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FTFデザインチャレンジ参加作品 COIL System 総括編 4. [ColdFire V1]

IEEE802.15.4で使用する周波数について


この話は、去年のPALTEKで行われた「IEEE.802.15.4/ZigBee導入セミナー」の資料を元にしています。

しばしば言われる事ですが、IEEE802.15.4は国内においては2.4GHzのISMバンドを使用する為、無線LANやBlueTooth、それに電子レンジなどと電波干渉を起こす問題があると。(※出力が小さいので大概負ける)
これに対するすっきりとした対処方法をそれまで聞く事が無かったのですが、このセミナーですっきりしました。

まず最大の問題となるのが無線LAN(IEEE802.11?)でしょう。無線LANの場合は、国内では1チャンネル~13チャンネル(11bで14チャンネル)まで使用できますが、それぞれのチャンネルは隣接しており、例えば1チャンネルと2chを同時に使用した場合、お互いに干渉してしまい上手く行きません。
無線LANのチャンネルと中心周波数の対応を以下に示します。
チャンネル中心周波数(MHz)帯域幅(MHz)
1241222
2241722
3242222
4242722
5243222
6243722
7244222
8244722
9245222
10245722
11246222
12246722
13247222
14(IEEE802.11b)248422

つまり各チャンネルの帯域幅は22MHz有るのに、1~13チャンネルまでの各中心周波数は5MHzしか離れていない為に、隣接するチャンネル間では干渉が発生します。
これを避ける為に一般的な無線LAN機器では1、6、11チャンネル、更にIEEE802.11bの場合は14チャンネルを使用する事を推奨されています。多分無線ルーター等のデフォルトの設定がこの何れかになっていると思います。

IEEE802.15.4ではどうかと言えば、2400MHz~2483.5MHzまでを5MHzずつに分割し、それぞれのチャンネルの帯域幅として2MHz取る事になっています。
チャンネル中心周波数(MHz)帯域幅(MHz)
1124052
1224102
1324152
1424202
1524252
1624302
1724352
1824402
1924452
2024502
2124552
2224602
2324652
2424702
2524752
2624802

もし周囲に無線LANが運用されていた場合、無線LANが1、6、11チャンネルを使用したとして、使われている周波数は2401MHz~2423MHz、2426MHz~2448MHz、2451MHz~2473MHzとなりますので、丁度IEEE802.15.4の15チャンネル(2424MHz~2426MHz)、20チャンネル(2449MHz~2451MHz)、25、26チャンネル(2474MHz~2476MHz)と(2479MHz~2481MHz)が利用可能となりますし、ここを使う事を推奨されています。

周囲に無線LANが運用されていないのなら、IEEE802.15.4同士は隣接するチャンネルでも干渉をしないので、11~26までの好きなチャンネルを選べるし、電波の有効利用が可能です。

※Pro版の場合は12チャンネル~24チャンネルまでになる事に注意してください。

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