802.11n与ZigBee共存:子载波置零多输入多输出物理层模型

摘要

针对802.11n与ZigBee共享ISM频段造成的WiFi与ZigBee信道重叠,进而导致网络间相互干扰使得网络性能下降,以及当前载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)可能导致的频谱资源利用率较低的问题,提出一个采用子载波置零技术的2×2非相干多输入多输出(MIMO)物理层模型.该模型中,为了避免共信道干扰,WiFi发送端在发送数据前首先对其当前使用的信道中可能存在的ZigBee信号进行检测,若检测到ZigBee信号则对已被占用的频谱对应的子载波置零,使用余下频谱不重叠子载波进行通信.接收端对发送端使用的子载波进行识别,并完成后续工作.通过使WiFi与ZigBee信号频谱分离来消除信号间干扰,解决两者共存问题,实现WiFi与ZigBee数据并行传输.在由GNURadio/USRP软件无线电设备和ZigBee节点搭建的实验床上进行的实验结果表明,采用子载波置零技术的2×2非相干MIMO可以获得全带宽发送状态下50％～70％的吞吐量,同时在数据并行传输过程中ZigBee的正确收包百分比达到90％以上.