住宅内のWi-Fiのスループット性能評価 TOP 解析コンサルティング サービス 解析事例 住宅内のWi-Fiのスループット性能評価 目的 住宅内のWi-Fiルーター(802.11ac)のスループットをシミュレーションにより計算し、Wi-Fiの性能を評価する。 使用する解析ソフト 3次元電波伝搬シミュレータ Wireless InSite を用いて理論的なWi-Fi(802.11ac)のスループットを計算する。 ネットワークシミュレータ QualNet は使用しない。 解析条件 解析モデルは2階建ての住宅である。 送信点(Wi-Fiルーター)は各階に1つずつ配置し、 受信点は各階のフロアをカバーするようにグリッド上に配置する。 送信点(Wi-Fiルーター)の位置 受信点の位置 解析条件は以下のとおりである。 解析条件 Wi-Fi規格 802.11ac 周波数 5GHz 帯域 80MHz 送信電力 7dBm アンテナ、偏波 ダイポール、垂直偏波 受信点とリンクを確立する送信点 最大受信レベルをとる送信点 ノイズ電力密度 -174dBm/Hz データストリーム数 1 伝搬経路計算の制限(最大回数) 反射=3、回折=1、透過=3 解析の結果 スループット スループットの計算結果を下記に示す。 1階の送信点からのスループット 2階の送信点からのスループット 合計スループット 受信点に最大電力を与える送信点 (赤色は1階の送信点、緑色は2階の送信点) チャネル容量 2つの送信点の住宅内のチャネル容量を下記に示す。 チャネル容量とは、Shannon-Hartleyの定理に基づき帯域とSINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)から求められる、理想的な最大スループットである。 2つの送信点のチャネル容量 チャネル容量を計算すると1500Mbpsであり、80MHz帯域幅の802.11acにおけるデータ転送速度390Mbps(256QAM、5/6 coding rate)より大きい。 スループットカットオフ スループットカットオフを200Mbpsに設定し、200Mbpsのスループットを満たす受信点の割合を下記に示す。 2つの送信点の合計ではスループット200Mbps以上の受信点の割合は83.45%である。 1階の送信点 2階の送信点 送信点合計 50.72% 65.79% 83.45% 802.11acのWi-Fiシステムでは、ルーターと端末間で複数のストリームを確立することで、より高いデータ転送速度を実現できる。 データストリーム数を2に設定した場合、200Mbpsのスループットを満たす受信点の割合を下記に示す。 2データストリームでは、スループットレート200Mbps以上の受信点の割合は83.45%から93.20%に増加した。 1階の送信点 2階の送信点 送信点合計 69.19% 81.04% 93.20% まとめ 住宅内のWi-Fiルーター(802.11ac)のスループットをシミュレーションにより計算し、Wi-Fiの性能を評価した。 802.11ac以外に802.11n、LTE、WiMAXの性能も評価できる。 本稿はRemcom社のWebサイト(WiFi Performance Simulation in a House with Two Routers)をもとに作成した。 電波伝搬シミュレーションには、3次元電波伝搬シミュレータ Wireless InSite を用いた。 Wireless InSite電波伝搬解析 お問い合わせ 解析事例の一覧に戻る 関連情報 シミュレーションによるスマートホームデバイスのトライバンドアンテナ設計と住宅内Wi-Fiのスループット評価 詳しくはこちら 住宅街におけるLPWAの適応範囲の検討 詳しくはこちら 工場IoTの無線化支援 詳しくはこちら コネクテッドホーム 屋内リモートカメラの電磁界解析 詳しくはこちら 電磁界解析によるホームスマートスピーカーWiFiルーターのアンテナ性能評価 詳しくはこちら IoT製品の屋内無線伝搬環境評価(電磁界・電波伝搬連成解析事例) 詳しくはこちら