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RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 1
Radio Cognitivo em Sistemas ISM de 2,4 GHz
Juergen Rochol (juergen@inf.ufrgs.br )
Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS
Instituto de Informática
Grupo de Comunicação de Dados
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 2
Radio Cognitivo em Sistemas ISM de 2,4 GHz
AGENDA
1. As Faixas ISM em UHF e SHF
2. Principais Sistemas que disputam espectro nas faixas de ISM: WLAN, WPAN e WSN (Wireless Sensor Networks).
3. Técnicas de Transmissão na faixa de ISM de 2,4 GHz: DSSS, FHSS e OFDM
4. Canalização de WLAN (Wi-Fi) (IEEE 802.11b, g) na faixa de 2,4 GHz
5. Canalização da WPAN tipo IEEE 802.15.1 (Bluetooth) na faixa ISM de 2,4 GHz
6. Canalização do BLE (Bluetooth Low Energy) na faixa ISM de 2,4 GHz
7. Canalização do ZigBee (IEEE 802.15.4) na faixa ISM de 2,4 GHz
8. Sensoriamento Espectral na faixa ISM de 2,4GHz
9. Exemplo de aplicação: FHA (Frequency Hopping Adaptative)
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 3
26 MHz
125 MHz
WLAN (IEEE 802.11a)
83,5 MHz
928 MHz
902 MHz
2,4000 GHz
2,4835 GHz
5,725 GHz
5,850 GHz
WPAN ZigBee
WLAN (IEEE 802.11b e g)
WPAN
Faixa de SHF Faixa de UHF
1. As Faixas de ISM em UHF e SHF
Canais WLAN IEEE 802.11a U-NII
(Unlicensed National Information Infrastructure)
Caracteristicas da Faixa ISM de 2,4 GHz
• Freqüências limites: 2,4000 GHz a 2,4835 GHz
• Banda Total disponível: BT = 83,5 MHZ
• Propagação típica na faixa: LOS e NLOS
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As Faixas ISM no Espectro de Freqüências definidas pelo ITU-R
Bandas ISM Faixa do espectro de RF
(Confira também figura 2.1) Limite inferior Limite superior
Largura de banda
6,765 6,795 MHz 30 kHz
13,563 MHz 13,567 MHz 4 kHz HF - High Frequency
(3 MHz a 30 MHz)
26,957 MHz 27,283 MHz 326 kHz
VHF (Very High Frequency) (30 MHz a 300 MHz)
40, 660 MHz 40,700 MHz 40 kHz
902 MHz 928 MHz 26 MHz UHF (Ultra High Frequency)
(300 MHz a 3 GHz) 2,400 GHz 2,500 GHz* 100 MHz*
5,725 GHz 5,875 GHz 150 MHz** SHF (Superl High Frequency)
(3 GHz a 30 GHz) 24,000 GHz 24,250 GHz 250 MHz
61,00 GHz 61,50 GHz 500 MHz
122,0 GHz 123,0 GHz 1 GHz EHF (ExtremlyHigh Frequency)
(30 GHz a 300 GHz)
244,0 GHz 246,0 GHz 2 GHz
Faixas ISM atualmente utilizadas pelas WLANs e WPANs * Faixa ISM do FCC, possui limite superior em 2,4835 GHz e portanto, uma largura de banda de 83,5 MHz ** Faixa prevista somente pela FCC, não prevista pela ANATEL (2005)
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 5
2. Principais sistemas que disputam espectro nas faixas de ISM
• WLANs como IEEE 802.11 (Wi-Fi)
• WPANs como: Bluetooth, BLE (Bluetooth Low Energy), ZigBee, Wireless Sensor Networks, UWB (Ultra Wide Band)
• Telefones sem fio
• Fornos de microondas (domésticos e industriais)
• Rádio Controle
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WPAN Interconexão de
dispositivos eletrônicos
RSSF Redes de
Sensores sem Fio
Bluetooth
(IEEE 802.15.1)
IrDA
Infrared Data Association
BLE (Bluetooth Low Energy)
(IEEE 802.15.1 V.4)
UWB (Ultra Wide Band) IEEE 802.15.4a
RSFAC Redes sem Fio para Aquisição de dados
e Controle
ZigBee IEEE 802.15.4
WBA Wireless Building Automation
]
WHA Wireless Home Automatin
Wireless HART Controle de processos
WBAN Wireless Body Área Networks
Wireless Healthcare Networks
Wireless Body Área Network
Telemonitoring System for Healthcare
Wireless biomedical sensor networks
Redes sem Fio de Área pessoal - WPAN
WPAN Wireless Personal
Área Networks
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 7
3. Técnicas de Transmissão na faixa ISM de 2,4 GHzDSSS, FHSS e OFDM
Sinal original
Sinal direct sequence
transmitido
Amplitude
a) Espalhamento do sinal
Freqüência
Amplitude
Bit 0 Bit 1
b) Seqüência de Barker
Tempo
10110111000 01001000111
