关于BT与WIFI共存时的设计,小弟有些问题,实在是不太明白,请教各位高手。
笛子英语
1. 我在网上看到有人说如果蓝牙和WIFI的物理隔离达到30dB以上,则两者之间的相互影响可以基本忽略。请问如果才能做到物理隔离达到30dB以上呢?是否天线距离远一些就可以呢?那么多远是合适的呢?如果只需要达到20dB,又该怎末做呢?我听说,蓝牙和WIFI的天线如果距离10cm以上,基本就不会有干扰了,请问事实是否如此?如果天线的距离足够远,是否就不需要再采用软件上的TDM技术了?
2. 关于蓝牙和貂蝉怎么玩才厉害WiFi的TDM(时分复用)技术,目前流行的是三线(WLAN_ACTIVE, BT_ACTIVE, BT_PRIORITY)方案,但是我对这个技术不太明白。我在网上查到WLAN_ACTIVE这个pin脚是WIFI提供的,而BT_ACTIVE, BT_PRIORITY这两个pin脚是BT提供的,但是我目前使用的WIFI模组同时具备这三个pin脚,而BT模组则一个也没有。请问WIFI的这三个pin脚应该连接到哪里去呢?是连接到CPU的GPIO吗?但是如果连接到CPU,又如何和BT交互呢?
请大家帮忙解答一下,有些问题可能问的比较白,水平不够,请大家谅解
新技术推进蓝牙与WiFi轻松共存
2007-09-11 15:01出处:中国电子报作者:佚名【我要评论】 [导读]随着蓝牙技术规范的发展,新的技术已被采纳,使蓝牙能够与WiFi及其他潜在干扰源轻松共存。
蓝牙和802.11b/g WiFi都是重要的无线技术,常被应用于笔记本电脑、PDA、个人多媒体播放器(PMP)以及手机等设备中。某些无线VoIP电话和多标准手机等设备甚至同时具备蓝牙和WiFi功能,因此对芯片设计有了极高的要求。因为这两种技术非常类似,所以共存是一个首先需要考虑的问题。实际上,已经采用许多方法以解决相互间的干扰问题。随着蓝牙技术规范的发展,新的技术已被采纳,使蓝牙能够与WiFi及其他潜在干扰源轻松共存。
为此而采取的各种办法包括如下:
适应性跳频技术(AFH)
适应性跳频技术(AFH)由蓝牙技术联盟所开发的蓝牙技术规范v1.2版推出,它为蓝牙应对一般性干扰提供了一种有效的途径。AFH可以识别“坏”信道。在这些信道上,可能有其他无线设备干扰蓝牙信号,或是蓝牙信号干扰了其他设备。具备AFH功能的蓝牙设备与蓝牙
微型网内的其他设备进行通信,共享有关坏信道的详细信息。这样,这些设备就可以转换到可用的“好”信道,远离干扰区,因此不影响带宽的使用。使用AFH技术时,坏信道的分类必须准确,并且“一般性”干扰应是唯一的干扰形式。
信道跳转使v1.1设备获得了AFH技术的优点,但不得不牺牲蓝牙带宽以尽量减少对WiFi信号的影响。然而,AFH功能打开时用户却常常觉察不到,因为立体声音频流和单声道音频耳机等时间敏感型的媒体应用并没有受到影响。
时分多路复用(TDM)
时分多路复用(TDM)是一种应对前端过载型干扰的手段,AFH技术无法应对这种干扰。TDM最初用于保护802.11b/g传输不受蓝牙干扰。其工作原理是:当ISM频带内运行802.11b/g无线电时,除了那些高优先级的蓝牙传输外,所有蓝牙传输都要关闭。与信道跳转一样,这种方法牺牲了部分蓝牙带宽,所牺牲的带宽与802.11b/g工作周期成比例。因此,如果802.11b/g闲置,则链路维护通讯可能造成带宽下降2%~3%,用户不可能察觉到这个细微的变化。
要增强TDM的效果,就需要具备有关802.11b/g无线电活动的准确信息。为此,专注于无线技术领域的CSR公司定义了WLAN_Active硬件信号,以保证当无线电运行时,802.11b/g信号得到保护。但是,也有需要保护蓝牙信号不因802.11b/g干扰而衰退的情况,因此CSR公司开发出了BT_Priority,这是一种可选的信号,指出何时正在发送或接收重要的蓝牙数据包。这种信号可用于保护采用HV3数据包传输的SCO音频,这种格式在单声道耳机的音频流应用中最为常见。
根据信道质量确定数据速率(CQDDR)
