一种适用于WPAN应用环境的高速自适应跳频系统及其性能分析

本文针对无线个域网 (WPAN ,WirelessPersonalAreaNetwork)工作环境复杂的干扰情况 ,提出将自适应跳频技术应用其中的方案 ,并以几个WPAN系统为例进行了定量计算 .得出了采用AFH技术后系统的误码特性 ,最后以80 2 15 1(Bluetooth)及 80 2 15 3系统为例 ,对其主要的数据速率和 16 0 0跳 /秒情况进行了数值计算 .结果表明 ,在小区域内存在多种系统工作在同一频段的情况下 ,采用AFH技术的WPAN系统抗干扰性能差不多提高了 1～ 2个数量级 .本文结论也可推广到使用高速跳频技术的其它WPAN系统 .

基于节点特性的LR-WPAN网络能量优化路由算法

针对ZigBee网络混合路由算法的不足,考虑低速无线个域网(LR-WPAN)网络的能耗问题,提出了一种基于ZBR路由协议的改进算法(F-ZBR)。本算法通过定义最小路由能量值和控制路由请求分组(RREQ)的传输方向、跳数以及在RREQ分组中加入能量标志位等措施,降低网络的整体能耗。仿真结果表明,F-ZBR算法的分组投递率、网络可用节点比率和网络剩余能量都较ZBR有明显提高,从而可以延缓ZigBee网络中大量数据传输造成的RN+节点能量过度损耗而导致的网络瘫痪等问题的发生,延长网络生命周期。

适用于WPAN/WLAN的一种新型双频IFA印制天线

首先对单频IFA印制天线的各项主要尺寸参数进行研究 ,并给出其对天线阻抗性能及谐振频率的影响结果 ;然后在此基础上设计出可工作于 2 .4 5GHz和 5 .2 5GHz的原型双频IFA天线 ,并提出天线的新型结构———改进型双频IFA天线 ,给出其相应的仿真与测量结果。该新型天线可直接印制到FR - 4板材上 ,结构紧凑 ,价格低廉 ,馈电方便 ,设计简单、灵活 ,具有等向辐射和交叉极化特性 。

WPAN应用电磁环境中干扰模型的分析及仿真

文中首先介绍了无线个域网所要面对的各种干扰及它们各自的特点 ,给出干扰的拓扑结构和传播模型 ;针对干扰的特点 ,由阻塞率的模型 ,经过数学变换推导出以干扰总电平为变量的统计模型 ,以此为基础分析干扰的统计特性 ;利用统计模型分析跳频技术在WPAN应用环境下性能的同时 ,也利用有关软件对跳频技术在这些干扰环境中的性能作了仿真 ,从两者比较结果中可以看出 ,干扰的统计模型是比较准确的 ,它对今后的实际研究工作具有一定的指导意义。

WPAN/WLAN应用环境下基于PER的链路自适应算法

本文重点研究基于包错误率测量的链路自适应算法,分析了包错误率与信道参数的关系,提出了一种有别于固定门限值方案的优化门限值方案。仿真结果表明,优化门限值方案的网络吞吐量要大于固定门限值方案和基于信干比估计的链路自适应算法,最大增幅可达12Mbit/s。在系统引入重传机制后,网络吞吐量将有所损失,但最大不超过1Mbit/s,相比较服务质量的提高是值得的。需指出的是,虽然分析和仿真均以HIPERLAN/2为例,但不失一般性,它们同样适合于WPAN/WLAN等类似系统。

WPAN中多跳的实现及路由优化的研究

从小区域无线多媒体通信网络的实现优化角度出发 ,首先讨论了WPAN相比较于传统网络的一些特色 .重点分析了WPAN的多跳实现和路由优化问题 ,对源路由协议 (DSR)的原理、运行机制、潜在优势作了详细的阐述 ,提出了DSR协议的实现方案 ,从确定路径长度、多跳限制等五个方面给出了具体措施并进行了分析 ,接着对此路由协议进行了性能上的仿真 ,仿真结果表明本文提出的改进DSR的实现方案和具体措施具有显著的优越性 .

WPAN系统中LNA设计的串联反馈仿真优化法

本文首先根据WPAN系统对LNA的特殊要求,阐述同时实现最低F和最小VSWR的条件,然后分析反馈网络对LNA噪声性能的影响,综合比较三种无耗网络反馈形式的性能,详细讨论串联电感对LNA匹配阻抗的作用,并在此基础上,提出一种将串联电感反馈与优化仿真相结合的LNA设计方法,给出了LNA最终设计的仿真及实测结果。该方法不仅解决了最低噪声匹配与最小输入反射匹配之间的矛盾,还大大缩短了设计时间,由其设计出的2.4GHz晶体管LNA有助于目前WPAN系统性能的提高,且成本低廉,具有广阔的应用前景。

6LoWPAN接入Internet中uNAT64机制的研究与实现

无线传感器网络与Internet的融合已成为当前的研究热点,然而基于6LoWPAN标准的无线传感器网络与Internet(IPv4)因网络层协议异构导致无法直接端到端通信。针对这一难题,提出了6LoWPAN传感网与Internet互通架构,并基于此设计了uNAT64协议转换机制,对6LoWPAN IPv6报文与Internet IPv4报文进行相互转换,旨在实现6LoWPAN与Internet的有效互通。测试结果表明,uNAT64机制实现了两种网络间的全IP通信,且具有良好的实时性和较高的吞吐量,有力地促进了Internet向物理世界延伸。

WPAN系统容量分析及改善

对采用跳频扩频方案的无线个域网标准的系统容量进行了分析,在此基础上,提出了采用包长度自适应控制技术来提高系统容量的方法,并以跳频扩频的蓝牙系统为例,分析了蓝牙ACL包和SCO包采用自适应包长度控制技术与固定包长度传输时的系统容量变化.仿真结果表明,采用该方法能够有效地改进系统的容量性能.

