本发明涉及通信领域，具体涉及一种降低wifi与zigbee相互干扰的方法及装置。
背景技术
随着科技的发展，相比较受限制于有线连接的传统通信设备，更为方便、快捷、灵活的无线网络得到了迅速的发展。wifi(ieee802.11)、zigbee(ieee802.15.4)等无线网络通信技术在日常生活中得到越来越广泛的应用。wifi是基于ieee802.11标准的无线网路技术，是目前日常应用场合中最为流行的网络协议之一，在办公、家庭、娱乐乃至城市室外区域都有部署。wifi协议工作在2.4ghzism频段，其一共有14个相互重叠频段，每个频段宽度为2mhz。zigbee是基于ieee802.15.4协议的短距离、低功耗、无线个人局域网协议，其中物理层(phy，physicallayer)与媒体接入控制(mac，mediumaccesscontrol)层均由802.15.4协议定义。zigbee设备具备近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低成本等特点，在传感器网络、智能家居领域中被普遍使用。zigbee协议也是工作在2.4ghzism频段，定义了16个信道，单个信道频宽2mhz，频道间相隔3mhz。由于上述两种无线协议均使用了ism(industrialscientificmedical)2.4ghz频段，所使用的信道重叠，均工作在2.4ghz到2.4835ghz频段，这样的频段重合意味着当两设备在相同空间同时工作时，会对彼此的通信过程造成干扰，特别是wifi信号对zigbee信号的干扰。
在一个wifi与zigbee同时存在的网络环境中，特别是在无线wifi路由器(家庭网关)中集成有zigbee模块的产品中，高功率、高速率的wifi信号，对低功率、低速率的zigbee信号会造成严重干扰，甚至造成zigbee无法正常的发送和接收信号。
相关技术中，针对wifi与zigbee共存的研究很多，也提出了不少解决方案，例如使用zigbee的重传机制、将wifi和zigbee所分配的信道尽量分隔开，尽量不要采用重叠或邻近的信道、加大wifi与zigbee天线的隔离度设计、在wifi与zigbee之间引入数据传输仲裁(pta，packagetrafficarbitration)机制等。但是这些解决方案都没有完全解决wifi与zigbee共存干扰的问题或很难实际操作。比如，在一个狭小的无线路由器(家庭网关)的设备中，很难增大二者之间的天线隔离度设计。目前wifi在信道选择上多采用自动选择的模式，动态调整协调zigbee信道实际操作起来非常困难；如图1所示，相关技术中还在wifi与zigbee之间引入的pta联络机制，pta联络机制是当zigbee需要发送数据时通过pta请求信号使wifi暂时让出对无线信道的使用。虽然pta联络机制能够协调wifi与zigbee之间的发送冲突，但无法解决wifi对zigbee接收的干扰。此外，上述相关技术提供的解决方案都无法为zigbee信号提供一个干净的信道(clearchannel)，造成zigbee信号发送和接收的不可靠。
针对相关技术中wifi和zigbee共存时相互干扰的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种降低wifi与zigbee相互干扰的方法及装置。
本申请提供了：
一种降低wifi与zigbee相互干扰的方法，包括：
至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略；
在所述配置策略的作用下，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，以为zigbee预留出干净的信道。
其中，所述配置策略至少包括：wifi需占用的gts时间；所述配置策略用于指示在所述wifi需占用的gts时间内暂停wifi的收发。
其中，所述至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略，包括：
至少根据所述gts信息、所述wifi信息，采用预定的信道配置策略算法进行计算，得到所述wifi需占用的gts时间。
其中，所述gts信息至少包括：gts的开始时刻、gts的结束时刻；和/或，所述wifi信息至少包括：wifi的缓存空间、wifi的速率。
其中，所述至少根据gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略，包括：根据gts信息、wifi信息以及zigbee信息，形成无线信道的配置策略。
其中，所述形成无线信道的配置策略之后，还包括：在所述配置策略的作用下，在gts期间zigbee利用所述干净的信道进行通信。
其中，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，包括：在gts期间，暂停wifi的收发并将gts期间待收发的wifi数据缓存。
