实验二:无线网络环境RSSI测量

无线网络环境RSSI测量实验

实验目的和要求:

了解 RSSI 的概念和基本原理
掌握 RSSI 测量过程和方法
不同无线环境下 RSSI 值测量

实验原理

基础实验中利用自行开发的软件,测量不同环境下WiFi网络的RSSI值,总结出环境变化对WiFi RSSI值的影响。
扩展实验则是对ZigBee网络RSSI值的测量,向两个CC2530节点中烧录对应代码,以测量环境变化对ZigBee网络RSSI值的影响。

实验环境及工具

Windows10操作系统,wifi.exe软件

实验步骤

基础实验内容为测量WiFi的RSSI值;实验要求2人共同完成,其中1人持智能手机移动,另1人在PC端观察实验结果。
在测量WiFi的RSSI值时,实验采用了自行开发的软件,在PC中通过Windows系统的WLAN API读取无线网卡的信息,以探测附近无线接入点(Access Point, AP)的RSSI值。

  1. 打开手机热点,并设置名称为AP1。电脑连接热点。
    在这里插入图片描述

  2. 在PC中打开RSSI测量工具,开始测试(不同距离对RSSI的值有影响)
    (1)距离1米时

(2)距离3米时:
在这里插入图片描述

(3)距离7米时:
在这里插入图片描述

(4)距离12米远
在这里插入图片描述

  1. 从高度上看
    (1)距离0.5米处
    在这里插入图片描述

(2) 距离2米时
在这里插入图片描述

实验结论

不同设备的RSSI受多种因素的影响,导致RSSI出现动态性。随着距离的增加,WiFi的RSSI值逐渐减小;距离越远,信号越弱;距离较远的时候,可能会出现大量丢包、连接中断等现象;不同高度对于WiFi的测试结果也会产生一些其他影响。

总结

针对无线信号测量,服务集标识符(Service Set Identifier, SSID)用 于标识各不同无线网络,接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)表征无线网络信号质量。其中RSSI值对通话质量、切换、拥塞及网络覆盖、容量等均有显著影响。一般用dBm来度量RSSI,无线信号多为mW级,故对其进行极化,转化为dBm。1mW即0dBm,小于1mW就是负数dBm值。一般来说,RSSI值越大,则接收信号强度越大,例如-50dBm与-65dBm比较,前者表示接收信号的强度大于后者。

注意事项

1.实验过程中会出现RSSI异常情况,原因可能为:硬件不可靠,如安装不当、接头不紧、天线进水、设备老化等;参数设置不合理,如初始接入功率设置过大、业务信道最小增益过大等;外部终端干扰,如手机信号的干扰。
2.因为读者PC的操作系统不一,系统并不一定会自动刷新扫描到的 WiFi信号,或者很长时间再刷新一-次,建议每次改变实验环境时需要关闭WiFi-RSSI.exe后再次打开。
3.测量出来的dbm值都是负数?
首先我们需要知道的是无线信号dbm都是负数,最大是0。因此测量出来的dbm值肯定都是负数。因为dbm值只在一种情况下为0,那就是在理想状态下经过实验测量的结果,一般我们认为dbm为0是其最大值,意味着接收方把发射方发射的所有无线信号都接收到了,即无线路由器发射多少功率,接收的无线网卡就获得多少功率。这是在理想状态下测量的,在实际中即使将无线网卡挨着无线路由器的发射天线也不会达到dbm为0的效果。所以说测量出来的dbm值都是负数。


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