Coment´ario ao artigo, dos autores Haowei Bai e Mohammed Atiquzzaman
“Error Modeling Schemes for Fading Channels
in Wireless Communications: A Survey”
Este artigo estuda os m´etodos que modelam o erro da atenua¸c˜ao em canais de comunica¸c˜oes de redes
sem fios e provˆe a exigˆencia do utilizador moderno (investigadores e projectistas) baseada na aproxima¸c˜ao
do erro para classificar os modelos em redes sem fios exigentes.
Existe uma preocupa¸c˜ao por parte dos projectistas de redes entender o desempenho do erro nas redes
m´oveis sem fios, afim de melhorar a qualidade de comunica¸c˜ao bem como o desenvolvimento de novas
arquitecturas de rede com a finalidade de obter melhores resultados. H´a uma necessidade portanto de
encontrar um modelo do erro que permita uma avalia¸c˜ao de um protocolo ou algoritmo com as suas
respectivas varia¸c˜oes de um modo controlado. No entanto devido a condi¸c˜oes adversas ambientais bem
como a propriedades f´ısicas de propaga¸c˜ao da transmiss˜ao, como a linha de vista, radia¸c˜ao, refrac¸c˜ao e
difrac¸c˜ao ´e complicado e extremamente complexo modelar o desempenho do erro numa transmiss˜ao sem
fios fazendo com que deste modo seja dif´ıcil generalizar os resultados de uma an´alise do desempenho do
erro.
Os m´etodos desenvolvidos para melhorarem a efic´acia de canais sem fios que variam desde protocolos
da camada de transporte inovadores a m´etodos da camada f´ısica robustos, incluindo uma modula¸c˜ao e
codifica¸c˜ao melhor s˜ao baseados no estudo estat´ıstico do erro. Algumas das causas principais de bit errors
e a consequente perda de pacotes no CDMA em canais de redes sem fios s˜ao:
- Atenua¸c˜ao: Diminui¸c˜ao da energia electromagn´etica o que implica uma baixa rala¸c˜ao sinal-ru´ıdo.
- Interferˆencia Intersimb´olica (ISI): M´ultiplas vers˜oes atrasadas do sinal.
-Doppler shift: Devido `as velocidades relativas do transmissor e do receptor.
-Multipath fading: Propaga¸c˜ao de sinais multipath da radio frequˆencia entre um transmissor e um receptor.
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E um desafio para protocolos de redes sem fios considerarem um grande n´umero de factores que afectam
o desempenho do erro em canais sem fios. Tipicamente, se as caracter´ısticas de propaga¸c˜ao de um canal
de redes sem fios n˜ao s˜ao especificadas, ´e assumido que a atenua¸c˜ao do sinal versus a distˆancia comporta-
se como se a propaga¸c˜ao fosse ideal em espa¸co livre. O modelo em espa¸co livre envolve a regi˜ao entre
o transmissor e o receptor como livre de todos os objectos que poderiam absorver ou reflectir a energia
radiofrequˆencia. ´
E tamb´em assumido que a atmosfera ´e perfeitamente uniforme e n˜ao absorvente. No
entanto, a pr´atica o modelo em espa¸co livre n˜ao ´e o suficiente para descrever o desempenho de uma rede
sem fios m´ovel. Existem trˆes aspectos f´ısicos mais importantes a considerar que afectam a transmiss˜ao
num cen´ario real: refrac¸c˜ao, difrac¸c˜ao e dispers˜ao. Quando a radia¸c˜ao electromagn´etica ´e reflectida ou
difractada ´e poss´ıvel transmitir entre o transmissor e receptor sobre caminhos m´ultiplos, dando origem `a
propaga¸c˜ao multphath. Isto pode resultar em flutua¸c˜oes na amplitude do sinal recebido, fase e ˆangulo.
O modelo do erro da atenua¸c˜ao em canais de comunica¸c˜oes m´oveis sem fios ´e muito ´util pro jectando e
avaliando o desempenho de redes de comunica¸c˜ao sem fios.
O desempenho do erro em canais de redes sem fios ´e normalmente modelado com base estat´ıstica. Um
m´etodo bem sucedido baseado em c´alculos estat´ısticos usado para caracterizar os erros em canais da camada
f´ısica ´e o Bit Error Rate (BER). Da perspectiva das camadas superiores, os projectistas dos protocolos de
rede e os investigadores de algoritmos est˜ao interessados em blocos de erros (erros de pacote). ´
E desej´avel
ter modelos de erros de pacotes precisos para canais de redes sem fios, que podem ser usados p or projectistas
de protocolos de redes e por engenheiros de sistemas para simular e analisar o desempenho end-to-end ao
n´ıvel do pacote. Um estudo emp´ırico para os erros da atenua¸c˜ao em canais de redes sem fios pode ser
aproximado por um processo two-state Markov , isto ´e um canal bem pro jectado pode entrar num estado
onde erros sucessivos ocorrem num intervalo de tempo pequeno.
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E objectivo deste artigo pesquisar o erro na atenua¸c˜ao em canais de sistemas de comunica¸c˜ao sem fios
existente nos m´etodos de modula¸c˜ao e classific´a-los de acordo com a modula¸c˜ao aproximada, anal´ıtico e
emp´ırico. Nesta pesquisa s˜ao descritos, modelos anal´ıticos que podem ser usados para um c´alculo estat´ıstico
do BER na camada f´ısica e a aproxima¸c˜ao do erro para camadas superiores. ´
E necess´ario modelar as redes
sem fios de um modo constante juntamente com os modelos anal´ıticos por forma a obter resultados mais
consistentes quando se est´a a lidar com parˆametros de canal reais. No entanto os resultados dos modelos
anal´ıticos podem n˜ao ser exactos devido a erros de aproxima¸c˜ao e simplifica¸c˜ao de caracter´ısticas ambientais
ou devido a algoritmos ineficientes.
Os modelos de propaga¸c˜ao para canais de comunica¸c˜ao sem fios s˜ao usados para definir a propaga¸c˜ao
do path loss (por exemplo, modelo Lee). Os engenheiros usam uma estimativa precisa do path loss para
ajudar a seleccionar os locais das Esta¸c˜oes Base e determinar um plano de frequˆencias. A potˆencia do sinal
pode ser derivado do resultado da estimativa do path loss . No entanto, num sistema o desempenho do erro
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