Calcular la distancia desde el RSSI

Question

Estoy trabajando en un sistema de posicionamiento en interiores donde necesito:

1. Calcular la distancia basada en RSSI (entiendo que esto no será 100% preciso)
2. Luego hacer trilateración para determinar la ubicación de la señal wifi. Esta parte podría resolverse a través de esta solución: Trilateración usando 3 puntos de latitud y longitud, y 3 distancias

Estoy atascado con el punto (1).

La relación entre RSSI y la distancia es (fuente PPT): Donde:

Fm = Margen de Atenuación - ??
N = Exponente de Pérdida de Trayectoria, varía de 2.7 a 4.3
Po = Potencia de señal (dBm) a distancia cero - Obtener este valor mediante pruebas
Pr = Potencia de señal (dBm) a distancia - Obtener este valor mediante pruebas
F = frecuencia de señal en MHz - 2412~2483.5 MHz para Ralink 5370

Pero no puedo averiguar cómo calcular el margen de atenuación. Según algunas investigaciones, margen de atenuación = sensibilidad del receptor - señal recibida Pero, ¿cómo obtengo la sensibilidad del receptor?

Tengo un dongle wifi con chipset Ralink RT5370 con esta especificación: especificaciones Ralink 5370

¡Cualquier sugerencia será de ayuda!

Notas de: http://www.tp-link.sg/support/calculator/ sugieren que el margen de atenuación varía de 14dB a 22dB

Excelente: El enlace debería funcionar con alta confiabilidad, ideal para aplicaciones que demandan alta calidad de enlace. El nivel de Margen de Atenuación es superior a 22dB.
Bueno: El enlace debería darte una buena experiencia de navegación. El nivel de Margen de Atenuación es de 14 a 22dB.
Normal: El enlace no será estable todo el tiempo, pero debería funcionar correctamente. El nivel de Margen de Atenuación es de 14dB o menos

Answer 1

El margen de desvanecimiento es la diferencia en niveles de potencia entre la señal real que llega al receptor y la señal mínima necesaria por debajo de la cual el receptor no funcionaría. Da una indicación de las posibles tasas de error de bits, por ejemplo.

Hay una fórmula estándar para calcular el nivel teórico mínimo de señal necesario por un receptor para una velocidad de datos dada. Esto es -154dBm + 10\$log_{10}\$(tasa de bits). Si la tasa de datos es de 1Mbps, entonces un receptor necesitará -94dBm para tener una posibilidad razonable de obtener datos decentes.

Si la señal recibida es de hecho -84dBm, entonces el margen de desvanecimiento es de 10dB, es decir, puede permitir un desvanecimiento de la señal recibida de hasta 10dB.

Para aplicar esto a tu situación significa que necesitas entender la tasa de datos para poder calcular la potencia mínima aceptable del receptor. Porque Fm = Pr - Pm (donde Pm es el nivel de potencia mínimo del receptor calculado a partir de la tasa de bits o tal vez marcado en la caja), creo que deberías poder entender esto basándote en que RSSI es equivalente a Pr.

Si buscas en el enlace que proporcionaste verás esto: -

Sensibilidad de Recepción: 802.11b: -84dBm @ 11Mbps

En otras palabras, a 11Mbps, usando la fórmula en mi respuesta obtendrás una potencia mínima de receptor requerida de -154 dBm + 10\$ log_{10}\$(11,000,000) dBm = -154dBm + 70.4dBm = -83.59dBm.

EDICIÓN

He estado investigando un poco sobre esto y hay una fórmula más simple que puedes usar basada en este documento. La fórmula es la #19 en la página 3 y básicamente es esta: -

RSSI (dBm) = -10n \$log_{10}\$(d) + A

Donde A es la fuerza de la señal recibida en dBm a 1 metro - necesitas calibrar esto en tu sistema. Debido a que estás calibrando a una distancia conocida, no necesitas tener en cuenta la frecuencia de tu transmisión y esto simplifica la ecuación.

d es la distancia en metros y n es la constante de propagación o exponente de pérdida de trayectoria como mencionaste en tu pregunta, es decir, 2.7 a 4.3 (el espacio libre tiene n =2 para referencia).

Tu fórmula original - si pudieras proporcionar una fuente para eso, puedo verificarlo con los datos que tengo.

Answer 2

Actualmente estoy trabajando en lo mismo y puede ser muy confuso. Encuentro que esta fórmula parece ser adecuada para entornos interiores:

\$P(x) = 10n \text{ } log\left(\frac{d}{d_0}\right) + 20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)\$

Donde,

• \$P(x)\$ es la pérdida de trayectoria a la distancia \$d\$.
• \$n\$ es el exponente de decaimiento de la señal.
• \$d\$ es la distancia entre el transmisor y el receptor.
• \$d_0\$ es la distancia de referencia (digamos 1m).
• \$λ\$ es la longitud de onda de la señal de 2.4GHz = 0.125 m.

"Xσ es el margen de desvanecimiento. El margen de desvanecimiento es específico del sistema y debe calcularse empíricamente para el sitio. Para edificios de oficinas, generalmente el valor de Xσ es de 10 dB."

Entonces;

\$d = 10^{\left({\frac{P-20log\left(\frac{4πd_0}{λ}\right)}{10n}}\right)d_0} \$

Los detalles de la fórmula se pueden encontrar aquí, página 3 fórmula 2.