Кіріспе
Радиосигналдың қуатын өлшеу. Телекоммуникацияда қабыл алынған сигнал күшін көрсететін индикатор немесе қабыл алынған сигнал күшін көрсететін мәлімет (RSSI) – қабылданған радиосигналдың қуатын өлшеу болып табылады. RSSI әдетте қабылдағыш құрылғының пайдаланушысына көрінбейді. Дегенмен, сигнал күшінің айтарлықтай өзгеруі мүмкін және сымсыз желілерде функционалдыққа әсер етуі мүмкін болғандықтан, IEEE 802.11 құрылғылары көбінесе осы өлшеуді пайдаланушыларға қолжетімді етеді. RSSI көбінесе аралық жиілікте (IF) күшейткіштен бұрынғы сатыда шығарылады. Нөлдік IF жүйелерінде ол негізгі жолақты күшейткіштен бұрын негізгі жолақты сигнал тізбегінде шығарылады. RSSI шығысы көбінесе тұрақты ток (DC) аналогтық деңгейі болып табылады. Оны ішкі аналогты-цифрлық түрлендіргіш (ADC) арқылы сынап, нәтижесінде алынған мәндерді тікелей немесе перифериялық немесе ішкі процессор шинасы арқылы қолжетімді етуге болады.
In telecommunications, received signal strength indicator or received signal strength indication (RSSI) is a measurement of the power present in a received radio signal. RSSI is usually invisible to a user of a receiving device. However, because signal strength can vary greatly and affect functionality in wireless networking, IEEE 802.11 devices often make the measurement available to users. RSSI is often derived in the intermediate frequency (IF) stage before the IF amplifier. In zero IF systems, it is derived in the baseband signal chain, before the baseband amplifier. RSSI output is often a DC analog level. It can also be sampled by an internal analog to digital converter (ADC) and the resulting values made available directly or via peripheral or internal processor bus.
802.11 іске асыруда
IEEE 802.11 жүйесінде RSSI – сымсыз ортада кездейсоқ бірліктерде өлшенетін қабылданған сигнал күшінің салыстырмалы шамасы. RSSI – антеннадан және кабельдегі мүмкін жоғалтулардан кейін қабылдағыш радионың алатын қуат деңгейінің көрсеткіші. Сондықтан RSSI мәні неғұрлым жоғары болса, сигнал соғұрлым күшті болады. RSSI мәні теріс санмен көрсетілгенде (мысалы, −100), мәні 0-ге неғұрлым жақын болса, қабылданған сигнал соғұрлым күшті болады. RSSI сымсыз желілік картада радио толқынының арнадағы қуаты белгілі бір шектен төмен болғанда, картаның дерек жіберуге дайын екенін (CTS) анықтау үшін қолданылуы мүмкін. Карта дерек жіберуге дайын болғаннан кейін, ақпарат пакеті жіберіледі. Соңғы пайдаланушы Wireshark, Kismet немесе Inssider сияқты сымсыз желіні бақылау құралын пайдаланып сымсыз желінің сигнал күшін өлшегенде RSSI мәнін көре алады. Мысалы, Cisco Systems карталарының RSSI ең жоғары мәні 100-ге тең және 101 түрлі қуат деңгейін көрсетеді, онда RSSI мәні 0-ден 100-ге дейін өзгереді. Тағы бір танымал Wi-Fi чипсетін Atheros компаниясы шығарады. Atheros негізіндегі карта RSSI мәнін 0-ден 127-ге дейін (0x7f) қайтарады, ал 128 (0x80) жарамсыз мәнді білдіреді. RSSI көрсеткішінің нақты физикалық параметрмен байланысы стандартталмаған. 802.11 стандарты RSSI мәні мен қуат деңгейінің (милливаттармен немесе бір милливатқа шаққандағы децибелдермен – dBm) арасындағы байланысты анықтамайды. Өндірушілер мен чипсет жасаушылар нақты қуаттың (милливаттармен өлшенетін, оны бір милливатқа шаққандағы децибелдермен көрсетуге болады) дәлдігін, зергерлігін және ауқымын, сондай-ақ RSSI мәндерінің ауқымын (0-ден RSSI максимумына дейін, кездейсоқ сигнал бірліктерінде – "asu") өздері анықтайды. 802.11 RSSI метрикасының бір ерекшелігі – оның үлгілену әдісі. RSSI 802.11 кадрын қабылдаудың тек кіріспе кезеңінде ғана алынады, толық кадр бойына емес. Жақындағы зерттеулер осы нәтижелерді одан да жетілдірілген әдістерді қолдана отырып қайта жасауға мүмкіндік берді. Дегенмен, RSSI әрқашан орналасқан жерін дұрыс анықтау үшін жеткілікті дәл өлшемдерді бермейді. Бірақ RSSI локализация мақсатындағы ең қолайлы көрсеткіш болып табылады, өйткені ол барлық сымсыз түйіндерде қол жетімді және қосымша жабдықауды қажет етпейді.
Қабылданған арнаның қуат индикаторы
Көбінесе 802.11 RSSI қабылданған арна қуаты көрсеткішімен (RCPI) алмастырылды. RCPI – бұл преамбула және толық алынған кадр бойынша таңдалған арнадағы қабылданған радиожиілік қуатының 802.11 өлшемі, сондай-ақ абсолюттік дәлдік және ажыратымдылық деңгейлері анықталған. RCPI тек 802.11 стандартымен байланысты, сондықтан IEEE 802.11k 2008 арқылы оның дәлдігі мен ажыратымдылығы регламенттеледі. Сымсыз түйіндер арасында байланыс орнату үшін қабылданған сигнал қуаты деңгейін бағалау қажетті қадам болып табылады. Дегенмен, RCPI сияқты қуат деңгейі көрсеткіші, әдетте, саяхат уақытын өлшеу (келу уақыты) сияқты басқа көрсеткіштер сияқты байланыстың сапасы туралы мәлімет бере алмайды.
RSSI-ге негізделген қашықтықты бағалау
RSSI Bluetooth және ZigBee сияқты сымсыз байланыс протоколдарында түйіндер арасындағы қашықтықты анықтау үшін жиі қолданылады. Бұл анықтау үй ішіндегі орналасуды анықтау үшін өте маңызды және оның қарапайымдылығы мен синхронизациялау немесе уақытты белгілеу қажеттілігінің болмауы себепті, Time of Arrival (TOA) сияқты басқа әдістерге қарағанда көбінесе қолайлы.
Жергіліктілендіру алгоритмдері
Әртүрлі локализациялық алгоритмдер, мысалы, зәкірлік алгоритмдер RSSI-ді пайдаланады. Зәкірлік алгоритмдер белгісіз түйіннің орналасуын анықтау үшін белгілі координаттары бар түйіндерді (зәкірлерді) қолданады. Бұл алгоритмдердің дәлдігі белгілі түйіндердің саны арту арқылы жақсартылады, себебі олар белгілі және белгісіз түйіндер арасындағы қашықтықты есептеу үшін сигналдың келу уақытын (TOA) және келу бұрышын (AOA) пайдаланады. Дегенмен, бұл алгоритмдердің дәлдігіне сигналдың бұзылуы, кедергілер және аумақтағы түйіндердің жиілігі сияқты қоршаған орта факторлары әсер етуі мүмкін.
Қоршаған орта факторлары мен антеннаның типі әсері
Дифракция, шағылысу, шашырау және антенна түрі сияқты факторлар RSSI мәндеріне маңызды ықпал етуі мүмкін. RSSI арқылы үй ішінде нақты орналасуды анықтау үшін осы өзгергіштерді ескеру қажет.