现在共有两种分别利用高带宽和中带宽格式的数据包存在,即DH和DM。DH数据包可以传输更多的数据,但是如果部分数据包遭到破坏,整个数据包必须重新传输以恢复数据。DM数据包包含前向纠错(FEC)码,占有效负荷的1/3,这种数据包格式可以降低最大的数据传输速率,但比不包含纠错功能的DH数据包更可靠。它允许接收设备与传输设备进行协调,根据环境干扰情况来确定采用何种数据包格式。例如,如果某个设备确定正在接收的数据存在诸多错误,它就会通知传输设备以DM数据包的方式传输数据。如果链路恢复畅通了,它就会允许传输设备回转到DH数据包。CQDDR只是蓝牙链路的一个可选项,蓝牙技术规范对此并没有做出要求。
扩展型同步定向连接信道(eSCO)
扩展型同步定向连接信道(eSCO)是允许受损语音数据进行再传输的检错语音信道。每一个数据包都有一个CRC(循环冗余校验),这样接收设备就可以检查数据包是否正确接收。在接收过程中存在错误和丢失的数据包将得到否认,再传输窗口允许未经确认的数据包进行再传输。eSCO由v1.2版蓝牙技术规范推出。
此前版本的蓝牙技术规范采用的v1.1版SCO只能使用单槽数据包,而eSCO允许对同步语音或数据使用三槽数据包。这意味着eSCO可以达到100Kbps以上的连接速率,而v1.1版SCO的连接速率为固定值64Kbps,这是因为在使用单槽数据包时链路容量丢失,而当无线电改变频率时数据包之间会产生间隙。尽管eSCO信道不主动处理或避免干扰,但是受损数据包的再传输仍保证了其音频质量受到其他无线电的影响比以前较小。
此外,还有各公司不同的专利技术使得蓝牙链路更加可靠。自推出以来的几年中,蓝牙和WiFi技术在干扰和功耗问题上取得了长足的进步,使蓝牙和WiFi芯片更具功效和更可靠。各种共存系统,如适应性跳频技术(AFH)、时分多路复用(TDM)、功率控制以及CQDDR,使得蓝牙链路更加可靠。能否有效地实施最终取决于能够获得高度整合各种专利技术的解决
方案,这些技术必须能够克服将蓝牙和WiFi两种技术置入同一设备的各种障碍。设计者的最佳选择就是整合一个双方共同开发的蓝牙+WiFi组合解决方案。他们需要工程技术完备的共存解决方案,这些解决方案专门设计用于无线电设备之间的通信,目的是减少干扰。
蓝牙和WIFI共存设计方案
2009-12-21 22:02:15
蓝牙和802.11b/g/n我爱雪莲花都可能工作在2.4GISM,可能互相干扰。干扰的典型应用之一是VOIP,用手机的WLAN打VOIP电话,用蓝牙耳机来通话。互相干扰的后果是用户能感觉到通话质量的下降。
设计上有些方法能够减少相互干扰,尽量维持蓝牙和wifi的throughput,使得用户的使用体验不受影响。方法主要是AFH和分时。
是否存在相互干扰和相互干扰是否严重受以下条件影响:
1.共用天线还是单独用自己天线
2.干扰是噪音还是阻塞
3.蓝牙通信频率是否落在wifi带内
4.蓝牙和wifi是接收还是发射
5.蓝牙和wifi的具体应用的通信特点
共用天线还是单独用自己天线
如果蓝牙和wifi使用单独的天线,蓝牙天线和wifi天线之间的隔离大小会影响干扰的程度。如果认为有一定的隔离度,蓝牙和wifi是可以同时发射或者接收的。
如果蓝牙和wifi共用天线,蓝牙和wifi不可以同时工作。(如果不考虑相互干扰,可以同时接收。)
干扰是噪音还是阻塞
干扰分为两种。一种是噪音,主要发生在频率冲突时;另一种是大信号阻塞,和频率是否冲突没有关系,和具体射频设计及天线间隔离有关系。
蓝牙通信频率是否落在wifi带内
如果蓝牙通信频率落在wifi频带内,噪音干扰和阻塞干扰都会有。如果蓝牙通信频率落在wifi频带外,只有阻塞干扰。
AFH是针对噪音干扰最好的方法,蓝牙和wifi的性能都能维持抽样100黄庭坚草书代表作%。唯一问题是无法解决阻塞干扰。
蓝牙和wifi是接收还是发射
假设蓝牙和wifi使用自己单独的天线,蓝牙和wifi是能够同时发射和同时接收的。如果一个发射,一个接收,在频率冲突时会有相互干扰。另外,同时发射可能会对另一侧设备带来干扰。
蓝牙和wifi的具体应用的通信特点
共存时相互干扰是否严重还和具体应用时通信特点有关。比如数据量是否大,是否是数据流,是否是timecritical的。所以有的设计是host可以根据不同应用配置不同的优先级,以达到最好的tradeoff。
