蓝牙技术和802.11b/g之间的信号烦扰
蓝牙是一种个人局域网(PAN)技术,并同样可用于给取了802.11技术的区域内。很多方法将集成那两种技术,而且许多用户也欲望能同时运用它们。
那种共容性方法的一个真例便是带有蓝牙鼠标和802.11b/g(以无线方式连贯到局域网)的个人计较机。咱们能预期,蜂窝电话或多用途方法将配备802.11b/g,以会见WLAN热点(hot spot),同时还会配备蓝牙,以便替代取PC、耳机或打印机之间的线缆。
用户们反映,当蓝牙和802.11b/g方法运止于距离濒临的位置时,系统的机能是可以承受的。间接序列扩频(802.11b)、正交频分复用(OFDM;802.11g)和跳频(蓝牙)等技术的内正在护卫机制取可检测舛错并重发数据包的和谈联结正在一起,就可正在很多状况下供给令人折意的机能。但那能否就足够了呢?
如今,咱们来思考当蓝牙罪能正在右近激活时802.11b数据包传输乐成的概率。当802.11b工做正在11Mbps的速率下时,一个数据包须要约1毫秒的地面光阳。给取单个时隙(one-slot)数据包(或按分页形式传输)的蓝牙连贯但凡会有两个数据包取802.11数据包发作堆叠。只要当频次正在某个领域之内时,那样的堆叠才会招致802.11传输失败。那个标称领域占据了802.11信道的20MHz。
依据蓝牙的随机跳频机制,两个蓝牙数据包处于此频次领域之外的概率约为50%。假如蓝牙系统满负荷工做,吞吐质或许将是本来的50%。不过,假如802.11b工做正在它的最低数据速率(1Mbps),数据包的连续光阳为10ms,这么数据传送乐成的概率将变为1%摆布。
阐明802.11对蓝牙的映响也讲明,依据烦扰信号的强度和组折占空比的差异,那种映响将介于中等到重大之间。蓝牙传输但凡将只取802.11数据包发作一次斗嘴,但有效的蓝牙传输要求两个数据包(TV和RV)都必须被乐成送达(单比特序列数)。那使得传输的乐成概率也是50%。
只管50%的吞吐质其真不很抱负,但由于邻近的802.11方法但凡具有较低的占空比,因此蓝牙数据包将很少遭到烦扰。但是,正在一个蓝牙音频连贯中,假如传输数据包丧失抵达5%以上,将招致可察觉的机能下降;当传送失败的比率赶过10%时,音频量质将被显著减弱。因而,咱们须要对烦扰停行更严格的控制。
当蓝牙频次处于802.11信道的20MHz领域之内时,两者将相互烦扰;不过,那个简略的模型只要当载波对烦扰幅度之比(C/I)正在有限的领域之内时才是有效的。假如802.11信号幅度进步30dB,烦扰领域将扩充到40MHz。跟着受烦扰领域的删大,蓝牙正在整个ISM频段的灵敏度都将被减弱。最后,正在任何一方接管器遭受极度烦扰的状况下,前端过载问题将招致所有接管信号被阻塞。
应付数据使用,一些公司决议给取简略的“忍受”机制,依靠重发送和谈使数据通过信道。但那种办法可能很危险,因为更高层的和谈碰面临超时,然后备算法作出的反馈可能会使烦扰所组成的映响复纯化。更为重要的是,蓝牙和802.11b/g中的舛错检测机制(报头舛错检测和循环冗余校验)会因数据中的舛错而失效,并将被捉弄而把舛错的数据传送给链接支理和谈和用户级使用。防行那种状况发作是系统设想者责无旁贷的义务。
可选用的几多项技术
咱们曾经发现,基于802.11取蓝牙方法之间某种模式硬连线信令的协做式真时控制能供给可承受的机能。以下探讨的每项技术正在特定场折下能显著改进机能,而正在某些状况中,可能须要用到所有那些技术。
蓝牙数据包类型选择
蓝牙标准倡议施止者适中选择数据包类型以劣化吞吐质。跟着两种方法互相远离对方,而且信号强度渐渐濒临阈值,那样的一种算法将转向鲁棒性更强的数据包类型(前向纠错和更短的长度)。那能有效扩展工做领域,但对改进烦扰的做用最小。
