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  • Zigbee和wifi信道设置避免同频干扰

    万次阅读 2018-06-12 23:05:15
    一、Zigbee联盟推荐的信道 ...为了降低Wifi信道与Zigbee信道的同频干扰问题,Zigbee联盟在《Zigbee Home Automation Public Application Profile》中推荐使用11,14,15,19,20,24,25这七个信道。...

    一、Zigbee联盟推荐的信道

          我们知道Wifi、Zigbee和蓝牙都是使用2.4G频段,那么这三种设备类别在同一空间通讯的话,会存在一定的同频干扰。为了降低Wifi信道与Zigbee信道的同频干扰问题,Zigbee联盟在《Zigbee Home Automation Public Application Profile》中推荐使用11,14,15,19,20,24,25这七个信道。

         为什么是这七个信道呢?我们来看一下Wifi信道的频谱与Zigbee信道频谱的重叠就知道了。Wifi常用是1,6,11,每个信道是22MHz的频谱带宽,那么对照zigbee信道的分布,可以发现14,15信道正好在Wifi信道的1,6信道的中间。这样就可以理解zigbee联盟推荐的信道的理由了。

    二、现实使用中的问题

         以上分析的前提是基于Wifi信道采用20Mhz带宽的分析,Wifi信道1和信道6之间会有一定的频谱空隙,这样zigbee信道的14,15所受干扰较小,同理Wifi信道6和信道11之间,zigbee的19,20信道所受干扰较小。而Zigbee信道24,25是在Wifi 11信道之外,对于美国来说,Wifi信道只有1-11,那么zigbee信道24,25所受Wifi干扰也小,而我们国家Wifi信道是1-13,如果Wifi信道设置在12,13,那么zigbee的24,25信道也将受到同频干扰。

          目前大部分的路由器都使用802.11n技术,为了提供速度,使用了HT40技术来拓展频谱利用率。对于HT40技术,简单的讲就是将wifi相邻信道合并使用,即将频带宽度从20MHz扩展到40Mhz,通过提高所用频谱的宽度,直接提高无线数据的传输速率。需要注意的是:对于一条空间流,并不是仅仅将吞吐从72.2Mbps提高到144.4(即72.2*2)Mbps。对于20Mhz频宽,为了减少相邻信道的干扰,在其两侧预留了一小部分的带宽边界。而通过40Mhz绑定技术,这些预留的带宽也被用来通讯,可以将子载体从104提高到108,按照72.2*2*108/104进行计算,所得到的吞吐能力达到了150Mbps。再加上使用MIMO技术,采用2根天线的时候速率就提升到300Mbps了。从这里可以看到,如果使用40MHz带宽,那么Zigbee协议中使用的14,15,19,20信道就会受到影响。  
           在配置40MHz频率带宽时,有些路由器会有Plus和minus的配置。HT40将两个相邻的20MHz信道捆绑在一起形成一个40MHz的信道,一个是主,一个是辅。主信道发送beacon报文和部分数据报文,辅信道发送其它报文。若捆绑两个相邻信道的20MHz信道时,辅助20Mhz带宽的中心频率低于主信道的中心频率,则为plus,反之则为minus。这里的plus和minus都是针对主信道说的,所以802.11n/a_ht40plus代表40M频宽时的2个信道叠加向上加的叠加,例如当前信道是149,配成40M频宽需要叠加另外一个信道,就是149 153两个信道组成的40MHz频宽,149plus表示40MHz信道是由中心频率149所在的20MHz信道,加上中心频率153所在的20MHz信道捆绑结合,802.11n/a_ht40minus代表信道叠加时是向下减的叠加,例如配了这个,信道161,就等于是161 157组成了40M频宽的新信道。

    三、智能家居同频干扰解决方案

    1、根据每个国家wifi频谱标准不同,优化zigbee推荐信道列表。如有些国家只使用0-11信道,则可以将wifi对应的12、13信道频率也列入推荐信道列表;

