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[導讀] 一、ZigBee抗干擾特性主要有哪些?   ZigBee抗干擾特性主要是抗同頻干擾,即來自共用相同頻段的其他技術的干擾。主要特性如下:   1、空閑信道評估(Clear Channel Assessment,CCA): 判斷信

一、ZigBee抗干擾特性主要有哪些?

  ZigBee抗干擾特性主要是抗同頻干擾,即來自共用相同頻段的其他技術的干擾。主要特性如下:
  1、空閑信道評估(Clear Channel Assessment,CCA):
判斷信道是否空閑。IEEE 802.15.4 物理層在碰撞避免機制中提供CCA的能力,即如果
信道被其他設備占用,則允許傳輸退出而不必考慮采用該信道的通信協(xié)議。
現(xiàn)主要有3種空閑信道評估模式:(1)判斷信道的信號能量,若信號能量低于某一個門限量,則認為信道空閑;(2)判斷無線信道的特征,這個特征主要包括兩方面,即擴頻信號和載波頻率;(3)綜合前兩種模式,同時檢測信號強度和信號特征,給出信道空閑判斷。
  2、動態(tài)信道選擇:
  ZigBee 個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)中的協(xié)調器(網(wǎng)絡的中心節(jié)點,負責網(wǎng)絡的組織和維護)。首先要掃描所有的信道,然后確認并加入一個合適的PAN(不需要創(chuàng)建一個新的PAN),減少同頻段PAN的數(shù)量,降低潛在的干擾。如果干擾源出現(xiàn)在重疊的信道上,協(xié)調器上層的軟件要應用信道算法選擇一個新的信道。
  3、信道算法:
  在網(wǎng)絡初始化或者響應中斷時,ZigBee 設備都會先掃描一系列被列入信道表參數(shù)中的信道,以便進行動態(tài)信道選擇,按照上述空閑信道來設置信道表參數(shù),以便加強網(wǎng)絡的共存性能。
在嚴重干擾期間,ZigBee不改變信道,而是依靠其低占空比、免沖突算法(每個設備在發(fā)送數(shù)據(jù)之前偵聽信道)來減小由于傳輸沖突所造成的數(shù)據(jù)丟失。

  4、直序擴頻技術(DSSS) 和頻率快變FA:
  直接序列擴頻技術具有一定的抗干擾效果(如下圖所示),在其他條件相同情況下傳輸距離要大于跳頻技術(發(fā)射功率為0dBm的情況下,Bluetooth有10m作用范圍,而ZigBee在室內能達到30——50m作用范圍)。所謂頻率快變是改變頻率、以避開一個已知干擾源或信號源的影響。



  由上圖可見,ZigBee的誤碼率在信噪比為4dB的情況下可達10 -9 ,要達到同樣誤碼率,Wi-Fi要達 10dB,藍牙高達16dB, ZIGBEE的抗干擾性能明顯高于Wi-Fi和藍牙技術。
  5、應答重傳和幀緩存:
  ZigBee的MAC層和應用層(APS部分)具有自動請求重傳ARQ和幀緩存功能。當傳送數(shù)據(jù)幀給設備時,如果接收設備處于忙或者休眠狀態(tài)而不能接收該幀,那么網(wǎng)絡的主協(xié)調設備就暫時緩存該幀,直到接收端接收該幀。
  雖然調制方式很簡單,但ZigBee在2.4GHz ISM頻段表現(xiàn)出了很好的抗干擾性能,非常適合于低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽脠龊?。目前ZiBee產(chǎn)品在CE認證中主要采用的測試標準為EN300328、而在FCC中則主要采用Part 15C的測試要求。

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