第十一节：通信之WLAN(功率)

       欢迎大家一起学习探讨通信之WLAN。上节基于“无人机接力游戏竞赛”的“速度”，探讨了WLAN设备的“速率”。游戏竞赛取胜的关键是无人机飞行“速度”，与“速度”密切相关的一个因素就是动力。同样，等效在WLAN通信系统中，影响“速率”主要因素之一为“功率”。本节我们将对其WLAN设备“功率”进行探讨。

                                                                                         图 1

        好！生活中带有无线通讯功能的电子设备，对功率的配置是其必不可少的部分。功率配置不同，导致设备最大通讯距离也会不一样。因空间中无线电波存在互相干扰，国家区域会对电子设备的发射功率有所规范要求。下面我们看下对WLAN设备发射功率的要求状况。

WLAN设备发射功率
区域国家	最大发射功率(dbm)
中国	20
欧洲	20
北美	30
日本	22

            在WLAN通信系统中，常见到两个功率相关的单位“db”和“dbm”，我们一起看下这两个单位的定义。

• dbm = 10log(value/1mW)  value是以mW(毫瓦)为单位的功率值。

• db = 10 lg value1/value2  db是一个相对值（value1=2value2，则10 lg2 = 3db）。

       通过以上，可知dbm是一个功率的单位值，db是两个功率的比较所得的相对值。在WLAN通信系统中，一个与功率紧密相关的显示指数“RSSI”(ReceivedSignalStrengthIndication)接收的信号强度指示，该值使用dbm单位表示。

      以1mw为0dbm，公式dbm=10×lg(毫瓦数/1)。为负值，值越大，表示信号越好，如-30dbm信号比-80dbm好。

 

注：

    关于RSSI值的计算，目前接触到的有两种方式。

• 以信号强度转换计算RSSI值

• 以信噪比转换计算RSSI值

    因此，每家WLAN设备产品在这部分处理算法有可能存在差别，导致同一环境下设备的RSSI显示有差异。

    日常生活中，经常遇到WiFi网络覆盖不到的问题。接下来一起探讨在中国的WLAN设备，使用最大的发射功率20dbm，它能覆盖的理论距离范围是多少？

    自由空间理想的无线环境下无线通信距离的计算公式:

                                                                Los = 32.44 + 20lg L(Km) + 20lg F(MHz)

• Los 是传播损耗，单位为db

• L是距离，单位是Km

• F是工作频率，单位是MHz

      如发射功率为20dbm，设备的接收灵敏度为-80dbm，则Los = 20 - (-80) = 100dbm。F = 2400Mhz，则可计算的L。这个留下自行计算。

       在工作中，WLAN设备的发射功率在每个信道上都可以自行配置，并且还可根据一定的算法逻辑动态调整发射功率值，达到省电和提高用户使用体验的目的。

      我们探讨了WLAN设备的发射功率，接下来探讨设备的接收灵敏度。同上，先看接收灵敏度的定义：“设备可以接收到并能正常工作的最小信号强度电磁波。”

    在WLAN通信系统中，设备的接收灵敏度是有相关规范要求。WLAN 2.4G频段 发送端发送1000个数据包。

• 802.11b 接收端丢包率要求小于8%。

• 802.11g/n 接收端丢包率要求小于10%。

    所得发送端发送数据包的信号强度为接收灵敏度。

    本节我们探讨了WLAN 通信系统的功率，了解了WLAN设备发射功率，RSSI和接收灵敏度。WLAN设备功率部分与硬件紧密相关，感兴趣的童鞋可以私下自行研究天线射频相关知识。第十一节探讨就到此，后续期待共同继续探讨学习。

注：

    对以上所述专业知识有修正意见或建议，可随时留言反馈。谢谢大家支持~