[Berlin-wireless] RSSI,Re: trafik-modell, war Re: Re: anmerkungen

Mo Mär 12 22:46:55 CET 2007

hallo dirk,

ich stelle dies wieder auf die liste,
weil es nicht nur von uns beide angeht.
aber der tread ist zerhackt, ich kann nicht mal mailen,
(und editiere nächstes mal dein ***spam-alarm*** im
 betreff weg, sonst erschrecke ich mich jedesmal)

ich muss vorwegschicken, das meine folgenden erklärungen
und vermutungen NICHT vollseriös sind, wesentliche
infos kommen aus einer quelle, die ich nicht mehr nennen kann,
weil datenverlust durch plattencrash; google ist dein freund!
und bezogen sich genau gesagt: auf bluetooth,
aber funk ist funk. 
anderes ist allgemeingut, das dir jeder analoge radio+
fernseh-fritze oder funkamateur genauso erklären kann.
und du weist, in jeder geräte-generation wird mehr integriert,
und wie ich schon bemerkte habe -imho- viele nerd-number-
cruncher haben keine anschauung der sog. wirklichkeit mehr.
teils werden in der IT langbekannte präzis definierte
begriffe, zu beispiel aus der nachrichten-technik recicled,
aber mit anderer bedeutung, und noch lieber als die bedeutung
altgedienter begriffe zu verstehen, erfinden nerds das rad
jedesmal neu, aber mit nem chickeren label, das unabhängig
von der funktion, dann ein eigenleben beginnt...

bei funk gehen wir enormenr dymamik um, also einem grossen
unterschied zwischen viel/wenig energie.
(simpel, sowas wie: laut/leise o. hell/dunkel).
um nun verwirrenden reihen von nullen vor und hinter dem
komma etwas handlicher zu gestalten, tut man diese werte
logarithmieren und hat -oh_wunder- zahlen von +100 <-> -100,
das ist schon viel handlicher und so leicht wie [cm] o. [?cent]
zu merken. weitere vorteil ist, dass durch das log. alle
rechen-operationen eine stufe tiefer ablaufen,
aus multiplizieren wird so addieren, das war leichter
und weniger fehlerbehaftet, zumindestens damals von hand :-)) 

die meisten leute wissen nicht, wer frau dezibel [dB]
ist, und erst recht nicht woher ihre verwirrenden töchter
*dBm, dBµV, dBi, dBd,* usw, ect, pp. kommen und ich werde
es hier auch nicht erklären. -> wikipedia

irgend wer ist dann auf die idee gekommen, wahrscheinlich
beim militär, das ja angeblich der vater aller dinge sei,
ein Received_Signal_Strength_Indikator [RSSI] einzuführen,
das muss man sich zunächst als eine spannung vorstellen,
die mit einem zeiger-instrument angezeigt wird.
solche eine spannung entsteht im AM-empfänger in der
demodulations-stufe und hat einige hundert milli-volt.
und wird unter anderem im empfänger dazu benutzt,
einige stufen des empfänger in form einer negativen
rückkopplung (gegenkopplung) zu regeln, dh. deren verstärkung
so rauf/runter zu drehen, dass starke/schwache, sogar schwankende
stationen etwa *gleich_laut* zu hören sind
[schwund-regelung], [AVR], [AGC].
durch diese gegenkopplung ergibt sich eine unlineare
( ~ logarithmische) kennlinie, was es ermöglicht kleine/
grosse empfangs-pegel ohne messbereich-umschalter auf
einem instrumenten-scala anzuzeigen.

praktiker, wie funk-amateure, die sich dauernd gegenseitig
die werte mitteilen, haben sich ein system ausgedacht,
das sich auch chic auf der geräte-front designen lässt.
die geben die unterschiedlichen empfangs-pegel in
[S]-stufen von 0 bis 9 (u. +10, +20, +40) an.
das kann man meist mit wenigen worten merken/sprechen,
(zb. zwanzig_über_neun) oder mit wenigen zeichen morse-code
übertragen.

wieder später begann das digitale zeitalter, und aus
~ 250 millivolt wurden mittels Analog/Digital-wandler
256bit = gleich 1Byte und man nannte das wieder RSSI.

nun ärgert sich der digitaliker, weil dieser wert
nie ganz auf null geht (blöde analoge welt, noise, ect.!)
und dessen aussagekraft bei grossen pegeln gering ist
(es 'scheppern' wenn man direkt vor dem sender steht).
also wird vom untere ende einfach ein wert, genannt
'sensitivity_level' subtrahieren, (e voila: null)
und am oberen ende schneiden wir auch was ab, den
wert nennen wir RSSI-max. (was brauchen wir messwerte, wenn
wir direkt vorm sender stehen: dann sehen wir ihn ja!
das ergebnis nennen wir wieder RSSI, oh-ha!
und so erscheint er auch heute zb inner iwconfig unter
[link-quality] und wird auch meist korrekt angezeigt,
zb [50/92], dh. 50 digits im_format_92, die zb. nach
obiger beschneidung übrig geblieben sind.
mit drei kleinen rechenschritten (algorithmus!)
haben wir dann einen wert den parsen wir ebenfalls
in die iwconfig und schreiben stolz dBm dahinter, und
fertig ist die physik.
mit einer kleinen 'verbesserung', da antenne/empfänger
immer noch an der schwankenden analogen aussenwelt hängen,
halten wir, wenn es schlimm kommt (funkloch) einfach den
letzten 'guten' wert fest, und bekommen so [average_RSSI],
schreiben aber inner iwconfig wieder [link-quality] davor.
wir wollen ja niemand beunruhigen, hauptsache die zahlen
wackeln nicht.