• Na técnica de transmissão DS-SS, cada tempo de bit é dividido em n subintervalos denominados chips. • Para transmitir 1 bit, uma estação deve enviar uma seqüência de chips, isto é, representa-se cada bit segundo uma seqüência pseudo-randômica de símbolos binários.• Para enviar o bit 0, utiliza-se o complemento desta seqüência. • O espalhamento do espectro do sinal ocorre de fato, pois, para uma transmissão de 1 Mbit/s, tem-se o envio de 11 Mchip/s
Técnica DSSS
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Espalhamento Espectral por Seqüência Direta
Técnica de transmissão DSSS
Espectro do sinal de informação NRZ
Espectro após espalhamento DS-SS
1/Te -1/Te 1/Tb -1/Tb
Legenda: Tb : tempo de um bit Te : tempo de um chip 1/Tb = : Taxa de bit [bit/s] 1/Te = Taxa de espalhamento [chip/s] Be : Banda de espalhamento fb : Banda do sinal de informação
Be
fb
Ganho de Processamento )/(
)/(
sbitTaxa
schTaxaG
No. de chips/bit No. Sequencias No. de Sistemas
11 1 1 15 2 2 31 6 6
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 9
Processo de Espalhamento Espectral
O processo de espalhamento espectral da informação (transmissor) e o subseqüente processo de recuperação da informação (receptor)
C
B
A
Exclusiv OR
Fluxo de informação
Portadora Digital ou Sequencia PN
Fluxo Digital modulado
C = A B
C
B
A Exclusiv
OR Fluxo de informação
Portadora Digital ou Sequencia PN
Fluxo Digital modulado
A = C B
Processo de Espalhamento Espectral do sinal de Informação
Processo de Recuperação do sinal de informação
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 10
0 1 0 1 1 0 0 1 0
0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1
0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1
Recepção
A Dados de Entrada
B Fluxo de bits
pseudo aleatório
C = AB Sinal
Transmitido
C Fluxo
recebido
B Fluxo de bits
pseudo aleatório
CB = A Dados Saída
0 1 0 1 1 0 0 1 0
Transmissão
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 11
Receptoror DS-SS
D(t) x C(t) x Cos t D(t) x Cos t
Informação D(t)
Código PN Local C(t)
Cos t
Correlacionador
Modulador Digital
Portadora de RF
Modulador de RF (PSK)
Transmissor DS-SS
D(t) x C(t) x Cos t
D(t) x C(t)
Antena
Informação D(t)
Código PN Local C(t)
Bipolar NRZ
Cos t
Portadora Digital
Versão de um Sistema DSSS para múltiplos usuários é conhecido como CDMA
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
Canais RF
Time Slots
Colisão
Sequencia 1 Sequencia 2
Técnica de Transmissão FHSS
(Frequency Hopping Spread Spectrum)
O padrão 802.11 define:79 canais
22 padrões de salto
Tempo de permanência máxima por canal; 400ms.
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Comparativo entre DSSS e FHSS
DSSS FHSS
Tempo de latência baixo Tempo de latência alto
Ganho de processamento -> melhor SNR Sem Ganho de processamento
Sincronização rápida do rádio Sincronização mais lenta do rádio
Sem tempo de permanência (dwell time) Tempo de permanência nos canais: 400ms
Vazão total maior Vazão total menor
Vencedor
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 14
Transmissão OFDM
Características do OFDM IEEE 802.11a e g em 5GHz
e 2,4 GHz respectivamente e canais de 20 MHz
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
Sub portadora
central nula
Sub portadora
piloto
Sub portadora
piloto
Sub portadora
piloto
Sub portadora
piloto
1- Total de sub-portadoras: 52 2- Total de sub-portadoras Piloto: 4 3- Total de sub-portadoras de Dados 48 4- Espaçamento entre sub-portadoras: 312,5 KHz
5- Largura nominal de um canal: 20 MHz 6- Largura de banda ocupada: 16,25 MHz 7- Taxa em baud por sub-portadora: 250 Kbaud 8- Taxa total canal: 12 Mbaud
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 15
Resumo das Características de Transmissão de sistemas WLAN E WPAN na faixa ISM de 2,4 GHz
Tipo Rede
Padrão Faixa de frequencia
Técnica Transm.
Banda
utilizada
Canais (DSSS) Subcanais (FHSS)
Subportadoras (OFDM)
Modulação de canal
Taxa transmissão
IEEE 802.11 2,4 GHz FHSS DSSS
83,5 MHz 22 MHz
79 subcanais de 1 MHz 3 canais
GFSK DBPSK
1 e 2 Mbit/s
IEEE 802.11 a 5,x GHz OFDM 20 MHz 52 subportadoras. QAM-n 54 Mbit/s
IEEE 802.11 b 2,4 GHz DSSS 22 MHz 3 canais QAM-n 5,5 e 11 Mbit/s
IEEE 802.11 g WiFi 2,4 GHz OFDM 20 MHz 52 subportadoras. QAM-n 54 Mbit/s
WLAN
IEEE 802.11 n 2,4 GHz OFDM 20/40 MHz 56/114 subportadoras QAM-n 4 x 150 Mbit/s
IEEE 802.15.1 Bluetooth
2,4 GHz FHSS 83,5 MHz 79 subcanais de 1 MHz GFSK 720 kbit/s
IEEE 802.15.1 V.4 (BLE)
2,4 GHz FHSS 83,5 MHz 40 subcanais de 2 MHz GFSK <0,3 Mbit/s
IEEE 802.15.4
ZigBee
868 MHz Eur.
915 MHz USA
2,4 GHz USA
DSSS (G=15)
DSSS (G=15)
DSSS (G=8)
0,6 MHz
2 MHz
3 Mhz
1 canal
10 canais
16 canais
BFSK
BFSK Offset-QPSK
20 kbit/s
40 kbit/s
250 kbit/s
WPAN
IEEE 802.15.3 UWB
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 16
Tipos de modulação utilizados em canais na faixa ISM de 2,4 GHz
Tipo de Modulações em WPAN e WLAN
BFSK Binary FSK ZigBee
GFSK Gaussian Binary FSK Bluetooth e BLE
DBPSK Diferential Binary PSK WLAN IEEE 802.11
QPSK Quaternary PSK ZigBee
QAM n Quadrature Amplitude Modulation de ordem n WLAN IEEE 802.11a e g (OFDM)
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0 1 0 1 1 0
0 1 0 1 1 0
0 1 0 1 1 0
Filtro Gaussiano (B.T)=0,5)
tempo
Tb
Tb
Tb
(a) Sinal NRZ polar (b) Sinal modulante
(d) Sinal modulado GFSK
Amplitude
Amplitude
Amplitude
Tb
Erro de cruzamento de zero (jitter)
fmax=fc+f
fmin=fc-f
Amplitude Cruzamento de
zero ideal
(c) Padrão olho do sinal modulante
tempo
tempo
tempo
A modulação GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) (a) Sinal banda base NRZ polar do fluxo de bits (b) Sinal banda base na saída do filtro Gaussiano – sinal modulante (c) Padrão Olho do sinal modulante(d) Sinal modulado GFSK
Modulação GFSK
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 18
- Até 14 canais de 22 MHz de largura de banda cada- 3 canais sem sobreposição de banda (canais 1, 6, 11 USA e 1, 7, 13 EU)- Taxa máxima de 11 Mbit/s por canal
- Uma vazão total de 33 Mbit/s no mesmo espaço físico, mas com 3 pontos de acesso distintos e 3 cartões de rádio diferentes.
