Какой набор кодов используется в стандарте т2 для процедуры прямой коррекции ошибок fec

EN 302 755. 6.1 FEC кодирование

Данная подсистема должна осуществлять внешнее кодирование (BCH), внутреннее кодирование (LDPC) и битовое перемежение. Входной поток должен состоять из BBFRAME кадров, а выходной — из FECFRAME кадров.

Каждый BBFRAME кадр (Kbch бит) должен быть обработан подсистемой FEC кодирования для формирования FECFRAME кадра (Nldpc бит). Биты проверки на четность (BCHFEC) внешнего систематического BCH кода должны быть добавлены после BBFRAME кадра, а биты проверки на четность (LDPCFEC) внутреннего LDPC кодера должны быть добавлены после поля BCHFEC, как показано на рисунке 12.

Format of data before bit interleaving Рисунок 12 — Формат данных перед битовым перемежением
(Nldpc = 64 800 бит для стандартного FECFRAME кадра, Nldpc = 16 200 бит для короткого FECFRAME кадра)

В таблице 6(a) приведены параметры кодирования для стандартного FECFRAME кадра (Nldpc = 64 800 бит), а в таблице 6(b) — для короткого FECFRAME кадра (Nldpc = 16 200 бит).

Таблица 6a. Параметры кодирования (для стандартного FECFRAME кадра Nldpc = 64 800 бит).

Скорость LDPC кодирования Размер блока до BCH кодирования
Kbch
Размер блока после BCH кодирования
Nbch
Размер блока до LDPC кодиро;вания
Kldpc
Корректирующая способность BCH кода NbchKbch Размер блока после LDPC кодирования
Nldpc
1/2 32 208 32 400 12 192 64 800
3/5 38 688 38 880 12 192 64 800
2/3 43 040 43 200 10 160 64 800
3/4 48 408 48 600 12 192 64 800
4/5 51 648 51 840 12 192 64 800
5/6 53 840 54 000 10 160 64 800
Таблица 6b. Параметры кодирования (для короткого FECFRAME кадра Nldpc = 16 200 бит).

Данная скорость кодирования используется только для защиты сигнализации L1-pre, но не для защиты данных.

Для Nldpc = 64 800, а также для Nldpc = 16 200 скорость LDPC кодирования задается отношением Kldpc/Nldpc. В таблице 6a скорости LDPC кодирования для Nldpc = 64 800 заданы значениями столбца «Скорость LDPC кодирования». В таблице 6b скорости LDPC кодирования для Nldpc = 16 200 заданы значениями столбца «Эффективная скорость LDPC кодирования», т. е. для Nldpc = 16 200 «идентификатор скорости LDPC кодирования» не эквивалентен скорости LDPC кодирования.

Для использования совместно с T2-Lite задан немного другой набор скоростей кодирования — смотрите приложение I.

6.1.1 Внешнее кодирование (BCH)

Исправляющее BCH кодирование (Nbch, Kbch) должно быть применено к каждому BBFRAME кадру для формирования пакета, защищенного от ошибок. Параметры BCH кодирования для Nbch = 64 800 приведены в таблице 6a, а для Nbch = 16 200 — в таблице 6b.

Порождающий полином BCH кодера для исправления t ошибок получается перемножением первых t полиномов в таблице 7a для Nbch = 64 800 или в таблице 7b для Nbch = 16 200.

