如何解决手机中WiMax、蓝牙和Wi

1、如何解决手机中wimax、蓝牙和wi从单功能蜂窝电话到具有丰盛衔接功能的各种多模多媒体设备，移动电话的进展十分快速。这种进展趋势同时有益于用户、运营商、网络服务提供商和应用开发人员，但对手机oem商来说却意味着难度越来越高，由于不同的无线协议之间存在着难以处理的干扰问题。比如：1.：这是中端/高端手机中的标配功能，可以提供耳机、笔记本(无线pc modem和/或同步功能)以及打印机等外设的短距离衔接。2.wi-fi：可以让用户接入互联网，打voip电话。3.wimax：很快会将与wi-fi相同的功能扩展到更远的距离，并且性能越发稳定。手机创造商几年前就熟悉到，蓝牙和wi-fi(2.4ghz频带

2、)的频率十分临近，而且它们的天线靠在一起，再加上两种协议彻低不协调的事实，终于将导致发生故障的严峻性能挑战。蓝牙和wi-fi芯片组供给商在产品中增强了共存接口，实现了在分享无线频率媒介上的仲裁，以防止矛盾和信号劣化，从而有效解决了这一难题。随着移动wimax(ieee802.16e)的推出，oem又濒临新的干扰挑战，这是由于新的wimax协议工作在多个频带(在wimax术语中定义为“模式”)，而最常用的是2.3-2.4ghz和2.5-2.7ghz。这种频率区间虽然比蓝牙和wi-fi之间的大，但仍不足以避开共存问题的发生。一个典型的用法场合是，用户一边利用蓝牙耳机举行蜂窝通话，一边通过电话的wi

3、max无线链路下载邮件或扫瞄互联网，这时确保无线接口共存的完善机制就很有须要。假如没有这种机制，话音质量和数据包吞吐量下降将导致用户体验低劣。因为有越来越多的终于用户用法蓝牙和wi-fi配件(如蓝牙耳机，wi-fi路由器)，因此最佳解决计划必需能与已经投入用法的设备一起工作，而不是去修改现有设备。wimax和蓝牙干扰上述情景将用来分析从wimax放射到蓝牙无线链路的干扰模式，并确定其影响。图1所示是一个由蓝牙耳机和带wimax功能的移动电话组成的系统。蓝牙耳机的放射功率是0dbm。在耳机天线处收到的信号电平是-40dbm。蓝牙规范要求接收器能够处理最高为-27dbm的干扰信号。本例中手机的wi

4、max放射器工作在2.5-2.7ghz频带。wimax功放(pa)的输出功率可能高达+25dbm。wimax和蓝牙放射天线彼此靠得很近，用户的手或手机摆放的表面通常会在它们之间造成10db的路径损耗。这样一来，在蓝牙带通(bpf)输入端产生的信号电平为+15db。bpf必需能够通过高达2.48ghz的频率(最高的蓝牙跳频)，因此无法抑制超过3db的无用wimax信号，故起码有+12db的干扰信号被传递到蓝牙低噪(lna)。图1：由蓝牙耳机和带wimax功能的手机构成的通信系统。假定蓝牙抑制能力为-27dbm，那么很显然无法有效抑制掉wimax信号，这样就会发生堵塞。另外，蓝牙lna输入端如此强

5、的信号可能会超过lna的最大额定输入功率，终于导致严峻的牢靠性问题。为了便于研究，本文规定“本端”代表用法手机的一方，“远端”代表正在通话的另一方。只要手机的蓝牙接收被wimax放射信号堵塞，远端就会听到“喀喇”声。wimax堵塞对本端的影响程度稍低些，由于从手机到耳机存在较高的路径损耗，但对本端端点的干扰也不能被彻低忽视。这种“喀喇”声发生的概率异样的高。假设在以下场合(后文有说明)，手机中的蓝牙接收器最多有1/6的时光在用。按照wimax的用法状况，随着流量的增强，在较高频率处，蓝牙接收器将会被堵塞。如上所述，蓝牙放射对wimax接收有负面影响，但不是很严峻。解决共存挑战按照上文的分析，明

6、显无法消退或者减轻无线或物理层(phy)的干扰，由于这种干扰是系统与生俱来的。因此，解决计划必需通过更高的层即介质拜访控制(mac)层来实现。在mac层，可以实现不同协议之间的同步，并保证分享频谱上的带宽能够以时分复用、非并性和公正的方式得到分配。这种解决计划可以消退任何潜在的矛盾，同时仍能保持固有的链路性能属性。有许多应用场合和用法状况需要解决，也即wimax、蓝牙和wi-fi放射和接收的各种组合，每种状况都有不同的链路扫描、建立和活动模式。为了研究的连贯性，我们仍用法上面的例子来说明推举的共存解决计划。后面我们还会在上述用例中增强wi-fi无线链路，该链路用以下要素表征：移动电话和wima

7、x基站之间的有效wimax链路。工作在sco/hv3模式(商用蓝牙耳机用法的标准模式)的有效蓝牙语音链路。第一步是同步协议的时光基准。首先，我们必需找到不同系统时钟之间的最小公因子，并确保它们能协调动作。蓝牙sco/hv3模式的时基是625us，而wimax的时基是基于5ms的帧。这意味着最小公因子时光间隔为15ms，在此期间可以处理3个wimax帧和24个蓝牙时隙。一旦解决计划被认为能够满足15ms时光间隔，重复模式就可确保该解决计划基本上可用于这种模式。在确定重复模式后，有须要确保两个时基是同步的，并在囫囵链路的并行操作过程中仍能保持同步。因为wimax基站打算了时基，因此移动电话不行能控