一种降低wifi与zigbee相互干扰的装置，至少包括：主控模块、wifi模块；其中，
主控模块，用于至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略，并将所述配置策略配置到wifi模块；
wifi模块，用于在所述配置策略的作用下，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，以为zigbee预留出干净的信道。
其中，还包括：zigbee模块，用于在所述配置策略的作用下，在gts期间zigbee利用所述干净的信道进行通信；所述主控模块，还用于将所述配置策略配置到所述zigbee模块。
其中，所述主控模块，具体用于：至少根据所述gts信息、所述wifi信息，采用预定的信道配置策略算法进行计算，得到所述wifi需占用的gts时间。
其中，所述主控模块，具体用于根据gts信息、wifi信息以及zigbee信息，形成无线信道的配置策略。
其中，所述wifi模块，具体用于在gts期间，暂停wifi的收发并将gts期间待收发的wifi数据缓存。
一种无线路由器，包括：
wifi模块，配置为基于wifi协议进行通信；
zigbee模块，配置为基于zigbee协议进行通信；
存储有降低wifi与zigbee相互干扰程序的存储器；
处理器，配置为执行所述降低wifi与zigbee相互干扰程序以执行下述操作：至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略；在所述配置策略的作用下，在gts期间控制所述wifi模块暂停无线信道的使用，以为所述zigbee模块预留出干净的信道。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有降低wifi与zigbee相互干扰程序，所述降低wifi与zigbee相互干扰程序被处理器执行时实现上述降低wifi与zigbee相互干扰方法的步骤。
本发明实施例中，基于gts机制，通过配置策略主动控制wifi对无线信道的使用，协调wifi和zigbee对无线信道的占用，进而为zigbee提供一个干净无干扰的信道(clearchannel)用于通信，不仅彻底解决了wifi和zigbee共存时相互干扰的技术问题，而且有效提高了zigbee信号发送和接收的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为wifi与zigbee之间的pta联络机制示意图；
图2为ieee802.15.4无gts时信道分配工作机制示意图；
图3为ieee802.15.4有gts时信道分配工作机制示意图；
图4为本发明实施例降低wifi与zigbee相互干扰的方法流程示意图；
图5为本发明实施例降低wifi与zigbee相互干扰的方法具体实现流程示意图；
图6为本发明实施例降低wifi与zigbee相互干扰的装置结构示意图；
图7为本发明实施例无线路由器的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请提供一种在同时集成有wifi和zigbee两种无线模块的无线路由器(家庭网关)中降低wifi和zigbee相互干扰的方案。
ieee802.15.4的gts机制，是为低时延业务以及那些需要特定带宽的业务而设计的一种无线信道分配方法，其实质是一种信道预占。该机制主要适用于信标(beacon)模式的无线网络，不启用gts机制时无线信道的使用分配如图2所示，当开启gts机制时无线信道的使用分配如图3所示，开启gts机制时，无线信道的使用分配可分为两个部分：竞争访问时段(cap，contentionaccessperiod)和非竞争访问时段(cfp，contentionfreeperiod)，其中cfp部分就可以用来作为gts使用。
实施例一
基于上述gts机制，提供了降低wifi和zigbee相互干扰的方法，如图4所示，所述方法可以包括：
步骤401，至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略；
步骤402，在所述配置策略的作用下，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，以为zigbee预留出干净的信道。
本实施例中，基于ieee802.15.4保护时槽(gts，guaranteedtimeslot)机制，通过配置策略主动控制wifi对无线信道的使用，协调wifi和zigbee对无线信道的占用，进而为zigbee提供一个干净无干扰的信道(clearchannel)用于通信，不仅彻底解决了wifi和zigbee共存时相互干扰的技术问题，而且有效提高了zigbee信号发送和接收的可靠性。
本实施例中，通过在gts期间暂停wifi的收发将无线信道(如作为gts使用的cfp部分)分配给需要通信的zigbee模块，以使得zigbee模块可利用干净的信道进行通信，从而保证zigbee信号的正常收发。