Идентификатор скорости LDPC кодирования Размер блока до BCH кодирования
Kbch
Размер блока после BCH кодирования
Nbch
Размер блока до LDPC кодирования
Kldpc
Корректирующая способность BCH кода NbchKbch Эффективная скорость LDPC кодирования
Kldpc/16 200
Размер блока после LDPC кодирования
Nldpc
1/4
(смотрите примечание)
3 072 3 240 12 168 1/5 16 200
1/2 7 032 7 200 12 168 4/9 16 200
3/5 9 552 9 720 12 168 3/5 16 200
2/3 10 632 10 800 12 168 2/3 16 200
3/4 11 712 11 880 12 168 11/15 16 200
4/5 12 432 12 600 12 168 7/9 16 200
5/6 13 152 13 320 12 168 37/45 16 200
Таблица 7a. BCH полиномы (для стандартного FECFRAME кадра Nldpc = 64 800 бит).

g1(x) 1+x 2 +x 3 +x 5 +x 16
g2(x) 1+x+x 4 +x 5 +x 6 +x 8 +x 16
g3(x) 1+x 2 +x 3 +x 4 +x 5 +x 7 +x 8 +x 9 +x 10 +x 11 +x 16
g4(x) 1+x 2 +x 4 +x 6 +x 9 +x 11 +x 12 +x 14 +x 16
g5(x) 1+x+x 2 +x 3 +x 5 +x 8 +x 9 +x 10 +x 11 +x 12 +x 16
g6(x) 1+x 2 +x 4 +x 5 +x 7 +x 8 +x 9 +x 10 +x 12 +x 13 +x 14 +x 15 +x 16
g7(x) 1+x 2 +x 5 +x 6 +x 8 +x 9 +x 10 +x 11 +x 13 +x 15 +x 16
g8(x) 1+x+x 2 +x 5 +x 6 +x 8 +x 9 +x 12 +x 13 +x 14 +x 16
g9(x) 1+x 5 +x 7 +x 9 +x 10 +x 11 +x 16
g10(x) 1+x+x 2 +x 5 +x 7 +x 8 +x 10 +x 12 +x 13 +x 14 +x 16
g11(x) 1+x 2 +x 3 +x 5 +x 9 +x 11 +x 12 +x 13 +x 16
g12(x) 1+x+x 5 +x 6 +x 7 +x 9 +x 11 +x 12 +x 16
Таблица 7b. BCH полиномы (для короткого FECFRAME кадра Nldpc = 16 200 бит).
g1(x) 1+x+x 3 +x 5 +x 14
g2(x) 1+x 6 +x 8 +x 11 +x 14
g3(x) 1+x+x 2 +x 6 +x 9 +x 10 +x 14
g4(x) 1+x 4 +x 7 +x 8 +x 10 +x 12 +x 14
g5(x) 1+x 2 +x 4 +x 6 +x 8 +x 9 +x 11 +x 13 +x 14
g6(x) 1+x 3 +x 7 +x 8 +x 9 +x 13 +x 14
g7(x) 1+x 2 +x 5 +x 6 +x 7 +x 10 +x 11 +x 13 +x 14
g8(x) 1+x 5 +x 8 +x 9 +x 10 +x 11 +x 14
g9(x) 1+x+x 2 +x 3 +x 9 +x 10 +x 14
g10(x) 1+x 3 +x 6 +x 9 +x 11 +x 12 +x 14
g11(x) 1+x 4 +x 11 +x 12 +x 14
g12(x) 1+x+x 2 +x 3 +x 5 +x 6 +x 7 +x 8 +x 10 +x 13 +x 14

6.1.2 Внутреннее кодирование (LDPC)

Параметры LDPC кодирования (Nldpc, Kldpc) приведены в таблице 6.

6.1.2.1 Внутреннее кодирование для стандартного FECFRAME кадра

После обработки всех информационных битов окончательные биты четности получаются следующим образом:

6.1.2.2 Внутреннее кодирование для короткого FECFRAME кадра

Kldpc битов, кодированных кодом BCH, для формирования Nldpc битов должны быть подвергнуты систематическому кодированию, описанному в разделе 6.1.2.1 с заменой таблицы 8a на таблицу 8b, а таблиц приложения A на таблицы приложения B.

Таблица 8b. Значения Qldpc для коротких кадров.

