你的位置:

新闻中心

行业资讯

能量脉冲技术消除无线网络信号干扰

发布时间: 2018-11-09 点击量: 390
无线网络干扰严重 作为短距离无线技术的3大主角,蓝牙,Zigbee,WiFi自面世以来就备受器重,由于在技术、成本、能耗、简便性等多方面的优势,发展势头很快。 目前,WiFi已成为家庭和办公环境无线数据传输的生命线,几乎所有的智能手机、平板、PC都采用WiFi进行高速信息交互。蓝牙速率相对较慢,但能耗更低,通常用于连接用于连接个人周边的外围设备,比如无线耳机、打印机、扫描仪等。而Zigbee是一种发送和接受数据量少,能耗低、电池寿命长的协议,在家庭自动化、医疗保健以及其他行业设备中应用较广泛。 然而,蓝牙,Zigbee,WiFi都是采用2.4GHZ频段,因此3者之间的干扰也很严重。此外,不同标准制式的WiFi接入点过多过密,也容易相互产生干扰。这两个原因严重影响无线网络的网速及可靠稳定性。 能量脉冲技术消除无线网络信号干扰 不过好消息来了!密歇根大学科学教授 Kang Shin 和他的助手在去年7月推出了GapSense系统,通过让WiFi、蓝牙,Zigbee发送特殊的能量脉冲作为交通管制信号,避免无线设备信号传输冲突,克服同一频段内的信号干扰问题。Shin 表示,无论传送端与发射端采用哪种无线协议,都能解决传输信号干扰的问题。 为了有效避免冲突,蓝牙,Zigbee,WiFi等3个无线协议都采用了一种机制,实现在同一时刻只有一个信号在传输。但很不幸的是,这3种机制不尽相同,并且这3种技术也无法实现互通。 大致上,这3种技术遵循CSMA(载波侦听多路访问)的原理。CSMA是一种允许多个设备在同一信道发送信号的协议,其中的设备监听其它设备是否忙碌,只有在线路空闲时才发送。会出现的一种极端情况是,当碰撞达到16次以后,自动放弃发送。因此,CSMA无法从根本上避免干扰,这3种无线技术的干扰也经常发生。 尤其是WiFi与Zigbee的相互干扰更为严重。我们知道,Zigbee 的底层标准把2.4 GHz 的ISM频段划分为16 个信道,每个信道带宽为2 MHz。而WiFi 将该频段划分为11 个直扩信道,系统可选定其中任一信道进行通信,信道带宽为22 MHz,所以11 个信道有重叠,无重叠的信道最多只有3 个。显而易见,假定WiFi 系统工作在任一信道,则Zigbee 和其信道频率重叠的概率为1/4。当Zigbee 和WiFi 同时使用相同频段通信时,产生带内有色噪声干扰,导致传输分组冲突。 另外,WiFi与WiFi之间的干扰也非常严重。随着WiFi标准的发展,为了提高容量和传输速率,新的WiFi标准较上一代都采用更宽的信道。例如,当802.11b设备需要发送数据时,它会通知WiFi网络去分配带宽为10MHZ子信道。而此时,采用40MHZ子信道带宽的802.11n设备正好也有数据包发送,而此时它却不知道8.2.11b的设备有发送需求,此时,对80.2.11n设备而言,80.211b设备就成为了“隐藏终端”,因此两设备的数据包极容易相互冲突。 要想让这些不同的设备之间实现频谱的协调,Shin和他的研究团队设计了一种新的通信机制---GapSense技术。GapSense采用了一系列由空白间隔开的能量脉冲,通过监测2.4GHz频带上的脉冲能量、长短脉冲之间的差距来避免信号冲突。 新技术还能有效降低能耗 普及有望 据悉,GapSense使用的是虚拟载波检测(virtual carrier sensing)方式,以确定何时可进行清晰干净的信号传输,而不必考虑所采用的是哪一种通信协议,因此可以明显改善不同类型设备之间的干扰。例如在一个WiFi,蓝牙和ZigBee共存的无线办公网络环境,ZigBee和WiFi之间的冲突碰撞概率为45%,而采用GapSense技术后,经测试,碰撞减少了8%。同时,“隐藏终端”的问题也从40%减少到几乎为零。 此外,GapSense技术它将更快时脉速度的WiFi发射器以及传送唤醒信号的低速单元隔离开来,从而使其能赶上预期出现的资讯封包,而无需等候与监听信号,因此能耗也减少了44%。 GapSense技术的采用涉及网络设备及WiFi接入点的固件与驱动的更新,大多数的厂商目前还做不到这一点,因此,这项新技术可能不得不等待时机来普及。目前,密西根大学正在及寻求商业合作伙伴,助力将GapSense技术推向市场。 【编辑推荐】
-ZF-SGX

ZF-SGX

-ZF-IGX

ZF-IGX

-ZoneFree5234-CD

ZoneFree5234-CD

关闭
您问题已经收到,请耐心等待.我们将尽快回复您!

Company ©2015 北京亿波普天科技有限公司 版权所有 备案信息: 京ICP备14014977号-1亿波普天技术服务中心