主要设计方法简单介绍:
AFH
AFH是解决噪音干扰的最好方法。通过在跳频频率中避开wifi的频带,既可以避免频率冲突带来的干扰,也丝毫不损失蓝牙和wifi的性能。另外,AFH不只针对wifi干扰,道理上其它干扰源也可以避开。
AFH功能包括两个方面,一是channel的好坏区分;二是使用新的channellist跳频。
Channel的好坏区分有三种来源,一是自己通过scanRSSI或者检查PER等方式自己区分channel;二是通过另侧设备的区分信息,如master取slave的区分结果,或slave依照master的区分结果;三是依靠host通过HCI命令t_AFH_host_channel_classification传下来。
蓝牙和wifi共存设计中,host通过HCI命令告诉蓝牙哪些channel不可用是很有效的。如果蓝牙自己区分,应该既自己检查channel,也需要读另侧设备的区分信息,因为两者如果距离稍远,可能看见的badchannel是不同的。
分时(TDM,PTA)
分时是利用蓝牙和wifi间的握手信号,使蓝牙和wifi分时在2.4G工作,这样可以避免噪音干扰和阻塞干扰。问题是会降低蓝牙和wifi的throughput。所以这个机制应该只在AFH不能提供良好效果时使用。
802.15.2中有规定仲裁方式和信号(PTA,packettrafficarbitration)的框架,很多蓝牙芯片厂商也有自己专有的握手信号定义。道理上来讲我们的设计还需要了解主流wifi芯片的握手信号定义。
这些握手信号都差不多。简单说明如下:
2-wire
Wifi给蓝牙信号wl_active,表示wifi有通信,如果这个信号asrted,蓝牙应该只接收/发射highpriority的包,其它包delay。
蓝牙给wifi信号bt_priority,表示蓝牙要发highpriority的包,wifi必须停止当前通信。关于冷的句子
可以看出,这两根信号分别是保护wifi和蓝牙通信的。所以asrt的多与少会影响2.4G带宽在两者间的分配。
从蓝牙芯片设计的角度,蓝牙芯片必须支持对于包优先级的区分和delay包的处理。一般
来说,定时同步,inquiry,page,SCO等是高优先级,传送数据的包则是普通优先级。如果处理得细致和灵活,很多参数是需要可以配置和可调的,因为可能需要host根据具体应用来配置。数据恢复,RAID数据恢复,磁盘阵列数据恢复。
如果蓝牙芯片知道wifi的频带,bt_priority也可以只在频率冲突时拉起。
3-wire
三线方案和两线方案相似。多加一根蓝牙输出的bt_active,这样和bt_priority一起可以表示两种优先级的蓝牙通信。
4-wire
四线方案和三线方案相似,再多加一根蓝牙输出的bt_freq,指示蓝牙通信是否和wifi频带冲突。
PTA
802.15.2中没有规定PTA具体的硬件接口和仲裁判定,是依赖实现的。也有类似上述的2/
3/4线方案。但PTA的基本思想是蓝牙和wifi提交申请给PTAcontroller,(一般PTAcontroller集成在wifi中),由PTAcontroller来许可。所以PTA中的相关信号都是指将要的操作,不同于上面的是指已经发生的操作。
WCS
WCS是intel的wirelesscoexistencesystem缩写,是intelwifi的握手定义,两根线,ch_data和ch_clk/bt_priority,完成握手和频带信号传递功能。具体时序定义没有看到,要签intel的NDA才有,估计笔记本上用得较多。
只要把握分时和优先级的tradeoff原则,握手接口和分时机制还可以有很多变化和配置,以求对用户最好的使用体验。
RDA5868+,RDA5870都支持蓝牙WIFI共存分时设计,蓝屏修复软件在原理图连接时,连接如下:
RDA5870:
Pin37中型贵宾犬:WL_ACTIVE
Pin27:BT_PRIORITY
RDA5868+:
Pin28:WL_ACTIVE
Pin27:BT_PRIORITY