Скорость кодирования Qldpc
1/4 36
1/3 30
2/5 27
1/2 25
3/5 18
2/3 15
3/4 12
4/5 10
5/6 8

6.1.3 Битовый перемежитель (для 16-QAM, 64-QAM и 256-QAM)

Выходные данные Λ LDPC кодера должны быть подвергнуты битовому перемежению, которое состоит из перемежения битов четности с последующей процедурой перемежения с закручиванием столбцов. Выходные данные перемежителя битов четности обозначаются U, а выходные данные перемежителя с закручиванием столбцов — V.

В перемежителе битов четности перемежение битов четности происходит согласно формулам:

где Qldpc указана в таблицах 8a и 8b.

Для T2-Lite, при модуляции QPSK только со скоростями кодирования 1/3 и 2/5 применяется только перемежение битов четности (смотрите приложение I).

Конфигурация перемежения с закручиванием столбцов для каждого формата модуляции указана в таблице 9.

Таблица 9. Структура битового перемежителя.

Модуляция Строки Nr Столбцы Nc
Nldpc = 64 800 Nldpc = 16 200
16-QAM 8 100 2 025 8
64-QAM 5 400 1 350 12
256-QAM 4 050 16
2 025 8

В блоке перемежения с закручиванием столбцов биты данных ui из перемежителя битов четности поочередно постолбцово записываются в перемежитель с закручиванием столбцов и поочередно построчно считываются из него (MSB заголовка BBHEADER считывается первым) как показано на рисунке 13, где начальная позиция записи в каждом столбце сдвинута на tc в соответствии с таблицей 10. Данный перемежитель описывается следующим:

Таким образом, для 64-QAM и Nldpc = 64 800 порядок выходных битов перемежителя с закручиванием столбцов будет выглядеть следующим образом:

Более полный список индексов на правой стороне, демонстрирующий все 12 столбцов: 0, 5 400, 16 198, 21 598, 26 997, 32 396, 37 796, 43 195, 48 595, 53 993, 59 392, 64 791, …… 5 399, 10 799, 16 197, 21 597, 26 996, 32 395, 37 795, 43 194, 48 594, 53 992, 59 391, 64 790.

Bit Interleaving scheme for normal FECFRAME length and 16-QAM Рисунок 13 — Схема битового перемежения для стандартной длины FECFRAME кадра и 16-QAM

Таблица 10. Параметр закручивания столбцов tc.
Моду­ляция Стол­бцы Nc Nldpc Параметр закручивания tc
Стол­бец 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
16-QAM 8 64 800 0 0 2 4 4 5 7 7
16 200 0 0 0 1 7 20 20 21
64-QAM 12 64 800 0 0 2 2 3 4 4 5 5 7 8 9
16 200 0 0 0 2 2 2 3 3 3 6 7 7
256-QAM 16 64 800 0 2 2 2 2 3 7 15 16 20 22 22 27 27 28 32
8 16 200 0 0 0 1 7 20 20 21

Перевод раздела 6.1 «FEC encoding» стандарта ETSI EN 302 755 версии 1.3.1.

Аппаратная коррекция ошибок (FEC) в сетях стандарта nanoNET (IEEE 802.15.4a)

В качестве примера можно привести повсеместно распространенные технологии Ethernet+TCP/IP. В случае беспроводных сетей разработчики наряду с теми или иными способами обнаружения ошибок дополнительно применяют средства их исправления.

Общая идея как обнаружения, так и исправления ошибок основывается на использовании избыточных кодов. Простейший пример — это введение так называемого «бита четности» — такой прием позволяет обнаружить единичную ошибку.

На передающей стороне значение бита четности определяется следующим правилом: при четном количестве единиц в блоке информации проверочный бит должен быть равен нулю, в противном случае — единице. Таким образом, общее количество единиц в блоке (включая избыточный бит) должно быть четным. Если на приемной стороне количество единиц оказалось нечетным, этот блок считается поврежденным. Добавление одного бита фактически увеличивает число возможных кодовых слов в два раза, но при этом только половина из них является допустимо, разрешенными, а другая половина в силу обозначенных правил невозможна, запрещена.

