对比蓝牙和Wi-Fi 共存在智能手机上的解决方案

　1 引言

　　设计同时包含Wi-Fi和蓝牙功能的消费类电子产品会遇到很多问题，特别是在要求同时工作模式的情况下。蓝牙和802.11b/gWLAN系统工作在2.4GHz频段，这两种技术都用到了可用频谱的重要部分（见图1）。

　　当WLAN设备和蓝牙设备靠得很近并试图同时收发无线信号时就会发生干扰。这两种技术采用不同的方法进行信号传送：载波侦听多路访问（CSMA）和跳频扩频。前者用于802.11b/g收发器，它在发送信号前会侦听空闲信道。所发送的信号带宽大约20MHz，将占用间距为25MHz、最多3个非重叠信道中的一个进行传输。

　　而蓝牙则采用跳频扩频技术在79个带宽为1MHz的信道间以每秒1,600跳的速率跳跃选频，在每个跳频点发送较短的时分复用数据包。当一个设备发起连接并成为该子网的主设备时，蓝牙连接就成功建立了。如果知道目标地址，设备就直接发送页面消息。如果目标地址未知，会先发送一个查询消息，跟着再发页面消息。一旦两个设备同步上以后，这两个具备蓝牙功能的设备就处于连接状态，并且每个设备会设定一个唯一的MAC）地址。通过简单的计算可以证实，蓝牙发射器输出的信号与802.11b/g信号在大约25%的时间内会有冲突。

　　这种共同信道干扰效应与信号的相对强度与数据包的发送长度和占空比密切相关。针对这种干扰现象所做的各种分析和仿真试验表明，干扰会严重影响其中一种或两种信号。相关标准提供了不同信号设计方法——802.11b使用的直接序列扩展频谱（DSSS）、802.11g使用的正交频分复用（OFDM）及蓝牙使用的跳频所导致的干扰反弹程度。这些标准还使用基于数据包重传和数据速率降低的协议。然而，这些对策会极大地降低数据吞吐量，从而严重影响一些设备的性能。例如蓝牙音频传送或WLAN上的VoIP，数据包差错率只要超过几个百分点就会导致无法忍受的音频时延甚至通话中断。下面提出了解决共存干扰的的两种方法——AFH（自适应跳频）和AFH与三线共存（时分复用）结合使用的技术。