实际应用中，本申请的上述方法可应用于由无线路由器构成的家庭网络，可通过集成wifi和zigbee两种无线通信模块的无线路由器(如家庭网关)来执行，执行时zigbee网络开启信标工作模式并启动gts机制。
本实施例中，配置策略的核心是使wifi模块根据自己的速率、缓存大小等因素，合理分配在gts期间的数据处理转发，通过将待处理转发的数据进行缓存，暂停wifi的收发，为zigbee预留出信道。
本实施例中，在所述配置策略的作用下，在gts期间zigbee利用所述干净的信道进行通信。也就是说，在所述配置策略的作用下，在gts期间利用所述干净的信道进行zigbee收发，从而实现zigbee的无干扰通信。
本实施例中，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，包括：在gts期间，暂停wifi的收发并将gts期间待收发的wifi数据缓存。
一种实现方式中，所述配置策略至少可以包括：wifi需占用的gts时间。所述配置策略至少可用于指示在所述wifi需占用的gts时间内暂停wifi的收发。当然，实际应用中配置策略中还可包含其他信息，配置策略也可以随时进行动态调整。
一种实现方式中，可以根据gts信息、wifi信息以及zigbee信息，形成无线信道的配置策略。
一种实现方式中，所述gts信息至少可以包括：gts的开始时刻、gts的结束时刻；所述wifi信息至少可以包括：wifi的缓存空间、wifi的速率。所述zigbee信息至少可以包括zigbee的速率、个域网标志符(panid)、节点数等。实际应用中，gts信息、wifi信息、zigbee信息中分别还可以包含其他内容，这些内容也可以随时动态调整。
一种实现方式中，可以至少根据所述gts信息、所述wifi信息，采用预定的信道配置策略算法进行计算，得到所述wifi需占用的gts时间。这里，所述信道配置策略算法可根据实际需要预先设定。
例如，信道配置策略算法可以为如下关系式，但不局限与此：
tw＝p*(vw/sb)/(tend-tstart)
其中，vw表示wifi的速率，单位是bit/s；sb表示wifi的缓存空间，单位是bit；tstart表示gts的开始时刻，单位是s；tend表示gts的结束时刻，单位是s；p表示调整系数；tw表示wifi所需要占用的gts时间，单位是s。
在所述配置策略的作用下，wifi模块可以将tw期间待收发的wifi数据进行缓存，暂停wifi的收发，以为zigbee预留出干净的信道，此时，zigbee便可在tw期间进行无干扰的通信。
实际应用中，因为wifi的速率、zigbee的gts时间(即tstart、tend)可以根据业务的需求随时进行设置，配置策略算法计算的结果(即tw)也会随之发生动态变化。因此，所述配置策略、信道配置策略算法都可以随时进行动态调整。
例如，本实施例降低wifi和zigbee相互干扰的方法具体可以通过图5所示的流程实现。
如图5所示，降低wifi和zigbee相互干扰的具体流程可以包括：
步骤501，开启zigbee网络的信标工作模式；
步骤502，输入zigbee业务需要预占的gts信息(如，gts的开始时刻，gts的结束时刻等)；输入zigbee的基础信息，例如速率、个域网标志符(panid)、节点数等参数；输入wifi的基础信息，例如速率、带宽、gi等参数；
步骤503，根据上述信息，基于信道配置策略算法，形成无线信道的配置策略；
步骤504，将上述配置策略分别配置到wifi模块和zigbee模块中；
步骤505，在gts期间，wifi模块和zigbee模块分别按照上述配置策略使用gts信道，即wifi根据上述配置策略暂停无线信道的使用，为zigbee预留出干净的信道，zigbee可根据上述配置策略完成无干扰的通信。
实施例二
如图6所示，提供一种降低wifi与zigbee相互干扰的装置，至少包括：主控模块、wifi模块；其中，
主控模块61，用于至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略，并将所述配置策略配置到wifi模块；
wifi模块62，用于在所述配置策略的作用下，在gts期间wifi暂停无线信道的使用，以为zigbee预留出干净的信道。
其中，上述装置还可以包括：zigbee模块63，用于在所述配置策略的作用下，在gts期间zigbee利用所述干净的信道进行通信；所述主控模块61，还可用于将所述配置策略配置到所述zigbee模块。
本实施例中，所述wifi模块，具体可用于在gts期间，暂停wifi的收发并将gts期间待收发的wifi数据缓存。
一种实现方式中，主控模块61具体可用于：根据gts信息、wifi信息以及zigbee信息，形成无线信道的配置策略。
