蓝牙通信的室内建模与仿真

蓝牙设备经常是在室内应用,如办公室、居家、机场等平坦的二维环境.为了符合实际的应用场合,给出了适用于蓝牙室内传输的无线传播信道模型.从室内传输模型出发,根据通信的距离、噪声和发射功率,得出瞬时接收信噪比,并根据蓝牙射频GFSK调制特性求出瞬时位错误率.再根据蓝牙不同的数据分组类型求出ACL数据分组的平均丢包率和吞吐量以及SCO数据分组的位错误率.与实验测试结果进行了对比,比较结果显示了系统模型的有效性.研究工作对蓝牙在室内的通信性能有一定的借鉴意义.     

蓝牙散射网的数据传输性能分析

在蓝牙微微网中,主设备决定跳频序列.由于各主设备独立跳频,因此在多个微微网中数据分组会由于跳至同一频隙而产生较高的误包率.文中建立了散射网下数据分组相互干扰的分析模型,在此基础上得出了蓝牙散射网在进行ACL分组传输时的网络吞吐量.针对不同的跳频方式和网络是否全局时隙同步的四种情况对单一类型的分组发送成功率进行了具体的分析,并进一步得出采用混合分组时的网络最大吞吐量,并得出达到最大吞吐量是应当采用的最佳分组及最佳分组的传输延迟.     

基于丢包统计的蓝牙信道质量估计和自适应分组策略

分析了蓝牙2.0协议的数据传输性能,给出了在不同的信道质量（接收信噪比）下所能达到的平均最大吞吐量,以及根据信道质量自适应选择分组的策略。提出了一种新的利用丢包统计估计信道质量的方法。根据最近发送的一定数目的分组的丢包情况求出这些分组的吞吐量,与已知的分组选择信噪比拐点的平均吞吐量进行比较,从而判断出信道质量所在的区段以及最适合传输的数据分组。从仿真结果来看,当判决所用的数据分组的数目N在30左右时,该方法达到的吞吐量十分接近平均最大吞吐量。该方法的软硬件开销极小,判决过程简单快速,可用于任何主控芯片的蓝牙系统。同时,该方法可在较短时间内（40 ms~180 ms左右）跟踪信道质量的变化,非常适合用于低速运动的蓝牙系统和蓝牙个人区域网。     

蓝牙微微网对WLAN网络同频干扰的建模

由于同在2.4 GHz的ISM频段下工作,IEEE 802.11b局域网和蓝牙微微网不可避免地产生相互干扰,严重影响各自的网络性能。通过对基于CSMA/CA和RTS/CTS机制的IEEE 802.11b协议进行数学分析,剖析了其吞吐量降低与发送不同蓝牙数据包之间的内在关系,建立了一个蓝牙微微网对IEEE 802.11b局域网干扰影响的数学模型。仿真结果表明：该模型能较好地逼近IEEE 802.11b局域网在蓝牙微微网干扰下的吞吐量仿真曲线,在蓝牙DH1、DH3、DH5数据包干扰的情况下,平均相对误差分别为17.86%、10.39%和6.64%。根据该数学模型,提出了一个降低蓝牙微微网干扰的有效方案。该方案能快速、低成本、自适应地调整IEEE 802.11b发送帧长,有效提高其在蓝牙微微网干扰下的吞吐量。     

基于SAR策略提高蓝牙散射网吞吐量

在蓝牙微微网中,主设备决定跳频序列。由于各主设备独立跳频,在多个微微网中数据分组会由于跳至同一频隙而产生较高的误分组率,从而导致散射网吞吐量下降。提出了一种避免散射网中微微网相互干扰的有效方法。通过比较彼此之间的跳频序列,微微网可以预测到何时会发生时隙碰撞,然后采用数据分组分割与重组的策略进行回避。仿真表明,该方法明显地提高了散射网的数据吞吐量。     

蓝牙散射网的数据吞吐量分析

文中建立了散射网下数据分组相互干扰的分析模型,在此基础上得出了蓝牙散射网在进行ACL分组传输时的网络吞吐量。针对不同的跳频方式和网络是否全局时隙同步的四种情况对单一类型的分组发送成功率进行了具体的分析,并进一步得出采用混合分组时的网络最大吞吐量,并得出达到最大吞吐量是应当采用的最佳分组。     

蓝牙数据广播性能分析与自适应分组选择策略

分析了蓝牙GFSK调制方式在加性高斯白噪声信道(AWGN)下的比特错误率(BER)与平均接收信噪比的关系,推导了ACL数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式,并且计算出了各个数据分组在不同信噪比的情况下广播重传次数和传输吞吐量.为了提高蓝牙在噪声环境下的广播性能,提出了一种自适应数据分组选择策略,通过在不同的信噪比情况下选择合适的分组类型进行广播而获得最大的广播吞吐量,给出了分组类型切换的信噪比门限值.仿真计算结果表明了该策略的有效性.     

