Розробка способу оцінювання флуктуацій 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/10.15587/1729-4061.2020.218720

Ключові слова:

безпровідний канал, стандарт 802.11, ефективна швидкість передачі інформації, потужність сигналу, флуктуації, статистичний зв’язок

Анотація

Розроблено спосіб оцінювання флуктуацій основних параметрів безпровідного каналу стандарту 802.11 на базі довіркового інтервалу регресії. Основою такого способу є використання математичних співвідношень взаємозв’язку статистичної імовірності, дисперсії та рівня флуктуацій. Слід відзначити, що такий спосіб може використовуватись для технічної діагностики безпровідних мереж стандартів 802.11х на етапах проектування та експлуатації мереж. Використовуючи запропонований спосіб для моделей оцінювання основних параметрів каналу, можна отримати оцінку інтервалів флуктуацій без потреби обробки великих масивів результатів вимірювання. Це значно зменшує час отримання результату діагностики використовуючи алгоритми моніторингу.

На основі запропонованих математичних співвідношень отримано вираз статистичного зв’язку між флуктуаціями основних параметрів безпровідного каналу стандарту 802.11, що дозволяє оцінювати флуктуації інформаційного параметра на основі флуктуацій енергетичного, і навпаки. Це є актуальним при оцінюванні ефективної швидкості передачі інформації на основі вимірювання потужності сигналу на вході приймача за допомогою алгоритмів моніторингу.

Аналіз отриманих результатів та порівняння із емпіричними дослідженнями показав, що на основі взаємозв’язку основних параметрів каналу із довірковим інтервалом регресії існує можливість визначення рівня флуктуацій на основі довіркової імовірності. Також встановлено залежність рівня флуктуацій від дисперсій та довіркових інтервалів моделей регресій. При імовірності 0,85 отримано флуктуації для прямої видимості та із мінімальною кількістю завад, імовірність 0,97 показує вплив фактору багатопроменевого поширення хвиль у приміщенні

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. Selinis, I., Katsaros, K., Allayioti, M., Vahid, S., Tafazolli, R. (2018). The Race to 5G Era; LTE and Wi-Fi. IEEE Access, 6, 56598–56636. doi: https://doi.org/10.1109/access.2018.2867729
  2. Šljivo, A., Kerkhove, D., Tian, L., Famaey, J., Munteanu, A., Moerman, I. et. al. (2018). Performance Evaluation of IEEE 802.11ah Networks With High-Throughput Bidirectional Traffic. Sensors, 18 (2), 325. doi: https://doi.org/10.3390/s18020325
  3. Ausaf, A., Khan, M. Z., Javed, M. A., Bashir, A. K. (2020). WLAN Aware Cognitive Medium Access Control Protocol for IoT Applications. Future Internet, 12 (1), 11. doi: https://doi.org/10.3390/fi12010011
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. Wang, Y., Li, M., Li, M. (2017). The statistical analysis of IEEE 802.11 wireless local area network–based received signal strength indicator in indoor location sensing systems. International Journal of Distributed Sensor Networks, 13 (12), 155014771774785. doi: https://doi.org/10.1177/1550147717747858
  8. Mardeni, R., Anuar, K., Salamat, A. R., Yusop, M. G. I. (2016). Investigation of ieee 802.11ac signal strength performance in WIFI communication system. International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication, 4 (11), 27–31. Available at: http://www.iraj.in/journal/journal_file/journal_pdf/1-312-148128517727-31.pdf
  9. Dhawankar, P., Le-Minh, H., Aslam, N. (2018). Throughput and Range Performance Investigation for IEEE 802.11a, 802.11n and 802.11ac Technologies in an On-Campus Heterogeneous Network Environment. 2018 11th International Symposium on Communication Systems, Networks & Digital Signal Processing (CSNDSP). doi: https://doi.org/10.1109/csndsp.2018.8471865
  10. Rochim, A. F., Sari, R. F. (2016). Performance comparison of IEEE 802.11n and IEEE 802.11ac. 2016 International Conference on Computer, Control, Informatics and Its Applications (IC3INA). doi: https://doi.org/10.1109/ic3ina.2016.7863023
  11. Liu, J., Aoki, T., Li, Z., Pei, T., Choi, Y., Nguyen, K., Sekiya, H. (2020). Throughput Analysis of IEEE 802.11 WLANs with Inter-Network Interference. Applied Sciences, 10 (6), 2192. doi: https://doi.org/10.3390/app10062192
  12. Mykhalevskiy, D. (2020). Development of a method for assessing the effective information transfer rate based on an empirical model of statistical relationship between basic parameters of the Standard 802.11 wireless channel. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (107)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213834
  13. Kurz-Kim, J.-R., Loretan, M. (2007). A Note on the Coefficient of Determination in Models with Infinite Variance Variables. International Finance Discussion Paper, 2007 (895), 1–32. doi: https://doi.org/10.17016/ifdp.2007.895
  14. Sarstedt, M., Mooi, E. (2014). Regression Analysis. Springer Texts in Business and Economics, 193–233. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-53965-7_7
  15. Cai, T. T., Guo, Z. (2017). Confidence intervals for high-dimensional linear regression: Minimax rates and adaptivity. The Annals of Statistics, 45 (2), 615–646. doi: https://doi.org/10.1214/16-aos1461
  16. Van Wieringen, W. N. (2020). Lecture notes on ridge regression. arXiv. Available at: https://arxiv.org/pdf/1509.09169
  17. Mykhalevskiy, D. V. (2020). Method for estimating the effective data rate in 802.11 channels by using a monitoring algorithm. Journal of Applied Research and Technology, 18 (3). doi: https://doi.org/10.22201/icat.24486736e.2020.18.3.1089
  18. 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
  19. Carpenter, T., Bartz, R., Granados, A. et. al. (2018). CWAP-403 Certified Wireless Analysis Professional (Black & White): Study and Reference Guide. Certitrek Publishing, 460.
  20. 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

2020-12-31

Як цитувати

Mykhalevskiy, D. (2020). Розробка способу оцінювання флуктуацій основних параметрів безпровідного каналу стандарту 802.11. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(9 (108), 18–24. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.218720

Номер

Том 6 № 9 (108) (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.