Декодер, встретив какую-либо комбинацию битов, которая входит в число невозможных, делает вывод, что кодовое слово было передано с ошибкой. Более сложные схемы основаны на аналогичной идее, но подразумевают большее количество добавочных битов и более сложные правила формирования их комбинаций; при этом эти правила дают возможность на приемной стороне определить, какой именно бит (или биты) были повреждены.

Поскольку применение рассматриваемых методов обнаружения и/или коррекции ошибок связано с передачей дополнительных проверочных битов, то совершенно ясно, что применение средств такого рода оправданно именно в ситуациях, когда велика вероятность сбоя при передаче — в противном случае введение дополнительных данных приведет лишь к уменьшению полезной пропускной способности канала передачи.

Общая теория помехоустойчивых кодов (кодов с исправлением ошибок) изложена в книге [1]. В англоязычной литературе схемы кодирования с избыточностью с целью исправления ошибок называются FEC (сокращение от Forward Error Correction). С общими сведениями о способах обнаружения и коррекции ошибок можно ознакомиться, например, в RFC2354 [2].

Коррекция ошибок в nanoNET

В соответствии с описанием стандарта nanoNET [3] передаваемые данные подвергаются многоступенчатой побитовой обработке (рис. 1).

Битовые преобразования в трансмиттере и ресивере

Рис. 1. Битовые преобразования в трансмиттере и ресивере

После формирования кадра (составления заголовков и записи данных в трансивер) и получения команды начать передачу вычисляются контрольные суммы заголовков кадра CRC1 и поля данных CRC2. Затем (при включении соответствующей опции) поле данных и контрольная сумма CRC2 шифруются с помощью 128-битного ключа. После этого весь кадр подвергается так называемому скремблированию (перемешиванию битов) — это делается для минимизации вероятности появления длинных цепочек нулей и повышения надежности передачи. Далее битовая последовательность проходит через описанную ниже схему помехоустойчивого кодирования FEC и только потом преобразуется в чирп-сигналы (импульсы длительностью 1 мкс с наполнением возрастающей и (или) убывающей частотой).

На приемной стороне процесс происходит в обратном порядке, то есть сначала из помехоустойчивого кода получаются информационные биты, возможно, с исправлением ошибок, затем производится процедура, обратная перемешиванию, расшифровка и проверка контрольных сумм. При этом контрольное суммирование и перемешивание являются обязательными стадиями (скремблирование рекомендовано к применению), в то время как шифрование и помехоустойчивое кодирование таковыми не являются (помечены на рис. 1 серым фоном).

Отметим, что трансиверы nanoNET можно конфигурировать на прием или передачу как с использованием корректирующих кодов, так и без их использования. При этом в передаваемом кадре не содержится никаких сведений о том, подвергался ли он такому кодированию FEC или нет. Это означает, что для того чтобы передатчик и приемник, выражаясь образно, «разговаривали на одном языке», нужно, чтобы они были одинаковым образом сконфигурированы в плане использования или неиспользования FEC.

Для кодирования FEC с возможностью исправления ошибок передачи трансиверы nanoNET используют классический код Хэмминга (7,4), то есть к каждой четверке информационных битов добавляется 3 проверочных, общая длина кодового слова равна 7. Из теории корректирующих кодов известно, что такой код имеет минимальное кодовое расстояние 3, и, следовательно, приемник способен либо исправить одиночную ошибку, либо обнаружить двойную. Особенностью реализации помехоустойчивого кодирования в передатчиках рассматриваемого стандарта является совместное кодирование двух соседних полубайтов за счет перемежения битов кодовых слов, полученных при кодировании этих двух полубайтов: сначала кодируется один полубайт, то есть из комбинации битов (b0, b1, b2, b3) получается кодовое слово:

(символами bi обозначены информационные биты, а символами Pk – проверочные биты), затем кодируется другой полубайт, получается кодовое слово:

далее эти два кодовых слова перемежаются следующим образом:

Это позволяет исправлять двойные ошибки в результирующем 14-разрядном кодовом слове даже в том случае, если эти ошибки произошли в соседних битах. Данное свойство особенно важно при использовании четверичной системы счисления, которая используется в nanoNET для кодирования одного символа данных двумя битами и позволяет передавать данные на скорости 2 Мбит/с.

