蓝牙与802_11b相互干扰分析

蓝牙与802_11b相互干扰分析 () 文章编号 : 100128360 20040320108206 蓝牙与 802 . 11b 相互干扰分析 朱刚 ,王欣 ,谈振辉 ()北京交通大学 电子信息工程学院 , 北京 100044 摘 要 : 由于使用相同频段 ,使得蓝牙网络与 IEEE802. 11b 无线局域网之间存在干扰 ,严重影响系统正常工作 。 本文主要对蓝牙网络与 IEEE802. 11b 无线局域网之间存在干扰情况进行分析与综述 ,然后简要介绍了克服干扰 实现两者共存的方法 ,以期为相关问题的深入研究给出背景 。 关键词 : 蓝牙 ; 无线个域网 ; 802. 11b ; 无线局域网 ; 干扰 ; 共存机制 中图分类号 : TN925 文献标识码 : A Study on Disturbance bet ween Bluetooth and 802 . 11b ZHU Gang , WANG Xin , TAN Zhen2hui ( )School of Electronic and Information Engineering , Beijing Jiaotong University , Beijing 100044 , China Abstract : Because the Bluetooth network and IEEE 802 . 11b wireless local area network use the same frequency band , distur2 bance exists between them , resulting in severe disturbance to the normal operation of the system Conaitions of disturbance be2 tween the Bluetooth network and IEEE 802 . 11b wireless local area network has been analyzed and summarized in this article , and the method to eliminate the disturbance and facititate co2existance has been introduced briefly. At the same time , the background for further study about the related problems has been given. Key words : Bluetooth ; wireless personal area network ; 802 . 11b ; wireless local area network ; disturbance ; coexistence mechanism ( ,没有一在众多无线个人网和无线局域网技术中 目前 ,作为新兴无线通信技术 使用 ISM 2 . 4 GHz ) ( ) 开放频段的无线个域网络 WPAN与无线局域网络种技术能够以最佳方式同时满足不同需求 ,因此需要 () 根据不同应用采用特定技术 ,BT 与 Wi2Fi 是近年来普 WLAN正在迅速发展 。作为 WPAN 主导技术的蓝牙 () Bluetooth :BT目的是取代有线连接 ,能够支持 10 m 以 遍受到关注的在应用上互补的 2 种无线通信技术 。随 ( ) 内范围的 700 kb/ s 数据或语音传输 ,目前主要应用包 着 2 种技术发展 ,BT 与 Wi2Fi 系统共处 collocation的 ( ) 括无线耳机 、个人数字助理 PDAs与计算机通信 、计 可能性越来越大应用越来越多 ,如共处于 1 台计算机 算机及其外设如键盘打印机实现无线连接等 ,预计到 内等等 。由于两者工作在 2 . 4 GHz 频段 ,存在潜在干 1 ( ) 2004 年蓝牙产品市场需求将达到 8 亿套。WLAN 包 扰问题 ,所以必须考虑如何实现“共存”coexistence。 