张先毅_基于室内办公环境的WSN信道衰落模型的分析

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1、基于室内办公环境的WSN信道衰落模型的分析张先毅1二王英龙八：赵洪磊[郭强2(1,山东师范大学信息科学与工程学院，济南250014;2,山东省计算中心，济南250014;3,山东轻工业学院信息科学与技术学院，济南250353)摘要：针对室内环境下无线传感器网络信道衰落的不确定性，捉出一个室内环境下无线传感器网络的信道衰落模型。本文根据对无线信道衰落模型的理论硏究和无线传感器网络信道衰落测试系统室、内外实验数据的分析，得到无线传感器网络信道衰落模型的各个参数，确定了无线传感器网络室内信道衰落模型。实验证明此衰落模型在实际网络的节点部署和节点定位中的作用优于其他

2、无线信道衰落模型。关键字：无线传感器网络；信道衰落模型；接收信号强度中图分类号:TP393文献标识码：ATheanalysisoftheindoorchannelfadingmodelinwirelesssensornetworksZHANGXian-yib2,WANGYing-long213ZHAOHong-lei3,GUOQiang2(1DeptofInformationScienceandEngineering,ShandongNormalUniversity,JinanShandong250014,China;2ShandongComputingSc

3、ienceCenter,JinanShandong250014,China;3DeptofInformationScienceandTechnology,ShandongInstituteofLightIndustry,JinanShandong250353,China)Abstract:Aimingattheuncertaintyofwirelesssensornetworksintheindoorphysicalenvironment,amodelaboutchannelfadinginwirelesssensornetworksisproposed・A

4、ccordingtothetheoreticalapproachinwirelesschannelfadingmodelandtheanalysisoftheindoorsandoutdoorsexperimentaldatuminchannelfadingmodelwhichcomesfromthetestingsysteminwirelesssensornetworks,thevariousparametersofchannelfadingmodelfortheWSNaregot,thentheindoorchannelfadingmodelinwire

5、lesssensornetworksisconfirmed.Thepracticalexperimentshowsthatthismodelisbetterthantherestofthewirelesschannelfadingmodelinthenodelocationanddeployment.Keyword:Wirelesssensornetworks;channelfadingmodel;thereceivedsignalstrengthindication(RSSi)o引言无线传感器网络t,]t2][3J是一种具有广泛应用前景的全新的技术，现在大

6、部分研究集中在传感器网络的路rh层和mac层，忽略了其物理信道特征。因此关注其物理信道特性，特别是信道衰落模型对增强网络的连通性、节省收发节点的能量消耗、增加网络生存周期有指导意义。通常理论上对各种无线网络(GPS、UWB和蓝牙)物理信道的研究都是利用无线信道模型⑷来进行的，因此研究无线传感器网络的物理信道模型也是由此开始的。目前较为典型的无线网络室内信号衰落模型主要有：Devasirvatham模型⑸、马特内-马恩纳(Keenan-Motley)模型⑹等，但一方面这些模型不适合无线传感器网络节点覆盖范围小、数据随周围坏境变化明显和电量不充足的物理特性，另一

7、方而这些模型在无线传感器网络实际环境的节点部署和节点定位屮偏差明显，网络覆盖率低，达不到工程应用的实际需要。因此本文采用自己研发的无线传感器网络测试系统结合无线传感器网络在室内、外环境下物理信道的特性，选择适当的场景对衰落参数进行实际测算，最终确定室内办公环境下无线传感器网络的衰落模型。1无线网络信道模型及无线传感器网络室内信道模型的分析通过无线信道传输的信号波形会受到多种物理信号的影响，从而使无线接收端接收的信号出现失真,最终导致整个网络数据出错，影响通信。因此分析无线网络信道模型，特别是无线传感器网络的信道模型对于提高无线传感器网络的通信质量，保证网络中

8、数据传输畅通具有重耍的意义.Friis⑻自由空间方程