Sobre a questão de sinal "bom", tem que ver como os chipsets medem nível de sinal.
Tem 5 duzias de portadoras de 315KHz de largura cada, o preambulo é enviado num BPSK diferencial que é altamente legível e como gasta um data rate bem baixo tem uso perene de potência (E geralmente tem potência maior nos amplificadores, data rate baixo dá potência alta em quase todo amplificador), e o resto do pacote segue depois em um data rate mais alto (Digamos 64QAM) com legibilidade bem mais baixa, com potência menor no amplificador (Ou no chipset mesmo, dependendo da configuração).
Os sinais chegam no destino com nível variado as vezes, preâmbulo chega alto, e a parte final do pacote chega mais baixo, fora que as vezes as portadoras das bordas (Além das portadoras de guarda) são atingidas por um canal vizinho em uso. No modelo OFDM existe emissão fora da faixa. Se desenha a mascara de uso do espectro de maneira meio trapezoidal, a borda do trapézio acerta canal vizinho:
Anexo 64275
E se desenha assim porque na prática é o que vemos mesmo, conforme comprime ou abre a exibição pode ver digamos
Anexo 64277
ou
Anexo 64276
Atenção num detalhe dessa última: Tem um pico superior de um portadora a -26dBm, logo a frente tem um pico inferior a -39dBm.
(Isso pelo visto é teste em bancada, por isso sinais tão altos)
Entre -26 e -39 tem 13dBm de variação! Qual é o nível de sinal num caso desse? Provavelmente a maioria dos chipsets vai exibir sinal -32 ou -33dBm.
Em -39dBm não tem problema, o problema é quando você tem essa situação com picos superiores de -56dBm, picos inferiores de -69dBm, média de -62dBm, e usa MCS15. Nesse caso as portadoras com sinal abaixo de -65dBm serão ilegíveis (Porque MCS15 geralmente tem sensibilidade na casa dos -73 a -75dBm, a usar uma margem menor que 10dB entre sinal e sensibilidade só funciona em bancada ou ambiente muito limpo, algo diferente do mundo real lá fora em cima do telhado), esses dados serão reenviados, o CCQ nunca chegará a 100% porque sempre haverão muitos dados perdidos, e o nível de sinal não revela isso.
Dependendo do tipo de obstáculo, algumas portadoras são mais atingidas, pelos efeitos de suporposição um pico pode ficar muito alto, se refletir e chegar em contra-fase pode atenuar totalmente um pico (São milhões de bits por segundo, sempre tem alguns atenuados por conta de sinal que chegou com atraso porque percorreu caminho mais longo via reflexo), as vezes acontece isso conforme o tipo de obstáculo LOS ou NLOS:
Anexo 64278
(Não é tão ruim quanto parece, tem variação de apenas 15 ou 16dBm, é uma variação MENOR que na transmissão, que tem picos de -11 a -29dBm!)
Na hora disso formar a imagem da constelação OFDM vira aqueles cantos com variações tipo:
Anexo 64279
"Ah, mas distorção na constelação tem a ver com SNR baixo".
E claro que tem a ver, e que essa imagem tem a ver, aquele ponto na constelação que é o primeiro inferior a direita, ele provavelmente está bonitinho bem centrado porque é fruto de digamos -60dBm, que dá 30dB de SNR se o ruído for de -90dBm. Mas o canto inferior direito provavelmente é fruto de sinal de portadoras com muitos problemas, que chegam com sinal -76dBm (16dB a menos que os melhores picos suporeriores), que dá um SNR ridículo de apenas 14dB, completamente insuficiente. Esse ponto na constelação está cheio de erros, o percentual de perda de bits (Bit error rate) nele será coisa tipo 10%, nas portadoras de melhor sinal talvez 0,001%, a média pode ficar preocupante tipo 0,1%, mas o maior problema é: O chipset usa todas as portadoras, ele não tem a feature de abandonar as que resultam em perdas demais, então ele vai enviar, perder, e reenviar até chegar, isso gera uma perda de tempo gigante.
Com 64QAM a distorção mais longe do centro da constelação é ainda maior geralmente:
Anexo 64280
Existem controles pra correção, alias, wifi como é hoje só funciona por causa disso, o controle de ganho na entrada dos chipsets é algo excepcional, ele aplica ganho não de forma linear, ele aplica ganho bit a bit, e o controlador automático de ganho aplica isso conforme a legibilidade no ADC. Com um controle linear tradicional não poderíamos usar nada além de um 8QAM ou 8PSK.
Também tem esquema de pós distorção, pra melhorar legibilidade (Depois do ADC, tem o circuitinho que faz a transformações de Fourier, ele manda pro circuito detector de símbolo, esse circuito tem uns esquemas de decidir, não apenas definir, melhor a posição, e falo decidir porque as vezes algo estão no meio do caminho mesmo e não tem como saber de onde é, o circuito não aleatoriza a escolha, ele analisa os dados pra tentar descobrir se é desse ou daquele ponto), mas, esses diagramas são tirados DEPOIS de passar por esses circuitos (Que ficam na entrada dos chipsets de RF). Sem eles isso seria uma figura ilegível qualquer.
Se tiver certeza que em toda a extensão do canal há sinal perene e adequado (E isso geralmente só existe no data rate baixo que é usando pro preambulo ofdm), aí sim dá pra ter certeza que tem sinal ok.
Mas... no mundo real os obstruções não só na primeira, mas também na segunda zona de Fresnel (E até aquela manta de calor sobre o solo, na agricultura é comum medir temperatura do SOLO (Termômetro enterrado a 1cm da superfície) e encontrar mais de 70°C! Distorção por calor é algo sério em RF, ter o ar a 35°C é uma coisa, mas ter a borda da
primeira zona de Fresnel a 70°C é algo bem mais preocupante, vai gerar distorção com difração antes e depois de refletir no solo, é a pior situação possível pra wifi, se simplesmente refletisse os controles automáticos atenuariam isso de maneira perene porque seria reflexo perene, mas nesse caso o reflexo varia em todos os sentidos, faz o sinal refletivo variar de nível, de distância (Como há um tapete de ar quente com até 30cm do solo, e as vezes essas bolhas de ar sobem por conta de vento que reduziu a pressão logo acima, é como se a altura do solo mudasse, o sinal refrata na bolha e vai pro solo mais próximo, reflete de volta pra bolha de ar-quente e vai pro outro lado tendo refletido em um objeto que aparenta estar mais próximo, acontece com 1 em cada 1000 sinais, mas estamos falando de wifi com milhões de sinais por segundo), essa distância afeta o ack-timeout, usar ele acima do ideal as vezes melhora um throughput em 1% por isso, você ignora reflexos por um tempo levemente maior, porque dependendo das condições atmosféricas as vezes algo reflete muito sinal e as vezes não).
A zona de Fresnel teórica é como um espelho pra luz, mas quem já pintou por dentro uma casa de marrom ou preto sabe como ter ela branca por dentro faz diferença na hora de ligar uma lâmpada de 20W no meio da sala, qualquer objeto reflete luz, não só um espelho, assim como milhares de objetos refletem RF, não só uma chapa de aço de alta densidade. Em wifi outdoor há um cenário assim: Em linha reta o sinal percorre 1km até a CPE do cliente, se a primeira zona de Fresnel está obstruído em 20%, se ele reflete em cheio nesse ponto (E sempre reflete), esse sinal percorre um caminho 10 ou 15m maior. Pra onda de RF percorrer 1km leva o que, uns 6 us? (6 micro segundos) O que 10m adiciona de tempo? Ao invés de 6us vai levar 6,06us. Você teve o sinal chegando em linha reta em 6us, e 0,06us depois chegou o reflexo, com nível 30dBm menor. Pode parecer pouco tempo, mas em 0,06us (60nS) passar milhares de bits, nesse tempo o final de um preambulo refletido chega quando já está no meio do pacote com dados do cliente (Mais um motivo pra perder dado do cliente mas não perder sincronia/cair conexão, o preambulo é mais legível e sobre menos com reflexo porque há o intervalo de guarda pra demarcar quando começa nova transmissão). Esse reflexo nem sempre atinge só o nível de sinal (Porque precisaria chegar numa defasagem meio precisa pra atenuar de forma perene), ele afeta a legibilidade dos pacotes, mas afeta de modo variado, afeta o começo desse, o meio daquele, o fim daquele outro, afeta naquele trecho quando está quente e sem vento, naquele outro quando tem umidade alta.
Com zona de Fresnel parcial, se houvesse só o problema do sinal atenuado, o throughput devia ser perene, haveria queda mas seria perene, só que na prática vemos throughput variando. Quando a obstrução é bem longe (Digamos 5km num PTP de 10km) ainda existe perenidade maior no throughput, varia conforme clima mas é mais perene. Só que em PTP curto varia muuuuito mais, vai de 50 a 80Mbps (Num cenário onde com MAIS da primeira zona de Fresnel limpos teria digamos 160Mbps) ao longo dos dia ou da noite (E olha que estou falando em PTP em zona rural a 30km da eletricidade mais próxima (Viva painel solar), onde não há ruído nem nehum SSID no ar, onde só o que atrapalha um PTP entre 2 repetições é mudança climática mesmo). São inúmeros os casos onde o nível de sinal se mantém, mas o CCQ varia (Throughput variando junto, claro), e sempre que vi isso tinha zona de Fresnel parcial. As vezes o throughput cai de 20 pra 4Mbps sendo que o sinal caiu só 2dBm, e ficou num nível onde teoricamente seria suficiente (-60dBm, pra MCS11, digamos). Você vai e aponta antena 1° pra cima do ideal teórico, o sinal fica perenemente 2dBm menor, mas o throughput ou CCQ nunca mais cai, porque aquele 1° afetou o ganho de um lóbulo secundário da antena que nalgum horário recebia reflexo num nível problemático (Que afetava em 4% o sinal, mas em 64% o throughput).
Em TV e internet via satélite também tem isso, a figura do nível de sinal separado da qualidade do sinal, em dias nublados ou chuvosos nem sempre o nível de sinal cai (Ou cai 1 ou 2%), mas a qualidade sempre cai, as vezes mais de 10%, e as vezes tem nível alto (80%) e ainda assim em dia de chuva a qualidade cai abaixo do mínimo (40-45%) e você fica sem imagem. É um jeito simples de resumir pra anteneiro que não basta ter só nível alto, sob certas condições o nível
médio estar alto não garante qualidade alta.
(E o jeito simples de se informar nível, ou ruído, é informar a média. a UBNT tem o Airview que exibe todo o espectro, pra ver níveis e ruídos detalhadamente, isso é possível hoje, mas em 1999 quando o padrão A nasceu mal tinha osciloscópio de menos de US$ 50 mil que conseguiria exibir o espectro de 5150-5850MHz. Além do alto custo de um chipset com software pra exibir isso, sei lá se 0,1% dos usuários entenderiam isso, a grande maioria dos usuário precisa um resumo simples, precisa sinal mínimo acima de X, e qualidade mínima acima de Y, e não adianta ter sinal X que em certas condições ele não vai dar a qualidade Y de forma perene)
Ccq baixo ocilando em clientes com ubnt
Postado originalmente por sphreak
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