A distância do roteador Wi-Fi afeta a velocidade de download?

Sim. As velocidades de download dependem da potência do sinal recebido, que cai como o quadrado inverso da distância no espaço livre.

Às vezes, a velocidade do seu Wi-Fi fica extremamente lenta, com downloads que não chegam nem perto das velocidades prometidas no seu pacote de assinatura. Você vai do seu quarto para a sala de estar, onde fica o roteador, esperando uma melhora na velocidade de download. Felizmente, você observa um aumento na velocidade de download assim que entra na sala, o que naturalmente faz você se perguntar como a distância do roteador afeta a velocidade da sua internet.

Para responder a essa pergunta, é importante entender como o Wi-Fi funciona.

Noções básicas de Wi-Fi

Wi-Fi é um conjunto de protocolos de rede sem fio (um conjunto de regras que permitem que dispositivos eletrônicos se comuniquem sem problemas entre si sem fio) que conectam dispositivos em uma área local por meiode ondas de rádioà Internet. As ondas de rádio são ondaseletromagnéticas, situadas na faixa de frequência de 3 kHz – 300 GHz. O Wi-Fi usa apenas bandas de 2,4 GHz e 5 GHz. Isso significa que as ondas de rádio Wi-Fi oscilam (mudam a direção da polarização) 2,4 x 109– 5 x 109vezes por segundo enquanto se movem na velocidade da luz, que é 3 x 106km/s.

As ondas de rádio estão no comprimento de onda mais longo (frequência mais baixa) do espectro eletromagnético. (Crédito da foto: VectorMine/Shutterstock)

Noções básicas de ondas de rádio

As ondas de rádio, como todas as ondas EM, sofrem uma perda na intensidade do sinal com a distância percorrida. Isso é chamado deatenuação.A atenuação é o fator mais importante para determinar o alcance de um roteador Wi-Fi. Ambientes internos e externos causamatenuação de sinal devido auma combinação dedispersão, reflexão, interferência e perda de caminho.

Dispersão de Sinais

O comprimento de onda de 2,4 GHz é de 12,5 cm, enquanto o de 5 GHz é de 6 cm. Objetos de tamanho semelhante com superfícies irregulares, como portas, armários, paredes, etc. espalham sinais de Wi-Fi, resultando em um sinal mais fraco chegando ao receptor. Isso também resulta em uma redução da energia da onda, pois alguma energia é perdida para as partículas obstrutivas durante as colisões e depois convertida em calor.

Reflexão de Sinais

A reflexão de ondas de rádio por superfíciesmetálicascausa uma mudança de direção de propagação, bem como uma mudança de fase (uma “fase” descreve aproximadamente o tempo que uma onda leva para percorrer um comprimento de onda). Quando duas ondas com fases diferentes se sobrepõem, ocorre uma redistribuição de energia, de modo que existem áreas de densidade de energia muito baixa e áreas de densidade de energia muito alta. Isso é chamado deinterferência. A interferência altera o sinal original, o que significa que a antena do receptor não pode captá-lo.

A interferência destrói a forma de onda original e redistribui a energia que é diferente da distribuição original. (Crédito da foto: magnetix/Shutterstock)

Perda de sinal de caminho

Perda de caminho refere-se à atenuação de um sinal de rádio devido à distância entre a fonte e o receptor. Existem vários modelos de perda de caminho que simulam o ambiente geral da operação do Wi-Fi. O modelo mais simples é aquele em que há apenas um transmissor e um receptor colocados a alguma distância um do outro no espaço livre (geralmente ar). Não há obstruções físicas para causar qualquer reflexão ou dispersão.

AFórmula de Transmissão Friisfornece a potência na antena receptora (Pr),

Onde,

Pt= Potência na antena transmissora

Gt: Ganho da antena transmissora (leva em conta a direção de emissão e conversão da entrada elétrica para onda EM)

Gr: Ganho da antena do receptor (leva em conta a direção de recuperação do sinal e conversão da onda EM de volta para saída elétrica)

= comprimento de onda

D= Distância entre transmissor e receptor

De acordo com a equação acima, a potência no receptor cai como o inverso do quadrado da distância, ou seja, dobrar a distância quadruplica a perda de potência. Isso deixa claro que estar mais longe do roteador Wi-Fi é bastante desvantajoso para baixar arquivos, pois a força do sinal (medida pela potência) cai bastante.

Passando da Friis Transmission, vamos dar uma olhada em alguns modelos do mundo real.

Perda de sinal do caminho interno

Omodelo internosimula ambientes como um quarto, onde a perda de caminho depende apenas da distância entre a fonte e o receptor, e obstruções gerais como portas, cantos, janelas, etc. A obstrução de sinais devido a pequenas obstruções é chamadade sombreamento log-normal. É estimado usando o seguinte modelo estatístico:

Onde,

Pr(d)= Potência recebida no receptor a uma distânciadda fonte

Estatística Média da intensidade do sinal a uma distância d da fonte medida de vários experimentos

Pro= Intensidade do sinal emd=1 m(medido usando um medidor dedecibéis )

X= Variável Aleatória Gaussiana

= Desvio padrão da distribuição gaussiana

Observe que o eixo x é logarítmico. Assim, a curva da intensidade do sinal em função da distância é uma linha reta.

Perda de sinal do caminho externo

A perda de caminho das ondas em ambientes externosé aproximada pela mesma equação usada para ambientes internos, introduzindo a atenuação devido às paredes. Isso simula ambientes como pontos públicos de Wi-Fi em parques, praças públicas, etc.

Aqui,

W= Fator de atenuação da parede

Os outros termos relevantes são os mesmos do modelo interno.

Modelo de perda de caminho de distância de log para acessibilidade Wi-Fi externa. As paredes absorvem as ondas de rádio e diminuem significativamente a potência do sinal.

O veredito

Assim, é evidente que a força de um sinal Wi-Fi cai exponencialmente (expoente 2) com a distância. Geralmente, os roteadores transmitem a uma potência de 100mW a 2,4 GHz. Um bom sinal é indicado por barras preenchidas na parte superior da tela. Afastar-se resulta na redução da potência recebida no dispositivo, denotada por barras em branco, que também indicam baixa qualidade do sinal. Em conclusão, a distância afeta as velocidades de download e upload, então aconchegue-se com o roteador se você não puder suportar nenhum atraso!