蓝牙自组织网性能研究与构建*

分析了微微网、通信链接、设备电力等级等因素对蓝牙自组织网性能的影响,提出一种新颖的蓝牙自组织网构建算法。仿真结果表明,该算法能优化微微网数目,降低桥单元设备负载,并能有效减少设备间冗余通信链接,从而提高了蓝牙自组织网的性能。     

蓝牙自组个人网监听模式下分散网调度算法

蓝牙自组个人区域网络是由具有蓝牙功能的设备组成一个不需额外网络设备,在某个区域内一起自主协调工作,相互间自由通信的独立无线移动网络.网络中的某些节点采用时分复用方式参与多个微微网中并转发网络数据.由于节点在某时刻只能加入其中一个微微网中,这就需要微微网间或者分散网调度算法.监听模式为分散网调度算法提供了一个比较灵活的方式并且无须更改协议.提出了一种基于监听模式的自适应分散网调度算法,有效解决了这个具有挑战性的课题.算法监控各个链路上的流量,并获得流量变化数据,根据这些数据实时改变节点在各个链路上的监听时隙分配比例.通过对算法仿真结果的对比和分析,证明算法能够提高吞吐量,减少传输延迟,改善网络性能.     

一种VANET信道丢包率模型

车载自组网（Vehicular Ad hoc Network,VANET）信道建模对车辆间通信具有重要意义。分析了2.4 GHz通信频段两车在武汉市内通信实测丢包率数据,提出了信道丢包率模型FVPM（Fresnel theory based VANET Propagation Model）,考虑了实际传输中车辆和街道环境对丢包率影响,以及丢包率随距离变化的概率分布。最后的模型检验结果表明,FVPM比经典Two-Ray、Shadowing模型更加准确地描述了VANET信道特征,对VANET信道研究具有借鉴意义。     

Coexistence of wireless LANs and Bluetooth networks in mutual interference environment: An integrated analysis

In this paper, a model is developed for the performance analysis of IEEE 802.11b and Bluetooth systems in mutual interference environment. Based on this model, a scheme is proposed to select appropriate parameters, such as packet type, packet segmentation size, an adaptive data rate and transmit distance. Consequently the proposed scheme allows the two systems to operate in a shared environment without significantly impacting the performance of each other. The analysis comprises the collision probability for Bluetooth or IEEE802.11b packet overlapped by interference packets in both time and frequency, and the Packet Error Rate (PER) performance with distance. By using the proposed evaluation framework, the optimum packet type, segmentation size, data rate and safe distance ratio for the transmitter and receiver in a mutual interference scenario can easily be obtained.     

蓝牙EDR异步数据分组传输性能的研究

分析了蓝牙EDR规范定义的GFSK、π/4-DQPSK与8DPSK调制方式在加性高斯白噪声信道下的位错误率与平均接收信噪比的关系,推导了新增异步数据分组的重传概率与平均接收信噪比的函数表达式。通过分组重传概率与分组的不同特性分析了不同信噪比情况下各类型数据分组的传输性能,包括平均吞吐量、平均重传次数、平均传输时延等。该文是对蓝牙EDR规范新增调制方式与新增分组传输性能进行的研究,其分析结果可以作为其他研究的理论参考。     

无线功率优化的穿戴式人体健康监护系统设计

传统的可穿戴式健康监护终端多采用恒定的无线发射电平,普遍存在较为严重的功耗问题;研制了以MSP430F149微控制器和低功耗蓝牙通信为核心的人体监护终端,能在不同环境下无创、实时监测和记录人体心电、血氧、血压等特征数据;采用改进的无线功率调控方案优化无线通信和数据传输,以最优服务质量QoS、信号强度RSSI和最小误包率PER为指标,优化监护终端的功率消耗;测试结果表明,监护终端功耗差别不超过1.58 mW时,改进的无线功率调控方案具有更强的信号强度RSSI和更小的误包率PER。     

提高蓝牙广播性能的自适应分组选择策略

分析了蓝牙2.0+EDR新规范π/4-DQPSK与8DPSK调制方式在加性高斯白噪声信道(AWGN)下的比特错误率与平均接收信噪比的关系,推导了ACL数据分组的广播重传概率与平均接收信噪比的函数表达式,提出了蓝牙2.0+EDR广播数据分组在加性高斯白噪声信道下的自适应分组选择策略,即通过在不同的信噪比下选择不同的分组类型进行传输以得到最少的广播重传次数和最大的传输吞吐量。仿真结果为在不同信道条件下取得最好的广播效果提供了参考。     

Mutual interference analysis of IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11b

IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11b, operating in the 2.4 GHz unlicensed industrial scientific medical (ISM) frequency band, may lead to signal interference and result in significant performance degradation when devices are collocated in the same environment. The main goal of this paper is to evaluate the effect of mutual interference on the performance of IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11b systems. An analytic model for interference between IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11b is suggested. The packet error rate (PER), transmission delay, and throughput are evaluated for IEEE 802.15.4 and IEEE 802.11b. The power spectral density of the IEEE 802.11b is considered in order to determine in-band interference power of the IEEE 802.11b to the IEEE 802.15.4. The simulation results by OPNET are shown to validate the numerical analysis.