Всвязис особенностямиэксплуатации беспроводных сенсорных сетей имеют место потери пакетов из-за наличия шумов,вызванныхкакдругимиустройствамивконкурирующемдиапазоне,такиналичием собственных эхо-сигналов. Вероятность успешной передачи сообщения длиной байт от –го узла -муможноопределитьизсоотношения: , где –вероятность безошибочного приема символа данных. Зависимость от вероятности битовой ошибки может быть получена путем интерполирования расчетных значений для диапазона частот в2.45ГГц[16], где используется избыточное кодирование в соответствии со стандартом IEEE 802.15.4 [11]:
где – вероятность битовой ошибки,которая может быть определена изследующего соотношения:
где – энергия бита трансляции, равна произведению мощности на приемной антенне -го узла и продолжительности трансляции бита , что определяется скоростью передачи данных [16];
– спектральная плотность шумов (ее положительная часть) на приемной антенне -го узла,складываетсянетолькоизсобственныхтепловыхшумовприемникаишумовдругих источников излучения (BlueTooth, Wi-Fi, GSM и др.), но еще и суммы эхо-сигналов[27];
– гауссов интеграл ошибок:
Отношение можно представить как: , где – амплитуда принимаемогосигнала, –амплитуда шума, – ширина частотной полосы, –скорость передачи данных. При =5Мгц и =250кб/с [16].
Амплитудапринимаемогосигнала определяетсяизследующегосоотношения: , где – сопротивление антенны (50 Ом)[24].
Так как сигнал, с которым синхронизируется узел – это, как правило, прямой (наиболее мощный)сигналдляусловияпрямойвидимостииквази-сферичностидиаграммы направленности антенны, его мощность можно определить из известного соотношения[16]:
где , – мощностипринимаемогоиизлучаемогосигналасоответственно, –расстояние междуузлами, –длинаволны ( 0,125m ≈ ), –коэффициентусиленияканала связи ( 0.8 ≈ ).
Амплитудашума являетсяслучайнойвеличиной,иможетбытьописана распределением Рэлея [29], плотность распределения которого имеет вид:
гдепараметрэтогораспределения , зависящийот –среднейамплитуды шумовогосигнала, и – числа когерентносуммируемыхсигналов на приемнике. В нулевом приближениисредняяамплитуда и число когерентно суммируемых лучейзависит от размеров помещенияиегозагроможденностипредметами,представляющимисобой «зеркала»для радиосигналов.Такимобразом,помещение,вкоторомфункционируетсенсорная сеть,можетбыть охарактеризовано параметром , который выбирается при помощи методики, описанной в [16].
Дата: 2019-05-29, просмотров: 203.