Utmaningar i trådlösa nätverk - WaveNet
Radiovågor breder ut sig i alla riktningar. I motsats till trådbundna anslutningar är de inte bundna av ett överföringsmedium (kabel). Detta leder till några egenskaper som är specifika för radiovågor.
Tre viktiga faktorer avgör om en radiosignal överförs som den ska:
- Signalstyrka
- Signal-brusförhållande
- Frekvensbelastning
Förklaring av faktorerna
Signalstyrka | Signal-brusförhållande | Frekvensbelastning |
|---|---|---|
Signalstyrkan är radiovågens amplitud. Ju starkare signalen är desto lättare kan mottagaren ta emot den överförda informationen. Signalstyrkan avtar när avståndet ökar eller genom ogynnsamma överföringsmedier. Ju känsligare en mottagare är (ju bättre antennerna är) desto mindre signalstyrka behövs. | Signal-brusförhållandet (SNR=Signal-to-Noise Ratio) anger hur starkt bruset är i förhållande till nyttosignalen. Radiovågor tar aldrig slut. Teoretiskt sett är räckvidden obegränsad, i praktiken är det bara signalstyrkan som avtar. Radiovågor tränger även in i andra trådlösa nätverk och ger inte någon nyttosignal där utan (störande) brus. När bruset är för starkt (signal-brusförhållandet alltså mycket dåligt) kan mottagaren inte längre skilja nyttosignalen från bruset. | Frekvensbelastningen är förhållandet mellan ledig sändningstid och upptagen sändningstid. En mottagare kan alltid bara ta emot en radiosignal åt gången. WaveNet-enheter fungerar enligt principen "Listen-before-talk". Ingen WaveNet-enhet sänder när den fastställer att det redan överförs en radiosignal över det frekvensband som används. Därmed uppstår väntetider till frekvensbandet blir ledigt igen. Ju längre dessa väntetider är desto längre dröjer det innan en enhet kan sända → Överföringshastigheten avtar. |
Förklarande exempel ur vardagen
Signalstyrka | Signal-brusförhållande | Frekvensbelastning |
|---|---|---|
Två människor talar med varandra (tal som signal). En människa talar högre (signalstyrkan ökar). Om det finns en vägg mellan människorna (ogynnsamt överföringsmedium) blir talet svagare (signalen avtar). Om en människa inte vänder sig mot den som talar (ogynnsam inriktning av antenner) uppfattas talet svagare (signalen avtar). Människor med bra hörsel (känsliga mottagare) kan även förstå svaga samtal (låg signalstyrka). | Två människor talar med varandra (tal som signal). Bredvid människorna befinner sig en vältrafikerad gata som orsakar buller (brus). Ju närmare människorna kommer gatan desto högre blir bullret i förhållande till talet (signal-brusförhållandet avtar). Om människorna står för nära vägen kan de inte längre förstå varandra. Människorna kan antingen avlägsna sig från gatan (bruset minskar) eller prata högre (signalen ökar) för att förbättra signal-brusförhållandet. I detta läge är det irrelevant huruvida en människa hör bättre (känsligheten är högre) eftersom även gatan (bruset) låter starkare med talet (signalen). | Många människor vill tala samtidigt (talet som signal). När en människa talar (frekvensbandet belastas) kan ingen ytterligare människa tala (väntetid) eftersom ingen då blir förstådd. Människorna måste vänta till det blir en paus i samtalet ("Listen-before-talk") och kan sedan tala (överföring av radiosignalen börjar). Ju fler människor som befinner sig i ett rum desto längre måste de vänta på en samtalspaus (frekvensbelastningen ökar). Människorna kan antingen flytta sig från varandra (för att inte höra när andra människor talar samtidigt) eller fatta sig kort (för att minska väntetiderna) så att fler människor kan tala inom samma tidsrymd (minska frekvensbelastningen). |
Möjliga orsaker till försämrade omgivningsvillkor i WaveNet
(Lista utan anspråk på att vara fullständig)
Signalstyrka | Signal-brusförhållande | Frekvensbelastning |
|---|---|---|
|
|
|