Statistiques de force du signal du routeur sans fil

Lorsqu'ils recherchent des routeurs sans fil, ils semblent tous prétendre à une puissance de signal "excellente" ou "excellente". Bien sûr, ces mots marketing ne font absolument rien pour me permettre de comparer les forces du signal de divers routeurs.

Alors, quelles sont les spécifications que je devrais examiner lors de la comparaison des routeurs sans fil afin de déterminer lesquels ont la plus grande puissance de signal? [ou est-ce même possible?]

Par exemple, sur cette "fiche technique" du Linksys E1000, j'ai remarqué deux spécifications qui sont peut-être liées à la force du signal:, RF Pwr (EIRP) in dBet Antenna Gain in dB- sauf que je n'ai absolument aucune idée de ce que ces deux signifient, et si elles sont effectivement réfléchissantes.

Réponse courte

Dans de nombreux cas, sinon dans la plupart des cas, il n'est pas possible de comparer les fiches techniques publiées par les fournisseurs entre les produits Wi-Fi grand public et de déterminer celle qui vous donnera la plus grande force de signal brut. Il n'est jamais possible de dire ce qui vous donnera la meilleure gamme ou performance à portée simplement en lisant la fiche technique. Au lieu de cela, vous devriez rechercher des avis professionnels où le taux par rapport à la plage (performances à différentes plages) a été soigneusement mesuré par un expert.

Force du signal

La difficulté de comparer des fiches techniques, même pour la force du signal brut, est que de nombreux fournisseurs ne publient aucune mesure liée à la force du signal. Je suis juste allé sur les sites Web de D-Link, Netgear et TRENDnet, et je n'ai trouvé aucune information sur la puissance radio sur les fiches techniques que j'ai vérifiées pour certains de leurs derniers et meilleurs routeurs Wi-Fi. Parmi les fournisseurs qui font publier des informations, différents fournisseurs publient souvent différents types d'informations relatives à l' intensité du signal, et les informations qu'ils donnent ne sont pas toujours directement comparables.

Par exemple, tout Apple dit à propos de son routeur Wi-Fi AirPort Extreme 802.11n (double bande II) simultané actuel est "Puissance de sortie radio: 20 dBm (nominal)". 20 dBm signifie 100 milliwatts (mW). Mais une «puissance de sortie radio» est probablement une mesure de la force du signal au connecteur d'antenne à l'intérieur de l'unité. Cela ne vous dit pas comment les antennes et les câbles d'antenne affectent la puissance de sortie, ni comment ces 100 mW de puissance sont répartis entre les multiples chaînes radio inhérentes à 802.11n, ni comment la puissance varie par bande ou canal (et la puissance généralement varie en fonction de la bande et du canal en raison des exigences réglementaires et des caractéristiques de l'antenne).

Donc, sans aucune information sur l'antenne d'Apple, vous ne pouvez pas la comparer à l'exemple que vous avez donné du Cisco-Linksys E1000, qui ne vous donne que ces chiffres:

RF Pwr (EIRP) en dBm: 17,5 dBm  
Gain d'antenne en dBi: 1,5 dBi  

"RF Pwr" est "Radio-Frequency Power", ce qui pourrait vous faire penser qu'il s'agit du même type de mesure que la "puissance de sortie radio" d'Apple, mais Linksys le qualifie alors de "(EIRP)". La PIRE est une mesure qui prend en compte les antennes et les fils d'antenne.

En plus: EIRP et autres bases RF

EIRP est synonyme de puissance rayonnée isotrope équivalente . Pour comprendre la PIRE, vous devez d'abord comprendre certaines choses au sujet des antennes et du gain directionnel:

• Une antenne isotrope est une antenne hypothétique qui émet une puissance égale dans toutes les directions; une antenne dont le "motif de couverture" tridimensionnel est une sphère parfaite.
• Il est probablement impossible de créer une antenne vraiment isotrope, et la plupart du temps vous n'en voulez pas de toute façon. Vous voulez généralement qu'une antenne concentre sa puissance dans une direction.
• Une antenne qui concentre sa puissance dans certaines directions est appelée antenne directionnelle .
• La mesure de la façon dont une antenne directionnelle augmente la force du signal dans la ou les directions prévues, par rapport à l'hypothèse d'une antenne isotrope, est appelée son gain directionnel .
• Les gains directionnels sont mesurés en décibels par rapport à une antenne isotrope, ou dBi.
• "Omnidirectionnel" n'est pas synonyme d'isotrope. Les antennes omnidirectionnelles essaient de concentrer la puissance dans un disque 2D plutôt que dans une sphère isotrope 3D. Pensez à écraser un ballon d'eau entre deux livres. Un ballon d'eau non écrasé est à peu près sphérique, comme le motif de couverture d'une antenne isotrope. Mais lorsque vous l'écrivez entre deux livres, il s'étire dans toutes les directions (2D) et devient ainsi moins compact dans l'ensemble. La quantité qu'il s'étire le long de ce plan 2D est le gain directionnel d'une antenne "omnidirectionnelle".
• Les décibels sont une échelle logarithmique pour mesurer les rapports. Chaque 3 dB est un doublement. Les rapports sont généralement relatifs à une valeur de référence et à la valeur de référence indiquée dans la lettre après le "dB". "DBi" est donc décibels par rapport à une antenne isotrope, et dBm est décibels par rapport à 1 milliwatt. 0 dBm est 1 mW. Les dBm positifs sont des multiples d'un milliwatt et les dBm négatifs sont des fractions d'un milliwatt.

