1.3 蓝牙无线干扰
如果2 种无线模块在同一系统或同一地点时,如:蓝牙无线和无线局域网共存时,干扰信号较强,甚至会出现丢失连接的情况。
蓝牙无线(bluetooth )采用跳频扩频(FrequencyhopPINgspread speCTRum),发射功率为1 mW,数据传输速率为1 Mb/s,传输距离为10 m。蓝牙无线和2.4 GHz 的无线局域网工作于同一个ISM(industrialscientifIC meDICal)频段,存在两者相互干扰的问题。
无线局域网采用的是直接序列扩频(d i r e c tsequence spread spectrum)技术。IEEE802.11b标准在2.4 GHz 以上的83.5 MHz 带宽中规定了可用信道,每信道带宽5 MHz,通常只用3 个互不重叠的信道。无线局域网数据传输速率可达11 Mb/s 以上,一般室内可传输距离为100 m[4]。
当无线局域网工作在11 Mb/s 的速率以下时,一个数据包需要约1 ms 时间在空中传播,采用单时隙的蓝牙连接每个数据包占625 s。所以在一次无线局域网数据传输期间,若有2 个蓝牙数据包传递,其中任何1个落在无线局域网占据的20MHz信道范围之内,就会导致无线局域网信号传输失败。
对蓝牙无线与802.11bWLAN 的相互干扰进行实际测量[5],发现相互干扰与距离有关。在同一个系统内两者近距离(小于2 m)工作时,相互干扰较严重,分组错误率(PACket error rate)达99%,系统吞吐量几乎为0。当两者的距离超过3 m时,干扰明显减少,分组错误率及系统吞吐量基本维持正常水平。
蓝牙无线的典型应用是采用蓝牙鼠标、键盘,在这种场合下用无线局域网的个人电脑,二者存在相互干扰问题。为了避免蓝牙传输干扰,可以根据现场情况动态选择信道,也可以通过改变无线局域网每一分组长度,减少数据包传输期间受干扰,减少数据重传的概率,提高干扰存在时的吞吐量。
1.4 同频干扰
周围环境对无线局域网也会产生窄带干扰和全波段干扰。窄带信号在不同输出功率、不同频谱的频率宽度等情形下,可能会间歇地打断发射的信号。
要避免窄带信号干扰,必须要找到原始干扰源,并移除这些干扰源,正确配置无线局域网设备的信道,有效地处理窄带干扰。全波段干扰是指在任何情况下,干扰覆盖整个使用的频率范围,如:老式微波炉等设备的使用。处理这种干扰较好的方法是,改变发射频率,如:将局域网发射频率从2.4 GHz 改为5.8 GHz,或采用扩频技术,或移除产生全波段干扰的设备,这样处理后能提供无线局域网较好的吞吐率和延迟特性。此外,当无线局域网设备发射信号时,还可能受到室内正在使用的同类设备邻近信道或相同信道的干扰,以及相邻小区间相邻频道的干扰。实践表明,使用非干扰频段时2 个AP 信号的吞吐量是使用有干扰频段吞吐量的2 倍。
2 抗干扰措施
系统增益G,信号所占用的频带宽度W 和信息本身实际所需的最小带宽Bmin 的关系是:
信息容量的香农(Shannon)公式为:
式中:C 为信道容量;PS PN 为信噪比。
式(9)表明,在给定信道容量C 即传输速率不变的条件下,频带宽度W 和信噪比PS PN 可以互换,即可通过增加频带宽度的方法,在较低的信噪比情况下传输信息,这表明宽带系统有较好的抗干扰性。
用信息带宽的100 倍,甚至1 000 倍以上的宽带信号来传输信息,能提高抗干扰能力。接收机采用频码序列进行相关检测,空中即使有同类信号进行干扰,如果不能检测出有用信号的码序列,干扰也不明显。
3 结语
除了要考虑以上几个方面的干扰因素外,还要针对覆盖设计、频率规划、容量规划、系统优化等问题进行深入的调研和勘查,在此基础上进行正确的选择和施工。