timeПН-ПТ с 9:00 до 18:00
+7 (495) 916-72-53
Закажите обратный звонок

От чего зависит скорость передачи данных в радиоканале

Дата: 07.07.2015

Скорость передачи (пользовательских) данных в радиоканале Wi-Fi (и схожих/соседних типах связи) зависит от многих факторов, таких как:

  • Используемая ширина канала (Channel Width)
  • Используемое число потоков технологии MIMO
  • (иногда) Используемая длина защитного интервала (GI) - short/long
  • Модуляция (Modulation) (и схема кодирования (MCS)), которой удалось достичь. В свою очередь, для получения высокой модуляции требуются следующие факторы:
    • достаточное отношение сигнал/шум (CINR, SINR) и связанный с ним коэффициент ошибок (BER) - https://ru.wikipedia.org/wiki/CINR, http://student.telum.ru/images/2/28/Network_modeling_lecture_03.pdf, https://en.wikipedia.org/wiki/Bit_error_rate 
      • уровень сигнала помех в эфире на частоте радиоканала и соседних частотах (точный диапазон зависит от используемой ширины канала и качественных показателей радиомодуля радиоустройства в задаче фильтрации помех [пример - Ubiquiti airPrism, см. статью Сравнение устройств линейки Rocket ac]). Причиной наличия помех может быть излучение других радиоустройств и излучение исходного источника, отражённое от препятствий. Для минимизации отражений требуется отсутствие препятствий в зоне Френеля (подробнее см. в Калькуляторе радиуса зоны Френеля)
      • программные (протокол) и, в основном, аппаратные (реализация протокола на конкретном радиомодуле и прошивке) параметры зависимости модуляции от отношения сигнал/шум (см. описания радиочасти устройств и результаты тестирования проприетарных протоколов)
    • достаточный уровень принимаемого сигнала (достаточность характеризуется аппаратными параметрами радиомодуля, которые выражаются в зависимости модуляции от чувствительности приёмника), на который влияют:
      • выходная мощность радиомодуля "передающего" устройства
      • усиление антенн "передающего" устройства и "принимающего" устройства
      • чувствительность радиомодуля "принимающего" устройства
      • потери в кабельных сборках (соединение приёмопередающего устройства с антенной) на обоих радиоустройствах
      • затухание сигнала в свободном пространстве (см. Калькулятор запаса энергетики радиоканала)
      • гашение излучения помехами от других устройств, помехами из-за отражённого сигнала исходного источника, препятствиями.
    • возможности радиоустройства (максимальная поддерживаемая модуляция)
  • (обычно прямо не упоминается) Скорость кода (Coding rate, Code rate) https://en.wikipedia.org/wiki/Code_rate
  • производительность радиоустройства в вопросе обработки передаваемых данных
    • "КПД" протокола передачи данных (IEEE 802.11a/b/g/n/ac и проприетарные (airMAX, NV2, iPoll и др.)), т.е. соотношение пользовательских данных ("actual") и суммарных передаваемых данных ("over the air") (которые дополнительно включают в себя служебные данные). Например, в устройствах, передающих данные непосредственно по протоколам IEEE 802.11a/b/g/n/ac, "КПД" обычно составляет от 40 до 70%, а в airFiber (AF-24) - выше - если использовать за "over the air" значение Capacity (в веб-интерфейсе устройства), то 100% (т.к. все "накладные расходы" уже учтены в этом значении, которое динамически пересчитывается - подробнее см. сообщение производителя в официальном сообществе).
    • производительность процессора устройства (пакетов в секунду - PPS) (зависит от частоты процессора и особенностей архитектуры). Зачастую производительность при обработке UDP пакетов выше, чем при TCP.
    • аппаратное ускорение установленного шифрования (например, зачастую шифрование WPA2-AES аппаратно ускорено и отнимает меньше ресурсов процессора)

Для качественной работы радиоканала необходимо получать одинаковый уровень сигнала на обоих сторонах радиоканала и по всем поляризациям.

Также при планировании радиоканала стоит учитывать, что в большинстве радиоустройств при высоких скоростях передачи данных повышается и задержка (Latency), что может накладывать отпечаток на максимальную "доступную" скорость передачи данных для конкретной задачи.

Алексей Заворыкин