本帖最后由 校园故事 于 2012-11-13 16:10 编辑
学校：西安电子科技大学
院系：机电工程学院
专业：控制工程
年纪：研二
Zigbee和Wi-Fi的干扰互存问题
在测试Zigbee无线传感器网络的定位功能时发现，当待定位的移动盲节点移动到实验室的无线路由附近时，定位软件中的盲节点标识符号直接“跑飞了”，就是表示此时接收的定位数据完全是错误的，而且这种错误是连续的，而不是偶然情况。当离开无线路由大概3m左右时，整个系统的定位功能又恢复正常。更换待定位的盲忙节点后同样的情况又发生了，很明显实验室的Wi-Fi无线路由和我们使用的Zigbee无线定位系统发生干扰了。
实验室中采用的无线路由是NETGEAR的WG102型号，其采用的Wi-Fi标准为IEEE 802.11b/g和Zigbee所遵循的IEEE 802.15.4标准一样属于2.4G的统一频段, 而ZigBee技术的抗干扰特性主要是指抗同频干扰，即来自相同频段的其他无线信号的干扰。
本系统采用改进信道算法的方式从而比较好的解决了这个问题。这种方式的基本思路是改变Zigbee的信道列表，让Zigbee无线传感器网路的协调器在开机建网时能选择位于Wi-Fi所工作的信道间距上的信道，以增大频偏这样就可以比较好的保证ZigBee和Wi-Fi系统的共存。
图1.1是Zigbee的信道列表，Zigbee的底层标准把2.4GHz的ISM频段划分为 16个信道,每个信道带宽为2 MHz。图1.2是Wi-Fi的信道列表，Wi-Fi将该频段划分为11个信道, 信道带宽为22MHz。所以Zigbee和WiFi有11个信道有重叠,无重叠的信道最多只有3个。显而易见，当Zigbee和Wi-F i同时使用相同频段通信时，将很容易产生干扰。如图1.1和图1.2所示，有4个IEEE 802.15.4信道(n=15,16,21,22)落在3个IEEE 802.11b信道的频带间距上，这些间距上的能量不为零，但是会比信道内的量低，将这些信道作为IEEE 802.15.4网络的工作信道可以将系统间干扰降至最小。本系统就是通过改变Zigbee协议栈中网络协调器的信道列表，即在信道列表中只保留15,16,21,22这四个信道，这样在协调上电准备建网时ZigBee设备都会先扫描一系列被列入信道列表中的信道，以便进行动态信道选择，这样就可以加强Zigbee网络和Wi-Fi的共存性能1。
图1.1 IEEE 802.11b信道选择
图1.2 IEEE 802.15.4信道选择
通过以上分析我们还可以发现，ZigBee信号带宽只有2MHz， 相对于Wi-Fi的22MHz带宽属于窄带干扰源。还有ZigBee设备天线的输出功率被限制在0dBm (1mW)， 相对于IEEE 802.11b的20dBm(100mW)相差甚远，不足以构成干扰威胁，因此在实际中可以发现Wi-Fi对Zigbee网络的干扰将远远大于后者对前者的干扰。 |
楼主
标题置顶
标题高亮
