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: 211.