0 导言
继无线局域网（WLAN）和无线城域网（WMAN）之后，便携式技能产品的开展和运用需求的迅速添加，促进了新的无线个人局域网（WPAN）的诞生，使无线接入的产业链愈加完善。
Zigbee 是新近推出的一个低数据率的无线通讯技能。它具有复杂度低、本钱很少、功耗很小的特色，首要适用于自动操控、长途监控等范畴。Zigbee 联盟在拟定Zigbee 规范时，选用了IEEE802.15.4 作为其物理层和媒体接入层规范。依据IEEE802.15.4 规范的Zigbee 通讯模块，可嵌入到各种设备傍边，本钱将有望操控在1.5 美元到2.5 美元之间，有着广泛的运用远景。据美国In-STat/MDR猜测，2008 年出货量将超越1.5 亿个。
依据IEEE802.11b规范的Wi-Fi 是当今无线局域网的干流技能，而跟着低速率运用市场需求的不断添加，Zigbee 和Wi-Fi 体系同处的可能性越来越大。但因为两者都首要作业在2.4 GHz 的ISM 频段，它们不可防止地会发生互相搅扰，可见Zigbee 和Wi-Fi 之间的共存是一个亟需处理的问题。目前国内还没有相关的研讨文献，文章下面开始剖析了Zigbee 对Wi-Fi 的搅扰状况，并提出了共存的处理办法。
1 Zigbee 和Wi-Fi 的首要特性比较
低速率、低功耗的Zigbee 有着特定的运用空间，是Wi-Fi的有用弥补，两者的首要功能参数如表1 所示。
表1 Zigbee 和Wi-Fi 的首要特性
2 搅扰剖析
2.1 布景
Zigbee 作业在工业科学医疗（ISM）频段，界说了两个物理层，即2.4 GHz频段和868/915MHz 频段物理层，而868MHz 和915 MHz 的ISM 频段分别只在欧洲和北美有，所以其首要作业于全球规模内免许可证的2.4 GHz 的ISM 频段。必定会与作业在该频段的Wi-Fi 发生互相搅扰。
Zigbee 的底层规范把2.4 GHz 的ISM频段划分为16 个信道，每个信道带宽为2 MHz,如图1 所示。Wi-Fi 将该频段划分为11 个直扩信道，体系可选定其间任一信道进行通讯，信道带宽为22 MHz,所以11 个信道有堆叠，无堆叠的信道最多只要3 个，如图2 和图3 所示。清楚明了，假定Wi-Fi 体系作业在任一信道，则Zigbee 和其信道频率堆叠的概率为1/4.当Zigbee 和Wi-Fi 一起运用相同频段通讯时，发生带内有色噪声搅扰，导致传输分组抵触。
2.2 Zigbee 对Wi-Fi 的搅扰剖析
本节将剖析在频偏为零的同信道条件下Zigbee 对Wi-Fi的搅扰。假定一室内环境下的Zigbee 和Wi-Fi 设备节点如图4 散布。每个Zigbee 节点呈独立一致性均匀散布，其处于活动状况的概率为P[A ],散布密度为D.假定有个Zigbee 节点会发生对STA 有用的搅扰，则分组抵触概率P[C]为m2:
本文室内途径损耗选用对数间隔模型：
其间：n- – 依赖于周围环境，Xo- – 零均值的高斯散布随机变量，d0- – 近地参阅间隔。
依据文献[5]和[6],关于一个半径为R 的掩盖区，假定STA的SIR 的阈值为γ （假如Zigbee 节点要对STA 发生有用的搅扰，使其SIR 有必要小于γ ），则有用搅扰区域的百分比为U（γ ）（即关于STA的SIR低于γ的区域百分比），假如在半径规模内导致SIR低于阈值的概率为P[SIRγ] ,则：
则对数正态散布变量SIR 的均值为：
其方差为δ。
针对上述模型做定性剖析，因为Zigbee 底层协议IEEE802.15.4 中有着特别的睡觉机制，节点处于活动状况的概率一般小于1 %[4],γ可取为10dBm[7],AP 和Zigbee 的传输功率分别为14 dBm 和0 dBm。
依据文献[6],分组出错率的希望E[PER]=P[C] ,分组抵触概率越大，相应的分组出错率也越大。从图5 能够看出，随AP和STA 的间隔d以及δ的增大，体系的功能越差。
3 共存问题处理
共存一般能够为不同无线体系完成同处而不明显互相影响功能。相似IEEE802.15.2 规则的，共存计划在此也可分为协作办法和非协作办法两种[8].
关于协作办法，体系间能够进行信息交流然后能削减互相之间的搅扰。关于非协作办法，两个体系不能够进行信息交流，只要监测到搅扰存在时才做调整削减搅扰程度。它们都有各自的运用规模，其间，协作办法最首要运用于同一设备中存在Zigbee 和Wi-Fi 两种设备的状况。在实践运用环境中，将会有许多Zigbee 和Wi-Fi 设备一起存在，且存在于不同设备中，这就需求非协作办法减小搅扰。
3.1 协作办法
在此办法下咱们可选用时序操控，在MAC层参加一个中心操控器，监控Zigbee 和Wi-Fi 的事务散布，并答应它们的信息进行交互，任一设备需求传输数据时先向中心操控器请求时隙，操控器依据特定算法统一分配时隙，并将分配状况反馈给请求设备。这样，就能够对分组的事务做出合理精确的组织，每一时刻只要一种设备作业，然后防止两种设备的搅扰。
因为Zigbee 支撑休眠形式，在大部分时刻处于非作业状况，能够减小操控器履行的复杂度。
3.2 非协作办法。
3.2.1 自适应调整分组巨细
清楚明了，分组越长，互相搅扰的可能性就越大。经过削减互相的分组巨细，在必定规模内能够减小遭到搅扰的可能性。可是分组长度太小，则发送相同数据所需次数添加，也就相应添加了报头开支的总量，而且，Zigbee 和Wi-Fi 的下面MAC 层都选用了ACK 机制，这也导致了承认开支的添加，全体的体系功能就会有必定程度的下降。
3.2.2 动态信道分配
在无线局域网中，防止搅扰的最佳办法便是尽量挑选不被其它设备占用的信道。在设备作业时，能够对ISM 频段进行扫描，依据详细的判别规范动态挑选最佳的传输信道，防止占用同一信道，减小搅扰。
3.2.3 功率操控
信噪比越高，分组丢掉率也就越高。能够考虑下降无线体系发射功率来削弱互相搅扰，有用进步无线通讯体系吞吐量。Zigbee 和Wi-Fi 都归于近间隔通讯，选用功率操控技能也是战胜互相搅扰的有用手法之一。
4 结束语
Zigbee 和Wi-Fi 两种无线通讯技能的运用满意了人们日子的不同需求，但互相间的搅扰按捺了两种设备的一起运用的开展空间，操控搅扰有着重要的含义。跟着共存处理办法的提出，信任不久的将来，人们能够自在一起享受两种无线技能带来的便当。
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