對比藍牙和Wi-Fi 共存在智能手機上的解決方案

　　2 AFH（自適應跳頻）技術介紹及試驗結(jié)果

　　AFH技術是對原始藍牙跳頻序列的一種改進，它允許藍牙設備縮減跳頻點的數(shù)量，其基本原理是通過分辨出ISM頻段中優(yōu)良和惡化的信道，從而避兔使用惡化信道，減少受干擾的程度。當藍牙微微網(wǎng)進入AFH狀態(tài)后，其跳頻序列可使用的跳頻點N的數(shù)量是動態(tài)變化的，其最大值不超過79。AFH只用于連接狀態(tài)，而不會改變尋呼、查詢等狀態(tài)時的跳頻序列。

　　自適應跳頻選擇機制的實現(xiàn)是基于原79跳系統(tǒng)（Bluetooth1.2協(xié)議中規(guī)定不再使用23跳系統(tǒng)）的頻率選擇核心，在其基礎上增加了AFH_mode和AFH_channel_map兩個參數(shù)。

　　AFH_mode指出當前選頻核心是否可以使用自適應跳頻序列；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，原選頻核心生成一個信道，如果這個信道是AFH_channel_map中定義的可用信道，則不作任何調(diào)整，直接作為跳頻序列的輸出；如果此信道包含在不可用信道中，則通過重定位函數(shù)將其映射成一個可用的信道。這種映射關系是一一對應的，就是說，如果給定了藍牙地址、時鐘以及AFH_channel_map，一個不可用的射頻信道將被唯一地轉(zhuǎn)換為一可用信道，這樣保證了在同一微微網(wǎng)中使用AFH機制的主從設備能夠保持跳頻序列的同步。

　　在這種實現(xiàn)機制下，非自適應的79跳系統(tǒng)的跳頻序列等于將全部信適設為可用的AFH選頻核心產(chǎn)生的頻率序列，這一屬性使得可以方便地與原非AFH設備保持兼容。

　　AFH技術的另一點改變是：在原跳頻系統(tǒng)中，主從節(jié)點分別采用不同的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)；當處于AFH狀態(tài)時，在一次主從對話期間，從節(jié)點使用與主節(jié)點相同的射頻信道向主節(jié)點響應數(shù)據(jù)包，這被稱作AFH的相同信道機制。使用相同信道機制主要是由于在網(wǎng)中存在干擾的情況下，減少跳頻可以防止從節(jié)點在發(fā)送響應分組時跳到可能發(fā)生沖突的信道上，保證至少在一次主從對話的過程中數(shù)據(jù)不易受到干擾，達到提高吞吐率的目的。

　　不幸的是，諸如AFH等技術是專門為2.4GHz設備設計用于檢測和避免干擾的，還不足以實現(xiàn)藍牙與WLAN的共存。當藍牙與802.11設備共存于同一設計中時作為獨立技術的AFH是遠遠不夠的，這主要是因為WLAN設備必須提供較高的輸出功率才能支持長距離、高數(shù)據(jù)速率、可靠的互聯(lián)網(wǎng)、語音、數(shù)據(jù)和視頻傳輸。圖2給出了手機在同時使用藍牙和Wi-Fi時的仿真圖，此時Wi-Fi正在進行數(shù)據(jù)傳輸，藍牙耳機正在接聽由小靈通打進的電話。

　　單獨使用AFH技術，結(jié)果使得Wi-Fi吞吐量下降20%左右，小靈通接聽雜音大。由此可以看出手機的WIFI發(fā)送會干擾到手機藍牙的接收。

　　3 AFH技術與三線共存（時分復用）技術結(jié)合解決干擾問題

　　AFH技術在上面已經(jīng)介紹過了，單獨使用AFH技術使用藍牙耳機的通話效果不是很好，為了解決這種問題，在使用AFH技術的基礎上又使用了三線共存（時分復用）技術。三線共存，顧名思義，就是使用三根線連接Wi-Fi和藍牙，下面結(jié)合圖3中Wi-Fi和藍牙所示的三線連接圖來描述一下三線共存的機制，其中主處理器使用的是TI公司的OMAP1621芯片。

　　由圖3可以看出，三線連接由RF_ACTIVE，BT_STATE,WLAN_ACTIVE三根信號線組成。RF_ACTIVE是從藍牙設備向Wi—Fi設備發(fā)送的信號線，它通知Wi—Fi設備此時藍牙設備正在工作，RF_ACTIVE在整個藍牙的發(fā)送與接收過程中都是有效的。由于硬件的需要，它必須連接到PIO7且不能改變。