Розробка методу оцінювання ефективної швидкості передачі інформації на базі емпіричної моделі статистичного зв’язку основних параметрів безпровідного каналу стандарту 802.11

Автор(и)

  • Dmytro Mykhalevskiy Вінницький національний технічний університет Хмельницьке шосе, 95, м. Вiнниця, Україна, 21021, Україна https://orcid.org/0000-0001-5797-164X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213834

Ключові слова:

безпровідний канал, стандарт 802.11, ефективна швидкість передачі даних, потужність сигналу, метод оцінювання, статистичний зв’язок

Анотація

Запропоновано метод оцінювання ефективної швидкості передачі інформації у каналах стандарту 802.11, який передбачає вимірювання основного енергетичного параметра за допомогою програмно-апаратних засобів абонентського пристрою. Основою такого методу є емпіричні моделі статистичного зв’язку між основними параметрами каналу, які отримано на основі експериментальних досліджень із застосуванням алгоритмів моніторингу. Отриманні при реалізації даного методу рішення дозволяють враховувати максимально-можливу кількість дестабілізуючих факторів та значно зменшити час оцінювання ефективної швидкості передачі інформації. Слід відзначити, що такий метод може використовуватись для технічної діагностики безпровідних мереж стандартів 802.11х на етапах проектування та експлуатації мереж.

Встановлено, що використовуючи коефіцієнт енергетичної ефективності виникає значна похибка при зміщенні точок перетину лінійної та логарифмічної математичної моделі. Це може приводити до відхилення математичної оцінки ефективної швидкості передачі інформації та реальних значень. Статистичний зв’язок дає меншу похибку, але підвищує вимоги до емпіричних досліджень для отримання максимально-можливої достовірності.

Однією із особливостей запропонованого методу, можна виділити достовірність оцінювання ефективної швидкості передачі інформації. Така достовірність залежить від трьох основних факторів: точність оцінювання результатів, на основі яких отримана математична модель; оцінювання інтервалів флуктуацій та характеристики обладнання стандарту 802.11 різних виробників. Останній фактор можна виділити як недолік, що передбачає створення бази даних параметрів моделі статистичного зв’язку для різних пристроїв із корегуючими коефіцієнтами

Біографія автора

Dmytro Mykhalevskiy, Вінницький національний технічний університет Хмельницьке шосе, 95, м. Вiнниця, Україна, 21021

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра телекомунікаційних систем і телебачення

