Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 8 · RADIO ENGINEERING

The variable-duration impulsive noise modeling in IEEE 802.15.4-2020 standard radio communication systems

Y. Korchagin1, K.D. Titov1, Y. Petrov1

1 Voronezh State University, Voronezh, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.8.5 UDC 621.396.2 EDN VSTIXH

Abstract

The noise immunity of radio communication systems based on IEEE 802.15.4-2020 and IEEE 802.15.4z-2020 standards under interference effect of variable-duration impulse noise is investigated. The simulation model of a radio communication channel for estimation of the bit error rate for noise with different parameters is developed using the MATLAB. The estimates of the noise immunity for different standard modes taking into account the structure of transmitted data are obtained. The comparison between the characteristics of standard modes is performed. A developed model can be modified for estimation of the noise immunity under interference effect of others types of noise. The obtained results of noise immunity estimation can be used for development of perspective ultra-wideband radio communication systems and increasing the efficiency of existing radio communication systems.

  • noise immunity
  • ultra-wideband signal
  • Uwb
  • iEEE 802.15.4
  • impulse noise
  • Technical Information
  • bit error probability
  • bit error rate
Аннотация (на русском)

Моделирование процессов воздействия импульсных помех переменной длительности на систему связи стандарта IEEE 802.15.4-2020

Исследована помехоустойчивость систем связи, работающих в соответствии со стандартами IEEE 802.15.4-2020 и IEEE 802.15.4z-2020 при воздействии импульсных помех переменной длительности. Разработана имитационная модель в среде MATLAB для оценки вероятности битовой ошибки для различных параметров помехи. Выполнена оценка помехоустойчивости различных режимов работы стандарта с учётом структуры передаваемых данных. Проведено сравнение характеристик помехоустойчивости различных режимов работы. Разработанная модель может быть модифицирована для исследования воздействия других типов помех. Полученные результаты оценки помехоустойчивости могут быть использованы при разработке перспективных систем сверхширокополосной связи и повышения эффективности существующих систем.

For citation

Korchagin Y., Titov K.D., Petrov Y. The variable-duration impulsive noise modeling in IEEE 802.15.4-2020 standard radio communication systems // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.8.5

References

  1. Барабашов Б.Г., Анишин М.М. Широкополосные системы связи и сигналы: учебно-методическое пособие. Ростов-на-Дону, изд-во ЮФУ. 2008. 36 c.
  2. IEEE Standard for Low-Rate Wireless Networks (Revision of IEEE Std 802.15.4-2015). 2020. 510 p.
  3. DecaWave APR001 UWB Regulations, A Summary of Worldwide Telecommunications Regulations governing the use of Ultra-Wideband radio, Application Note v 1.2. 2015. 63 p.
  4. FCC APR001 UWB Regulations governing the use of Ultra-Wideband radio [web]. Searchable FCC ID Database: the information resource. Дата обращения: 06.05.2023. URL: https://www.fccid.io/blog/2018/05/06/ultra-wide-band-fcc-wireless-device-approval
  5. ETSI Regulations governing the use of Ultra-Wideband radio, Application Note v 1.1.1 [web]. ETSI the Standards people. Дата обращения: 06.05.2023. URL: https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102800_102899/10288702/01.01.01_60/ts_10288702v010101p.pdf
  6. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Петров Ю.Г. Исследование особенностей беспроводных персональных сетей передачи данных стандарта IEEE 802.15.4-2020. Теория и техника радиосвязи. 2022. № 3. С.30-44.
  7. IEEE Standard for Low-Rate Wireless Networks - Amendment 1: Enhanced Ultra Wideband (UWB) Physical Layers (PHYs) and Associated Ranging Techniques. 2020. 173 p.
  8. Корчагин Ю.Э., Титов К.Д., Петров Ю.Г. Имитационная модель канала связи стандарта IEEE 802.15.4z при наличии случайных искажений. Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций "РТ-2022": материалы 18-й Международной научно-технической конференции. Севастополь. 2022. С.62.
  9. Титов К.Д., Липатов А.О., Завалишина О.Н. Оценка помехоустойчивости системы связи стандарта IEEE 802.11n при воздействии помех с учётом структуры пакета передаваемых данных. Теория и техника радиосвязи. 2019. № 4. С.95-107.
  10. IEEE Standard for Information technology - Local and metropolitan area networks - Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput. 2009. 560 p.
  11. Титов К.Д., Петров Ю.Г., Головацкая Е.Э. Имитационная модель воздействия помех на беспроводной канал связи стандарта IEEE 802.15.3. Труды 64-й Всероссийской научной конференции МФТИ. Радиотехника и компьютерные технологии. Москва. 2021. С.104-106.
  12. IEEE Standard for High Data Rate Wireless Multi-Media Networks. 2016. 510 p.