    2、同频干扰的程度与wifi信号的强度和距离有关系,而在实际使用中,一般自己家庭的wifi信号强度最大,产生的干扰也最大,因此感知家庭wifi信道有利于优化同频干扰。例如家庭Wifi处在1信号,那么zigbee的信道可以在11信道对应的频谱上;这个对于别墅的方案来说独具价值,别墅周围的Wifi干扰较少。感知wifi信道的方式很多,可以通过手机端检测后下发到终端;也可以通过网关的Wifi模组来完成,当然前提是Wifi模组要支持Monitor模式。现在有些路由器有所谓的智能信道选择的功能,就是通过感知周围Wifi同频干扰然后更改wifi信道的。

    3、具有2.4G和5G的wifi建议使用5G;

    4、具有波束赋形的路由器可以降低干扰,因为其数据传输的无线波具有方向性。

     

         

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  • 蓝牙2.4GHz 与 WiFi 2.4GHz 5GHz无线信道频率划分总结

    万次阅读 多人点赞 2020-04-14 07:55:45
    0.前言 信道也称作通道(Channel)、频段,是以无线信号(电磁波)作为传输载体的数据信号传送通道。...1.蓝牙2.4GHz无线信道频率划分 1.1 BLE4.0 的体系结构 蓝牙低功耗包含三个部分:控制器、主机...

    0.前言

              信道也称作通道(Channel)、频段,是以无线信号(电磁波)作为传输载体的数据信号传送通道。无线网络(路由器、AP热点、电脑无线网卡)可在多个信道上运行。在无线信号覆盖范围内的各种无线网络设备应该尽量使用不同的信道,以避免信号之间的干扰。

    1.蓝牙2.4GHz无线信道频率划分

       1.1 BLE4.0 的体系结构

       蓝牙低功耗包含三个部分:控制器、主机和应用程序。

    1.2 物理层(Physical Layer)

    ●调制方式: GFSK, 高斯频移键控。

    (1)工作在2.4GHz ISM频段。频率范围: 2.400-2.4835 GHz

    (2)ISM频段: (Industrial Scientific Medical Band)主要是开放给工业、科学和医用3个主要机构使用的频段。

    (3)ISM频段属于无许可(Free License)频段。2.4G ISM频段是唯一一个在所有国家都无需授权的频段,只需要遵守-定的发射功率即可。我们熟知的无线局域网、蓝牙、ZigBee等无线网络,均可工作在2.4GHz ISM频段上。

    (4)2.4G被划分为40个RF信道(f=2402+k*2 MHz, k=0, ... ,39), 信道间隔2MHz,其中:

    ●广播信道:3个,固定。

    ●数据信道: 37个,自适应跳频。

    ●无线速率: 1Mbps、 2Mbps.

     

          广播信道:37 3839,对应的中心频率是2402MHz2426MHz2480MHz。广播信道之间至少相差24MHz每次广播,都会在3个信道上将广播数据发送一次,这能有效地避免干扰,即使一个信道存在干扰,另外的信道也可以很好地工作,而三个信道同时被干扰的情况极少。

    为什么广播信道是3个,而不是更多?

              广播信道越多,各个信道同时受到干扰的几率越小,抗干扰性越强。但是广播信道越多,发射数据占用的时间就越长,功耗也就越高。所以,在综合考虑抗干扰性和功耗的情况下,SIG将广播设定为3个。

    2.WiFi 2.4GHz无线信道频率划分

               目前主流的2.4GHz无线WIFI网络设备不管是802.11b/g还是802.11b/g/n 一般都支持13个信道。它们的中心频率虽然不同,但是因为都占据一定的频率范围,所以会有一些相互重叠的情况。

     

    2.4GHz(=2400MHz)频带的信道划分。实际一共有14个信道(下面的图中画出了第14信道),但第14信道一般不用。

     

             每个信道的有效宽度是 20MHz,另外还有2MHz的强制隔离频带(类似于公路上的隔离带)。即,对于中心频率为 2412 MHz 的1信道,其频率范围为 2401~2423MHz