Lorsque vous souhaitez mesurer la quantité de puissance émise par un système radio dans la meilleure direction de l'antenne, vous la comparez à la quantité de puissance que vous auriez à injecter dans une antenne isotrope pour qu'elle puisse émettre la même quantité de puissance dans cette direction. Il s'agit de la puissance rayonnée isotrope équivalente, ou EIRP.

... revenons maintenant à la comparaison

L'antenne du Linksys E1000 n'a qu'un gain directionnel de 1,5 dBi, ce qui signifie qu'elle est assez proche de l'isotrope, ce qui est probablement bien pour un routeur sans fil domestique. Une bonne antenne omnidirectionnelle peut avoir un gain de 6 dBi dans un seul plan, ce qui pourrait être idéal pour une maison à un étage tentaculaire, mais ne couvrirait pas très bien le sous-sol ou le 2e étage lorsqu'elle est orientée horizontalement au premier étage dans une maison à plusieurs étages.

Si vous prenez la PIRE de l'E1000 de 17,5 dBm et soustrayez le gain directionnel de 1,5 dB que l'antenne vous donne, vous pouvez calculer la puissance de sortie nominale de la radio à environ 16 ou 17 dBm (en supposant que les câbles d'antenne internes mangent entre 0 et 1 dBm de la puissance radio).

Les 16-17 dBm de puissance radio de l'E1000 auront-ils donc moins de puissance de signal dans votre application que les 20 dBm de l'AirPort Extreme? Eh bien, nous ne savons pas vraiment, car nous ne savons pas combien de signal les câbles d'antenne et les antennes de l'AirPort Extreme consomment, ni quelle quantité de ce signal est focalisée dans une direction qui n'a pas d'importance pour vous, compte tenu de l'endroit où vous '' va localiser le routeur dans votre maison et où se trouvent vos clients.

Même si vous supposez, pour les besoins de l'argument, que les antennes de l'AirPort Extreme seront à peu près les mêmes que celles du Linksys, vous devez toujours considérer que la puissance du signal n'est qu'un composant dans la plage et les performances à la plage. La sensibilité du récepteur et le bruit de fond sont également de gros composants, et les fournisseurs publient rarement leurs spécifications à cet effet. Certaines radios Wi-Fi sont sensibles jusqu'à des signaux aussi petits que -95 dBm (nous parlons ici de femtowatts), tandis que d'autres ne cassent pas -90 dBm. J'ai vu des routeurs Wi-Fi mal conçus ou mal assemblés / mal testés avec des sources de bruit RF à l'intérieur de la boîte pouvant atteindre -85 dBm, donc quelle que soit la sensibilité du récepteur, il ne serait pas en mesure de recevoir des signaux plus bas que -85 dBm.

Éclatement du mythe

Il existe de nombreux mythes et informations erronées sur la puissance et la portée du signal des produits Wi-Fi, dont certains ont été répétés dans les autres réponses à votre question. J'aimerais prendre un moment pour briser certains mythes ici.

1. Tous les routeurs Wi-Fi n'ont pas la même puissance ou plage de sortie. Il y a vraiment des différences significatives dans la puissance de sortie radio, la conception de l'antenne, la sensibilité du récepteur et le bruit de fond, et tout ce qui va dans la portée et les performances à portée. Bien sûr, si vous avez un système client sans fil moche à l'autre extrémité de la liaison, sa mollesse peut masquer une grande partie de la grandeur d'un excellent routeur.

2. La FCC ne régule pas la puissance de sortie "par défaut", juste le maximum. Et le maximum est de 1 Watt (1000 mW).

3. On pourrait penser que chaque fournisseur concevrait des produits pour se heurter à cette limite, mais cela ne se produit pas non plus. Il s'avère qu'il est difficile de faire un bon amplificateur de puissance (PA) qui peut atteindre 1000 mW sans déformer le signal au point que le récepteur ne peut pas décoder les paquets. Les vendeurs ne veulent pas se tarifier hors du marché, ils n'ont donc pas tendance à créer des conceptions avec des PA super chers qui peuvent atteindre ces niveaux de puissance sans corrompre désespérément le signal. En outre, peu importe le niveau de bruit de votre routeur Wi-Fi et vous pouvez l'entendre si votre ordinateur portable ou votre smartphone client Wi-Fi ne peut pas crier assez fort pour être entendu à la même distance. Et la plupart des ordinateurs portables et smartphones ne peuvent pas brûler un watt d'énergie sur le réseau sans détruire l'autonomie de la batterie.

