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
2012, № 1 · RADIO ENGINEERING

Энергосберегающие режимы приемопередатчиков в сверхширокополосных сенсорных сетях

I.V. Andreev1, E.V. Efremova1, V.A. Lazarev1

1 Kotelnikov IRE RAS, Moscow, Russia
Full text (PDF) UDC 621.391, 621.396 EDN OXTCND

Abstract

In the paper power consumption of direct chaotic transceivers meant for using in wireless ultrawideband sensor networks is investigated. Some ways of energy saving to provide long autonomous operation period of the transmitters are proposed. For this aim different approaches are used: So we need to find the way to reduction of power consumption of our devices. For this aim several approaches are used: design solutions, using low consumption elements, communication protocol organization and using of sleep modes.

  • power consumption
  • energy saving
  • ultrawideband communication systems
  • ultrawideband sensor networks
Аннотация (на русском)

Энергосберегающие режимы приемопередатчиков в сверхширокополосных сенсорных сетях

В работе исследовано энергопотребление прямохаотических приемопередатчиков, предназначенных для использования в беспроводных сверхширокополосных сенсорных сетях. Предложены возможные пути снижения энергопотребления для обеспечения более продолжительной автономной работы. При этом используются различные подходы: конструктивные решения, позволяющие использовать малопотребляющие электронные компоненты, организация протоколов связи, снижающих нагрузку на устройства, введение спящих режимов.

For citation

Andreev I.V., Efremova E.V., Lazarev V.A. Энергосберегающие режимы приемопередатчиков в сверхширокополосных сенсорных сетях // Journal of Radio Electronics. – 2012. – No. 1.

