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ZigBee测试Q&A问答

一、ZigBee抗干扰特性主要有哪些?
  ZigBee抗干扰特性主要是抗同频干扰,即来自共用相同频段的其他技术的干扰。主要特性如下:
  1、空闲信道评估(Clear Channel Assessment,CCA):
判断信道是否空闲。IEEE 802.15.4 物理层在碰撞避免机制中提供CCA的能力,即如果
信道被其他设备占用,则允许传输退出而不必考虑采用该信道的通信协议。
现主要有3种空闲信道评估模式:(1)判断信道的信号能量,若信号能量低于某一个门限量,则认为信道空闲;(2)判断无线信道的特征,这个特征主要包括两方面,即扩频信号和载波频率;(3)综合前两种模式,同时检测信号强度和信号特征,给出信道空闲判断。
  2、动态信道选择:
  ZigBee 个人区域网(PAN)中的协调器(网络的中心节点,负责网络的组织和维护)。首先要扫描所有的信道,然后确认并加入一个合适的PAN(不需要创建一个新的PAN),减少同频段PAN的数量,降低潜在的干扰。如果干扰源出现在重叠的信道上,协调器上层的软件要应用信道算法选择一个新的信道。
  3、信道算法:
  在网络初始化或者响应中断时,ZigBee 设备都会先扫描一系列被列入信道表参数中的信道,以便进行动态信道选择,按照上述空闲信道来设置信道表参数,以便加强网络的共存性能。
在严重干扰期间,ZigBee不改变信道,而是依靠其低占空比、免冲突算法(每个设备在发送数据之前侦听信道)来减小由于传输冲突所造成的数据丢失。

  4、直序扩频技术(DSSS) 和频率快变FA:
  直接序列扩频技术具有一定的抗干扰效果(如下图所示),在其他条件相同情况下传输距离要大于跳频技术(发射功率为0dBm的情况下,Bluetooth有10m作用范围,而ZigBee在室内能达到30——50m作用范围)。所谓频率快变是改变频率、以避开一个已知干扰源或信号源的影响。


 
  由上图可见,ZigBee的误码率在信噪比为4dB的情况下可达10 -9 ,要达到同样误码率,Wi-Fi要达 10dB,蓝牙高达16dB, ZIGBEE的抗干扰性能明显高于Wi-Fi和蓝牙技术。
  5、应答重传和帧缓存:
  ZigBee的MAC层和应用层(APS部分)具有自动请求重传ARQ和帧缓存功能。当传送数据帧给设备时,如果接收设备处于忙或者休眠状态而不能接收该帧,那么网络的主协调设备就暂时缓存该帧,直到接收端接收该帧。
  虽然调制方式很简单,但ZigBee在2.4GHz ISM频段表现出了很好的抗干扰性能,非常适合于低功耗、低数据传输的应用场合。目前ZiBee产品在CE认证中主要采用的测试标准为EN300328、而在FCC中则主要采用Part 15C的测试要求。
  摩尔实验室(MORLAB)在ZigBee产品测试过程中积累了一定的经验,可完成ZigBee产品的各国认证也可帮助我们的客户完善其的ZigBee产品,使其在设计中就考虑到各国指标的相关限制要求。
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