[发明专利]交互式信道通信方法

说明书

本发明公开了一种交互式信道协调方法，其中，包括：Zigbee模块向WiFi模块发送带有数据优先级的信道请求；WiFi模块对比自身与Zigbee的数据优先级；如果Zigbee的数据优先级高，则WiFi模块缓冲延迟WiFi发射；缓冲延迟时间段中，Zigbee模块进行数据收发。本发明的在WiFi和Zigbee之间设计交互机制，协调WiFi和Zigbee信号收发，减少两种射频模块之间的信号干扰，减少重传次数，提高Zigbee接收灵敏度，降低数据丢包率，改善用户体验。

技术领域

本发明涉及一种通信方法，尤其涉及一种避免WiFi与Zigbee信道干扰的交互式信道协调通信方法。

背景技术

我国拥有超过4亿户家庭，智能家居行业的市场前景非常广阔，而且智能家居作为一个应用平台，可以衍生出无数的商业需求，有如PC及手机，市场潜力巨大。

目前市场上主流的智能家居协议有Zigbee、Z-Wave、Lora等等，其中Zigbee由于具有以下优点，得到越来越多的厂家支持：

1.低功耗：在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6-24个月，甚至更长。

2.低成本：专利免费，通过大幅简化协议降低了对通信控制器的要求，从而降低成本。

3.短时延：ZigBee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms。

4.高容量：ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构，一个主节点可管理254个子节点，最多可组成65000个节点的大网。

智能家居系统的核心设备是智能家居网关,智能家居网关通过智能家居协议(比如Zigbee)连接智能家居传感器，然后通过WiFi与控制终端连接，从而实现智能家居系统的信息采集、远程控制、集中管理等功能。在使用过程中，遇到的最大问题是WiFi 802.11b/g/n和Zigbee都工作在2.4G ISM频段，当两种射频在同时工作时，会相互干扰，降低产品射频性能。并且智能家居网关产品有以下趋势，倾向于增大WiFi功率，用来增加传输距离；视频传输增多，数据量增加导致WiFi信号占空比提高；产品体积越来越小。这些趋势使得干扰问题益发严重。

为了提高抗干扰性能，WiFi和Zigbee在各自不同的层面上设计有冲突检测和重传机制。现有的解决方案通常是非交互式的解决干扰方案，在低带宽、低功率、物理隔离性较好时，WiFi和Zigbee性能不会显著降低。具体实现方法有以下几种：

1.在频率上尽量分开

远离信道干扰小于相邻信道，相邻信道小于相同信道，相同信道干扰严重时会导致数据阻塞。WiFi AP建立和初始化信道时可以把WiFi信道和Zigbee信道尽量分开，达到减少干扰的目的。

2.让WiFi工作在20MHz带宽下

802.11n使用OFDM载波，可以工作在20MHz或者40MHz模式下，如果使用40M，相邻信道收到的干扰会比20M模式下高，在信道建立时，可以设置HT capabilities information，强制WiFi工作在20MHz模式。

3.增加天线隔离度

在相同强度信号源干扰的情况下，通过增加天线隔离度，可以降低干扰影响。可以通过两种方式增加天线隔离度

1)增加天线之间的距离

2)强化天线指向性

4.利用Zigbee重传机制

802.15.4规范规定了在MAC层进行重传的机制，为了更好的提高传输鲁棒性，可以在应用层增加重传机制。

5.关闭FEM LAN