Регистры модулей nanoPAN, связанные с FEC

FEC, CRC2 type, Symbols and Modulation (адрес 0х39 — регистр, отвечающий за включение FEC, тип контрольной суммы CRC2, систему модуляции и длину символа):

TxRxMode — выбор режима (Auto или Transparent, по умолчанию TxRxMode=0=Auto).

TxRxFwdEc — включение или выключение FEC, по умолчанию TxRxFwdEc=0, FEC отключен.

TxRxCrcType — указание типа контрольной суммы данных.

TxRxData Rate – выбор битовой скорости передачи (500 или 1000 Ksps, по умолчанию TxRxDataRate=0, 1000 Ksps).

TxRxMod System — выбор способа модуляции (двоичная или четверичная, по умолчанию TxRxModSystem=0, двоичная).

Receive FEC Single Bit Error Count (адреса 0х57 и 0х58 — регистры, в которых содержится число единичных ошибок, исправленных в предыдущем принятом кадре).

RxFec1BitErr — 15-разрядное число единичных ошибок, встретившихся в предыдущем принятом кадре. Этот регистр содержит корректную информацию только в случае, если бит TxRxFwdEc в регистре 0х39 выставлен в значение 1).

Регулирование амплитуды выходного сигнала

Для сбора статистики по функционированию режима FEC использовалась возможность управления силой выходного сигнала в трансиверах nanoPAN. Для этого перед стартом передачи необходимо было занести число от 0 до 63 в младшие шесть байтов регистров RfTxOutputPower с адресами 0x2A и 0x2B (первый соответствует управлению силой сигнала для кадров с данными, второй предназначен для служебных кадров). В документации на NA1TR8 [4] приводится зависимость выходной мощности сигнала от значения, записанного в указанном регистре (рис. 2).

Зависимость мощности выходного сигнала от значения, записанного в регистр RfTxOutputPower

Рис. 2. Зависимость мощности выходного сигнала от значения, записанного в регистр RfTxOutputPower

Таким образом, трансиверы поддерживают 19 градаций мощности сигнала, которые соответствуют значениям (0, 1, 2, 3, 4, 5, 21, 22, 23, 39, 40, 41, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63) в регистре RfTxOutputPower.

Порядок проведения экспериментов

В предыдущих статьях авторов [5, 6] было описано некоторое количество экспериментов по определению условий и качества радиосвязи с использованием трансиверов nanoNET. На основе программного обеспечения, использовавшегося ранее, для изучения условий применения коррекции ошибок FEC была создана новая версия программы. Она загружалась и исполнялась в микроконтроллерах ATmega32L и управляла работой двух радиомодулей nanoNET по интерфейсу SPI. Также с ее помощью результаты измерений отсылались по com-порту в персональный компьютер.

В начале цикла измерений узел-мастер в течение 10 секунд посылал узлу-слейву кадры длиной 128 байт на максимальной выходной мощности. В журнал работы заносилось как значение общего количества отосланных кадров, так и количество кадров, на которые удаленный узел прислал подтверждение о приеме. Каждый кадр передавался не более чем c тремя ретрансмиссиями, которые автоматически осуществлялись в случае неуспешного приема.

После 10-секундного периода узел-мастер последовательно посылал узлу-слейву кадры, постепенно уменьшая амплитуду сигнала со значения 63 до 0, и фиксировал количество ретрансмиссий. Если счетчик попыток передачи пакета для текущей мощности сигнала равнялся трем, это означало, что пакет так и не был доставлен адресату (узлу-слейву). Пакеты подтверждения о приеме посылались всегда на максимальной мощности (63).