Banda ISM 2,4 GHz (Bt=83.5 MHz)
2,400 2,410 2,420 2,430 2,440 2,450 2,460 2,470 2,480 2,485GHz
2,401GHz fc: 2,412 GHz 2,423 GHz
B: 22 MHz
Canal 1 - IEEE 802.11b
Utilização da Banda ISM em 2,4 GHz pelo IEEE 802.11 b
Banda total ISM em 2,4 GHz Bt=83,5 MHz (2400 MHz a 2483,5 MHz)
Canalização em WLAN tipo IEEE 802.11b
14 canais sobrepostos com largura de 22 MHz Utilização simultânea canais 1, 6 e 11 (americano)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Numeração Canais
IEEE 802.11b ((Wi-Fi)
4. Canalização de WLAN (Wi-Fi) (IEEE 802.11b, g) na faixa de 2,4 GHz
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 19
Canal 6 IEEE 802.11
Canal 1 IEEE 802.11
Canal 11 IEEE 802.11
3 MHz
Canal 23 - Bluetooth IEEE 802.15.1
1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 79 No. canal
2,400 2,410 2,420 2,430 2,440 2,450 2,460 2,470 2,480 2,485 GHz
2423,5 MHz fc: 2424 MHz 2424,5 MHz
B: 1 MHz
Numeração Canais IEEE 802.15.1
(Bluetooth)
1,5 MHz
Utilização da Banda ISM em 2,4 GHz pelo IEEE 802.15.1
Banda total ISM em 2,4 GHz Bt=83,5 MHz (2400 MHz a 2483,5 MHz) Canalização IEEE 802.15.1 B=79 MHz (79 canais de 1 MHz de largura) Banda de guarda inferior 1,5 MHz Banda de guarda superior 3,0 MHz
Canal 79 Canal 1
Banda efetiva IEEE 802.15.1: B=79 MHz
Banda total ISM 2,4 GHz (Bt=83.5 MHz)
5. Canalização da WPAN IEEE 802.15.1 (Bluetooth) na faixa ISM de 2,4 GHz
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 20
Classes de potência e alcances em Bluetooth.
Máxima potência de saída
Alcances indoor Alcances no espaço livre
Classe 1 100 mW ou 20 dBm 42 m 300 m Classe 2 2,5 mW ou 4 dBm 16 m 50 m Classe 3 1 mW ou 0 dBm 10 m 30 m
As classes 1 e 2 do Bluetooth core podem ser muito poluidoras na faixa de 2,4 GHz
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 21
Parâmetros do canal físico (canal de RF) do Bluetooth (IEEE 802.15.1)
Produto banda por tempo de bit do filtro (B.Tb) B.Tb = 0,5
Jitter no cruzamento zero do sinal modulante (j) j Tb/8 = 0,125 μs
Tipo de modulação GFSK (Gaussian shaped binary FSK)
Índice de modulação () do FSK 0,28 0,35
Desvio de freqüência (f) do FSK 140 kHz f 175 kHz
Freqüência central dos canais de RF fc = 2402 + k [MHz] com k=0, 1,...,78
Numeração dos canais (M) M=k+1 com k=0, 1,...,78
Classe 1: 100 mW (20 dBm), alcance 42m
Classe 2: 2,5 mW (4 dBm), alcance 16m
Potência máxima
Classe 3: 1 mW (0 dBm), alcance 10m
Duração de um time slot 625 μs
Tempo de chaveamento entre frequências 220 μs
Taxa de transferência efetiva máxima skbitR máximaefetiva /2,723
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 22
Versões do Bluetooth e taxas de dados associadas
Versão Bluetooth
Ano de Lançamento
Taxa transmissão Mbit/s
Taxa transferência
Mbit/s
Observação
Core V1.1 Fevereiro 2001 1 0,7
Core V1.2 Novembro 2003 1 0,7
Core V2.0 + EDR Novembro 2004 1 a 3 0,7 a 2,1
Core V2.1 + EDR Julho 2007 1 a 3 0,7 a 2,1
Core V3.0 + HS Abril 2009 24 Mbit/s - Canal Wi Fi
Core V4.0 (BLE) Junho 2010 Wibree ou Bluetooth Low Energy (BLE)
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 23
Comparativo entre o Bluetooth Classico e o Bluetooth Low Energy
Parâmetro Bluetooth clássico Bluetooth Low Energy (BLE)
Banda de Frequencia 2400 a 2483,5 MHz 2400 a 2483,5 MHz
Técnica de Espalhamento spectral Frequency Hopping Frequency Hopping
Técnica de modulação GFSK GFSK
Índice de modulação 0,35 0,5
Total de canais 79 40
Largura de banda de canal 1 MHz 2 MHz
Taxa de transmissão de dados 1 a 3 Mbit/s 1 Mbit/s
Taxa de informação 0,7 a 2,1 Mbit/s < 0,3 Mbit/s
Nodos por escravo ativo 7 Sem limite
Robustez de chave de segurança 56 a 128 bits 128 bits AES
Serviço de voz Possível Não
Consumo de Energia 1 0,1 a 0,05 vezes menor
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 24
