O que é uma cadeia de antenas e como decifro a configuração correta do meu roteador?

Question

Informações sobre cadeias de antenas têm sido difíceis de encontrar, (o google parece pensar que eu quero procurar por ganho de antena). Eu encontrei este artigo do IEEE que define o que eles são, mas não explica como eu usaria essa informação ao configurar um dispositivo.

Eu instalei o DD-WRT no meu TP-Link WDR3600 e ele diz que eu tenho duas interfaces físicas de rádio. Com base nas opções no menu suspenso do modo de rede, suponho que um é o rádio de 2.4Ghz e o outro é o rádio de 5.0Ghz. No entanto, ambos têm a opção de selecionar as cadeias de antena TX e RX (1 ou 1 + 2). O que é uma cadeia de antenas, o que significa 1/1 + 2, e como eu seria capaz de descobrir a configuração correta para o meu dispositivo?

    

Answer 1

Versão resumida: O uso de ambas as cadeias de rádio é potencialmente duas vezes mais rápido que o uso de uma. Você só quer se limitar a uma única cadeia de rádio se estiver fazendo um link externo de longa distância e tentando economizar dinheiro em antenas, ou talvez para certas situações de solução de problemas.

Versão longa:
O 802.11n introduziu o conceito de MIMO (Multiple Ins, Multiple Outs) na rede Wi-Fi. Os rádios MIMO usam múltiplas cadeias de rádio trabalhando em paralelo para transmitir o dobro de dados de uma vez que um único rádio poderia fazer.

Você sempre quer as duas cadeias em operação para as taxas mais rápidas. Com apenas uma corrente, você não está fazendo MIMO, apenas fazendo o tradicional SISO (Single In, Single Out), então você não está muito melhor do que o 802.11a ou o 802.11g. A e G usaram canais de 20MHz de largura e obtiveram uma taxa máxima de PHY de 54Mbps. Se você usar esses mesmos canais de 20 MHz de largura com 802.11n e se limitar ao SISO (uma única cadeia de rádio), sua taxa máxima de PHY será de até 72,2 Mbps. Esse aumento é apenas porque o 802.11n adicionou alguns novos esquemas de modulação de taxa mais alta do que o A / G.

Mas se você ativar ambas as cadeias de rádio para que você esteja fazendo 2x2: 2 MIMO, sua taxa máxima de PHY (novamente, com canais de 20MHz, para uma comparação justa com A / G) dobra para 144.4Mbps.

E não é apenas a taxa máxima de PHY que duplica. A segunda cadeia de rádio duplica as taxas disponíveis. Para cada uma das oito taxas de 1 fluxo espacial, há uma taxa de fluxo espacial de 2 que o duplica.

É claro que o 802.11n também permite dobrar a largura do seu canal para 40MHz. Dobrar a largura do seu canal tem o bônus de maior eficiência, por isso, na verdade, um pouco mais do que dobra sua taxa máxima de PHY. Portanto, o SISO 802.11n com canais de 40MHz pode fazer 150Mbps, e o 2x2: 2 MIMO 802.11n com canais de 40MHz pode fazer 300Mbps.

A única vez que você deseja desativar uma cadeia de rádio é se você estava tentando fazer um link externo de longa distância e não tinha um equipamento de antena que pudesse fornecer separação suficiente entre suas duas cadeias de rádio / antena. Se você não quiser ter que montar duas vezes mais antenas em seus mastros de antena em cada extremidade do link e tê-los espaçados o suficiente para que eles não interfiram uns com os outros, você pode optar por um link SISO por uma questão de custo / simplicidade, apesar de significar apenas metade da taxa de transferência (taxa máxima de PHY de 150 Mbps em vez de 300).

Suponho que um outro motivo para limitar a uma única cadeia de rádio seria temporário, para depurar coisas como problemas de interoperabilidade. Se você tem um dispositivo 1x1 802.11n que não está funcionando bem com seu AP de 2x2, convém limitar o AP a 1x1 temporariamente para ver se o dispositivo 1x1 funciona melhor. Talvez o AP 2x2 tenha bugs e às vezes tente usar taxas 2x2 que o dispositivo 1x1 não suporta, e acaba tendo que fazer retransmissões aumentadas ou com perda de pacotes aumentada.

    

Answer 2

Sim, "cadeia de rádio" é apenas uma forma sofisticada de se referir a um transceptor. Eu não sei onde eles entendem a palavra "cadeia", mas de acordo com o white paper da Motorola: 802.11n Demystified (que também foi referido por Steve (que fez a pergunta) em um comentário abaixo da resposta de Spiff):

MIMO* introduces a new paradigm in RF systems design. MIMO-capable radios actually perform better within a multipath-rich environment. A MIMO system has multiple radio chains each of which is a transceiver with its own antenna. A radio chain refers to the hardware necessary for transmit/ receive signal processing. A MIMO radio can then apply several techniques to enhance signal quality and deliver more throughput. It is this ability to add signal components from multiple antennas that differentiates MIMO access points from traditional access points that use antennas in a diversity configuration. An access point with antenna diversity selects signal components from the antenna that provides the best signal performance and ignores the other antenna.

^{* MIMO = Múltiplos Ins, Múltiplos Outs}