wifi和蓝牙能同时使用2.4g手柄好还是蓝牙吗

谈谈WiFi和蓝牙的共存(1);在这里所说的WiFi是指符合802.11b/g标;蓝牙(Bluetooth,会简称为BT)也是工作;因为WiFi和蓝牙基本上工作在同一频段,如果两者;1.蓝牙的AFH(自适应调频)技术;所谓AFH,是说蓝牙在工作的时候自动避开某些频段;我们来看图说话,看看WiFi和蓝牙的频谱图;图中红色的是WiFi的频谱,蓝色的是蓝牙的频谱;
谈谈WiFi和蓝牙的共存 (1)
在这里所说的WiFi是指符合802.11b/g标准的WLAN设备,它们工作在2.4G频段, 最多支持14个信道(Channel),频率从2412MHz到2484MHz,各个国家标准不一样。 每个channel的频宽是22MHz,从中心频点算起左右各11MHz。WiFi传输的包是TCP /IP的包,包的长度从几十字节到一千多字节不等,这样就造成了传输时间上的不 确定性。另外,WiFi会根据信号的强弱来自动调整传输的速率,同时,对于某些 包,比如组播包和广播包,WiFi的协议规定它只能用最低速率来传输。这样通过 WiFi来传一个数据包的时间基本上是不可预知的,它可以很快,也可能很慢。如 果再碰上重传的话,那就更加不知道多久了。
蓝牙(Bluetooth,会简称为BT)也是工作在2.4G频段的,蓝牙的频段是从2401MHz 到2479MHz,每个channel占1MHz,共79个channel。蓝牙工作的时候会以每秒1600 次的速率进行跳频,蓝牙数据包的长度也都不长,通过蓝牙来传数据时间方面基 本上是确定的。
因为WiFi和蓝牙基本上工作在同一频段,如果两者同时工作,必然会或多或少会 有互相干扰的现象。当然,如果WiFi和蓝牙在物理上已经能够达到30dB或者以上 的隔离的话,它们之间的相互干扰基本可以忽略不计了。咱们今天讨论的是WiFi 和蓝牙物理隔离度不好的情况下怎样来消除或者减弱这种干扰。
1. 蓝牙的AFH(自适应调频)技术
所谓AFH,是说蓝牙在工作的时候自动避开某些频段,如果WiFi工作在某个频段, 那么蓝牙就会避开WiFi所占用的22MHz的频段。FCC直到蓝牙v1.2的时候才允许使 用AFH技术。
我们来看图说话,看看WiFi和蓝牙的频谱图
图中红色的是WiFi的频谱,蓝色的是蓝牙的频谱。可以看到WiFi的主要能量分布 在中心频点左右各11MHz的范围内。
AFH在下面两种情况下基本上是能正常工作的。
a) WiFi在发送数据,蓝牙也在发送数据。两者的有效数据都没有被对方的噪声淹没。 如同上面的频谱图所示。对于手持设备来说,发射功率基本上在10dBm左右。 b) WiFi在接收数据,蓝牙也在接收数据。两者的有效数据也都没被对方的噪声淹没。 如同上面的频谱图所示,只是信号强度会小很多,基本上在-40dBm左右。
但是在下面两种情况下,AFH基本无效。
a) WiFi在发送数据,蓝牙在接收数据。因为WiFi的发射功率远比蓝牙收到的信号强度 要强,所以蓝牙的有效数据就被淹没在WiFi的噪声里面。试着把频谱图上红色的部分 往上推一推,蓝色的部分往下拉一拉,就可以看到效果了。
b) WiFi在接收数据,蓝牙在发送数据。同理,WiFi的有效数据会被淹没在蓝牙的噪声 里。试着把频谱图上蓝色的部分往上推一推,红色的部分往下拉一拉,就可以看到 效果了。
2. 蓝牙和WiFi的TDM(时分复用)技术
