我们将网络性能分析工具（Iperf）连到需要测试的接入器，并在Wi-Fi网络上进行数据装载。网络电话（VoIP）采用的是思科7921IP电话和装有声音软件的Intermec CK60移动通讯平台。

    网络统计是在802.15.4网络上进行监测的，Iperf网络测试工具则用于检测802.11b/g网络的流量。lperf用户端通过802.11g连接。我们定期监测lperf数据的输出，以判断对802.11b/g网络现有的带宽的总体影响。

    我们选择了3种频道1、6、11在802.11b/g网络中进行测试。802.15.4网络中的设备数据更新频率设置在每15秒（常规配置）。

    在测试期间，从802.15.4网关到802.11 b/g网格访问点近似于1 m，从大多数802.15.4设备到任何地点为30 cm 至1 m。如此可以尽可能地创造最不利的测试环境条件下给定和已知的射频特性。

测试结果

    802.11b/g对802.15.4.的影响。在整个测试过程中，802.15.4现场网络的可靠性保持在100%。仅管802.11b/g的干扰引起一小部分的来自于802.15.4网络设备信号的损失，但是艾默生的现场网络具有一些功能（例如重新连接和路径多样性）可以抵冲这种损失，使整个数据的可靠性不至于受到太大影响。
    802.15.4对802.11b/g的影响。在基线测试期间不存在802.15.4通讯量时，802.11 b/g网络（用Iperf进行监视）的吞吐量在4 MB/s至8 MB/s范围内变化；存在802.15.4通讯量时，吞吐量在整个测试期间也在此围内变化。基于测试结果和已知的射频干扰（重叠通道、输出功率），测试802.11 b/g网络的数据吞吐量发生的绝大部分变化，很可能是由处于周围环境中、但不属于测试组成部分的其它802.11 b/g访问点所引起的。

    在进行IP上声音测试时，使用带IP声音应用程序和Cisco 7921电话的Intermec CK60便携式计算机。在测试环境条件下，在802.15.4通讯量引入测试环境的整个测试过程中，未检测出对音质有任何影响。

无线应用问题

    802.11 b/g对802.15.4的影响 － 任何在802.11 b/g网格访问点不大于1 m范围内的802.15.4设备，其路径稳定性影响取决于距离和应用带宽。对数据包出错率的影响为数据包出错率 ＝ BWU * 20% 式中，BWU为802.11 b/g网格访问点的应用带宽，20%系数为经验数据。

    例如，若802.11 b/g平均应用带宽为20%（对于典型Wi-Fi网络，这个数字属于较高水平），则单个路径稳定性的影响为4%。这一数据包出错率水平还不足以大到影响总体802.15.4网络的数据可靠性。这是因为网络协议具有内置的自动重试功能，尽管造成使某些数据包遗失，但仍能保持非常高的数据稳定性。而且，路径多样性和通道跳跃功能有助于使这种干扰影响不复存在。

    以前进行的研究和测试表明：在802.11 b/g网格访问点10 cm范围内的静态通道802.15.4设备受到明显的影响，其原因在很大程度上应归于802.11 b/g无线电的大功率输出。但在Emerson Smart Wireless（智能无线）解决方案中并未发现，其原因是这项解决方案使用通道跳跃，以便在干扰周围移动。“黑色列表”重叠通道是这次测试中未使用的一项技术，故设备未使用这些通道，这也是缓解问题的一种方法。

    802.15.4对802.11 b/g的影响 － 802.15.4网络会对802.11 b/g网络有影响，这个影响正比于其通道使用性。通道使用性是网络中总带宽应用和通道驻留时间的函数。通道使用性范围从典型网络0％一直到由线路供电设备组成的大型网络100％不等。

    对于在802.11 b/g访问点范围内的每一台设备，对吞吐量的最大可能影响为 802.11 b/g带宽减少 = 25% * BWU * 4/15 式中，25%系数为经验数据；4/15为1个802.11 b/g通道占用的802.15.4通道数量。接近802.15.4网关的带宽应用可能近似于大型网络的41％。41％这个系数来自在10 ms时间间隔内，可以产生最大尺寸数据包（128个字节）的2.4 GHz 802.15.4网络的数据率。

    假设802.11 b/g设备接近802.15.4/WirelessHART网关，则最不利影响为25% * 41％* 4/15 ＝ 2.73％，即减少20 Mbps（典型吞吐量）至19.45 Mbps。即使是对时间极其敏感的应用，如VolP通讯，这个减少幅度也可以忽略不计；且测试证明未出现性能下降现象。

    此项测试旨在描述在使用IEEE 802.11b/g设备和IEEE 802.15.4设备中，用户可能遇到的最不利条件。在实际安装中，不大可能这两类网络均大于40%带宽应用。即使在此项测试的极端条件下，这两类网络也未发现明显影响。由于进入网关的最大通讯量在较低功率水平（功率多样性）上进行，在实际应用中已显示对网络並无影响。

总结
    无线技术的飞速发展已消除人们以前对过程运行中使用无线技术存有的任何疑虑。尤其是Emerson和Cisco的无线结构体系，如通道跳跃和网格网络等，可以减少或防止802.11与802.15.4技术之间潜在的共存性问题。
 
    这种在实际条件下的结构体系测试证明：即使在极端应用条件下，共存性问题在事实上也是非常小的。从这些发现中可以得出下列结论：过程工业用户可以完全相信这项技术一定能够成功。实际上，可能会有许多充足的理由来开始设计新的无线技术应用。

    本文只涉及射频兼容性，但其它问题，如安全性和网络管理等，也是网络设计应予关注的问题。Cisco和Emerson提出一个解决方案的范围，涉及基于各种项目环境的这些问题。Cisco和Emerson还将发表白皮书，介绍工厂环境中无线网络过程工业用户的典型应用范例。若要求其它信息，请访问www.EmersonProcess.com/SmartWireless，或与Emerson或Cisco销售代表联系。

参考文献
[1] IEEE 标准802.15.4-2006，第15.4部分：小功率无线人员区域网络（WPAN）的无线载体访问控制（MAC）和物理层（PHY）技术条件

[2] IEEE 标准802.15.2-2003，第15.2部分：无线人员区域网络与其它运行于未许可频带的无线设备之间的共存性

[3] Dust Networks，时间同步化网格协议（TSMP）技术概述，2006年6月20日
链接：www. dustnetworks.com/docs/TSMP_Whitepater.pdf

[4] WirelessHART技术规范

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