Посилання

  1. Liu, D., Wang, H., Peng, X., McCann, S., Fang, P., Duan, X. et. al. (2014). WLAN new technologies in IEEE 802.11. 2014 XXXIth URSI General Assembly and Scientific Symposium (URSI GASS). doi: https://doi.org/10.1109/ursigass.2014.6929347
  2. Al-Fuqaha, A., Guizani, M., Mohammadi, M., Aledhari, M., Ayyash, M. (2015). Internet of Things: A Survey on Enabling Technologies, Protocols, and Applications. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 17 (4), 2347–2376. doi: https://doi.org/10.1109/comst.2015.2444095
  3. Chapre, Y., Mohapatra, P., Jha, S., Seneviratne, A. (2013). Received signal strength indicator and its analysis in a typical WLAN system (short paper). 38th Annual IEEE Conference on Local Computer Networks. doi: https://doi.org/10.1109/lcn.2013.6761255
  4. Soldo, I., Malarić, K. (2013). Wi-Fi Parameter Measurements and Analysis. MEASUREMENT 2013, Proceedings of the 9th International Conference. Smolenice, 339–342. Available at: http://www.measurement.sk/M2013/doc/proceedings/339_Malaric-1.pdf
  5. Foster, K. R. (2007). Radiofrequency Exposure From Wireless Lans Utilizing Wi-Fi Technology. Health Physics, 92 (3), 280–289. doi: https://doi.org/10.1097/01.hp.0000248117.74843.34
  6. Davies, J. N., Grout, V., Picking, R. (2008). Prediction of Wireless Network Signal Strength within a Building. Proceedings of the SeventhInternational Network Conference (INC 2008). University of Plymouth, 193–207. Available at: https://www.researchgate.net/publication/239826121_Prediction_of_Wireless_Network_Signal_Strength_within_a_Building
  7. Laitinen, E., Talvitie, J., Lohan, E.-S. (2015). On the RSS biases in WLAN-based indoor positioning. 2015 IEEE International Conference on Communication Workshop (ICCW). doi: https://doi.org/10.1109/iccw.2015.7247277
  8. Kai, C. H., Liew, S. C. (2010). Towards a More Accurate Carrier Sensing Model for CSMA Wireless Networks. 2010 IEEE International Conference on Communications. doi: https://doi.org/10.1109/icc.2010.5502695
  9. Liang, L., Wang, W., Jia, Y., Fu, S. (2016). A Cluster-Based Energy-Efficient Resource Management Scheme for Ultra-Dense Networks. IEEE Access, 4, 6823–6832. doi: https://doi.org/10.1109/access.2016.2614517
  10. Deek, L., Garcia-Villegas, E., Belding, E., Lee, S.-J., Almeroth, K. (2011). The impact of channel bonding on 802.11n network management. Proceedings of the Seventh COnference on Emerging Networking EXperiments and Technologies on - CoNEXT ’11. doi: https://doi.org/10.1145/2079296.2079307
  11. Rathod, K., Vatti, R., Nandre, M. (2017). Optimization of Campus Wide WLAN. International Journal of Electrical Electronics & Computer Science Engineering, 4 (5). Available at: https://www.ijeecse.com/V4N5-001.pdf
  12. Sârbu, A., Sârbu, M., Șumălan, C. (2018). Non Wi-Fi Devices Interference Testing in a 2.4 GHz Wi-Fi Home. Land Forces Academy Review, 23 (2), 143–150. doi: https://doi.org/10.2478/raft-2018-0017
  13. Nj, M., Sahib, S., Suryana, N., Hussin, B. (2017). RTS/CTS Framework Paradigm and WLAN Qos Provisioning Methods. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 8 (2). doi: https://doi.org/10.14569/ijacsa.2017.080224
  14. Kienle, F., Wehn, N., Meyr, H. (2011). On Complexity, Energy- and Implementation-Efficiency of Channel Decoders. IEEE Transactions on Communications, 59 (12), 3301–3310. doi: https://doi.org/10.1109/tcomm.2011.092011.100157
  15. Mykhalevskiy, D. V. (2019). Investigation of Wireless Channels of 802.11 Standard in the 5ghz Frequency Band. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 56 (1), 41–52. doi: https://doi.org/10.2478/lpts-2019-0004
  16. Mykhalevskiy, D. V., Horodetska, O. S. (2019). Investigation of Wireless Channels According to the Standard 802.11 in the Frequency Range of 5 GHz for Two Subscribers. Journal of Mechanical Engineering Research & Developments, 42 (2), 50–57. doi: https://doi.org/10.26480/jmerd.02.2019.50.57
  17. Mykhalevskiy, D. (2017). Development of a spatial method for the estimation of signal strenth at the input of the 802.11 standard receiver. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (88)), 29–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.106925
  18. Mykhalevskiy, D., Vasylkivskyi, N., Horodetska, O. (2017). Development of a mathematical model for estimating signal strength at the input of the 802.11 standard receiver. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (90)), 38–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.114191
  19. Mykhalevskiy, D. (2018). Construction of mathematical models for the estimation of signal strength at the input to the 802.11 standard receiver in a 5 GHz band. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (96)), 16–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150983
  20. Mykhalevskiy, D. M., Kychak, V. M. (2019). Development of Information Models for Increasing the Evaluation Efficiency of Wireless Channel Parameters of 802.11 Standard. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 56 (5), 22–32. doi: https://doi.org/10.2478/lpts-2019-0028
  21. Wescott, D. A., Coleman, D. D., Mackenzie, P., Miller, B. (2011). CWAP Certified Wireless Analysis Professional Official Study Guide: Exam PW0-270. John Wiley & Sons, 696. Available at: https://books.google.com.ua/books?id=0GwFrd90G3kC&dq=CWAP+Certified+Wireless+Analysis+Professional+Official+Study+Guide:+Exam+PW0-270+%D0%BA%D1%83%D1%84%D0%B2&hl=ru
  22. Perahia, E., Stacey, R. (2013). Next Generation Wireless LANs: 802.11n and 802.11ac. Cambridge University Press. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9781139061407

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Mykhalevskiy, D. (2020). Розробка методу оцінювання ефективної швидкості передачі інформації на базі емпіричної моделі статистичного зв’язку основних параметрів безпровідного каналу стандарту 802.11. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (107), 26–35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213834

Номер

Том 5 № 9 (107) (2020): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Dmytro Mykhalevskiy

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.