8、制相对于蓝牙时基的相位。另一方面，移动电话中的蓝牙芯片组(假定它是蓝牙链路上的主设备)有能力控制时钟相位，并与wimax链路上的时钟取得同步。当蓝牙链路上的主设备是耳机而不是移动电话时，可以执行主从切换(蓝牙术语叫mss)。一旦成为“主设备”，手机蓝牙芯片就能复位链路的时钟，并使之与wimax时钟对齐，从而有效地实现两个时基的同步。随着时光的推移，蓝牙时钟与wimax时钟的相对相位可能浮现偏差，因此可能要求重新同步蓝牙时钟。图2给出了两条无线链路之间的时光和相位关系。在两条链路取得同步并确定基本的重复模式后，下一步就是建立兼顾两个协议工作原理的带宽分配机制。蓝牙sco/hv3模式定义了一个重复

9、的六时隙周期(3.75ms)，在此期间惟独两个延续时隙用于放射，一个用于主设备(用m代表)，一个用于从设备(用s代表)。在这个间隔时光内移动电话和耳机交换未压缩的语音数据包。另外4个时隙尚未用法。这是一种十分基本的模式，没有定义任何调度机制、颤动控制(在时隙级)、重发、纠错技术甚至循环冗余校验(crc)，因此任何错误都将表现为“喀喇”噪声。wimax帧由一个从基站向全部注册移动台广播发送的map消息组成。该消息映射了同一wimax帧中不同移动台的接收间隔，同时在随后的wimax帧中分配放射间隔。紧随map消息的是一个下行链路间隔或“区”(wimax术语)，用于基站向注册移动台广播、组播或单播放

10、射。在下行链路区后是上行链路区，用于移动台在前面的wimax帧期间接收放射分配时光。每个wimax帧依次重复这种模式。按照蓝牙语音模式的基本特点，确保正确并行操作的基本方针是保证延续的蓝牙放射和接收时隙。因此，基站在这些间隔内(24时隙中的6个时隙，或25%的时光标注“堵塞”)必需被禁止向移动电话放射或分配发送机会。现在让我们分析一下剩余75%的时光，以便理解哪些时光间隔可用于wimax链路。帧n事实上未被移动电话的wimax链路用法-下行链路间隔未被用法，这是由于，鉴于蓝牙优先级(时隙b1和b2)问题，移动电话不能在帧开始接收map消息。上行链路也因为蓝牙优先级(时隙b7和b8)的缘由而未被

11、用法。在帧n+1期间，移动电话可以接收和解码map消息，并且允许它接收在b10和b12之间的间隙期(2.5ms)发送的突发信号，直到下一次蓝牙分配(时隙b13和b14)。不过，帧n+1中的上行链路不能被移动电话用法，由于它没有接收到帧n中的map消息，该消息用于分配帧n+1的上行链路间隔中用于放射的带宽。在帧n+2中，因为蓝牙占用了时隙b19和b20，移动电话将不能接收来自基站的下行链路流量。帧n+2的上行链路间隔可能已经被赋于了帧n+1的map消息中的放射机会，因此可用于移动电话的放射。只要两条链路保持有效，这种模式就会不断重复。这种机制的潜在规章是需要wimax链路避开在某段时光内发送信号

12、。有两种办法可以做到这一点：1. 移动电话可以用法某种wimax睡眠模式来避开在相应时光内与基站发生交互。这种办法的缺点是在蓝牙时隙b13和b14期间，在wimax的发送中，可能存在误包率(per)，不过这种可能性比较低，而且在任何状况下都可以通过wimax中的前向纠错(fec)和重发机制来加以克服。2. 按照预商议的手机功能信息，基站调度器禁止在b13和b14两个时隙内举行接收和放射分配。这种办法要求对wimax标准作少量补充，以便支持手机和基站之间的共存功能商议。把wi-fi增强入共存机制相对照较容易。wi-fi与以太网十分相像，也是一种载波侦听多址拜访/矛盾检测(csma/cd)协议，它

13、采纳的不是时光分配机制，而是矛盾检测和随机后退办法。因此也就不行能将异步协议同步到推举的共存机制。不过这个问题可以通过用法wi-fi中称为非排程自动省电(u-apsd)的模式加以解决。这种模式普通用于把wi-fi站的功耗降至最低，手机在该模式下可以进入睡眠模式，让接入点缓存全部发送往手机的信息，直到预定义的缓冲器溢出。当手机退出睡眠模式时，它向接入点发送一个触发帧，接入点随后将全部缓存的数据发送给手机，从而有效地保持了常规csma/cd操作的类似性能。这种模式在推举共存机制中的用法办法是强迫手机wi-fi模式在间隔b1-b2、b7-b14、b19-b20以及b23-b24期间进入u-apsd睡眠模式，并在其它时光内(10/24或42%)保持激活状态。这样对wi-fi吞吐量造成的影响是很小的，可忽视不计。图2中的其它时隙(标志为“op”)代表了对某个无线链路来说可能可用也可能不行用的放射和接收机会，这些时隙可以用任何传统的优先级算法举行分配。前述共存计划的优点是：1. 惟独少许吞吐量的损失就消退了共存问题。2. 可以用于任何商用wimax基站、支持u-apsd的wi-fi接入点(大多数都支