Wi-Fi Canal 6 Wi-Fi Canal 11 Wi-Fi Canal 1 2,5 MHz
Canal 5 - Bluetooth IEEE 802.15.1
2,400 2,410 2,420 2,430 2,440 2,450 2,460 2,470 2,480 2,485 GHz
2413 MHz fc: 2414 MHz 2415 MHz
B: 2 MHz
1 MHz
Utilização da Banda ISM em 2,4 GHz pelo IEEE 802.15.1
Banda total ISM em 2,4 GHz Bt=83,5 MHz (2400 MHz a 2483,5 MHz) Canalização IEEE 802.15.1 B=80 MHz (40 canais de 2 MHz de largura) Canais de anúncio [37, 38, 39] Conjuntomin de Canais usáveis com WiFi [9, 10, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36] Banda de guarda inferior 1 MHz Banda de guarda superior 2,5 MHz
Banda efetiva IEEE 802.15.1: B=80 MHz
Banda total ISM 2,4 GHz (Bt=83.5 MHz)
37 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 38 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 39
6. Canalização do BLE (Bluetooth Low Energy) na faixa ISM de 2,4 GHz
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 25
5 MHz
Banda ISM 2,4 GHz (Bt=83.5 MHz)
2,400 2,410 2,420 2,430 2,440 2,450 2,460 2,470 2,480 2,485GHz
3 MHz
7. Canalização do ZigBee (IEEE 802.15.4) na faixa ISM de 2,4 GHz
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Numeração Canais IEEE 802.15.4 (Zig Bee)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
902 906 908 910 912 914 916 918 920 922 924 928
3 MHz
Banda ISM 902 MHz (Bt=26 MHz)
Canalização do ZigBee na faixa ISM de 902 MHz
868,0 868,6
ZigBee: 1 canal ISM de 868 MHz
0,6 MHz
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 26
8. Sensoreamento Espectral na faixa de ISM de 2,4GHz
1. Sensoriamento espectral na faixa de ISM de 2,4 GHz corresponde a uma largura de banda de 83,5 MHz
2. A decisão sobre espectro (ou canais) disponível para operar um determinado sistema deve ser rápida e periodicamente atualizada (adaptativo).
3. A técnica de SS mais uitilizada é a de energia (RSSI*), já que não existe o conceito de usuário primário e secundário na banda ISM de 2,4 GHz
4. Com transmissão FHSS o sensoriamento deve resultar num conjunto de canais possíveis de utilização. Este número deve ser re-avaliado periodicamente e é utilizado pelo algoritmo de FHA (Frequency Hopping Adaptative)
5. Em DSSS e OFDM é importante o canal de operação a ser definido. Deve ser tal que apresente o mínimo de interferência e deve ser reavaliado periodicamente.
* Received Signal Strength Indicator
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 27
Possíveis estratégias para as métricas de SS na faixa ISM de 2,4 GHz para WPANs e WLANs
Para rádios de WLANS tipo 802.11, com DSSS ou OFDM, o SS mais efetivo e rápido é em relação à ocupação (energia) dos canais 1, 6 e 11, simultaneamente e feito periodicamente, para definir o canal a ser ocupado.
Para evitar interferência de WLANs em WPAN Bluetooth (ou BLE) com FHSS,, estas devem fazer SS periódico dos canais de WLAN e a partir disso inferir periodicamente o numero de subcanais livres na faixa ISM.
Redes WPAN do tipo Zigbee com FHSS, não interferem entre si e sofrem pouca interferência devido a co-redes WPANs Bluetooth. Devem evitar os sub-canais que estão dentro dos espectros de canais WLANs ocupados.
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 28
Fatores de performance a serem considerados em SS na faixa ISM de 2,4 GHz
• Precisão na detecção da ocupação de um canal (energia).
• SS deve atuar de preferência sobre toda a faixa de ISM de 2,4 GHz
• Baixa ter complexidade computacional e custo baixo.
• Consumo de energia baixo
• Tempo de resposta da função de SS deve ser baixo
• O SS deve ser feito periodicamente e por demanda (Taxa de erro elevada)
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 29
Dikmese, S., Renfors, M. Optimized FFT and Filter Bank based Spectrum Sensing for Bluetooth Signal, 2012 IEEE Wireless Communication and Networking Conference: PHY and Fundamentals.