References

  1. Revision of part 15th Commission's Rules Regarding Ultra-Wideband Transmission Systems, First Report and Order. ET Docket 98-153, FCC 02-48; April 22, 2002. Wash.: Federal Communications Commission (FCC), 2002. // [Электронный ресурс]. URL: <http://hraunfoss.fcc.gov/edocs_public/at-tachmatch/FCC-02-48A1.pdf>.
  2. 802.15.4a-2007. IEEE Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between systems - Local and metropolitan area networks - specific requirement. Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs). N.Y.: IEEE, 2007. // [Электронный ресурс]. URL: http://iee-explore.ieee.org/servlet/opac?punumber = 4299494.
  3. Win M.Z., Scholtz R.A. // IEEE Commun. Lett. 1998.V. 2. ‹ 2. P. 36.
  4. Kelly J. Time Domain's Proposal for UWB Multi-band Alternate PHY Layer for 802.15.3a., N.Y.: IEEE, 2003. // [Электронный ресурс]. URL: <http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2003/Mar03/03143r2P802-15_TG3a-TimeDomain-CFP-Presentation.ppt>
  5. A Tutorial on Ultra Wideband Technology. IEEE 802.15 Working Group, submission,Mar. 2000. N.Y.: IEEE, 2000. // [Электронный ресурс]. URL: http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2000/Mar00/00082r1P802-15_WG-UWB-Tutorial-1-Xtreme-Spectrum.pdf
  6. Дмитриев А.С., Кяргинский Б.Е., Максимов Н.А., Панас А.И., Старков С.О. "Перспективы создания прямохаотических систем связи в радио и СВЧ диапазонах", Радиотехника, 2000, № 3, с.9-20.
  7. А.С. Дмитриев, Б.Е. Кяргинский, А.И. Панас, С.О. Старков, "Прямохаотические схемы передачи информации в сверхвысокочастотном диапазоне", Радиотехника и электроника, 2001, Т. 46, № 2, 224-233.
  8. Multi-band OFDM Physical Layer Proposal. IEEE 802.15.3a Working Group submission, Jul. 2003. N.Y.:IEEE, 2003. // [Электронный ресурс]. URL: <http://www.ieee802.org/15/pub/2003/Jul03/03268r2P802-15_TG3a-Multi-band-CFP-Document.pdf>
  9. Lampe J. Introduction to Chirp Spread Spectrum (CSS) Technology. July, 2004. N.Y.: IEEE, 2004. // [Электронный ресурс]. URL: <http://grouper.ieee.org/groups/802/15/pub/2004/15-04-0353-00-004a-chirp-spread-spectrum-technology.ppt>
  10. Дмитриев А.С., Ефремова Е.В., Клецов А.В., Кузьмин Л.В., Лактюшкин А.М., Юркин В. Ю. "Сверхширокополосная беспроводная связь и сенсорные сети" // Радиотехника и электроника, 2008, т. 53, №10, с. 1278-1289.
  11. Yang Yu, Viktor K Prasanna, Bhaskar Krishnamachari, Information Processing And Routing In Wireless Sensor Networks, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2006, 204 c.
  12. G. Anastasi, M. Conti, M. Di Francesco, A. Passarella, Energy Conservation in Wireless Sensor Networks: a Survey <http://info.iet.unipi.it/~anastasi/papers/adhoc08.pdf>, Ad Hoc Networks, Vol. 7, N. 3, pp. 537-568, 2009.
  13. Mario Di Francesco, Giuseppe Anastasi, Marco Conti, Sajal K. Das, and Vincenzo Neri, Reliability and Energy-efficiency in IEEE 802.15.4/ZigBee Sensor Networks: An Adaptive and Cross-layer Approach. // IEEE Journal On Selected Areas In Communications, Vol. 29, No. 8, 2011.
  14. А.С. Дмитриев, Б.Е. Кяргинский, А.И. Панас, Д.Ю. Пузиков, С.О. Старков, "Эксперименты по сверхширокополосной прямохаотической передаче информации в сверхвысокочастотном диапазоне" // Радиотехника и электроника, 2002, т. 47, вып. 10, с. 1219-1228.
  15. Dmitriev A.S., Kyarginsky B.Ye., Panas A.I. et al. // Int. J. Bifurcation and Chaos. 2003. V. 13. № 6. P. 1495.
  16. Дмитриев А.С., Клецов А.В., Лактюшкин А.М., Панас А.И., Старков С.О. Сверхширокополосная беспроводная связь на основе динамического хаоса,/// Радиотехника и электроника, 2006, Т. 51, №10, с. 1193-1209.
  17. Дмитриев А.С., Клецов А.В., Лактюшкин А.М., Панас А.И., Старков С.О. "Сверхширокополосные коммуникационные системы на основе динамического хаоса". // Успехи современной радиоэлектроники, 2008, №1, с. 4-16.
  18. Дмитриев А.С., Клецов А.В., Лактюшкин А.М., Панас А.И., Синякин В.Ю. "Технологическая платформа для создания приемопередатчиков на основе хаотических сигналов". // Успехи современной радиоэлектроники, 2008, №1, с. 77-83.
  19. ATMEGA168: 8-bit Microcontroller with 8K Bytes In-System Programmable Flash. [Электронный ресурс]. URL: <http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/A/T/M/E/ATMEGA168.shtml>
  20. MAX II Device Handbook. // [Электронный ресурс]. URL: <http://www.altera.com/lite-rature/hb/max2/max2_mii5v1.pdf>
  21. TLV5301: 4.5ns Rail-to-Rail, High-Speed Comparator in Microsize Packages. // [Электронный ресурс]. URL: <http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tlv3501.html>
  22. AD5300: 2.7 V to 5.5 V, 140 μA, Rail-to-Rail Output 8-Bit DAC in a SOT // [Электронный ресурс]. URL: <http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD5300.pdf>
  23. ADP3303: High Accuracy anyCAP 200 mA Low Dropout Linear Regulator. // [Электронный ресурс]. URL: <http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADP3303.pdf>
  24. MAX V Device Handbook. // [Электронный ресурс]. URL: http://www.altera.com/literature/hb/max-v/max5_handbook.pdf