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第 13卷第6期 上海大学学报 (自然科学版 ) Vol1‘3No.6
2007年 12月 JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE) Dec.21107
文章编号:1007-2861(2007)06-0657-06
一种极低功耗无线唤醒收发机设计
张雪凡, 沈明华
(上海大学通信与信息工程学院,上海200072)
摘要:在无线传感网中,接收机往往处于随时准备接收信息状态,因此节能是一个重要问题.该文提出一种降低功
耗的硬件结构和软件协议联合优化策略,分析了无线收发机节能的关键因素,提出一种简易实用的无线唤醒通信
协议,设计了一种低功耗无线收发机.实测结果表明,所设计的无线接收机功耗比传统设备降低10倍以上,达到了
实用要求.
关键词:无线传感网;无线唤醒;无线收发机
中图分类号:TN76 文献标识码 :A
nofUltra-Low Power Wake-on-RadioTransceiver
ZHANGXue-fan, SHENMing-hua
(SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)
Abstract:PowerconsumptionisaseriouschallengetodesignersofRFtransceiversforuseindistributed
wirelesssensornetworkssincethetransceivermustalwaysbepoweredonforpossibleincomingpackets.Inthis
paper,weproposetocombineoptimizationoftheintegratedtransceiverhardwareandthemediumaccess
controlprotocol.Byanalyzingkeyfactorsoflow-powerhardwarearchitectureandusingasimplifiedmedia
accesscontrolprotocolforwake-on-radio,alowpowerRFtransceiverisdesigned.Testresultsshowthatpower
consumptionoftheproposedRFtransceiverismorethan10timeslowerthanconventionalequipment,
satisfyingthepracticalrequirements.
Keywords:wirelesssensornetworks;wirelesswake-on-radio;RFtransceiver
在无线传感网设计中,无线收发机的节能是一 无线通信时,无线接收状态是能量的主要消耗
个非常关键的问题.无线节点的主要功耗来 自无线 因素,因为在低速率窄带无线通信网中,发送的信息
收发机,因为无线节点中的传感器可以用睡眠来降 较少,所以发送时间很短,而接收机必须随时准备接
低功耗,而无线收发机为保持通信必须不断地工作. 收可能的信息一个节点的理想状态应该是:当有信
无线收发机的功耗与电路的工艺、电路形式、调制方 息传送给这个节点时,该节点处于接收状态,当该节
式等都密切相关,文献 1〔〕详细讨论了这方面电路的 点有信息要发送时,该节点处于发送状态,在其他时
低功耗设计.要进一步减少功耗,只有通过减少无用 间该节点总是处于睡眠状态.而实际上,发射机并不
工作时间,优化操作过程,控制各功能块协调工作, 知道接收机何时是醒的.无线唤醒的概念就是为了
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