基于發射功率自適應調節的無線通信網抗擾研究

陳　煥,汪正祥,傅忠云

(1.上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海　200093;2.上海工業自動化儀表研究院,上?！?00233;3.南京航空航天大學 金城學院,江蘇 南京　211156)

基于發射功率自適應調節的無線通信網抗擾研究

陳煥1,2,汪正祥1,傅忠云3

(1.上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海200093;2.上海工業自動化儀表研究院,上海200233;3.南京航空航天大學 金城學院,江蘇 南京211156)

摘要為解決智能樓宇中ZigBee網絡與WiFi網絡之間的干擾問題,通過采用TI公司的CC2530芯片,設計了一種發射功率自適應調節的無線傳感器網絡節點。文中主要采用試驗的方法對不同環境下的ZigBee節點之間通信的可靠性進行測試,得出通信距離、誤包率和接收信號強度指示RSSI之間的關系。利用RSSI作為通信評價因子,根據實際應用環境的變化,自適應地改變ZigBee通信節點的發射功率。經實驗測試,只需RSSI值>-51 dBm,便可保證干擾環境下的誤包率接近為0。

關鍵詞ZigBee網絡;WiFi網絡;發射功率;RSSI

Anti-interference of Wireless Communication Networks Basedon Adaptive Adjustment of Transmitting Power

CHEN Huan1,2,WANG Zhengxiang1,FU Zhongyun3

(1.School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,

Shanghai 200093,China;2.SIPAI,Shanghai 200233,China;3.Jincheng College,Nanjing University of

Aeronautics and Astronautics,Nanjing 211156,China)

AbstractA wireless data transmission module using CC2530 from Texas Instruments is introduced for wireless communication network nodes based on adaptive adjustment of transmitting power to solve the interference between ZigBee network and WiFi network in the intelligent building.In this paper,the reliability testing based on testing methods is applied in ZigBee nodes in the different environments.The relationship of the communication distance,packet loss rate and RSSI (received signal strength indication) are analyzed.RSSI is used to evaluate the reliability of communication according to the practical application of changes in the environment.ZigBee nodes based on RSSI can adaptively change the transmitting power.The test shows that a RSSI greater than -51 dBm suffices to offer a packet error rate of nearly zero.

KeywordsZigBee network;WiFi network;transmitting power;RSSI

隨著基于IEEE 802.15.4 的ZigBee技術的廣泛應用[1],將ZigBee技術用于智能樓宇是一項新的技術典范。但由于ZigBee技術工作頻段在免執照頻段,其頻段還有其他無線技術使用,干擾問題隨之而來。

另一方面,WiFi技術已成為日常生活中不可或缺的一部分。由ZigBee通信節點構成的智能樓宇網絡中,WiFi的調度成為了一個問題。潛在的原因是由于ZigBee與WiFi使用相同的ISM頻段,同時ZigBee網絡的發射功率和帶寬均比WiFi網絡的發射功率和帶寬要小[2]。除了WiFi技術,還有其他的無線技術也工作在ISM頻段。由于WiFi高的發射功率、數據傳輸率和帶寬,WiFi成為了對其它系統干擾的主要來源[3-4]。