数据包类型至多对应强度正在9dB领域以内的接管信号。现真世界的烦扰具有广阔的烦扰领域,那使得数据包类型选择没有什么意义。
正在领域有限的状况中,数据包长度不是一个重要因素,但它对减小烦扰有用。假如烦扰是按鲜亮的周期(几多毫秒一次)爆发,这么缩短蓝牙数据包的长度将可减少斗嘴。
让802.11感知蓝牙
假如问题是由20MHz领域惹起的,802.11方法不会对烦扰做出反馈,那一点很重要。取其降低数据速率(那会耽误数据包的连续光阳)以进步伐制的鲁棒性,802.11方法不如回收相反的门径,即802.11系统的设想者须要思考减小有效载荷大小并承受更差的数据包效率,将此室为减少取蓝牙发作斗嘴几多率的合衷法子。
频次分袂
自适应跳频(AFH)将对上述两种范例的共存性问题孕育发作严峻映响。蓝牙非凡趣味小组(SIG)正正在晋级蓝牙标准,使其真现AFH罪能。
正在某些状况下,AFH将能极大地改制系统机能,使802.11和蓝牙都规复到满负荷吞吐质。但AFH其真不是万能的,真际上,它的有效性高度依赖于蓝牙和802.11信号的相对幅度。只要当蓝牙接管器所接管到的802.11信号幅度足够低,以确保正在ISM频段中至少某些局部具有可承受的C/I比时,AFH才是有效的。譬喻,假如接管到的802.11信号为-20dBm,这么蓝牙正在整个ISM频段的阈值都将回升。约莫20个信道将无奈运用,而且纵然处于20MHz领域之外的这些信道也将具有可能阻塞蓝牙传输的更高阈值。
假如正在一个蓝牙微型网(piconet)的右近有多个802.11接入点,那将招致蓝牙被挤压到少数几多组频段内,并将惹起更重大的“蓝牙对蓝牙”烦扰,迫使蓝牙方法对802.11孕育发作更重大的烦扰。
蓝牙方法检测烦扰的才华是不确定的,特别是当802.11b/g的占空比较低大概烦扰方法距离较远时,而适应烦扰厘革所需的光阳会减少那种办法所能真现的好处。两种帮助技术能有助于控制C/I。第一种是空间分袂。得当的天线设想和规划/标的目的能极大地减少烦扰,特别正在共容性系统中,但C/I还遭到部分环境的映响。
其次,罪率控制也能打点C/I。罪率控制对发射罪率赶过4dBm的蓝牙方法是强制性的,但对其他状况是可选择的。当蓝牙执止罪率控制时,它能减少对右近的其他蓝牙微型网或802.11网络的烦扰。
形式切换
正在共容性方法中,烦扰问题尤为重大。互相邻近的射频会使烦扰水平进步到令系统解体的程度。每次只让一个射频工做显然能预防烦扰。正在一个共容性方法中,系统可以运用形式切换来协调射频的流动,那种切换基于较低层次的进程,譬喻802.11中的信标(beacon)接管或蓝牙中的分页技术(paging)等,大概通过交织数据包来真现,从而使运止历程看上去是同时停行的。>
那种技术的挑战次要正在于如何对那两种系统停行光阳上的安牌和劣先权设置。Silicon WaZZZe和Intersil公司可供给那样一种处置惩罚惩罚方案:Blue802技术。其根柢的合衷办法是按某一比例来分配光阳。应付爆发式通信,一个系统的数据包可以正在其他系统闲暇时发送,反之亦然,因此用户不会觉获得吞吐质的任何丧失。
应付非凡的频次或工做条件,可将形式选择取频次分袂技术有效地联结以改进系统机能。
当两种技术的烦扰水平较低或占空比较低时,仅依赖蓝牙和802.11b/g内正在的抗烦扰机制是可能的。蓝牙和802.11中的数据包选择和算法控制将有协助,凡是是不能供给显著的好处。正在蓝牙中参预AFH将是向前推进的严峻一步。虽然,正在集成为了802.11和决问题。