Wireless AC: wider channel, noise increased สัญญาณรบกวนที่ตามมากับความกว้างของช่องสัญญาณ

ในปัจจุบันนี้ การสื่อสารไร้สายที่มีความเร็วมากขึ้น ทำให้การใช้งานข้อมูลที่มีขนาดใหญ่หรือความละเอียดสูงมีประสิทธิภาพมากขึ้นตามไปด้วย โดยความเร็วที่มากขึ้นต้องใช้ช่องสัญญาณ (Channel width) ที่กว้างขึ้น เพื่อให้ข้อมูลสามารถรับส่งได้เร็วขึ้น เช่น ความกว้าง 40 MHz เร็วกว่า 20 MHz 2 เท่า หรือความกว้าง 80 MHz เร็วกว่า 40 MHz 2 เท่า ดับเบิ้ลขึ้นไปอีก และการเพิ่มช่องสัญญาณระดับ 40 MHz หรือ 80 MHz สามารถทำได้ในความถี่ WiFi 5 GHz เท่านั้น

 

ซึ่ง 5 GHz ดูแล้วบางคนอาจจะคิดว่าไม่มีนัยยะสำคัญในเรื่องสัญญาณรบกวน เนื่องจากเราได้รับข้อมูลมาตลอดว่าความถี่ย่าน 5 GHz แทบจะไม่มีสัญญาณรบกวน (Noise) หรือมีน้อยมากๆ

 

แต่สิ่งที่คุณ WiFi Nigel (CWNE #135) ได้ทดสอบด้วย Macbook Pro ของเขาเองนั้น อาจจะทำให้ใครหลายคนที่คิดว่าช่องสัญญาณกว้างจะต้องดีและรับส่งข้อมูลได้รวดเร็วเสมอไป อาจต้องระมัดระวังในการออกแบบและใช้งาน WiFi ในพื้นที่ที่มีการใช้งานความถี่ 5 GHz หนาแน่นหรือมีสัญญาณรบกวนโดยไม่คาดคิดขึ้นมาทันที

 

คุณ WiFi Nigel พบว่า จากการตรวจสอบการเชื่อมต่อสัญญาณระหว่าง Access Point และ Macbook Pro ของเขานั้น ในกรณีตั้งความกว้างช่องสัญญาณที่ 20 MHz พบว่าระดับสัญญาณรบกวน (Noise) อยู่ที่ -98dBm แต่เมื่อเขาตั้งค่าความกว้างช่องสัญญาณไปที่ 40 MHz และทดสอบเชื่อมต่อสัญญาณใหม่ พบว่าระดับสัญญาณรบกวนกลับเพิ่มขึ้นเป็น -95dBm และสุดท้ายเมื่อเขาตั้งค่าความกว้างช่องสัญญาณไปที่ 80 MHz และทดสอบเชื่อมต่อสัญญาณใหม่ พบว่าระดับสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นมาถึง -92dBm (จากภาพ เรียงจากซ้ายไปขวา)

 

 

 

ในกรณีนี้ การเพิ่มขึ้นของสัญญาณรบกวนทุกๆ 3 dB เทียบเท่ากับความแรงสัญญาณเพิ่มขึ้นเท่าตัว! โดยถ้าใช้การแปลงค่า W เป็น dB เปรียบเทียบให้เข้าใจง่ายๆ คือ 17 dBm = 50 mW และการเพิ่มกำลังส่ง 3 dB จะกลายเป็น 20 dBm = 100 mW 

 

เมื่อเปรียบเทียบระดับค่าความแรงสัญญาณต่อความแรงของการรบกวน (Signal-to-Noise Ratio: SNR) ในกรณีการทดสอบของคุณ WiFi Nigel จะได้ตามตารางด้านล่างนี้

Channel width

Signal

Noise

SNR

20 MHz

-54 dBm

-98 dBm

44 dB

40 MHz

-54 dBm

-95 dBm

41 dB

80 MHz

-54 dBm

-92 dBm

38 dB

 

SNR มีผลอย่างไร

จากผลการทดสอบของคุณ WiFi Nigel ระดับ SNR ที่ได้ ยังไม่มีผลกระทบรุนแรงต่อความเร็วที่ใช้งานได้ แต่หากสิ่งนี้เกิดขึ้นในสภาวะที่มีการใช้งานหรือมีสัญญาณรบกวนในความถี่ 5 GHz โดยเฉพาะหากมีสัญญาณจากช่องข้างเคียงมาใช้งานร่วม หรือกรณีเลวร้ายกว่านั้นคือช่องข้างเคียงนั้นทับซ้อนกับช่องสัญญาณที่เราใช้งานอยู่ ย่อมเกิดผลกระทบกับความเร็วที่ได้และการใช้งานแน่นอน เนื่องจาก SNR จะนำไปใช้คำนวน MCS (Modulation Coding Scheme) ที่ใช้กำหนดความเร็วในการเชื่อมต่อของลูกข่าย Access Point หาก SNR มีค่าต่ำลง ความเร็วในการเชื่อมต่อที่ได้ก็จะลดลงตามไปด้วย เท่ากับว่าการเพิ่มขนาดช่องสัญญาณเท่าตัวก็ทำให้ได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นเท่าตัวเช่นกัน (อ้างอิงตามการทดลอง)

 

ขอขอบคุณบทความทดสอบดีๆ จากคุณ WiFi Nigel (CWNE #135)

http://wifinigel.blogspot.com/2018/02/noise-floor-penalty-of-wider-channels_10.html

 

เรียบเรียงโดย : twitter : @VulcanWSZ

Share this Article: