減少Wifi頻道和Zigbee頻道同頻干擾的方法

一、Zigbee聯(lián)盟推薦的信道有哪些？原因何在？

眾所周知，Wifi，Zigbee和Bluetooth使用2.4G頻段。當(dāng)這三種類型的設(shè)備在同一空間中進(jìn)行通信時(shí)，會(huì)受到相同頻率的恒定干擾。為了減少Wifi頻道和Zigbee頻道之間的同頻干擾問題，Zigbee聯(lián)盟建議使用11、14、15、19、20、24、25這些信道。

為什么這七個(gè)頻道？讓我們看一下Wifi信道和Zigbee信道的頻譜重疊。由于wi-fi通常為1、6和11，每個(gè)頻道的頻譜帶寬為22MHz，因此，與zigbee頻道的分布結(jié)合使用時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)頻道14和15恰好在wi-fi的頻道1和6之間渠道。通過這種方式，我們可以了解Zigbee聯(lián)盟推薦頻道的原因。

二、實(shí)際使用中的問題

以上分析的前提是基于Wifi信道的20Mhz帶寬分析，其中Wifi信道1和信道6之間存在恒定的頻譜間隙，因此對(duì)Zigbee信道14和15的干擾很小，在Wifi中通道6和Zigbee存在于通道11之間。另一方面，Zigbee通道24和25是Wifi11通道的補(bǔ)充。在美國，Wifi頻道僅為1-11，因此Zigbee頻道24和25幾乎不受Wifi干擾。如果我們國家的Wifi頻道為1-13，則為Wifi頻道。

當(dāng)前，大多數(shù)路徑使用802.11n技術(shù)，并使用HT40技術(shù)來提高頻譜利用率以提供速度。關(guān)于HT40技術(shù)，簡單地說，wifi相鄰信道用于將帶寬從20MHz擴(kuò)展到40Mhz，并且通過增加使用頻譜的寬度直接增加無線數(shù)據(jù)的傳輸速率。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于空間流，不僅吞吐量從72.2Mbps增加到144.4（即72.2*2）Mbps。在20Mhz帶寬上，保留了兩側(cè)的某些帶寬邊界，以減少相鄰信道中的干擾。

另一方面，40Mhz綁定技術(shù)允許將這些保留的帶寬用于從104到108的通信，并用72.2*2*108/104進(jìn)行校正，從而使吞吐量達(dá)到150Mbps。另外，通過使用MIMO技術(shù)，使用兩個(gè)天線時(shí)的速率提高到300Mbps。從中我們不難看出，當(dāng)使用40MHz帶寬時(shí)，Zigbee協(xié)議中使用的14、15、19和20個(gè)通道會(huì)受到影響。

如果配置40MHz帶寬，則某些路徑為正負(fù)配置。HT40將兩個(gè)相鄰的20MHz通道聚合在一起，形成一個(gè)40MHz通道，其中一個(gè)是主通道，另一個(gè)是輔助通道。主通道發(fā)送信標(biāo)消息和一些數(shù)據(jù)消息，而子通道發(fā)送其他消息。在將兩個(gè)相鄰信道的20MHz信道捆綁在一起的情況下，如果輔助20MHz帶寬的中心頻率低于主信道的中心頻率，則該信道頻率可以為正，否則，該信道頻率為負(fù)。802.11n/a_ht40plus代表40M頻帶中兩個(gè)信道的疊加，因?yàn)榇颂幍恼?fù)表示主信道。例如，當(dāng)前信道為149。為了適合40M頻帶，另一個(gè)信道需要重疊。149plus表示20MHz信道與中心頻率的頻帶組合149和20MHz信道，中心頻率為153。

三、針對(duì)智能家居的同頻道干擾解決方案

1.根據(jù)各國的wifi頻譜標(biāo)準(zhǔn)來不斷優(yōu)化zigbee推薦信道列表。如果是，如果某些國家/地區(qū)僅使用頻道0-11，則與wifi對(duì)應(yīng)的頻道12和13的頻率也可以包含在推薦頻道列表中。

2.雖然相同頻率的干擾程度與wifi信號(hào)的強(qiáng)度和距離有關(guān)，但在實(shí)際使用中，家庭wifi信號(hào)的強(qiáng)度通常最高，而產(chǎn)生的干擾也最大。因此，它用于感測家庭wifi信道以優(yōu)化相同的頻率干擾。例如，如果家庭Wi-Fi位于第一個(gè)信號(hào)中，則Zigbee信道可以在與第一個(gè)信道相對(duì)應(yīng)的頻譜上，但這對(duì)于別墅方案則另有不同，因?yàn)樗梢詼p少別墅周圍的wi-fi干擾。

感知wifi通道的方法有很多，它也可以是可以在手機(jī)上檢測到并分發(fā)到終端網(wǎng)關(guān)的wifi模塊。當(dāng)然，假定Wifi模塊支持監(jiān)視模式。目前，一些路徑選擇器具有所謂的智能頻道選擇功能，該功能用于感應(yīng)周圍Wifi的相同頻率干擾并更改Wifi頻道。

3.建議將5G用于2.4G和5G的WiFi。

4.具有波束成形的路徑可以減少干擾，因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)發(fā)射的無線電波具有方向性。
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