ZigBee语音传输分析
4 ZigBee语音路由分析
点对点的通信通常距离不远,在语音通信中更是如此,因为数据量本身已经接近最大带宽,又考虑到音频图像等的传输对于细节数据不太敏感,一般不做确认重发机制,所以通信距离甚至只能达到数据通信距离的一半。如果要增加通信距离,则必须增加中继节点,随之而来的是音质降低了一半。
以已经实现的一个无线语音中继系统为例,ZICM2410模块本身可以实现16 kHz采样率,8 bit位采样(单身道),也就是每秒钟可以传输16 KB的数据,但是为满足中继需要,只能降到8 kHz采样率,时隙上的分析如下。
如图3所示,16 kHz,8 bit采样,每4 ms发送一次64 B的语音数据,8 kHz,8 bit采样,每8 ms发送一次,增加中继之后,源节点每8 ms发送一次(8 kHz,8 bit),而中继节点收到数据后,会有一个存储转发的过程,大致4 ms,这时,如果通过ZigBee分析仪查看,依然会看到每4 ms一个无线数据包,和之前16 kHz采样时的时间占用是一样的。
这样的时隙下,即使发送机、接收机和中继器放在一起,也是不会有影响的,因为接收机接收时会有帧序号比对,收到中继的重复数据包会立即丢掉,一旦离开源节点信号覆盖范围,接收节点就只能收到中继节点的数据了。
如果位置选择合适,则这种中继可以延续下去;否则再加一级中继,会打乱原先系统的时隙。
5 ZigBee语音应用
ZigBee语音传输比较合适的是导游解说系统。在同一处旅游景点,可能有不同的导游向不同的游客介绍景观。如果使用一般的扩音系统,往往会出现导游之间互相比嗓子,或者抢游客的尴尬局面,在一些文化底蕴很浓的场合,这样闹哄哄的场面往往会破坏景点本身的意境。
使用ZigBee技术可以非常容易地解决这个问题,如图1所示的点对点通信,只要发送端设置为广播模式发送数据,即可在有效通信范围内,配置不限数目的接听节点(因为接收节点并不发数据,因此技术上不存在节点限制,只有空间上的体积限制),而不同导游之间,采用不同的物理频段(标准ZigBee总共16个),彼此之间是不会干扰的。
6 小结
ZigBee语音通信目前还在应用的初级阶段,在成本上还有些高,对于价格敏感的应用,还不太适用。较为便宜的类ZigBee通信方式(不使用O-QPSK等编码方式)正在较大规模地应用,这些通信方式,抗干扰性不强(临道抑制比差,抗WiFi干扰能力弱),将来ZigBee价格和应用难度降下来之后,必然会取而代之。
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