Типичная запись в журнале эксперимента выглядела следующим образом.

FEC off и FEC on — выключение и включение режима коррекции ошибок соответственно.

SENT=3973 — количество отправленных за 10 секунд кадров по 128 байтов (на максимальной мощности сигнала).

OK=3973 — количество переданных пакетов, на которые было получено подтверждение о приеме.

RTC: 000004395914 — временная метка регистрации данных (аппаратная поддержка в трансиверах Nanonet).

Строчка, обозначенная синим цветом на рис. 3, содержит набор цифр, каждая из которых обозначает уровень мощности отправленного информационного кадра. Всего 19 градаций — от 18 (написана только восьмерка, а единица для компактности в записи в журнале опущена) до 0.

Пример записей в журнале о двух последовательных измерениях

Рис. 3. Пример записей в журнале о двух последовательных измерениях

Следующие три (для увеличения достоверности) строки соответствуют сериям отправки кадров с уменьшающейся силой сигнала.

Каждый символ в этих строчках обозначает количество ретрансмиссий, которое потребовалось для подтвержденной передачи. Если их не было, то есть кадр был передан с первой попытки, вставлялся пробел.

Например, в первой серии кадры с уровнем мощности 18, 17, 16 и т. д. до 9 отсылались с первой попытки. А вот при уровне сигнала в 9 условных единиц потребовалась одна дополнительная ретрансмиссия; далее на восьмом уровне мощности две ретрансмиссии, а затем вообще не было зарегистрировано безошибочных передач.

Другими словами, пока сигнал узла-мастера был достаточно сильным (соответствующие значения регистра RfTxOutputPower лежали в диапазоне от 63 до 39), узел-слейв подтверждал прием каждого пакета. Как только уровень мощности стал равным 9, начали появляться проблемы с приемом. А для уровней сигнала от 7 до 0 вообще не было зарегистрировано ни одной успешной передачи.

То есть чем хуже были условия приема-передачи, тем ближе к началу третьей строки возникали цифры 1, 2 и 3.

Пользуясь таким журналом, можно ввести некий новый параметр, характеризующий необходимую (минимальную) амплитуду выходного сигнала, достаточную для успешной передачи в конкретных условиях. Его можно назвать пороговой мощностью между безошибочным и ошибочным приемом. Для приведенного выше примера (первая серия) таким порогом было 9. Чем ниже порог, тем более стабильная была передача при неизменной мощности радиосигнала.

Таким образом, качество радиосвязи в проведенных экспериментах контролировалось двумя параметрами: процентом безошибочных передач для кадров, отосланных на максимальной мощности, и усредненной по трем значениям пороговой мощностью успешной передачи.

Результаты экспериментов

Рис. 4. Процент безошибочных передач кадров длиной 128 байтов в зависимости от порогового уровня выходного сигнала на передающей стороне и включения или выключения коррекции ошибок FEC

При построении сетей датчиков и других распределенных систем одним из актуальных вопросов оказывается управление энергопотреблением. Главным инструментом в этом случае является варьирование мощности выходного сигнала (чем больше его амплитуда и потребляемый ток, тем больше зона уверенного приема). Кроме этого, намеренное уменьшение мощности иногда используется для снижения вероятности возникновения коллизий и сетевых проблем типа «скрытый узел».

Для организации надежной радиосвязи по возможности без ретрансмиссий необходимо обеспечить уровень потерь не выше 5–10%. Тогда для осуществления передачи потребуется максимум одна ретрансмиссия.

Поэтому можно утверждать, что после тестирования канала радиосвязи и оценки пороговой мощности независимо от того, включена коррекция FEC или нет, если трансиверы связываются между собой в условиях с пороговыми уровнями сигнала не выше 10 в условных единицах, это почти гарантирует малоошибочную передачу. В случаях осуществления связи с уровнями сигнала 15–17 процент успешных передач резко падает, а при уровне 18 связь крайне нестабильная (рис. 4).

