مؤشر قوة الإشارة المستلمة

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
قوة إشارة الهاتف المحمول -74 ديسيبل (أو 66 وحدة قياس ) معروضة على شاشة الهاتف الذكي. يظهر أيضًا: أشرطة إشارة شبكتي الهاتف المحمول، وأشرطة إشارة شبكة الواي فاي.

في مجال الاتصالات ، يُعد مؤشر قوة الإشارة المستقبلة ( RSSI ) مقياسًا للطاقة الموجودة في إشارة الراديو المستقبلة .

عادةً ما يكون مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) غير مرئي لمستخدم جهاز الاستقبال. ومع ذلك، نظرًا لأن قوة الإشارة قد تختلف اختلافًا كبيرًا وتؤثر على وظائف الشبكات اللاسلكية ، فإن أجهزة IEEE 802.11 غالبًا ما توفر هذه القياسات للمستخدمين.

غالبًا ما تُستخلص قيمة RSSI في مرحلة التردد المتوسط ​​(IF) قبل مُضخِّم التردد المتوسط. في الأنظمة ذات التردد المتوسط ​​الصفري ، تُستخلص في سلسلة إشارة النطاق الأساسي، قبل مُضخِّم النطاق الأساسي. [ 3 ] يكون خرج RSSI عادةً مستوى تناظريًا للتيار المستمر. كما يمكن أخذ عينات منه بواسطة مُحوِّل تناظري-رقمي داخلي (ADC) وتوفير القيم الناتجة مباشرةً أو عبر ناقل المعالج الطرفي أو الداخلي.

في تطبيقات 802.11

في نظام IEEE 802.11، يُمثل مؤشر قوة الإشارة المستقبلة (RSSI) قوة الإشارة النسبية المُستقبلة في بيئة لاسلكية ، ويُقاس بوحدات اعتباطية. يُشير RSSI إلى مستوى الطاقة التي يستقبلها جهاز الاستقبال اللاسلكي بعد مرورها عبر الهوائي وفقدان الإشارة المحتمل عبر الكابل. لذا، كلما زادت قيمة RSSI، زادت قوة الإشارة. وبالتالي، عندما تُكتب قيمة RSSI بصيغة سالبة (مثل -100)، كلما اقتربت القيمة من الصفر، زادت قوة الإشارة المُستقبلة.

يمكن استخدام مؤشر قوة الإشارة المستقبلة (RSSI) داخليًا في بطاقة الشبكة اللاسلكية لتحديد متى تنخفض كمية طاقة الراديو في القناة عن حد معين، وعندها تصبح البطاقة جاهزة للإرسال (CTS). بمجرد أن تصبح البطاقة جاهزة للإرسال، يمكن إرسال حزمة من المعلومات. من المرجح أن يلاحظ المستخدم النهائي قيمة RSSI عند قياس قوة إشارة الشبكة اللاسلكية باستخدام أداة مراقبة الشبكة اللاسلكية مثل Wireshark أو Kismet أو Insider . على سبيل المثال، تحتوي بطاقات Cisco Systems على قيمة RSSI قصوى تبلغ 100، وستُبلغ عن 101 مستوى طاقة مختلف، حيث تتراوح قيمة RSSI من 0 إلى 100. تُعد شريحة Atheros من شرائح Wi-Fi الشائعة الأخرى . ستُرجع البطاقة التي تعمل بتقنية Atheros قيمة RSSI من 0 إلى 127 (0x7f)، بينما تشير القيمة 128 (0x80) إلى قيمة غير صالحة.

لا توجد علاقة قياسية بين أي مُعامل فيزيائي مُحدد وقراءة مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI). لا يُحدد معيار 802.11 أي علاقة بين قيمة RSSI ومستوى الطاقة بالمللي واط أو الديسيبل نسبةً إلى ميلي واط واحد (dBm) . يُقدم مُصنّعو الشرائح الإلكترونية دقة ونطاق وتفاصيل الطاقة الفعلية (المقاسة بالمللي واط، والتي يُمكن التعبير عنها بالديسيبل نسبةً إلى ميلي واط واحد) ونطاق قيم RSSI الخاصة بهم (من 0 إلى الحد الأقصى لـ RSSI، بوحدات إشارة اعتباطية "asu"). [ 4 ] أحد الجوانب الدقيقة لمقياس RSSI في معيار 802.11 يكمن في طريقة أخذ العينات - حيث يتم الحصول على RSSI خلال مرحلة التمهيد فقط من استقبال إطار 802.11، وليس خلال الإطار الكامل. [ 5 ]

