Análise de SNIR e BER para redes acústicas submarinas

Abstract

O objetivo do seguinte trabalho é determinar um modelo matemático que permita-nos obter a Relação Sinal Ruído mais Interferência (SNIR do Inglês Signal-to-Noise plus Interference Ratio), a Taxa de Erro de Bits (BER do Inglês Bit Error Rate) de um salto e a Taxa de Erro de Bits fim-a-fim numa rede acústica submarina. Com esse propósito foi desenvolvido um modelo matemático que permite o cálculo destes parâmetros considerando a interferência para o protocolo de acesso ao meio (MAC do Inglês Medium Access Control) ALOHA puro. Também foi necessário desenvolver antes diferentes parâmetros da rede, tais como, distância média do salto, distância média até o nó central, distância média entre os nós, número médio de saltos na rota e desvio médio. Com o uso deste modelo também é possível obter o valor da frequência ótima utilizando uma função de otimização. Comparações entre a Taxa de Erro de Bits de um salto e fim-a fim também forem feitas, para diferentes valores de máximo ângulo de desvio na topologia de rede usada. Estas comparações demonstran quando pode ser mais convenente o uso de um salto ou múltiple-salto. Simulações Monte-Carlo e modelo forem comparados com o propósito de validar os resultados obtidos. Estas comparações demostram a grande similitude entre nosso modelo e as simulações de Monte-Carlo. Além disso foi possível o estudo do comportamento da SNIR e do BER variando importante parâmetros da rede tais como frequência de transmissão, número de nós, raio da esfera e máximo ângulo de desvio. Os resultados obtidos provarem que a SNIR para um salto diminui com o aumento do número de nós e o raio da esfera, mas aumenta com o incremento da potência de transmissão. O comportamento de BER é contrário ao comportamento de SNIR. Também foi possível observar a existência da frequência ótima, onde os melhores valores de SNIR e o BER são obtidos.