ADAPTIVE DATA SEQUENCE GENERATOR FOR NOISY SIGNALS IN LOW RATE WIRELESS PERSONAL AREA NETWORKS

DÜŞÜK HIZLI KABLOSUZ KİŞİSEL ALAN AĞLARINDA GÜRÜLTÜLÜ SİNYALLERE YÖNELİK ADAPTİF VERİ DİZİSİ ÜRETECİ

Özet

Kablosuz Kişisel Alan Ağları (PAN, Personal Area Networks), bilgisayarlar, telefonlar ve endüstriyel cihazlar arasında veri iletişiminde kullanılan bilgisayar ağlarıdır. Bu ağlar kısa iletişim mesafelerinde, düşük veri hızlarında, düşük güçte radyo sinyalleriyle çalışırlar. IEEE 802.15.4 protokolü bu ağlarda yaygın olarak kullanılan bir standarttır. IEEE 802.15.4 protokolünün fiziksel katmanındaki her paket dört bitlik veri sembollerine ayrıştırılır ve her sembol otuz iki bitlik sözde rasgele gürültü dizisine (PN Chip Sequence) çevrilir. Bu makalede IEEE 802.15.4 protokolünde farklı kablosuz kanal türleri için birim zamanda maksimum veri iletimini gerçekleştirebilecek en iyi veri dizilerin bulunması amaçlanmıştır. Bunu gerçekleştirmek için adaptif bir veri dizisi üretme mekanizması önerilmiştir. IEEE 802.15.4 protokolünün mevcut ve önerilen PN dizilişleri ile MAC performans analizleri yapılmıştır. Önerdiğimiz metot, çip dizilerinin bit uzunluğunun adaptif yapıda ayarlayarak paket gönderim başarısını artırmıştır. Ortamdaki gürültü seviyeleri gözetilerek adaptif PN dizileri üretilmiştir. Bu diziler, standart IEEE 802.15.4 dizilerine kıyasla veri aktarım oranında dikkate değer artışlar sağlamıştır. Önerinin başarısı, karşılaştırmalı performans sonuçlarını gösteren tablolar ve grafiklerle açıklanmıştır.

Abstract

Wireless Personal Area Networks (WPANs) are computer networks used for data transmission among devices such as computers, telephones and industrial devices. These networks are operated in short ranges using low data rates and low-power radio signals. IEEE 802.15.4 protocol is a common standard used in these networks. Each packet is spitted into symbols including four data bits, and each of these symbols translated to thirty two bits Pseudo Noise(PN) chip sequences in physical layer of IEEE 802.15.4 protocol. In this paper, it is aimed to find the best data chip sequences to obtain maximum data transfer in a time unit for different wireless channel types for IEEE 802.15.4 protocol. To accomplish this, an adaptive data sequence generator mechanism is proposed. Performance analyses of IEEE 802.15.4 protocol with traditional and proposed PN sequences are made. The proposed method increased the packet transmission success by adjusting the lenght of chip sequences. These sequences considerably increase data throughput compared to standart IEEE 802.15.4 sequences. The success of the proposal is illustarated in tables and graphs showing comparative performance results.