تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

مقدمه

تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم به روشهای مختلفی انجام می شود که این روشها را به دو دسته کاربر-مبنا و شبکه-مبنا میتوان تقسیم بندی کرد. دسته اول شامل روشهایی مانند استفاده از GPS (مخفف Global Positioning system) است و دسته دوم روشهایی مانند Cell ID ،( Time Of Arrival ) TOA ، TDOA (Time Difference Of Arrival)، AOA (Angle Of Arrival) و RSS (Received Signal Strength) را در بر می گیرد. در اینجا روش RSS مورد بررسی قرار می گیرد.

روش RSS

این روش بر اساس اندازه گیری توان سیگنال دریافتی توسط کاربر متحرک (Mobile Station) و مقایسه آن با توان سیگنال ارسالی توسط BTS(Base Transceiver Station) و محاسبه اختلاف این دو استوار است. مقدار محاسباتی با استفاده از مدل های افت توان سیگنال به فاصله تبدیل می شود. دو مدل Hata و Lee در ادامه بحث می شود.

با داشتن سه فاصله از نقاط معلوم تعیین موقعیت سه بعدی کاربر متحرک انجام پذیر است.

مدل Hata

این مدل به طور تجربی بر اساس داده های جمع آوری شده در توکیو به دست آمده است. در نتیجه ضرائب این مدل مناسب ژاپن بوده و استفاده از آن در بقیه مناطق نتایج ضعیفی را نتیجه می دهد. این مطلب لزوم بدست آوردن ضرائب را در منطقه مورد استفاده جهت استفاده دقیقتر از این مدل نشان می شود. این مدل دقت حدود 1 دسیبل را برای فاصله های 1 تا 20 کیلومتر در بر دارد. برای فواصل کمتر از 1 کیلومتر بدلیل وابستگی شدید افت توان سیگنال به توپوگرافی منطقه استفاده از آن مناسب نمی باشد.

شرایط استفاده از این به قرار زیر هستند:

  • فرکانس موج حامل : 1500 MHz fc < >100 MHz
  • ارتفاع آنتن BTS : 300m> hb > 20m
  • ارتفاع آنتن کاربر : 10m> hm > 1m
  • فاصله سیر سیگنال بین BTS و کاربر : 1 km < d < 20 km

معادلات این مدل در ادامه ذکر می شود :

rss01 thumb تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

این مدل قابلیت تفکیک مناطق شهری، حومه شهر و مناطق باز و همچنین شهر های کوچک ، متوسط و بزرگ را داراست.

مدل Lee

این مدل تجربی با دو پارامتر Pr0 – توان سیگنال در فاصله 1 مایل (1.6 کیلومتر) – و γ – که به عنوان شیب اتلاف مسیر (Path Loss Slope) شناخته می شود و به طور تجربی تعیین می گردد- مشخص می شود.فاکتور تصحیح (Correction Factor) 0α در این مدل پارامتری است که باعث تطبیق آن با شرایط متفاوت می شود. معادلات این مدل به این ترتیب است:

rss02 thumb تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

فاکتور تصحیح بوسیله معادلات زیر بدست می آید و برای فرکانس های بزرگتر از 30 MHz معتبر است.

rss03 thumb تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

در معادله دوم با استفاده از داده های تجربی به شکل زیر بدست آمده است : v توان

clip image0064 thumb تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

جدول زیر مقادیر Pr0 و γ را در چند محل مختلف نشان می دهد :

rss04 thumb تعیین موقعیت در شبکه های بیسیم بر اساس Received Signal Strength

سایه افکنی (Shadowing)

سایه افکنی که تاثیر محیط سیر سیگنال بر افت توان سیگنال است دلالت بر گذر سیگنال از محیط ها و موانع مختلف و در نتیجه کاهش دقت در دو مدل بالا دارد. جدول زیر مقدار این افت را برای چند ماده نشان می دهد.

Construction elementAttenuation (dB)Standard Deviation (dB)
Concrete block wall71
Wood and brick siding30,5
Aluminium siding20,5
Metal walls124
Attenuation past office furnishings (dB/m)10,3

مزایا و معایب

مهمترین مزیت این روش تعیین موقعیت عدم نیاز به تجهیزات اضافی در شبکه و هزینه پایین آن است.

از معایب مهم آن دقت پایین به دلیل وابستگی به محیط و توپوگرافی آن و نیاز به داشتن نقاط معلوم جهت انجام تعیین موقعیت است.

Старайтесь не регистрировать в поисковике недоконченные или пустые страницы, страницы без дальнейших ссылок тут: Рост трафика Недорого раскрутка сайта по низкочастотным запросам

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *