Düşük hızlı kablosuz kişisel alan ağlarında gürültülü sinyallere yönelik adaptif yapıda haberleşme

Kablosuz Kişisel Alan Ağları (PAN, Personal Area Networks), bilgisayarlar, telefonlar ve endüstriyel cihazlar arasında veri iletişiminde kullanılan bilgisayar ağlarıdır. Bu ağlar kısa iletişim mesafelerinde, düşük veri hızlarında, düşük güçte radyo sinyalleriyle çalışırlar.Kablosuz ağlarda iletilen verilerin alıcıya minimum hata ile ulaşması önemlidir. Birim zamanda hatasız olarak gönderilen/alınan veri miktarı kablosuz haberleşmede önemli bir ölçüt olan `veri aktarım oranını` ifade eder. Veri aktarım oranı iletilen veriler içerisinde bozulan veri miktarı ile doğrudan ilişkilidir. Verideki bozulma oranı ise `bit hata oranı` olarak isimlendirilen parametreye bağlıdır. Bit hata oranı gönderilen/alınan paketin yapısına bağlı olarak değişkenlik gösterir. Bit hata oranının haberleşmedeki olumsuz etkilerinin azaltılması paket yapısının nasıl düzenleneceği önemlidir.IEEE 802.15.4 protokolü Kablosuz Kişisel Alan Ağları'nda için yaygın olarak kullanılan bir standarttır. Standart, fiziksel katman (PHY) ve ortam erişim kontrolü (MAC) alt katmanı olarak adlandırılan iki OSI katmanını tanımlar. IEEE 802.15.4 PHY katmanı 250 Kb/s hızında O-QPSK (Ötelemeli – Dördün Faz Kaymalı Anahtarlama) tekniğini kullanarak veri aktarımı yapar. Fiziksel katmandaki her paket dört bitlik veri sembollerine ayrıştırılır ve her sembol otuz iki bitlik sözde rasgele gürültü dizisine (PN Chip Sequence) çevrilir.Bu tezde farklı kablosuz kanal türleri için birim zamanda maksimum veri iletimini gerçekleştirebilecek en iyi veri dizilerin bulunması amaçlanmıştır. Bunu gerçekleştirmek için adaptif bir veri dizisi üretme mekanizması önerilmiştir. IEEE 802.15.4 protokolünün mevcut ve önerilen PN dizilişleri ile MAC performans analizleri yapılmıştır. Önerinin başarısı, karşılaştırmalı performans sonuçlarını gösteren tablolar ve grafiklerle açıklanmıştır. Wireless Personal Area Networks (WPANs) are computer networks used for data transmission among devices such as computers, telephones and industrial devices. These networks are operated in short ranges using low date rates and low-power radio signals. In wireless networks, it is importat to deliver data to the receiver with minimal error. It is referred as `data transfer rate` that gives amount of data transmitted/received without error in a time unit, which is an important measure in wireless communications. Data transfer rate is directly related to the amount of corrupted data in the transmitted data. The corruption on the data is dependent on the parameter of `bit error rate`. Bit error rate of sent/received packets varies depending on data format. It is important to decrease negative effects of bit error rate in communications, and decide how to organize the format of the frame.Wireless Personal Area Networks for the IEEE 802.15.4 protocol is a used standard. IEEE 802.15.4 protocol defines two OSI layers called as Physical (PHY) layer and Media Access Control (MAC) layer. IEEE 802.15.4 PHY layer transfers data at 250 Kb/s using O-QPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying) modulation technique. Each packet is spitted into symbols including four data bits, and each of these symbols translated to thirty two bits Pseudo Noise(PN) chip sequences.In this thesis, it is aimed to find the best data chip sequences to obtain maximum data transfer in a time unit for different wireless channell types. To accomplish this, an adaptive data sequence generator mechanism is proposed. Performance analyses of IEEE 802.15.4 protocol with traditional and proposed PN sequences are made. The success of the proposal is illustarated in tables and graphs showing comparative performance results. 160