括几 种 相 互 竞 争 的 技 术 , 目 前 市 场 情 况 表 明 Wi2Fi 共存定义为不同无线系统实现共处而不明显互相影响 3 ( ) IEEE802 . 11b有可能发展成为主流技术 。Wi2Fi 提供性能。 11 Mb/ s 传输速率 ,覆盖范围可达 100 m ,主要应用包 1 Wi2Fi 与 BT 相互干扰分析 括因特网接入 、email 以及家庭或办公室范围灵活自由 地共享文件 ,预计 2004 年 WLAN 市场需求将达到 500 1. 1 Wi2Fi 与 BT 概要 2 万套 ,安装运行的系统将达到 2 000 万套。 蓝牙作为替代有线连接的射频技术 ,具有低成本 、 收稿日期 : 2003212218 ; 修回日期 : 2004203208 ( ) 中速以及短距离作用 < 10 m等特点 ,可支持最多有 () 作者简介 : 朱 刚 1958 —, 男 , 上海浦东人 , 副教授 , 博士 。 E2ma il : smggg @163 . net () 8 个活动用户的微网络 piconets,最多同时支持 3 个 ( ) (同步链路 SCO进行实时通信 如无绳电话 、无线耳 第 3 期蓝牙与 802. 11b 相互干扰分析 109 ) () 机,也能支持非连接异步链路 ACLs交换非实时数 , 达 到 最 佳 化 。但 是 ,BT 与 Wi2Fi 共 享 此滤波 器 ( ) 据 。蓝牙物理层采用跳频扩频 FHSS ,1 600 跳/ s,调 频段时产生相互干扰时 ,干扰噪声为带内有色噪声 ,不 ( ) 制方式为高斯频移键控 GFSK。根据蓝牙应用情况 , 能采用滤波方法处理 。此外 ,一般来讲 ,总希望通信系 () 大多数蓝牙系统发射功率为 1 mW 0 dBm,传输速率 统发送端在有限频带内发送信号 ,而实际上免不了向 27 () ( ) 邻近频带 边带泄漏信号 边带信号 ,旁瓣。考虑共 为 1 Mb/ s。 Wi2Fi 类似以太网络可以支持多点通信 ,如广播 、 享频段的不同无线通信系统相互干扰问题时不能忽视 组播和点对点数据通信 。每个设备具有唯一的 MAC 边带信号影响 ,称为邻道干扰 。 地址 , 网络中活动用户数几乎没有限制 , 采用 CSMA/ 1. 3 BT 与 Wi2Fi 相互干扰分析 CA 解决多址接入冲突 。Wi2Fi 物理层采用直接序列扩 一般来说 ,蓝牙与 802 . 11b 面临的干扰可以分为 2 ( ) 频 DSSS, 结 合 不 同 调 制 方 式 使 用 4 种 传 输 速 率 : 类 : ? 邻近的相同系统产生的干扰 ,称为自扰 ,如蓝牙 () ( ) ( ) DBPSK1 Mb/ s、DQPSK 2 Mb/ s、QPSK 5 . 5 Mb/ s、 自扰与 Wi2Fi 自扰 ; ? 其他干扰 ,包括蓝牙与 802 . 11b () ( CCK补码键控 11 Mb/ s;发射功率可以根据覆盖范围 之间相互干扰以及使用 2 . 4 GHz 的其他无线设备 如而变化 ,一般为 30 mW,100 mW。 ) 无绳电话 、微波炉等对两系统产生的干扰 。本文主要 ( ) 根据美国联邦通信委员会 FCC规定 ,Wi2Fi 与 BT针对 BT 与 Wi2Fi 相互干扰进行分析 。 ) ( ( 均使 用 ISM 工 科 医 开 放 频 段 2 . 400 GHz ,BT 与 Wi2Fi 同 时 使 用 相 同 频 段 通 信 时 将 产 生 带 () ) 2 . 483 5 GHz,可采用两种扩频方式 DSSS 与 FHSS之 () 内有色噪声干扰 传输分组发生冲突。这时 ,如果 BT 一 ,并在一定限制条件下使用 ,以保证多系统共存 。实 信号频段处于 Wi2Fi 系统接收端 22 MHz 通带内 ,Wi2Fi ( ) 际上 ,BT 选用跳频扩频 FHSS方式 ,将 ISM 频段划分接收端将 BT 信号作为 Wi2Fi 信号接收 ,成为干扰 ; 或 () 为 79 个跳频信道 根据美国及世界大多数国家规定,者 Wi2Fi 信号频段处于 BT 系统接收端跳频通带内 ,BT 每一跳频信道带宽 1 MHz ,跳变速率 1 600 跳/ s ; Wi2Fi 接收端将 Wi2Fi 信号作为 BT 信号接收 ,成为干扰 。 () 选用直扩 DSSS方式 ,将 ISM 频段划分为 11 个直扩信 关于 802 . 11b 与 BT 间相互干扰分析工作可以分 () 道 系统可确定其中任意一个信道进行通信,信道带 () 为理论分析 包括仿真与实际测量分析 。理论分析及 4 ,8 宽 22 MHz ,所以 11 个信道之间有重叠 ,无重叠信道最 仿真工作主要包括分组错误概率计算以及分组碰 9 ,11 多只有 3 个 ,美国以外地区规定的直扩信道数目可以 撞概率计算,又分为 BT 受扰分析与 Wi2Fi 受扰分多于或者少于 11 个 。根据上述信道划分情况 ,BT 系 析 。 统与 Wi2Fi 系统不可避免地将发生频率重叠 ,因此 ,存 BT 受扰分析早期工作比较简单 ,如考虑加性高斯 在潜在干扰问题 。() 白噪声 AWGN和衰落信道条件 ,研究了由 802 . 11b 系 4 ,5 1. 2 无线通信系统信号与干扰 无线通信系统可靠性统干扰造成的 BT 传输比特以及分组错误概率,但 ( )依赖于接收端信噪比 SNR 没有考虑分组结构和其他传播条件 ; 或者根据均匀分 () 或者 E/ N 比特能量与总噪声功率谱密度之比。无bI 布比特误差模型 ,通过内插计算不同类型蓝牙分组错 6 线通信系统接收端主要功能是使解码有用信号的能力 误概率并推广到非均匀分布情况; 更进一步地对于 ( ) 达到最大 ,使无用信号 噪声产生的干扰影响降至最 ( 蓝牙自扰 、Wi2Fi 对蓝牙的干扰 包括物理层采 用 FH 小 。无线通信系统重要指标之一是接收端能够成功解 ) 和 DS 时对蓝牙所产生的干扰及两者并存情形进行 码有用信号所需要的最小信噪比 ,或者是系统的 E/ b一般性定量分析 ,得出了蓝牙分组错误率计算公式及 7 N 阈值 ,阈值越小表明通信系统抗扰能力越强 。I 蓝牙网络吞吐量上界。随着研究的深入 ,开始结合 8 一般无线通信系统接收端噪声可以分为带内噪声 信道条件与物理层情况进行更为准确地分析。 相() ( 处于传输频段内的无用信号能量与带外噪声 处于 互干扰主要出现在室内环境 。由于电波在室内 ) 传输频段外的无用信号能量。带外噪声可通过滤波 3 2 环境传播时相干带宽为数十 MHz 数量级,所以可以 除去 ,带内噪声处理则比较困难 。噪声进一步可以分 忽略信道频率选择性影响 。根据路径损耗模型 () 为白噪声和有色噪声 。白噪声为宽带 大于信号带宽 ( ) ( )PL d= 40 + 35log d 1 干扰信号 ,一般来自非相关多干扰源 ,用高斯随机过程 描述 ,能量在全频段均匀分布 ; 有 色 噪 声 通 常 为 窄 带 可以得到瑞利衰落信道条件下蓝牙系统接收的有 () (与信号带宽相当干扰信号 ,与其他系统信号有关 通 ( ) ( ) ( ) 用信号 蓝牙信号功率 C与干扰信号 Wi2Fi 信号) 常来自于噪声源系统的有用信号。无线通信系统一 ( ) 功率 I平均值 C、Im m般假定带内噪声为白噪声 ,带外噪声为有色噪声 ,并以 P U( )2 C= E{ C} = K m βU U( )PL d U ? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 铁道学报第 26 卷 110 (γ) (γ) (γ) PPE= P, t = 1 , N = 15 , N PEP ? I pa block b c ( )I= E{ I} =K3 βI m I ( )PL d I ( )10 式中 , P、P为有用信号和干扰信号发送功率 ; K、K U I U I根据分组平均错误概率定义 c w N 为天线增益 ; d为蓝牙系统收发距离 ; d为 Wi2Fi 系 U I c (γ) ((γ) ) ()PEP = ?E{ 1 - 1 - Pe , t , N } 11 γb ββ统发送端与蓝牙系统接收端距离 ;、为瑞利随机 变c w [34 ]U I 以及Pe 近似计算公式 量 。 c w N bt +1(γ) Pe , t , N ? b(γ) () Ps 12 假定蓝牙系统接收单个符号出现错误的概率为t + 1 γ- b(γ) ( )Ps , a , b= 4 ae N bt +1- b t +1 ( )γ cw ()AGWN , 各符号出现错误具有独(γ) ae 13 假定信道噪声为 Pe , t , N ? bt + 1 ( 立性 , 则 N 符号组至少出现 1 个错误的概率 称为符 可以推出分组平均错误概率 ) 号组错误概率 P为 BL ()(γ) (γ)14 PEP ? P , N, A , B ?? BL c N(γ)((γ) ) )( P, N , a , b= 1 - 1 - Ps , a , b 5 BL N bt + 1 γγ式中 ,为信噪比 ,= E/ N 。 a;( ) s 0 , A =式中 B = b t + 1。 t + 1 根据室内环境低移动性信道呈现慢衰落 , 符号组 考虑 Wi2Fi 干扰影响 , 分组平均错误概率为 ( )持续时间内衰落为常数 , 推出符号组错误概率 衰落 (γ) (γ)()PEP ? P, N , A , B 15 ?? ΔΔf BL f c 平均值 假定所有蓝牙信号比特与 Wi2Fi 信号发生时间冲 N kN ( ) - a (γ) )( P, N , a , b= 1 -6 ( ) BL 突概率为 L取决于 Wi2Fi 系统负荷, 可以推出上式 6 wt γ1 + kb ?Δ fk = 0 k Δ分组平均错误概率关于f 的平均值 ( 式中 , a 、b 为常数 在非相干解调情况下 , a = 0. 1 , b = N f ) 0. 092; (γ) (Δ) P f ?( )PEP = L 16 Δ m wt f6 Δ f = - N1 f γ=? Δf ΓIFN Δ0m fΔ) ( (式中 , P f 为跳频到某一跳频点概率 均匀分布时为 + < E>C S m) 1/ 79; N等于 39 。f γ其中 ,为考虑干扰信号后接收端判决点处总平均信? Δf ( 此分析综合考虑电波传播 平坦衰落 、多径 、非视 ( 噪比 根据有用信号与干扰信号受平坦瑞利衰落影响 ) 距等、干扰 、热噪声 、调制方 式 、信 道 编 码 与 MAC 层 且相互独立 , 则总干扰信号包括噪声与干扰信号之和 () 跳频 、分组结构 、流量负荷因素推导出蓝牙分组在瑞 [33 ] ) 为高斯信号推出; E、N 分别为单符号能量与单 S 0 利慢衰落信道中传输受到 802 . 11b 干扰而引起的分组 边噪声功率谱密度 ; F 为依赖于干扰信号脉冲形成滤 平均错误概率 。 Γ波器与接收滤波器的系数 ;为有用信号与干扰信号 Δf 关于 Wi2Fi 受扰分析工作主要是根据对数正态阴 载频偏差系数 。 影模型及邻道干扰模型推出以网络分布几何参数及电 蓝牙分组由接入码 、分组头 、净荷 3 部分组成 , 因 波传播参数表示的 BT 分组与 802 . 11b 分组发生碰撞 此得出由 3 部分错误概率表示的蓝牙分组错误概率为 () 概率 即发生时间重叠与频率重叠的概率封闭表达 (γ) (γ) ) ( PEP = 1 - 1 - PE〃ac 式 ,进一步推出由碰撞概率表示的 Wi2Fi 网络 3 个性 ((γ) ) ( (γ) )1 - PE1 - PE ( )7 he pa () 能指标概率分布 : 分组错误率 packet error rate : PER、 ( ) 其中各部分错误概率与纠错编码 FEC有关 , 因此与 (分组重传数 packet retransmissions : RT ;成功传输 1 个分 c w 码字错误概率 Pe 以及码字序列错误概率 P有关block) ( 组所需传输次数以及成功传输分组时间间隔 trans2 N bN ) (missions latency : S b 分组为 802 . 11b 1 500 bit 固定长度 c w n N - nb (γ) (γ) ((γ) ) Pe , t , N = Ps 1 - Ps b6 10 ) ( ) n = t +1 分组;以及在小尺度 室内传播时变无线信道模 n ( )() 8 型 涉及路径损耗 、多径衰落 、阴影以及噪声基础上 , c w N c(γ) (γ) ) (P, t , N , N = 1 - 1 - Pe , t , N 对于办公室和家庭环境中的 802 . 11b 系统受到 BT 系 block b c b 统干扰情况 , 在物理层进行分析 , 推 出 不 同 传 输 速 率 ( ) 9 式中 , t 为码字中可纠错符号数 ; N 为码字长度 ; N 为 b c () 对应不同信道 编 码 及 调 制 方 式情 况 下 分 组 错 误 概 码字数 。 率 ,然后在 MAC 层进行分析 ,推出两系统分组发生时 可以证明分组错误概率近似等于净荷部分错误概 11 间和频率冲突概率。根据网络通信性能指标 、碰撞 [8 ] 率 概率 、网络几何参数以及传播环境之间关系进行网络 ? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 3 期蓝牙与 802. 11b 相互干扰分析 111 10 共存性能仿真 ,并根据仿真实验得出结论:BT 单元 ,分组损失率变化 5 %对应带宽信噪比变化情况不同 18 利用率可能变化最大为 60 %;在室内环境下 ,BT 干 中等 密 度 分 布 且 通 信 负 荷 较 轻 时 , 任 何 传 播 条 件 下 扰功率即便达到 10 dBm 或者大于信号功率程度 , Wi2 802 . 11 分组几乎都不受干扰 ;BT 单元通信负荷中等且 分布密度为中等以上时 ,任何传播条件下 802 . 11 分组 Fi 系统分组损失率也不超过 0 . 1 ,但是由于 802 . 11b 根 据 CSMA/ CA 可 能 改 变 传 输 速 率 , 所 以 带 宽 利 用 几乎都受到干扰 ;对于典型传播参数以及一定范围 BT 率下降明显 ;在 BT 系统分布密度为中等程度情况下 , 单元分布密度 ,802 . 11b 将覆盖范围减小 15 %可以避 受扰 Wi2Fi 系统吞吐量呈现出中等程度下降 , 分组类 免较强的 BT 干扰或者减小 50 %可以避免所有 BT 干 19 型以及天线极化因素对 Wi2Fi 系统性能影响不大,扰 。此外 ,在共处同一装置内情况下 ,BT 系统对于 Wi2 具体 来 讲 , 存 在 BT 干 扰 情 况 下 , Wi2Fi 站 与 接 入 点Fi 系统产生明显干扰 , 在拥有较多 BT 设备的办公场 () ) ( AP距离少于 5 m,7 m 自由空 间时 , 吞 吐 量 下 降所内 ,1 Mb/ s, 2 Mb/ s 速 率 几 乎 不 能 传 输 数 据 , 只 有 25 % ;相隔距离为 30 m 时通过量下降 50 % ;办公室环 11 Mb/ s 数据传输可以在半径 25 m 范围内达到一定吞 境下由于存在分隔物干扰影响更为严重 : 相隔距离为 吐量 ,而在家庭环境中 BT 设备一般不多 ,各种速率的 1 m,2 m 时通过量下降 1/ 3 ,相隔距离少于 8 m 时通 Wi2Fi 系统受到影响均不大 ,可以覆盖更大范围 。 20 过量下降 50 %。 从 802 . 11b 与 BT 间相互干扰实际测量结果来看 , ( 一般来说相互干扰与距离有关 ,两系统近距离 小于 2 2 克服干扰技术 ) ( ) m工作 时 如 处 于 同 一 计 算 机 内 相 互 干 扰 非 常 严 12 ,13,分组错误率达 99 % ,系统吞吐量几乎为零 ,这重 从前述分析结果可以看出 ,如何克服相互干扰实 ,说明两系统近距离相互个结果与理论分析不尽相同 现共存是非常重要问题 。目前克服 BT 与 Wi2Fi 相互 干扰问题仅用随机理论分析是不够的 ,需要进一步研 干扰措施可以分为以下 4 个方面 。 究 。当两系统距离超过 3 m,4 m 后 ,干扰程度明显减 () 1法规和标准 ( ) 轻 ,分组错误率 PER及系统吞吐量基本维持正常水 ( ) 根据美国联邦通信委员会 FCC现行规定 ,BT 跳 平 ;相距 2 m 至 4 m ,吞吐量仍受到相当影响 ;存在相互 频范围几乎覆盖整个 ISM 2 . 400 GHz,2 . 483 5 GHz 频 ( ) 干扰时 ,BT 系 统 受 影 响 程 度 小 于 802 . 11b DSSS系 段 ,至 少 是 其 中 的 75 MHz , 每 一 跳 频 信 道 带 宽 为 1 统 。从实验环境影响来看 ,相同信噪比下 ,室内系统性 MHz 。根据 BT 现行标准 , 需 要 79 跳 频 信 道 , 覆 盖 7918 能优于室外系统。 MHz ,不可避免地与 Wi2Fi 发生频率重叠 。 为了解决共 具体地对于 BT 系统受扰情况 来 讲 , 具 有 不 同 纠 存问题 , FCC 建议修改法规 ,缩小 BT 14 错保护的 BT 数据分组受扰性能不同; 由邻道干扰 (跳频范围 如仅占 ISM2 . 400 GHz,2 . 483 5 GHz 中部分 引起的 BT 传输误比特率 ,受使用频率与干扰频率差 ) 频段,以避免与 Wi2Fi 系统发生频率重叠 , 克服相互 4 ,15 ,17;室内环境下 ,BT 采用 DH5 分组传值影响很大 干扰 。但是 ,这种方法仅适用于 Wi2Fi 网络密度不大 ( 输 UDP 数据包 ,分组损失率 分组任意部分因干扰出 的情况 ,如果不然 ,出现多个使用不同频段的 Wi2Fi 系 ) 现差错意味整个分组损失实验结果显示远大于理论 统则仍无法避免频率重叠 。 分析值 。由于 BT 系统没有信道侦听 , 分组损失率直 ( ) 另一 种 修 改 法 规 涉 及 到 自 适 应 跳 频 AFH方 21 ,22(接与带宽利用率 相同传输速率情况下 ,存在干扰时获 案。该方案测定蓝牙设备在各跳频点通信时的 ) (得的带宽与无干扰时获得的带宽之比相关 如分组损 分组损失率 ,然后选择使用其中损失率较小的 15 个信 ) 失率变化 20 %对应带宽利用率变化 80 %,当 802 . 11b 道进行跳频通信 ,从而避免干扰 。这种方法不会降低 ( 系统干扰功率与信号功率相当时 ,BT 系统性能 分组 Wi2Fi 与蓝牙系统传输速率 ,也不必对 IEEE802 . 11b 进 18 ) 损失率迅速恶化。更具体地讲 ,BT 系统受干扰程 行任 何 处 理 , 实 用 性 很 强 , 但 是 必 须 修 改 FCC 法 规 。 度取决于 BT 系统收发距离 、与 Wi2Fi 系统之间距离 、 此外 ,由于蓝牙跳频选择是在硬 件 中 实 现 , 所 以 AFH19 天线方向以及作为干扰源的 Wi2Fi 系统活动程度, 只适用于未来使用新标准后生产的蓝牙设备 ,无法解 其中 Wi2Fi 系 统 活 动 程 度 影 响 不 大 。存 在 干 扰 情 况 决目前蓝牙设备和 802 . 11b 之间的干扰问题 。 下 ,BT 系统 ACL 链路性能下降不大 , SCO 链路话音质 随着对于共存问题关注程度不断提高 ,有关标准 量有所下降 。组织和业界 联 盟 开 始 寻 求 解 决 办 法 。IEEE802 . 15 工 23 ( ) 对于 Wi2Fi 系统受扰情况来讲 , 高传输速率时的 作组的第 2 工作组 TG2, 称为 IEEE 802 . 15 . 2, 征 ( ) 性能优于低传输速率 。由于 802 . 11b MAC 协议根据信 集并公布共存解决方案 。BT 联盟组织 SIG成立无线 ( 道情况改变传输速率 ,所以带宽利用率 、分组损失率随 局域 网 共 存 工 作 组 Wireless LAN Coexistence Working ? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 铁道学报第 26 卷 112 ) 2 种技术各自都在迅速发展 ,们努力追求的目标 。这 Group ,WCWG,对于共存问题进行研究 。无线以太网 ( ) 联盟 Wireless Ethernet Compatibility Alliance , WECA的 其产品不断提供更多方便 ,携带更容易 。越来越多应 ( ) ( 自组织网络任务机构 ad hoc task force主要处理共存 用需要两种技术标准近距离相处 甚至共处于同一系 ) 问题 ,公布白皮书 , 阐述共存问题 及 其 推 荐 的 解 决 方 统中并同时使用 ,如果不能有效克服两种技术之间相 案 。 互干扰 ,系统性能将受到严重影响 。因此 ,必须对两系 () 统之间的相互干扰以及如何实现共存问题有全面清楚 2使用方式 容易想到 ,共存问题简单解决方法之一是禁止 2 地认识 。目前对于两系统相互干扰已经进行了理论分 种系统同时使用 。如某些场合 , 使用 BT 系统至关重 析与实验分析 ,但是针对办公室环境下的相互干扰实要 ,则禁止使用 Wi2Fi 系统以防干扰 ,反之亦然 。这种 验分析工作还不多见 。另外 ,也发现近距离情况下相 处理方法过于简单 、极端 ,加之两种系统经常互为补充 互干扰的理论分与实验分析结果有出入 ,说明还需要 使用 ,所以不能推广 。对于个人用户情况 ,适度地使用 更多研究才能得到确切结论 。克服干扰实现共存的研 两种系统可以减少干扰 , 如偶尔地短时使用 BT 系统 究工作主要集中在 MAC 层非联合技术 ,提出了基于业 () 如 PDA 与台式计算机之间日常同步操作。但是 ,随 务流调度的躲避冲突以及动态选择不同类型传输分组着两种系统在办公环境使用人数不断增加 ,个人适度 等方法 ,但仍需要解决两系统在 MAC 层互相识别以及 使用两种系统需要高度自觉性 ,很难有效克服干扰 。 交换信息问题 。此外 ,还可以采用非技术方法实现共 () 3技术方法存 ,如修改法规 、提倡合理的使用方式 、改变传输频段 从技术角度看 ,目前已研究提出的克服干扰实现 等等 。 共存机制根据两系统是否能实现交换信息而分为合作 参考文献 : () ( 方式 collaborative coexistence与非合作方式 noncollab2 Cahners. In2Stat , Bluetooth 20002To Enable the Star Trek Genera2 1 ) orative coexistence 两 类 。合 作 方 式 主 要 包 括 META tionR . New York : Mobilian Corp . , 2000. 31 () MAC Enhanced Temporal Algorithm方 法和 TDMA Cahners. In2Stat , Enterprise Wireless LAN Market Analysis R . 2 24 ( ) Time Division Multiple Access方 法。其 基 本 原 理 New York : Mobilian Corp . , 2000. 3 Cypher D. Coexistence , Interoperability and Other Terms EB/ 是 :802 . 11b 与 BT 处于同一装置内 , 通过 1 个工作在 OL . http :/ / www. ieee802. org/ 15/ pub/ TG2 2Coexistence2Mech2 MAC 层的中央控制器实现信息交换 ,并通过精确安排 anisms. html , 2000. 两系统分组传输时间来避免冲突 ,从而克服干扰 ,实现 4 Soltanian A , Van R E Dyck. Physical layer performance for coex2 共存 。合作方式几乎能达到完全消除干扰 ,但是对于 istence of Bluetooth and IEEE802. 11b A . In : Proc . Virginia 两系统要求条件较高 ,大部分应用情况难以满足 。非 Tech. Symposium on Wireless Personal Communications C . 合作方式主要包括根据信道质量动态选择蓝牙不同分 Blacksburg , VA : 2001 :1696 —1698. 6 ,2526 () 组的方法 以及“躲避冲突”OLA法。通过选择 5 Golmie N , Mouveaux F. Interference in the 2. 4 GHz ISM Band : 不同类型传输分组克服相互干扰方法 ,没有针对引起 Impact on the Bluetooth Access Control Performance A . In : 干扰的冲突考虑问题 ,效果不明显 。OLA 假定可以通 IEEE International Conference on Communication C . ICCS , 过其他技术检测干扰规律 ,提出通过流量调度“躲避 2001 :650 —656. 冲突”,取得较好效果 ,成为比较典型的方法 。 J esung Kim , Yujin Lim , Yongsuk Kim , Joong Soo Ma . An adap2 6 () tive segmentation scheme for the Bluetooth2based wireless channel 4更改频段 A . In : Computer Communications and Networks Proceedings 解决共存问题还可以采用 5GHz WLAN 标准 , 如 28 C . 2001 : 440 —445. 802 . 11a 或 者 HiperLan2。但 是 , 5 . 3 GHz 电 波 传 播 7 Wang Feng , Nallanathan Arumugam , Garg Hari Krishna . Impact 路径损耗增大 ,电波穿透性能较差 ,这些将影响覆盖范 of Interference on a Bluetooth network in the 2. 4 GHz Ism Band 围 ;此外 ,由于介电常数等原因 ,在传统印刷电路板上 A . In : The 8th International Conference on communication Sys 2 很难制作 5 GHz 系统 ,需要更高成本的材料 。虽然存 temsC . ICCS , 2002 : 820 —823. 在上述因素 ,5 GHz WLAN 技术由于具有更高传输速 8 Oreste Andrisano , Andrea Conti , Davide Dardari , Barbara M () 率 55 Mb/ s,可以极大地增加系统容量 ,正在引起更 Masini , Gianni Pasolini . Bluetooth and IEEE802. 11 Coexis2 29 ,30。多关注 tence : Analytical Performance Evaluation in Fading Channel A . In : The 13th IEEE International Symposium on Personal , Indoor 3 结论 and Mobile Radio CommunicationsC . 2002 ,4 ,1752 —1756. 802. 11b 与 BT 实现共存并最终实现互操作是人 Ennis G. Impact of Bluetooth on 802. 11 Direct Sequence EB/ 9 ? 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第 3 期蓝牙与 802. 11b 相互干扰分析 113 —9.www. ieee802. org/ 15/ pub/ TG22Coexistence ?Mechanisms. OL . http :/ / www. ieee802. org/ 11/ pub , 1998 Ivan Howitt . WLAN and WPAN Coexistence in UL Band J . html , 2000. 10 ( ) IEEE Transactions on Vehicular Technology , 2001 , 50 4 : Treister B , Gan H B , Chen K C , Chen H K , Batra A , Eliezer 22 O. Components of the AFH MechanismEB/ OL . http :/ / www. 1114 —1124. 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