منذ عام 2000، تمكن الباحثون من استخدام مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) لتقدير الموقع بشكل تقريبي. [ 6 ] وقد تمكنت دراسات أحدث من إعادة إنتاج هذه النتائج باستخدام تقنيات أكثر تطورًا. [ 7 ] ومع ذلك، لا يوفر مؤشر RSSI دائمًا قياسات دقيقة بما يكفي لتحديد الموقع بدقة. [ 8 ] ومع ذلك، لا يزال مؤشر RSSI يمثل المؤشر الأنسب لأغراض تحديد الموقع نظرًا لتوافره في جميع العقد اللاسلكية تقريبًا، وعدم حاجته إلى أي متطلبات إضافية للأجهزة. [ 9 ]

مؤشر طاقة القناة المستلمة

في معظم الحالات، تم استبدال مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) في معيار 802.11 بمؤشر قدرة القناة المستلمة ( RCPI ). يُعد RCPI مقياسًا لقوة التردد اللاسلكي المستلمة في قناة محددة ضمن إطار الإشارة المستلمة، ويشمل ذلك مقدمة الإشارة وكامل الإطار ، ويتميز بمستويات دقة ووضوح محددة. يرتبط RCPI حصريًا بمعيار 802.11 ، ولذلك تُفرض عليه معايير دقة ووضوح معينة بموجب معيار IEEE 802.11k-2008 . يُعد تقييم مستوى قدرة الإشارة المستلمة خطوة ضرورية لإنشاء رابط اتصال بين العقد اللاسلكية. مع ذلك، لا يُمكن لمقياس مستوى القدرة مثل RCPI أن يُشير إلى جودة الرابط، على عكس مقاييس أخرى مثل قياس زمن الوصول .

الاستخدامات في تحديد المواقع الداخلية

تقدير المسافة باستخدام مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI)

تُستخدم تقنية RSSI بشكل شائع في بروتوكولات الاتصال اللاسلكي، مثل بلوتوث وزيغبي ، لتقدير المسافة بين العقد. يُعد هذا التقدير أساسيًا لتحديد المواقع الداخلية ، وغالبًا ما يُفضّل نظرًا لبساطته وعدم الحاجة إلى التزامن أو تحديد الطابع الزمني، كما هو مطلوب في طرق أخرى مثل وقت الوصول (TOA).

خوارزميات تحديد الموقع

تستخدم خوارزميات تحديد المواقع المختلفة، مثل الخوارزميات القائمة على نقاط الارتكاز، مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI). تعتمد هذه الخوارزميات على نقاط ارتكاز ذات مواقع معروفة لتحديد موقع نقطة ارتكاز غير معروفة. وتتحسن دقة هذه الخوارزميات باستخدام عدد أكبر من نقاط الارتكاز المعروفة، حيث تعتمد على وقت وصول الإشارة (TOA) وزاوية وصولها (AOA) لتقدير المسافة بين نقاط الارتكاز المعروفة ونقطة الارتكاز غير المعروفة. مع ذلك، قد تتأثر دقة هذه الخوارزميات بعوامل بيئية، مثل تداخل الإشارات، والعوائق، وكثافة نقاط الارتكاز في المنطقة.