基于改进6LoWPAN的移动物联网性能研究

主要研究如何解决在无线移动物联网中使用IPv6所引起的传输效率以及移动切换中数据连续传输问题。为传输效率问题,提出了IPv6报头的复合压缩方法,使用了地址分配器、比较编码、Lempel-Ziv-Welch编码器等算法对报头作压缩处理。为实现移动切换时的数据连续传输,提出了改进的移动切换协议E-FHMIPv6方法。仿真结果证明,该算法和方法提高了传输效率,在移动切换时降低了丢包率。因此,提出的解决方案对移动互联网的性能有明显的提高。

基于蓝牙WPAN的TCP性能研究

该文主要研究了在Bluetooth上进行TCP/IP数据传输的性能 ,并建立了一个基于端到端的模型 。

WPAN/WLAN应用环境下链路自适应的CIR预测算法

在分析了基于信干比 (CIR)估计的链路自适应算法的基础上 ,指出该算法的性能取决于如何对下一调整间隔的CIR值进行预测 .提出了CIR的线性预测算法 ,并在此基础上将自适应滤波理论引入到CIR的预测中 ,提出了适合于CIR预测的自适应算法 ,分析了此种情况下的收敛因子和其他参数的选取 .数值仿真结果表明 ,自适应预测算法明显优于简单预测与线性预测算法 ,特别是在CIR估计存在误差时 ,优势更加明显 ,其吞吐量的最大增幅超过了 5Mbit/s.需要指出的是 ,虽然本文的分析和仿真均以HIPERLAN2为例 ,但其结果对于在WPAN/WLAN应用环境下的其他系统也都适用 .

一种改进的WLAN/WPAN中自适应预测随机接入信道分配算法

提出了一种新的自适应预测随机接入信道分配算法,它适用于无线局域网/无线个域网等无线多媒体通信系统.文中给出了算法分配过程的描述,并对其性能作了分析.以HIPERLAN/2标准为例进行了自适应随机接入预测分配算法的仿真,仿真结果表明,该方法与固定RCH数的方法及已有文献的方法相比,其随机信道的接入效率得到了较大的提高,减少了碰撞次数,有效地利用了无线资源,提高了系统的性能.

宽带WPAN接入带来的机遇与挑战

无线个域网(WPAN)目前以自成网络的内部应用为主,其与蜂窝网、互联网等多种网络共存和相互融合的问题还需要深入研究。多网融合必然要求网络和终端更加智能化,由于目前WPAN技术还不成熟,因而其实际应用将面临较大挑战,但这同时也是一次机遇,一旦解决了相关技术问题,有可能产生巨大的商机。

基于双MCU的6LoWPAN网关

6LoWPAN体系结构是关于在IEEE 802.15.4 LoWPAN上运行IPv6协议栈的标准技术。该文分析6LoWPAN网关的重要性,介绍该网关的主要功能。在分析IEEE 802.15.4 MAC层原语传递机制的基础上,提出一种基于双MCU的网关构架,提供具体设计方案,分析硬件结构、协议结构以及双MCU之间的原语通信和数据通信过程。

6LoWPAN_GHC报头压缩算法的研究

6Lo WPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)定义了IPv6报文如何在IEEE802.15.4网络上传输。其中难点主要在于适配层的报头压缩,这对于增大有效负载的空间非常重要,因为IEEE802.15.4留给上层协议的空间只有81字节左右。简单介绍了了6Lo WPAN的几种现有的报头压缩算法,同时着重研究了一种通用的报头压缩算法6LOWPAN_GHC(以下简称GHC),并进行了实验验证。GHC可以看做是对通用报头及类报头有效载荷的一种补充算法,这样就不需要为新报头或者类包头有效载荷定义新的压缩规范了。

一种增益可控型LR-WPAN CMOS功率放大器

设计了一种可适应于低速率无线个人区域网(LR-WPAN)的增益可控AB类CMOS射频功率放大器.通过两位数字状态位实现三级增益及输出功率控制,采用片上集成电感和电容实现负载LC回路,有效地提高电路的集成度.采用0.18μm CMOS工艺设计并利用SpectreRF在2.4 GHz ISM频段仿真,实验结果表明,该功率放大器具有较好的性能指标,最小S_(21)参数为13.7 dB,最小输出三阶截断点(P_(OIP3))为6.74 dBm,在输入功率为-10 dBm时最小功率附加效率(PAE)为14.3%,满足LR-WPAN发射模块的要求.

基于ZigBee的WPAN构建方案

无线个人区域网(WPAN)是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术层出不穷。本文介绍了一种构建的新技术——ZigBee的主要特点、相关协议及应用领域,并将其与蓝牙技术进行了比较。

室内802.11bWLAN与UWB-WPAN&ZigBee-WPAN的干扰

目前,大量的无线设备应用在2.4GHz这一开放频段,很明显各种设备之间存在着潜在的干扰问题,在将来的办公或家庭环境中,如何避免或减少各种WPAN设备与WLAN的相互射频干扰的问题变得重要起来。本文将分析由UWB、ZigBee技术分别构成的两种新型WPAN设备和WLAN之间的影响,分别从WLAN设备链路的吞吐量和信噪比等角度分析了802.11bWLAN和两种短距离技术设备的干扰,并进行了WPAN设备的工程实验和模拟仿真。

基于蓝牙的WPAN连接技术

介绍了基于蓝牙的无线个域网络(WPAN)连接技术,包括蓝牙技术、无线个域网络的连接协议、蓝牙无线个域网的无线接入等,通过与其它相关技术比较,分析了蓝牙技术的优越性和广阔的发展前景。