《simulate 802.11b channel within NS2》 by Wu
xiuchao是一篇很好的文章。解答了我的很多困惑，或者老是记不住，记不清的东西。其中包括3个threshold，和这些个thresold的计算
方法（在ns2)中的。而且，我怀疑因为作者是新加坡人的缘故，使得他的写作逻辑和英语对于我来说都是十分的容易，好像在看中文一样。^_^
————————————————————————————————
1
ns2中的传输模型。
1>propagation model 的意义
“propagation
model”，在课上学了无数次，考了无数次，直到我需要用它的今天，终于明白它存在的意义了。就像以前说的，天线的作用是发出电磁信号和接收空气中的电
磁信号。根据收到的信号力来确定它收到了什么东西。那么这个信号力是多大呢？人类根据电磁波在不同的环境中的传输情况，概括出3个传输模型，用以预测收到
的信号力的大小（之所以是预测，是因为可能有衰减之类，如果有衰减，那么真实的值应该是围绕在这个预测值周围的一个值。比如
真实值＝预测值＋/-误差）
2>
ns中实现的传输模型
ns中有3个传输模型：Free
space
Two ray ground
Shadowing
3>
这3个传输模型的用途
Free space model: is used to simulate
path loss of wireless communication when line-of-sight path
exists between transmitter
and receiver.
这个看起来很简单的概念有一个地方要特别注意，就是这个词“exist”。它说存在，并没有说唯一。可能有其他非
line-of-sight的path存在，也可能有不止一条的line-of-sight
path存在。
Two ray ground: this model is used when
line-of-sight path
exists and
reflection of ground is considered.
这个模型是free space
model的修正版，除了考虑直接的路径以外，还考虑了
地面反射。
Shadowing model: simulate
shadow effect of obstructions between the transmitter and
receiver.
(没找到shadow
effect。google根本没有）不过，知道这个
shadowing
model用于模拟in-door environment的无线channel就行。
4> 一个扩展模型——Ricean
model
除了ns2原有的3个模型以外，外界又有人对其增加了扩展。一个扩展模型Ricean
model用于模拟移动终端运动的effect.
5>ns2中的3个threshold
CSThresh_:determine whether
one frame is detected by the
receiver.
如果signal strength < CSThresh_的话，
那么在ns2的PHY就会直接丢掉，MAClayer
（ns2里的）连看都看不到。
RxThresh_: 如果signal strength
比这个值大的话，receiver就可以正确的接受他。否则，这个frame会被tagged为corrupted，
MAC层会丢掉它。
CPThresh_: When multiple frames are received
simultaneously by one mobile node,
it calculates the radio
of the strongest frame's signal strength to the signal strength sum
of other frames.
(很好的英语表达法）如果这个比值大于CPThresh_,这个frame会正确接受其他的frame会被忽略。否则所有的frame都会被丢掉，认为是collided.
这里要注意的有2点：1，要用最强的信号力和剩余其他所有信号力的和相比
2， 不是相减，而是相除。
6>
NS2用threshold来决定一个包是否正确接受，ns2没有考虑BER。那么什么是BER？
wiki对 error rate的解释：“
In telecommunication, an error
ratio is the ratio of
the number of bits, elements, characters, or blocks
incorrectly
received to the total number of bits, elements,
characters, or blocks sent
during a
specified time interval.”
这里有3点要注意：1 错误的部分是所收到的错误部分
2 正确的部分是发送的正确的部分
3这个比值是在一个具体的时间内的。
那么bit error ratio是什么？
“the number of erroneous bits received divided by the total number
of bits transmitted”
注意2点：1，比较的单位在这里是“bit”
2，还是bit的来源问题，收到的错误的bit数除以发送的bit数（而不是除以收到的所有bit数）
7
这篇文章中奇怪的一个地方
这篇文章中有一个地方没有说的很清楚，很奇怪。在“But there are some
errors in this simulation script.”的后面他说： firstly,
25meter is the
receiving range in closed enviroment.
这个25米出现的特别的奇怪，前面的脚本和文章中都没有提到任何有关的内容。所以我怀疑25是根据它脚本中各个值算出来的一个transmission
range。所以我进入ns/indep/propagation/
用threshold加上它脚本里的各个参数，随后让distance
option为25m计算了下。奇怪的是，得到的结果（RxThreshold值）并不是它脚本里给的值(5.82587e-09)，而是偏小
（4.71896e-09）。然后我不断的缩小distance,再看计算出的结果和脚本里给的RXThresh_相比较。直到distance
为22.5米的时候，得到的RXThresh_和文中的值一摸一样。我怀疑要么是它写错了，将22.5写成了25,要么就是因为我和作者的ns2的版本不
一样，以至于计算RXThresh_的公式不太一样。前者的可能性好像比较大。
（^_^，
都没有错，在本天才孜孜不倦的研究下发现了它的目的。因为这个脚本给出的所有的数据都是真实的Orinoco
11bCard的实际数据。这个25m是这个网卡在closed
环境中的最大的传输距离。所以在closed
环境里的的传输距离只能小于等于25m。这个脚本实际上是用了22.5m作为传输距离计算出一个RXThresh_值。因为22.5<最大传输距离25m，所以这个脚本只能用在closed
环境中。但是如果是closed environment，就不该用two ray ground
model。所以作者才说这个脚本有问题。简单的说，这个脚本前后矛盾，它用open
环境的里的propation model来计算closed 环境里的transmission
接受power.如果有人问，你怎么知道这个环境是closed的呢？那么作者说，因为这个网卡在closed环境里的传输距离最大是25米。现在这个脚本里用的传输距离比25米还小，显然这个脚本是用于closed
的环境里的）
8> 接受敏感度（receiver
sensitivity)在ns中（主要问题是没有考虑BER）
Receiver sensitivity is the received sigal power with which BER is
approximately 1.0E-5."
这真是神奇的一句话，我死活看不懂。我的英语水平将这句话翻译成：“接受敏感度是有BER值为1。0E-5的signal
power。”。缩一下就是“接受敏感度是signal
power”。还好中文网站上说的很清楚：“
在保证达到所要求的误比特率的条件下，接收所需要的最小输入功率。接收灵敏度一般用dBm来表示，它是以lmW光功率为基础的绝对功率，或写为
其中，Pmin指在给定误比特率的条件下，接收机能接收的最小平均功率。例如，在给定的误比特率为10的负9次方时，接收机能接收的最小平均功率为InW（即10的负9次方W），接收机灵敏度为-60dBm。
所以，真正的接受灵敏度是在BER一定的情况下，所需要的最小的信号力。如果收到的信号力大于这个最小的值，那么这个信号就可以被cs到。
可是ns对cs的定义和receiver
sensitivity有偏差。ns没有考虑BER而是直接设定一个能量power。这样的方法是不准确的。
如果不考虑BER和SNR，用CSThresh_和RxThresh_来决定sense
range 和receive
range那么问题不会很大。否则，可能会有很大的问题。
阅读(934) | 评论(0) | 转发(0) |
