Evaluación de rendimiento de antenas direccionales en redes ZigBee bajo condiciones de propagación NLOS
Autores: Azevedo, Joaquim Amândio; Santos, Filipe Edgar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación de rendimiento de antenas direccionales en redes ZigBee bajo condiciones de propagación NLOS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Autores
Antenas direccionales
Redes ZigBee
Rendimiento de transmisión
Interferencia
Condiciones de propagación
Técnica de deconvolución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Muchos autores sugieren antenas direccionales para mejorar el rendimiento de transmisión de las redes ZigBee. Para la propagación en línea de visión, las antenas direccionales pueden extender el alcance de transmisión o reducir la potencia de transmisión. Las antenas direccionales también pueden reducir la interferencia entre redes que operan en el mismo canal de frecuencia. Sin embargo, estas antenas pueden no tener un rendimiento similar en condiciones de propagación no en línea de visión. Este trabajo presenta un estudio con módulos ZigBee comparando el rendimiento de una antena direccional con una omnidireccional. Las mediciones se realizaron en un campus universitario para diferentes entornos de propagación al aire libre. Se aplicó una técnica de deconvolución para estimar la señal recibida en función del ángulo de azimut. Los resultados demostraron que la potencia recibida seguía la diferencia de ganancia entre las antenas solo para trayectorias con baja atenuación. Considerando la misma Potencia Radiada Isotrópica Efectiva (EIRP), el sistema con antenas direccionales comenzó a perder paquetes a la misma distancia que las antenas omnidireccionales. La antena direccional no permitió aumentar el rango de enlace en comparación con la antena omnidireccional. También se midió el consumo de energía para diferentes niveles de potencia de transmisión de la radio ZigBee. El estudio mostró que los circuitos de control de las antenas direccionales típicamente consumen más energía que las antenas omnidireccionales que operan a un nivel de potencia de transmisión más alto.
Descripción
Muchos autores sugieren antenas direccionales para mejorar el rendimiento de transmisión de las redes ZigBee. Para la propagación en línea de visión, las antenas direccionales pueden extender el alcance de transmisión o reducir la potencia de transmisión. Las antenas direccionales también pueden reducir la interferencia entre redes que operan en el mismo canal de frecuencia. Sin embargo, estas antenas pueden no tener un rendimiento similar en condiciones de propagación no en línea de visión. Este trabajo presenta un estudio con módulos ZigBee comparando el rendimiento de una antena direccional con una omnidireccional. Las mediciones se realizaron en un campus universitario para diferentes entornos de propagación al aire libre. Se aplicó una técnica de deconvolución para estimar la señal recibida en función del ángulo de azimut. Los resultados demostraron que la potencia recibida seguía la diferencia de ganancia entre las antenas solo para trayectorias con baja atenuación. Considerando la misma Potencia Radiada Isotrópica Efectiva (EIRP), el sistema con antenas direccionales comenzó a perder paquetes a la misma distancia que las antenas omnidireccionales. La antena direccional no permitió aumentar el rango de enlace en comparación con la antena omnidireccional. También se midió el consumo de energía para diferentes niveles de potencia de transmisión de la radio ZigBee. El estudio mostró que los circuitos de control de las antenas direccionales típicamente consumen más energía que las antenas omnidireccionales que operan a un nivel de potencia de transmisión más alto.