die link-quality ist eigentlich ein etwas anderes konzept:
mit einem weiteren wunder-'algorithmus' (dreisatz)
kann man das obige zb. format_92 auch auf format_100 = %
bringen und jetzt wirklich alles mir jedem verrechnen,
hauptsache, vorne gehen % rein, und hinten kommen % raus.

alle klarheiten beseitigt?
ich war damals etwas erschüttert, als mir klar wurde,
welchen werdegang iwconfig / signal-level[dBm]
hinter sich hat.

dem (geliebten) noise-wert bin ich nun ebenfalls sehr skeptisch 
gegenüber, da manchmal analoger noise, zwar einen radio-link
völlig plattmachen kann, aber dabei nicht immer noise
angezeigt wird.
es würde mich also nicht wundern, wenn dort eigentlich sowas
wie bit-error herangezogen wird (?!?)

wo/wie der eigentlich mess-vorgang (in welcher stufe/chip)
abläuft, weiss ich überhaupt nicht, bzw. ist mir ein rätsel.
mir ist nur noch ein halber satz in erinnerung, das:
"der RSSI nach dem frame-delimiter gemessen werden soll"

> hm, nach sowas hatte ich schon mal im dem Horst-tool gesucht,
> aber nix gefunden..
ich kann den code des h0rst-tool nicht lesen, weiss also nicht
was dort gerechnet wird, ausser das aus [signal] und
[noise], den bruno leider fix auf [-95] gesetzt hat,
durch subtraktion der [SNR] erechnet wird.
die h0rst-units sind keine dB. man bekommt etwas, das sich
wie dB verhält, wenn man von dortigen [SNR] 95 subtrahiert,
und das ergebnis mit 2 multipliziert, (alles nur beträge)  
ist aber nicht kalibriert. das habe ich in umfangreichen
test-läufen von 0,2 ~~~ 400m nachgewiesen, dann ändert sich
der wert bei verdopplung der entfernung um 6 einheiten, so
wie die theorie es vorhersagt. die schwankungen dieses wertes
kommen vermutlich daher, das verschiedene packet-arten/längen
mit jeweils unterschiedlicher daten-rate übertragen werden.
das würde ich natürlich gerne verbessern, aber zu so unklaren
angaben, findet sich kein problem-löser :-((

so, mehr weiss ich nicht, und hoffentlich habe ichs richtig
auf die reihe gekriegt. sollte jemand was anderes/besseres/
mehr/genaueres wissen, so korrigiere man mich bitte, bevor
ich dummschiet erzähle, oder sogar dumm sterben muss.

gruss horst_104.131.10.1
offlinhorst at web.de

On Mon, 12 Mar 2007 18:42:34 +0100
Dirk Bossenz <tigger at lipsia.de> wrote:

> hallo Horst,
> 
> ja eigentlich hät ich noch mehr zu erzählen aber das muß du mir mal hier
> erklären:
> 
> > das -imho- SNR als balken darstelt, als attachment.
> > 
> >   sigstrength = ((rssi[x] - noise[x])*1.5) + ((rssi[x] +90)*1.5
> > 
> .mit nem Pegel hat dies ja nun nix zu tun oder gibt es eine
> Herleitung dafür (ich habs echt auch versucht selbst drauf zu kommen),
> so ein Rechenwerk kann ja nun nicht log. AFAIK wird nen LOG numerisch
> über Pseudodivision gelöst, genormt in IEEE 754.
> 
> Aber dies hier sieht mir hier nach einer liniearen Funktion aus, im
> Endeffekt kann man bei SNR auch die dB-Angabe weglassen, muß man jetzt
> auch nicht unbedingt haben.
> 
> SNR ist rssi[x]/noise[x] fertig.
> 
> Und wenn ich es als Leistungspegel haben will 10log(rssi[x]/noise[x])
> und wenn ich lustig bin bringe ich zum Rauschen auch noch die
> Interferenzen  des Mehrwegekanals als Faktor hinzu. Welche Rolle nun der
> Faktor 1.5 spielt und die Addition am Ende....? Eine freie
> Interpretation der ISI? Es ist ja auch egal, jetzt wo man's weiß wie der
> Wert verfälscht wird...
> 
> Ich komme mir irgendwie komisch auch vor, hab ich jetzt hier ein Fehler,
> aber ne ich hab's so gelernt - vielleicht habt ihr ja eine andere
> Elektrotechnik? Selbst in der Wikipedia - dem Fachbuch des kleinen
> Menschen stehts richtig drin...
> 
> 
> Dirk

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