывает возможные факторы, отрицательно влияющие на дальность связи, такие как:
температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;
рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.
Параметр SOM обычно принимается равным 10-15 дБ. Считается, что такой запас по усилению достаточен для инженерного расчета.
Суммарное усиление системы:
(8)
где
– мощность передатчика, дБм;
– коэффициент усиления передающей
антенны, дБи;
–
коэффициент
усиления приемной антенны, дБи;
– чувствительность приемника, дБм;
– потери в АФТ передающего тракта, дБ;
–
потери в АФТ приемного тракта, дБ.
Исходя из параметров выбранного оборудования:
= 20 дБм; = 3 дБи; = 1 дБи; = 0; = 0.
Чувствительность приемника зависит от скорости передачи информации. Для небольших скоростей порядка 1-2 Мбит/с чувствительность наименьшая и лежит в пределах от -90 до -102 дБм. Для более высоких скоростей, например, 54 Мбит/с – чувствительность порядком выше и составляет примерно -66 дБм. Для очень высоких скоростей порядка 300 Мбит/с чувствительность составляет -63 дБм. В зависимости от модели радиомодуля максимальная чувствительность может варьироваться. Таким образом, для разных скоростей передачи данных максимальная зона действия сигнала будет разной.
FSL вычисляется по формуле (9):
(9)
Зону действия сети при работе приемника на различных скоростях в частотном диапазоне 2,4 ГГц рассчитывается следующим образом:
Для малых скоростей:
Для больших скоростей порядка 54 Мбит/с:
Для больших скоростей порядка 300 Мбит/с:
