如果WLAN與藍(lán)牙傳輸阻塞或彼此干擾,那么藍(lán)牙將對WLAN傳輸造成18%的時間干擾,因為藍(lán)牙需要在空中傳輸也需相同長度的時間。反過來,WLAN傳輸將對藍(lán)牙傳輸造成不到1%的時間干擾。從而導(dǎo)致的結(jié)果是:加載適當(dāng)數(shù)量的AP時,必須進(jìn)行藍(lán)牙傳輸,同時接收WLAN信號,簡言之,必須同時運行PDA的藍(lán)牙與WLAN功能。
但是問題隨之而來:在采用WLAN與藍(lán)牙技術(shù)的匯聚設(shè)備中,WLAN是否能夠從AP不斷接收下載內(nèi)容,而不必考慮該設(shè)備藍(lán)牙子系統(tǒng)的操作模式?經(jīng)過對藍(lán)牙實施制定仔細(xì)的設(shè)計、規(guī)劃與部署決策,答案是肯定的。首先,設(shè)計人員必須利用藍(lán)牙1。2的功率控制(第3類設(shè)備)功能,以及藍(lán)牙的自適應(yīng)跳頻(AFH)。下面的圖8展示了AFH如何避免與WLAN操作發(fā)生直接的帶內(nèi)干擾。
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如果系統(tǒng)要部署功率控制技術(shù),那么將按比例降低接收機(jī)鏈路中LNA上的藍(lán)牙功率,以便使邊帶能量級別落在2.4GHz頻帶內(nèi),而不必考慮ACR過濾。預(yù)計藍(lán)牙信號將達(dá)到-40到-50dBm的傳播損失。從而使藍(lán)牙傳輸?shù)墓β试?25dBm至-15dBm范圍內(nèi),以便保持鏈路中的低誤差率。圖9解釋了功率控制技術(shù)如何降低藍(lán)牙信道中的頻譜發(fā)送。
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檢查具有藍(lán)牙與802.11,以及其他一些操作特點的手持終端設(shè)備進(jìn)一步說明了共存的問題。在此示例中,假設(shè)手持終端設(shè)備具有一個0dBm藍(lán)牙發(fā)送器與一個802.11接收機(jī),具有以下性能之一:
1)功率控制技術(shù)可以提供在藍(lán)牙與WLAN之間20dB的隔離。
2)在藍(lán)牙與802.11之間存在0dB的隔離,但是系統(tǒng)能夠在RF接收機(jī)鏈路中斷開LNA。系統(tǒng)并不具有功率控制功能。
為了簡便起見,在此討論的內(nèi)容將局限在采用超外差架構(gòu)的接收機(jī)設(shè)計。圖10展示了接收機(jī)可以運行的情形之一。在上述的第一種情況中,設(shè)備的藍(lán)牙與WLAN之間存在20dB的隔離,那么接收機(jī)必須具有至少15dB的數(shù)字過濾。在第二種情況中,藍(lán)牙與WLAN之間不存在隔離,因此必須具有30dB的過濾和數(shù)字增益。針對第二種情況,還可以選擇將接收機(jī)限制在大約大于-60dBm的802.11信號上,其中對專門的過濾沒有任何要求。
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此示例顯示了超外差接收機(jī)可通過采用功率控制技術(shù)獲得20dB的隔離,從而實現(xiàn)連續(xù)的802.11與排序的藍(lán)牙(collatedBluetooth)操作。如果在系統(tǒng)的藍(lán)牙與802.11之間添加MAC級別的時間協(xié)調(diào),那么WLAN傳輸干擾對藍(lán)牙發(fā)送器所造成的影響將會降至最低。從而實際上可以在WLAN單元上存在任何流量負(fù)載或覆蓋要求的情況下,幾乎無縫同步操作藍(lán)牙以及WLAN。
帶內(nèi)干擾與鏈路預(yù)算
本部分討論了帶內(nèi)干擾及其對限制WLAN的RF鏈路的影響。為了說明該問題,我們簡單介紹由兩個802.11接入點引起的干擾,但該分析同樣適用于由藍(lán)牙、無繩電話或微波爐引起的帶內(nèi)干擾。
802.11AP的信號傳播損耗取決于環(huán)境,但一般而言,信號損耗是AP到用戶之間距離的函數(shù)。在理想的視距條件下,信號損耗與距離的平方(R2)成正比。一般在實際環(huán)境中,信號損耗可表示成距離的立方(R3)。在不利的條件下,信號損耗通常等于距離的四次方(R4)。
此外,特殊802.11AP的范圍也是幾個其它因子的函數(shù),包括AP的傳送功率(通常為20dBm)、天線增益以及用于某調(diào)制的接收機(jī)的靈敏度。在本例中,假設(shè)天線為一般的全向天線,其增益為0dB。更復(fù)雜的調(diào)制方案需要更高的信噪比(SNR),以便能夠以某個位誤差率(BER)接收802.11信號。要獲得更高的SNR,接收機(jī)必須具有更高的靈敏度與/或發(fā)射信號的范圍必須成比例縮小。
表2顯示了802.11g與802.11b的不同調(diào)制方案如何影響SNR、接收機(jī)靈敏度及信號范圍。請注意,采用CCK調(diào)制的802.11b與采用PBCC調(diào)制的802.11b具有相同的SNR。
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從該表可以看出,如果在實際設(shè)置中,信號傳播損耗一般為R3,則采用CCK調(diào)制的11-MbpsAP或采用PBCC調(diào)制的22-MbpsAP的相應(yīng)范圍大約為400英尺。假設(shè)一般郊區(qū)范圍大約為200英尺,隨著802.11的部署越來越密集,相鄰小區(qū)AP的戶與戶之間的干擾發(fā)生的機(jī)率也越大。單個居住單元的最不利情形為并排房屋中的兩個AP可能僅間隔10英尺的空間及兩堵墻。在復(fù)雜的公寓式結(jié)構(gòu)中,兩個或多個AP的間隔可能僅為一堵墻或一層地板,因而使得帶內(nèi)干擾面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一般公寓的寬度不大于100英尺,僅為郊區(qū)房屋寬度的一半。
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