تأثير العوامل البيئية ونوع الهوائي

تؤثر عوامل مثل الانعراج والانعكاس والتشتت ونوع الهوائي بشكل كبير على قيم مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI). يجب مراعاة هذه المتغيرات لتحديد الموقع الداخلي بدقة باستخدام مؤشر قوة الإشارة المستلمة. [ 10 ]

تقدير الموقع باستخدام مؤشر قوة الإشارة المستلمة مع الزاوية (RALE)

يوفر نهج RALE العديد من المزايا لتحديد المواقع الداخلية:

  • لا يتطلب بنية تحتية معقدة أو مسوحات مسبقة للموقع.
  • انخفاض التكلفة وسهولة التنفيذ، مما يجعلها متاحة لمختلف التطبيقات.
  • لا يتطلب الأمر سوى قيم RSSI والقياسات الزاوية، مما يلغي الحاجة إلى قياسات أكثر تعقيدًا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "استخدام مؤشر قوة الإشارة المستقبلة مقابل الإشارة إلى قوة الإشارة المستقبلة في الأدبيات" . عارض جوجل Ngram .
  2. ↑ مارتن ساوتر (2010). "3.7.1 إدارة التنقل في حالة Cell-DCH" . من GSM إلى LTE: مقدمة إلى شبكات الهاتف المحمول والنطاق العريض المتنقل (كتاب إلكتروني). جون وايلي وأولاده . ص 160. ISBN  9780470978221تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-03-2013 .
  3. ↑ فورستر، آنا؛ فورستر، ألكسندر (2011-02-07). الاتصالات الناشئة لشبكات الاستشعار اللاسلكية . BoD – كتب حسب الطلب. ص 241. ISBN  978-953-307-082-7.
  4. ↑ لوي، غوف؛ غالاغر، توماس؛ بينغهاو، لي (2011). اختلافات في قراءات قوة الإشارة المستلمة (RSSI) التي تُجريها شرائح واي فاي مختلفة: أحد قيود تحديد الموقع عبر شبكة WLAN . المؤتمر الدولي لتحديد الموقع وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية (ICL-GNSS) لعام 2011. الصفحات 53-57 . doi : 10.1109/ICL-GNSS.2011.5955283 . hdl : 1959.4/unsworks_47285 . ISBN  978-1-4577-0186-3. S2CID 16846238 . 
  5. 1 2 "IEEE 802.11-2012" . IEEE. 2012-03-29 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2013-02-11 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  6. ↑ بارامفير، باهل؛ بادمانابهان، فينكاتا. "رادار: نظام لتحديد موقع المستخدم وتتبعه داخل المباني باستخدام الترددات اللاسلكية" . وقائع مؤتمر IEEE INFOCOM 2000. مؤتمر اتصالات الحاسوب. المؤتمر السنوي التاسع عشر المشترك لجمعيتي IEEE للحاسوب والاتصالات . doi : 10.1109/INFCOM.2000.832252 . تاريخ الاسترجاع: 19 ديسمبر 2014 .
  7. ↑ سين، سوفيك؛ لي، جيونغكيون؛ كيم، كيو-هان؛ كونغدون، بول (2013). "تجنب تعدد المسارات لإحياء تحديد الموقع داخل المباني باستخدام شبكة واي فاي" . MobiSys '13: وقائع المؤتمر الدولي السنوي الحادي عشر حول أنظمة وتطبيقات وخدمات الأجهزة المحمولة . الصفحات 249-262 . doi : 10.1145/2462456.2464463 . ISBN  9781450316729. S2CID 16251944 . تم الاسترجاع في 19 ديسمبر 2014 . 
  8. ↑ باراميسواران، أمبيلي ثوتام؛ حسين، محمد افتخار؛ أوباديايا، شامبو (27 سبتمبر 2009). هل تُعدّ قوة الإشارة المستلمة (RSSI) معيارًا موثوقًا في خوارزميات تحديد موقع المستشعر؟ - دراسة تجريبية (ملف PDF) . المؤتمر الثامن والعشرون لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول الأنظمة الموزعة الموثوقة . شلالات نياجرا، نيويورك . تاريخ الاسترجاع: 12 مارس 2025 .
  9. ↑ الحسنات، عبد الله؛ شريف، بيان؛ تسيمينديس، سي. (يناير 2016). "تحديد الموقع التعاوني الفعال القائم على قوة الإشارة المستلمة في شبكات الاستشعار اللاسلكية" . المجلة الدولية لشبكات الاستشعار . 22 (1): 27-36 . doi : 10.1504/IJSNET.2016.079335 .
  10. ↑ "طريقة تعتمد على مؤشر قوة الإشارة المستلمة في تتبع الأصول الداخلية: الفوائد والعيوب والمقارنة مع زاوية الوصول، نافيجين" .