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(shù)介紹及試驗結果

　　AFH技術(shù)是對原始藍牙跳頻序列的一種改進(jìn)，它允許藍牙設備縮減跳頻點(diǎn)的數量，其基本原理是通過(guò)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(jìn)入AFH狀態(tài)后，其跳頻序列可使用的跳頻點(diǎn)N的數量是動(dòng)態(tài)變化的，其最大值不超過(guò)79。AFH只用于連接狀態(tài)，而不會(huì )改變尋呼、查詢(xún)等狀態(tài)時(shí)的跳頻序列。

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

　　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(gè)信道，如果這個(gè)信道是AFH_channel_map中定義的可用信道，則不作任何調整，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(guò)重定位函數將其映射成一個(gè)可用的信道。這種映射關(guān)系是一一對應的，就是說(shuō)，如果給定了藍牙地址、時(shí)鐘以及AFH_channel_map，一個(gè)不可用的射頻信道將被唯一地轉換為一可用信道，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(shí)現機制下，非自適應的79跳系統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(shù)的另一點(diǎn)改變是：在原跳頻系統中，主從節點(diǎn)分別采用不同的頻率發(fā)送數據；當處于A(yíng)FH狀態(tài)時(shí)，在一次主從對話(huà)期間，從節點(diǎn)使用與主節點(diǎn)相同的射頻信道向主節點(diǎn)響應數據包，這被稱(chēng)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點(diǎn)在發(fā)送響應分組時(shí)跳到可能發(fā)生沖突的信道上，保證至少在一次主從對話(huà)的過(guò)程中數據不易受到干擾，達到提高吞吐率的目的。

　　不幸的是，諸如AFH等技術(shù)是專(zhuān)門(mén)為2.4GHz設備設計用于檢測和避免干擾的，還不足以實(shí)現藍牙與WLAN的共存。當藍牙與802.11設備共存于同一設計中時(shí)作為獨立技術(shù)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(cháng)距離、高數據速率、可靠的互聯(lián)網(wǎng)、語(yǔ)音、數據和視頻傳輸。圖2給出了手機在同時(shí)使用藍牙和Wi-Fi時(shí)的仿真圖，此時(shí)Wi-Fi正在進(jìn)行數據傳輸，藍牙耳機正在接聽(tīng)由小靈通打進(jìn)的電話(huà)。

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

　　3 AFH技術(shù)與三線(xiàn)共存（時(shí)分復用）技術(shù)結合解決干擾問(wèn)題

　　AFH技術(shù)在上面已經(jīng)介紹過(guò)了，單獨使用AFH技術(shù)使用藍牙耳機的通話(huà)效果不是很好，為了解決這種問(wèn)題，在使用AFH技術(shù)的基礎上又使用了三線(xiàn)共存（時(shí)分復用）技術(shù)。三線(xiàn)共存，顧名思義，就是使用三根線(xiàn)連接Wi-Fi和藍牙，下面結合圖3中Wi-Fi和藍牙所示的三線(xiàn)連接圖來(lái)描述一下三線(xiàn)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(xiàn)連接由RF_ACTIVE，BT_STATE,WLAN_ACTIVE三根信號線(xiàn)組成。RF_ACTIVE是從藍牙設備向Wi—Fi設備發(fā)送的信號線(xiàn)，它通知Wi—Fi設備此時(shí)藍牙設備正在工作，RF_ACTIVE在整個(gè)藍牙的發(fā)送與接收過(guò)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。