这个TDM,说起来原理很简单,就是同一时刻WiFi和蓝牙只有一个在工作。这就需要 WiFi和蓝牙需要彼此知道对方的状态。于是WiFi就说:好吧,我给出一个pin脚,当 我在工作的时候,我就把这个pin置高,当我在休息的时候,我就把这个pin拉低。 这个pin就叫做WLAN_ACTIVE。蓝牙也说:好,我也给出一个pin脚,当我在工作的时 侯,我就把这个pin拉高,当我不在工作的时候,我就把它拉低。这个pin就叫做 BT_ACTIVE。蓝牙同时还给出了另外两个pin,一个叫做BT_PRIORITY,用来标识蓝牙 传递的数据的优先级,象语音之类的实时性很强的数据会是高优先级的数据,其它 数据就是一般优先级啦。另外一个叫做BT_FREQ,这个pin会告诉WiFi蓝牙是不是在 使用WiFi频段范围内的Channel。这样,WiFi贡献了一个pin,蓝牙贡献了三个pin, 总共四个pin,所以在它们共存的解决方案上会有所谓的两线(WLAN_ACTIVE, BT_ACTIVE)、 三线(WLAN_ACTIVE, BT_ACTIVE, BT_PRIORITY),和四线(WLAN_ACTIVE, BT_ACTIVE,
BT_PRIORITY, BT_FREQ)解决方案。其中最流行的是三线解决方案,咱们就以它为例 吧。
WiFi传输数据分两部分,一部分是发送数据,另外一部分是收到ACK。只有收到ACK 之后才认为数据发送是成功的。所以,从WiFi开始发送数据到它收到ACK,这段时间 内WLAN_ACTIVE会一直是有效的。另外,WiFi会定时去收AP过来的beacon包,默认是 100毫秒去收一次,在这个过程中WLAN_ACTIVE也会一直有效。WiFi其实是很霸道的, 在它把WLAN_ACTIVE置为有效的时候,它会不让蓝牙工作,而且,最最讨厌的是,在 WiFi定时去收beacon包的时候,它一定会中断蓝牙的传输,而不管蓝牙是不是在传 高优先级的数据(比如正在用蓝牙耳机打电话)。不过这也不能全怪WiFi,因为这个 beacon包对于WiFi那可是相当的重要,AP有没有数据要给WiFi发送全在这个包里面写 着呢。
在大部分的情况下,目前WiFi还只是用来做数据传输用,比如上网浏览啊,用FTP下 载个东西啥的啊。而蓝牙的应用范围就相对比较广泛了,比如用蓝牙耳机打电话啊, 用蓝牙传文件啊。那么在这种典型应用方式下,WiFi和蓝牙是怎么协同工作的呢? * WiFi普通数据传输,蓝牙打电话
蓝牙在传输高优先级的数据(语音),好在这种数据都不长,蓝牙可以用很短的 时间就完成发送/接收。WiFi会保证在蓝牙不传数据的时候才工作。这种情况会非常 影响WiFi的性能。
* WiFi普通数据传输,蓝牙普通数据传输
这时候WiFi就不客气啦,当它有数据要传输的时候就抑制蓝牙的工作,蓝牙就只 能被欺负了,嘿嘿。这种情况下WiFi的性能不太会收到影响,但是蓝牙的性能会大 幅下降。
现在,用WiFi来进行VoIP通话越来越受到青睐了,这就产生了一个很严重的问题。 用户会通过蓝牙耳机来打电话,而这个电话又是通过WiFi走的IP电话。这种情况下 蓝牙传输的是语音,而WiFi传输的也是语音,都是最高优先级的数据,蓝牙和WiFi 将何去何从呢?
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。
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怎样区别2.4G,蓝牙和WIFI?
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&&2.4GHz无线技术,是一种短距离无线传输技术,双向传播,抗干扰性强,传输距离远,耗电少的优点,而2.4G技术可以在10米距离内接触到电脑。蓝牙技术,这是一种基于2.4G技术的无线传输协议,由于采用的协议不同,所以有区别于其它2.4G技术而被称之为蓝牙技术。
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