Koexistence mobilních komunikačních systémů WLAN a Bluetooth

Abstract

Disertační práce se zabývá problematikou vzájemného rušení bezdrátových standardů WLAN a Bluetooth. Standard Bluetooth pracuje v bezlicenčním frekvenčním pásmu 2,402 - 2,480 GHz, které je také využíváno zástupcem sítí WLAN - standardem IEEE 802.11b/g (Wi-Fi). Jelikož je toto frekvenční pásmo bezlicenční, může být využíváno zároveň několika standardy i různými zdroji průmyslového rušení, díky čemuž může docházet k interferencím. V první části disertační práce je nejprve podán stručný přehled o využití frekvenčního pásma 2,402 - 2,480 GHz a o podmínkách pro provoz bezdrátových systémů v tomto pásmu. Dále jsou popsány fyzické vrstvy standardů Bluetooth a IEEE 802.11b/g a techniky používané pro předcházení kolizím. Hlavní část disertační práce je zaměřena na modelování vzájemného rušení na fyzických vrstvách standardů Bluetooth a IEEE 802.11b/g v prostředí Mathworks Matlab a jeho ověření v reálných podmínkách. Hlavním přínosem disertační práce je vytvoření nového modelu pro zkoumání koexistence standardů Bluetooth a Wi-Fi. Výsledky získané pomocí programu v prostředí Matlab Simulink byly ověřeny v reálných podmínkách pomocí moderního vektorového analyzátoru. Měřením byla ověřena také správnost použité metody a bezchybnost vytvořených modelů a výsledků simulací. Dosažené výsledky jsou prezentovány ve formě grafů a součástí jednotlivých kapitol jsou i závěrečná shrnutí. Odpovídající tabulky vypočtených a naměřených hodnot jsou dostupné na přiloženém CD.The dissertation thesis deals with a WLAN and Bluetooth systems coexistence. A Bluetooth standard works in an unlicensed frequency band 2,402 – 2,480 GHz. This frequency band is also used by an IEEE 802.11b/g standard (Wi-Fi) which is the most extended representative of WLAN networks. Because Bluetooth and Wi-Fi systems operate in the same frequency band, a mutual signal degradation may appear, when devices are collocated in the same area. In the first part of the dissertation thesis there is a brief summary of 2,402 - 2,480 GHz frequency band regulations and its usage. There are described physical layers of Bluetooth and IEEE 802.11b/g standards and techniques used for a collision avoidance. The main part of the dissertation thesis deals with a development of a new Matlab Simulink model for investigations of the Bluetooth and Wi-Fi standards coexistence. Physical layer models and results of the coexistence simulations are verified by a measurement in real conditions with a help of a modern vector signal analyzer. The results are presented in a graphical form and a brief summary is attached at the end of each chapter. Corresponding tables of simulated and measured values are available in the enclosed CD.