如何避免2.4GHz ISM频段下各种无线设备的干扰

频段(全球)中的 DSSS 无线电信号。在 2.4GHz ISM 频段中定义了 16 个通道，每通道宽 3MHz，通道中心间隔为 5MHz，使相邻信道间留有 2MHz 的频率间隔。

ZigBee 使用 11 码片 PN 码，每 4个信号位编码为一个符号，最大数据速率为 128 Kbps。物理层和 MAC 层由 IEEE 802.15.4 工作组定义，与IEEE 802.11b 标准共享相同的设计特点。
2.4 GHz 无绳电话

2.4 GHz 无绳电话在北美日益流行，其不使用标准网络技术。有的无绳电话使用DSSS，但大多数使用 FHSS。使用 DSSS 和其他固定通道算法的无绳电话通常在电话上有一个"通道"按钮，使用户能手动改变通道。而使用 FHSS 的电话则没有"通道"按钮，因为这种电话经常会改变通道。大多数 2.4 GHz 无绳电话都使用带宽为5～10 MHz的通道。 (52RD.com)

避免冲突的技术

除了解每项技术的工作原理外，了解上述技术在同构及异构环境下的相互作用也很重要。

Wi-Fi的免冲突算法在发射前会侦听"安静"的通道，这样多个 Wi-Fi 客户端能有效地与单一 Wi-Fi 接入点通信。如果 Wi-Fi 通道噪声很大，则Wi-Fi 设备在再次聆听该通道前进行随机退避。如果通道噪声仍然较大，那么会重复此过程直至通道安静为止。一旦通道安静下来，Wi-Fi设备将开始发射。如果通道一直嘈杂，那么 Wi-Fi 设备就会寻找另条通道上的其他可用接入点。

使用相同或重叠通道的 Wi-Fi 网络通过免冲突算法可以实现共存，但每个网络的吞吐量会有所下降。如果同一区域使用多个网络，那么我们最好使用非重叠的通道，比如通道1、6 和 11，这能提高每个网络的吞吐量，因为无需与其他网络共用带宽。

由于蓝牙发射的跳频特性，故来自蓝牙的干扰最小。如果蓝牙设备在一个与 Wi-Fi 通道重叠的频率上发射，而Wi-Fi设备此时正在进行"发射前侦听"，则 Wi-Fi 设备会执行随机退避，在这期间，蓝牙设备会跳转到一个非重叠的通道，以允许 Wi-Fi 设备可开始发射。

即便无绳电话使用的是 FHSS 而不是 DSSS，来自 2.4 GHz 无绳电话的干扰也可完全中断 Wi-Fi 网络完全的工作，部分原因是因为与蓝牙(1MHz)相比其占用更宽的通道(5-10MHz)，以及无绳电话信号具有更高的功率。跳转到 Wi-Fi 通道中间的 FHSS 无绳电话信号能够破坏 Wi-Fi 发射，这就导致 Wi-Fi 设备要重复发射。2.4 GHz FHSS 无绳电话很可能会干扰邻近所有 Wi-Fi 设备，因此我们不建议在 Wi-Fi 网络附近使用这种电话。如果无绳电话使用 DSSS，那么无绳电话和 Wi-Fi接入点使用的通道可配置成互不重叠，以消除干扰。

解决蓝牙的干扰

在蓝牙中，来自其他蓝牙微网的干扰最小，因为每个微网都使用它自己的伪随机跳频模式。如果两个共处的微网被激活，则发生冲突的概率为 1/79。冲突的概率随共处的有效微网的数量呈线性增加。

蓝牙最初采用跳频算法来处理干扰，不过人们意识到，单个活动的 Wi-Fi 网络会对四分之一的蓝牙通道造成严重干扰。由于通道重叠导致的数据包丢失必须在空闲的通道上重新发射，这就大幅降低了蓝牙设备的吞吐量。

蓝牙规范 1.2 版通过定义自适应跳频(AFH)算法来解决上述问题，这种算法使蓝牙设备能将通道标为好、坏或未知三种状态。跳频模式中的坏通道可通过查询表由好通道来取代。蓝牙主设备会定期聆听坏通道，以确定干扰是否消失；如果干扰消失，那么就将通道标记为好通道并将其从查询表中删除。蓝牙从设备应主设备请求也能向主设备发送报告，告知其对通道质量的评估。举例来说，从设备可能侦听到主设备未聆听到的 Wi-Fi 网络。联邦通讯委员会(FCC)要求至少使用 15 个不同的通道。

AFH 算法使蓝牙能避免使用 Wi-Fi 和 WirelessUSB 等 DSSS 系统占用的通道。2.4 GHz FHSS 无绳电话仍可能会对蓝牙设备造成干扰，因为这两种系统都是在整个 2.4 GHz ISM 频段上以跳频方式工作，不过，由于蓝牙信号的带仅为1 MHz，因此 FHSS 无绳电话与蓝牙之间的冲突频率要远小于 Wi-Fi 和 FHSS 无绳电话之间的冲突频率。

蓝牙还支持三种不同的数据包长度，在给定信道上表现为具有不同的驻留时间。蓝牙还可通过缩短数据包长度，以提高数据吞吐量可靠性。在此情况下，最好是使较小数据包以较低的速率通过，这比以正常速率会丢失较大的数据包更为可取。

解决WirelessUSB和ZigBee的干扰问题

在WirelessUSB中，每个网络在选择通道前都会检查其他WirelessUSB网络。因此，