本实施例中，所述配置策略至少可以包括：wifi需占用的gts时间；所述配置策略用于指示在所述wifi需占用的gts时间内暂停wifi的收发。所述gts信息至少可以包括：gts的开始时刻、gts的结束时刻；所述wifi信息至少可以包括：wifi的缓存空间、wifi的速率。所述zigbee信息至少可以包括zigbee的速率、个域网标志符(panid)、节点数等。实际应用中，gts信息、wifi信息、zigbee信息中分别还可以包含其他内容，这些内容也可以随时动态调整。
一种实现方式中，主控模块61具体可用于：至少根据所述gts信息、所述wifi信息，采用预定的信道配置策略算法进行计算，得到所述wifi需占用的gts时间。这里，所述信道配置策略算法可根据实际需要预先设定。
例如，信道配置策略算法可以为如下关系式，但不局限与此：
tw＝p*(vw/sb)/(tend-tstart)
其中，vw表示wifi的速率，单位是bit/s；sb表示wifi的缓存空间，单位是bit；tstart表示gts的开始时刻，单位是s；tend表示gts的结束时刻，单位是s；p表示调整系数；tw表示wifi所需要占用的gts时间，单位是s。
在所述配置策略的作用下，wifi模块62可以将tw期间待收发的wifi数据进行缓存，暂停wifi的收发，以为zigbee预留出干净的信道，此时，zigbee模块63便可在tw期间进行无干扰的通信。
实际应用中，因为wifi的速率、zigbee的gts时间(即tstart、tend)可以根据业务的需求随时进行设置，配置策略算法计算的结果(即tw)也会随之发生动态变化。因此，所述配置策略、信道配置策略算法都可以随时进行动态调整。
本实施例中的上述装置，基于ieee802.15.4gts机制，通过配置策略主动控制wifi对无线信道的使用，协调wifi和zigbee对无线信道的占用，进而为zigbee提供一个干净无干扰的信道(clearchannel)用于通信，从而彻底解决wifi和zigbee共存时相互干扰的技术问题，同时提高zigbee信号发送和接收的可靠性。
本实施例中的上述装置，可通过在gts期间暂停wifi的收发将无线信道(如作为gts使用的cfp部分)分配给需要通信的zigbee模块，以使得zigbee模块可利用干净的信道进行通信，从而保证zigbee信号的正常收发。
本实施例中的上述装置，主控模块61、wifi模块62、zigbee模块63分别可以是软件、硬件或两者的结合。实际应用中，本实施例的上述装置可以设置于无线路由器或其他类似设备中，或者可以直接通过无线路由器或类似设备来实现。其中，wifi模块62负责采用wifi协议通信，zigbee模块63负责采用zigbee协议通信，并开启zigbee网络信标工作模式，并启动gts机制。主控模块61可负责无线信道的分配使用。wifi模块62和zigbee模块63均受主控模块61控制。
实施例三
本实施例提供一种无线路由器，如图7所示，包括：
wifi模块71，配置为基于wifi协议进行通信；
zigbee模块72，配置为基于zigbee协议进行通信；
存储有降低wifi与zigbee相互干扰程序的存储器；
处理器73，配置为执行所述降低wifi与zigbee相互干扰程序以执行下述操作：至少根据保护时槽gts信息、wifi信息，形成无线信道的配置策略；在所述配置策略的作用下，在gts期间控制所述wifi模块71暂停无线信道的使用，以为所述zigbee模块72预留出干净的信道。
本实施例中，所述处理器配置为执行所述降低wifi与zigbee相互干扰程序以执行下述操作：在所述配置策略的作用下，在gts期间控制所述zigbee模块72利用所述干净的信道进行通信。
本实施例的无线路由器可实现实施例一所述方法的所有细节。
本实施例中，在执行所述降低wifi与zigbee相互干扰程序之前，处理器73还可配置为：控制所述zigbee模块72开启zigbee网络信标工作模式，并启动gts机制。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有降低wifi与zigbee相互干扰程序，所述降低wifi与zigbee相互干扰程序被处理器执行时实现上述降低wifi与zigbee相互干扰方法的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例的方法步骤。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件(例如处理器)完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，例如通过集成电路来实现其相应功能，也可以采用软件功能模块的形式实现，例如通过处理器执行存储于存储器中的程序/指令来实现其相应功能。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上显示和描述了本申请的基本原理和主要特征和本申请的优点。本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请范围内。