          除 1、6、11 三个一组互不干扰的信道外,还有 2、7、123、8、134、9、14 三组互不干扰的信道。

    3.WiFi 5GHz无线信道频率划分

                IEEE 802.11a规范为UNII1频段指定了四个信道,为UNII2频段指定了四个信道,并且UNII3波段的四个通道。这些信道间隔为20兆赫,被认为是非干扰的;

                 然而,它们在频谱上确实有轻微的重叠。可以在相邻的小区覆盖,但如果可能,建议将相邻小区信道至少分隔1个信道。

    下图显示了802.11a频段的信道方案。

     

     

    下表列出了北美的5GHzWiFi频率分配情况。

     

    4.总结

         本文对蓝牙、WiFi的信道做了一次整理归纳。在无线信号覆盖范围内的各种无线网络设备应该尽量使用不同的信道,以避免信号之间的干扰。

         SmartRadio是一套全面而高效的解决方案,通过一系列创新技术针对Wi-Fi全系列应用场景做了深度优化,特别是在高密、快速漫游、混合多业务等场景下可以明显提升Wi-Fi网络资源利用效率,为用户提供卓越网络体验。

       关于SmartRadio技术以后再讲。

          另外,关于无线通信的技术,CISCO 的网站上有一份非常详细的介绍(英文

     

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  • Zigbee 的2.4GHz频段是非常拥挤的,非常容易受到干扰,比如WIFI蓝牙等,但15、16、21、22 这几个信道是不会受到干扰的。今天正好遇到了,做下标记。
        Zigbee 的2.4GHz频段是非常拥挤的,非常容易受到干扰,比如WIFI、蓝牙等,但15、16、21、22 这几个信道是不会受到干扰的。今天正好遇到了,做下标记。
    
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  • 解决蓝牙WiFi冲突问题

    千次阅读 2020-07-30 21:08:33
    蓝牙和Wi-Fi信号两者主要都是使用2.4GHz频段,导致同时开启时,蓝牙的数据吞吐量会急剧下降,配对设备困难,Wi-Fi间歇性中断,网络受到限制。目前基本没什么办法可以根治这个问题,但可以...方法2:更换Wi-Fi信道 以TP

    蓝牙和Wi-Fi信号两者主要都是使用2.4GHz频段,导致同时开启时,蓝牙的数据吞吐量会急剧下降,配对设备困难,Wi-Fi间歇性中断,网络受到限制。目前基本没什么办法可以根治这个问题,但可以用下面的方案临时解决一些问题。

    提供了4种方法,可以参考下:

    方法1:连接至5GHz无线网络

    既然知道了问题出在频段冲突上,那么可以考虑购买一个双频(2.4GHz + 5GHz)路由器,并连接至5GHz的Wi-Fi网络。该方法可以彻底解决干扰问题。总之别和蓝牙设备用同一频段。

    方法2:更换Wi-Fi信道

    以TP-Link路由器为例,登录路由器Web管理页,在无线设置->基本设置中找到信道选项,将其改为1、6、11中的任何一个。这些为2.4GHz的不重叠传输信道,相较于其他信道更稳定一些。

    方法3:开启网卡蓝牙共存功能

    在近几年生产的无线网卡中,都支持蓝牙共存功能,方法是在网络适配器属性的高级选项卡中,找到Bluetooth Collaboration或Bluetooth Coexistence Mode(名称可能有所不同),将其设为启用(Enable)。Windows会自动重新连接Wi-Fi,干扰蓝牙的情况也会有所缓解。

    方法4:远离干扰源

    将蓝牙终端与路由器、微波炉、无绳电话机等使用2.4GHz频段的设备隔开使用。

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  • Zigbee 的2.4GHz频段是非常拥挤的,非常容易受到干扰,比如WIFI蓝牙等,但15、16、21、22 这几个信道是不会受到干扰的。今天正好遇到了,做下标记。
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空空如也

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