Physical Layer Design of High-Performance Wireless Transmission for Critical Control Applications

Michele Luvisotto; Zhibo Pang; Dacfey Dzung; Ming Zhan; Xiaolin Jiang

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Physical Layer Design of High-Performance Wireless Transmission for Critical Control Applications

机译：关键控制应用中高性能无线传输的物理层设计

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The next generations of industrial control systems will require high-performance wireless networks (named WirelessHP) able to provide extremely low latency, ultrahigh reliability, and high data rates. The current strategy toward the realization of industrial wireless networks relies on adopting the bottom layers of general purpose wireless standards and customizing only the upper layers. In this paper, a new bottom-up approach is proposed through the realization of a WirelessHP physical layer specifically targeted at reducing the communication latency through the minimization of packet transmission time. Theoretical analysis shows that the proposed design allows a substantial reduction in packet transmission time, down to 1 μs, with respect to the general purpose IEEE 802.11 physical layer. The design is validated by an experimental demonstrator, which shows that reliable communications up to 20 m range can be established with the proposed physical layer.

机译：下一代工业控制系统将需要能够提供极低的延迟，超高的可靠性和高数据速率的高性能无线网络（称为WirelessHP）。当前实现工业无线网络的策略依赖于采用通用无线标准的底层，并且仅定制高层。在本文中，通过实现WirelessHP物理层，提出了一种新的自下而上的方法，该物理层旨在通过最小化数据包传输时间来减少通信等待时间。理论分析表明，相对于通用IEEE 802.11物理层，所提出的设计可以大幅度减少数据包传输时间，低至1μs。实验演示者验证了该设计，结果表明，所建议的物理层可以建立长达20 m的可靠通信。

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来源
《Industrial Informatics, IEEE Transactions on》 |2017年第6期|2844-2854|共11页
作者
Michele Luvisotto; Zhibo Pang; Dacfey Dzung; Ming Zhan; Xiaolin Jiang;
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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
IEEE 802.11 Standard; OFDM; Wireless networks; Physical layer;

机译：IEEE 802.11标准;OFDM;无线网络;物理层;

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