Использование тестирования линий таким способом может помочь при проектировании маршрутов в сложных радиосетях типа mesh (ячеистая).

Количество безошибочных передач кадров за 10 секунд (левая ось) и соответствующий ему пороговый уровень выходного сигнала на передающей стороне (правая ось) при включенной и выключенной коррекции ошибок FEC для 64 точек измерений

Рис. 5. Количество безошибочных передач кадров за 10 секунд (левая ось) и соответствующий ему пороговый уровень выходного сигнала на передающей стороне (правая ось) при включенной и выключенной коррекции ошибок FEC для 64 точек измерений

После набора данных они были отсортированы по убыванию значений количества безошибочно переданных кадров для режима с выключенной коррекцией ошибок FEC (монотонно убывающая кривая из сплошных квадратов на рис. 5, левая ось). Ей соответствует почти монотонно возрастающая линия с полыми квадратами. При пороговых уровнях мощности до 10 (правая ось для полых квадратов), уровень безошибочных передач достаточно высок, а уже после 13-й точки по горизонтальной оси начинает снижаться.

Подобная картина наблюдается и для кривых с ромбами (включенный FEC). До 33-й точки количество успешных передач максимально, тогда как с увеличением пороговой мощности выше 10 процент потерь также увеличивается. Разница в максимальных значениях количества отосланных кадров за 10 секунд для включенного и выключенного режима коррекции ошибок составляет примерно 40%, что объясняется увеличением времени передачи из-за введенных в поток дополнительных битов, обеспечивающих избыточность. Другими словами, при включении опции FEC скорость передачи падает примерно в 1,4 раза, что, однако, резко повышает надежность связи и, соответственно, увеличивает зону уверенного приема. При сравнении значений двух кривых с полыми квадратами и ромбами можно отметить, что при одних и тех же условиях (для одной точки на графике) кривая с квадратами находится выше, в среднем, примерно на 4 деления по правой шкале. Это говорит о том, что благодаря коррекции ошибок можно из более слабого физического входного сигнала «добыть» информационную составляющую без использования дополнительных аппаратных усилителей и средств радиочастотной фильтрации.

Приняв во внимание график (рис. 6), полученный в ходе экспериментов [6], можно заметить, что уменьшение пороговой мощности, достаточной для установления связи, на 4 единицы примерно соответствует 60 метрам увеличения максимального расстояния между узлами, что предс тавляется очень серьезной цифрой.

Зависимость минимального уровня мощности (в соответствии со значением регистра RfTxOutputPower)

Рис. 6. Зависимость минимального уровня мощности (в соответствии со значением регистра RfTxOutputPower)

Заключение

Как уже было показано, введение аппаратной коррекции ошибок практически всегда позволяет достичь более устойчивой связи. «Платой» за это является уменьшение пропускной способности радиоканала.

В заключение необходимо отметить, что включение опции FEС не избавляет от ошибок, оно лишь помогает некоторые из них исправить. Даже если FEC-декодер вследствие случайности помех не определит наличие ошибки (например, строенная, счетверенная), то это почти наверняка будет определено на приемной стороне при CRC-декодировании.

Авторы благодарят Д. А. Екимова (Петрозаводский государственный университет) за высказанные критические замечания.

Данное исследование проведено в рамках проекта «Научно-образовательный центр по фундаментальным проблемам приложений физики низкотемпературной плазмы» (RUX0-013-PZ-06), поддерживаемого Министерством образования и науки РФ, Американским фондом гражданских исследований и развития (CRDF) и Правительством Республики Карелия, а также частично финансировалось Техническим Научно-исследовательским Центром Финляндии (VTT) в рамках договорных работ.

Источники:

https://radioprog. ru/post/73

https://wireless-e. ru/wpan/zigbee/nanonet/ieee-802-15-4a/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: