对比蓝牙和Wi-Fi 共存在智能手机上的解决方案

　　2 AFH（自适应跳频）技术介绍及试验结果

　　AFH技术是对原始蓝牙跳频序列的一种改进，它允许蓝牙设备缩减跳频点的数量，其基本原理是通过分辨出ISM频段中优良和恶化的信道，从而避兔使用恶化信道，减少受干扰的程度。当蓝牙微微网进入AFH状态后，其跳频序列可使用的跳频点N的数量是动态变化的，其最大值不超过79。AFH只用于连接状态，而不会改变寻呼、查询等状态时的跳频序列。

　　自适应跳频选择机制的实现是基于原79跳系统（Bluetooth1.2协议中规定不再使用23跳系统）的频率选择核心，在其基础上增加了AFH_mode和AFH_channel_map两个参数。

　　AFH_mode指出当前选频核心是否可以使用自适应跳频序列；AFH_channel_map中指明哪些信道是可用的，哪些信道是不可用的。首先，原选频核心生成一个信道，如果这个信道是AFH_channel_map中定义的可用信道，则不作任何调整，直接作为跳频序列的输出；如果此信道包含在不可用信道中，则通过重定位函数将其映射成一个可用的信道。这种映射关系是一一对应的，就是说，如果给定了蓝牙地址、时钟以及AFH_channel_map，一个不可用的射频信道将被唯一地转换为一可用信道，这样保证了在同一微微网中使用AFH机制的主从设备能够保持跳频序列的同步。

　　在这种实现机制下，非自适应的79跳系统的跳频序列等于将全部信适设为可用的AFH选频核心产生的频率序列，这一属性使得可以方便地与原非AFH设备保持兼容。

　　AFH技术的另一点改变是：在原跳频系统中，主从节点分别采用不同的频率发送数据；当处于AFH状态时，在一次主从对话期间，从节点使用与主节点相同的射频信道向主节点响应数据包，这被称作AFH的相同信道机制。使用相同信道机制主要是由于在网中存在干扰的情况下，减少跳频可以防止从节点在发送响应分组时跳到可能发生冲突的信道上，保证至少在一次主从对话的过程中数据不易受到干扰，达到提高吞吐率的目的。

　　不幸的是，诸如AFH等技术是专门为2.4GHz设备设计用于检测和避免干扰的，还不足以实现蓝牙与WLAN的共存。当蓝牙与802.11设备共存于同一设计中时作为独立技术的AFH是远远不够的，这主要是因为WLAN设备必须提供较高的输出功率才能支持长距离、高数据速率、可靠的互联网、语音、数据和视频传输。图2给出了手机在同时使用蓝牙和Wi-Fi时的仿真图，此时Wi-Fi正在进行数据传输，蓝牙耳机正在接听由小灵通打进的电话。

　　单独使用AFH技术，结果使得Wi-Fi吞吐量下降20%左右，小灵通接听杂音大。由此可以看出手机的WIFI发送会干扰到手机蓝牙的接收。

　　3 AFH技术与三线共存（时分复用）技术结合解决干扰问题

　　AFH技术在上面已经介绍过了，单独使用AFH技术使用蓝牙耳机的通话效果不是很好，为了解决这种问题，在使用AFH技术的基础上又使用了三线共存（时分复用）技术。三线共存，顾名思义，就是使用三根线连接Wi-Fi和蓝牙，下面结合图3中Wi-Fi和蓝牙所示的三线连接图来描述一下三线共存的机制，其中主处理器使用的是TI公司的OMAP1621芯片。

　　由图3可以看出，三线连接由RF_ACTIVE，BT_STATE,WLAN_ACTIVE三根信号线组成。RF_ACTIVE是从蓝牙设备向Wi—Fi设备发送的信号线，它通知Wi—Fi设备此时蓝牙设备正在工作，RF_ACTIVE在整个蓝牙的发送与接收过程中都是有效的。由于硬件的需要，它必须连接到PIO7且不能改变。