AFB: Analisys Filter Bank
Analise de espectro em subbandas baseado em detecção de energia para sinais de Bluetooth (Tempo de SS deve ser menor que tempo de salto)
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 30
Fluxograma de um algoritmo de FHA (Frequency Hopping Adaptive) para BLE supondo ativos três canais de WiFi (1, 6, 11) na banda de ISM de 2,4 GHz.
Ver slide 21
Canal usável Canal não
usável
fn: canal atual
37mod)(1 iff nn
]8,..,2,1,0[][
9mod)(
1
kcomff
fkFazendo
kn
n
37mod)(1 iff nn
Canal usável Canal não usável fn
Salta para fn+1
fn+1
Canal não usável
fn+1
Definições
fn : Número do canal atual. Total de 40 canais possíveis numerados de 0 a 39 Total de 37 possíveis canais de dados: (0, 1,.., 36) Total de 3 canais de anuncio (37, 38, 39) Conjuntomin de canais de dados usáveis com WiFi [fi] = [9, 10, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36] i : numero aleatório escolhido no intervalo [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
fn= fn+1 fn= fn+1
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 31
Exemplo de Aplicação
Um sistema BLE utiliza o seguinte conjunto de canais utilizáveis [9, 10, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36] e se encontra em um dado momento em fn=5 e realiza um salto baseado em i=7 e após em i=3. Supondo que o sistema utiliza o algoritmo FHA do slide 24. Quais os dois próximos canais a serem ocupados pelo sistema.
Temos que;
37mod)(1 iff nn = 1237mod)75(1 nf
Como o canal 12 não é usável então deverá ser re-mapeado em um canal utilizável procedendo como a seguir
Como fn=5, pela expressão do algoritmo tem-se que 59mod)5( k
O canal a ser ocupado será o canal correspondente à k=5 que corresponde à posição seis do conjunto de canais utilizáveis, ou seja, o canal 33.
O próximo salto será obtido pela expressão:
3637mod3637mod)333(37mod)(1 iff nn
Como o canal 36 é usável então o sistema saltará nele
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 32
- Woodings, R. W. , Gerrior, M, Avoiding Interference in the 2,4 GHz ISM Band, 2006, disponível em:
http://www.eetimes.design/microvave-rf-design/4012556/
Estratégia de SS seqüencial para Bluetooth com Técnica de transmissão FHSS. Vantagem; é mais preciso e confiável, porém mais custoso
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 33
- Rele, K. et ali. A Two-tiered Cognitive Radio System for Interference Identification in 2,4 GHz ISM Band. IEEE CCNC 2010, Proceedings, 2010.
RC na faixa de ISM de 2,4 GHz 34
Referencias
- Dikmese S. and Renfors, M. Optimized FET and Filter Bank based Spectrum sensing for Bluetooth Signal. IEEE
2012 Wireless Communications and Networking Conference. P.792-797. - Lee S. H., Lee Y. H. Adaptative Frequency Hopping for Bluetooth Robust to WLAN Interference. IEEE
Communications Letter, Vol. 13, N.9 September 2009. - Hanna, S. A., Sydor, J. Spectrum metrics for 2,4 GHz ISM Band Cognitive Radio Applications, IEEE 22nd
International Symposium on Personal , Indoor and Mobile Radio Communications, 2011, p. 2344-2348 - Mander, J. S., Picopoulos, R., Todd, C. Evaluating the Adaptative Frequency Hopping Mechanism to enable
Bluetooth – WLAN Coexistence. University College London, 2010. - Mahalin, N. H. et ali. 2,4 GHz ISM Band Congestion : WLAN and WPAN Performance Analysis. Telematic
Research Group (TRG), Faculty of Electrical Engineering, University Teknologi Malaysia. - Matinmiko, M., et ali. Cooperative Spectrum Occupancy Measurements in the 2,4 GHz ISM Band. VTT
Technical Research Centre of Finland, 2100. - Glisic, S. et ali. Advanced Frequency Hopping Modulation for Spread Spectrum WLAN. IEEE Journal on
Selected Areas in Communication, Vol. 18, No. 1, January 2000. - Rele, K. et alii. A Two-tiered Cognitive Radio System for Interference Identification in 2,4 GHz ISM Band.
IEEE CCNC 2010, Proceedings, 2010. - Golmie, N. Interference in the 2,4 GHz ISM Band: Challenges and Solutions. National Institute of Standard and
Technology, Gaithersburg, Maryland 20899.