Mise à jour, fin 2014: au cours des 3,5 années qui se sont écoulées depuis que j'ai écrit ceci, les PA haute puissance et les LNA de haute qualité (amplificateurs à faible bruit qui augmentent le gain de réception pour l'AP) ont fait leur chemin. Si vous achetez un AP grand public haut de gamme (ce qui signifie à l'heure actuelle un AP 802.11ac qui prend en charge 3 flux spatiaux ou plus), vous achetez probablement un produit avec de bonnes PA haute puissance qui lui permettent de se cogner contre les limites réglementaires sans distorsion. Cela modifie non seulement ce que j'ai dit ci-dessus au n ° 3, mais cela modifie également ce qui peut être considéré comme des puissances de transmission Tx courantes pour les points d'accès au n ° 4 ci-dessous. Avec les PA haute puissance, les PA de 30 dBm (== 1000 mW == 1 Watt) sont de plus en plus courants.

4. Quelqu'un a dit que la valeur par défaut pour la plupart des routeurs était de 9 mW, ce qui est absurde. 20 mW est à peu près le plus bas que j'ai vu, et 32-100 mW (15-20 dBm) est commun. Les spécifications que nous avons trouvées pour l'E1000 et l'AirPort Extreme en témoignent.

De toute évidence, la puissance RF (radiofréquence) et le gain d'antenne sont liés à la force du signal RF lorsqu'il quitte le routeur.

En réalité, ces chiffres signifient probablement presque rien, pour deux raisons.

D'abord, d'un point de vue technique, la sortie RF n'est que d'environ 1/4 de l'histoire ... La sensibilité de réception est également importante (à quoi cela sert-il si votre routeur peut parler, mais ne peut pas écouter?). Et les capacités de transmission et de réception de votre carte sans fil dans votre ordinateur / ordinateur portable sont également importantes.

La raison la plus importante pour laquelle la puissance de transmission n'est pas une jauge très utile d'un routeur est qu'il existe des limites légales très strictes (mises en place par la FCC aux États-Unis et d'autres organes directeurs ailleurs), même sur les fréquences non autorisées utilisées par les réseaux sans fil, pour éviter d'interférer avec d'autres personnes utilisant le Wifi dans la même zone.

Généralement (probablement toujours), chaque fabricant de routeur diffusera à la limite légale la plus élevée - faire quoi que ce soit de moins rendrait son routeur manifestement moins utile, donc il ne vendrait pas beaucoup.

Donc, regarder la puissance du signal RF pur est probablement une perte de temps.

La forme de 802.11 que vous utilisez est la plus susceptible d'affecter votre plage utilisable. Le 802.11n est annoncé comme étant beaucoup plus rapide (et il l'est - dans les bonnes circonstances), mais a généralement une portée beaucoup plus courte - pour des raisons que je ne comprends pas entièrement et qui sont quelque peu hors sujet sur cette question, de toute façon .

En règle générale, plus la vitesse de transmission de votre réseau est lente, plus vous aurez de portée. Dans une large mesure, votre routeur et votre carte wifi négocieront automatiquement la vitesse la plus rapide possible, vous devriez donc toujours obtenir la meilleure combinaison vitesse / plage à tout moment. Vous pouvez améliorer cette situation en permettant à votre routeur d'utiliser autant de versions 802.11 que possible - c'est-à-dire en autorisant b et g, et en ne le forçant pas à utiliser g. Je souhaite en savoir plus sur le 802.11 pour pouvoir vous donner des informations plus spécifiques ici.

J'ai eu beaucoup de routeurs dans ma journée et en stock, ils sont tous à peu près les mêmes en ce qui concerne la puissance du signal avec des antennes égales. Je pense que la puissance de transmission par défaut réglementée par la FCC est d'environ 9 mw, et c'est la même chose pour tous les routeurs. Cela dit, l'antenne fait une énorme différence, alors assurez-vous d'avoir un routeur avec des antennes amovibles. L'autre (et le plus important à mon avis) est de savoir si le routeur est capable d'exécuter un firmware tiers. Je n'achète un routeur que s'il est capable d'exécuter DD-WRT. Avec DD-WRT, vous pouvez augmenter la puissance de transmission à 251 mw si vous le souhaitez, bien que dépasser 70 mw ne fasse généralement rien, sauf créer une distorsion du signal.

Avec DD-WRT sur un Linksys WRT-54G old school et une antenne yagi à gain de 24 dB, j'ai une connexion sans fil de 2 miles de long qui me donne une vitesse de transmission de 9 Mbps. Cette connexion sans fil est la source de mon Internet depuis 5 ans.