Представьте мир, где интернет-соединение всегда стабильно и быстро, независимо от того, где вы находитесь. Исследователи РТУ МИРЭА работают над этим, изучая качество сигнала Wi-Fi с использованием двух диапазонов частот: 2,4 и 5 ГГц. Это поможет лучше понять, как функционируют беспроводные сети и улучшить их эффективность.
Маршрутизатор TP-Link / © 3 ⁄ 28 Более подробная информация Маршрутизатор TP-Link / © Abhi25t, en.wikipedia.org
Ученые РТУ МИРЭА изучили качество сигнала Wi-Fi, используя две частоты: 2,4 и 5 ГГц. Когда устанавливают сеть Wi-Fi, которая работает на обеих частотах, нужно учитывать особенности каждой из них, ведь они влияют на качество сигнала. В проекте применяется метод трилатерации, который помогает определить расстояние между устройством пользователя и точкой доступа Wi-Fi. Для этого используются такие данные, как номер канала, сила сигнала, частота Wi-Fi, уникальный идентификатор устройства и местоположение точки доступа. Расстояние оценивают по силе полученного сигнала.
Чтобы метод сработал, пользователю нужно находиться рядом хотя бы с тремя точками доступа Wi-Fi, расположенными на одном этаже. Сила сигнала уменьшается с расстоянием, а также зависит от наличия помех. Эти факторы делают силу сигнала зависимой от расстояния.
Чтобы найти точку пересечения, измеряют расстояние между пользователем и точкой доступа по уровню сигнала. На рисунке это показано радиусами, которые представляют уровни сигнала от каждой точки доступа. Возможные ошибки возникают из-за того, что сигнал отражается и поглощается разными предметами. Ослабление сигнала зависит от частоты и места, где находится пользователь.
В исследовании использовалась модель свободного пространства для оценки потерь сигнала. Затем собирали данные, проводя замеры на роутерах с разными частотами и стандартными антеннами. Проверяли точность расчетов потерь мощности сигнала. Уровни сигналов измерялись с помощью роутера TP-Link TL-WR840N и приложения Wi-Fi Analyzer на устройстве с Android.
Олег Пугачев, доцент кафедры телекоммуникаций Институт радиоэлектроники и информатики РТУ МИРЭА отметил: «В итоге выяснилось, что при использовании частоты 5 ГГц сигнал слабеет быстрее, чем на частоте 2,4 ГГц. Это происходит потому, что сигналы на частоте 5 ГГц короче, поэтому зона покрытия меньше. Кроме того, высокочастотные сигналы быстрее теряют мощность на расстоянии, особенно в помещениях с препятствиями. Они сильнее поглощаются и отражаются разными поверхностями. Например, материалы стен и мебели могут поглощать больше энергии сигнала на частоте 5 ГГц, что приводит к его сильному ослаблению».
Экспериментальные результаты оказались близки к расчетным, что доказывает надежность полученных данных. Это открывает возможности для улучшения точности определения местоположения через Wi-Fi сети. Доклад был представлен на VIII научно-практической конференции «РАДИОИНФОКОМ — 2024».
