无线网络技术的最新发展正在改变信息发送的方式。任何时间、任何地点都能无缝、自由地访问信息正在使设备和用户环境发生戏剧性的变化。
业界最流行的两种无线技术无疑是蓝牙(BT)和无线局域网(WLAN),后者也常被称为Wi-Fi。这些成熟技术为各种设备的无线访问提供了互补的方案。
什么是蓝牙?蓝牙是一种新型的无线通讯技术,它可以实现个人局域网与移动设备之间进行短距离数据交换。蓝牙通讯打破了用有线电缆来连接各种数字设备的局限,它主要工作于2.4Hz的全球通用的IS频段,这就是蓝牙为什么是全球通用的无线通讯技术的标准。
什么是WI-FI?WI-FI的全称是Wireless Fidelity,是IEEE定义的一个无线网络
通信的工业标准。它的最大优点就是可以允许
电子设备连接到局域网实现高传输速度。
WIFI和蓝牙的区别
蓝牙使用的是跳频扩谱方式,一般每秒钟跳变1650次,将83.5MHz的频带划分至79个频带信道,而每个时刻只占1MHz的带宽。调制方式是GFSK,经典蓝牙是可以同时进行数据和语音的无线通讯,传输带宽是1Mbps,家用蓝牙设备空旷处传输的有效距离理论上是10M左右。
而WI-FI使用的是直序列扩频技术DSSS。DSSS直接利用高速率扩频码序列在发送端扩展信号的频谱,而在接收端用相同的扩频码序列去进行解码。DSSS扩频通信技术具有保密性好、抗多径干扰等优点。
目前比较主流的无线产品协议为802.11b(简称11b)、802.11a(简称11a)、802.11g(简称11g)这几种标准协议。
其中802.11b使用2.4GHz的频段,最大带宽为11Mbps;802.11a使用5.8GHz的频段,最大传输带宽为54Mbps;802.11g也可以使用2.4GHz频段,在平常普通工作模式下最大传输带宽为54Mbps,通常在super G的工作模式下最大带宽为108Mbps。
用户对这些技术普遍接受,并不断催生出同时使用蓝牙和WLAN功能的新应用,包括:
⊙ 通过WLAN访问互连网、通过蓝牙连接鼠标或键盘的PC或膝上型电脑;
⊙ 具有WLAN热点访问功能、使用VoIP和蓝牙耳机的膝上型电脑、PDA或蜂窝电话;
⊙ 支持WLAN和蓝牙网络之间无缝漫游的多模设备。
但因为蓝牙和WLAN系统均工作在2.4GHz频段,这两种技术都用到了可用频谱的重要部分。因此设计同时包含WLAN和蓝牙功能的消费类电子产品会遇到很多问题,特别是在两者要求同时工作的情况下会产生比较复杂的情况。
图3.1显示了当一台蓝牙设备正在通信时,另一Wi-Fi设备对其形成干扰所导致的数据包丢失情况的
仿真结果。图中离散的点反映了Wi-Fi设备与蓝牙设备间的距离对数据包丢失情况的影响,可大致用图中的曲线来描述,底部的直线为参考线;
图3.2显示了当一台Wi-Fi设备正在通信时,另一蓝牙设备对其形成干扰所导致的数据包丢失情况的仿真结果。同理,图中离散的点反映了蓝牙设备与Wi-Fi设备间的距离对数据包丢失情况的影响,可大致上用图中的曲线来描述,底部的直线为参考线。
通过比较图3.1和图3.2我们不难发现,总体上蓝牙因Wi-Fi干扰而导致的数据包丢失要严重些。在距离超过3m后,Wi-Fi因蓝牙的干扰而导致的数据包丢失几乎可以忽略不计。
因此在实际使用中,有很多人会遇到蓝牙鼠标和WIFI冲突导致信号时有时无,鼠标指针来回跳,不听使唤;或者在WIFI信号下用蓝牙耳机听音乐断断续续等情况;在需要大流量的K歌情况下,WIFI与蓝牙话筒间的干扰情况更为严重!直接可导致无法K歌。
实际上,工程师们已经采用许多方法以解决蓝牙和WIFI相互干扰的问题:
自适应跳频AFH技术
蓝牙规范1.2版将自适应跳频(AFH)作为蓝牙设备检测和避免干扰的一种方法。通过AFH将某个信道判断为好或坏,从而避免使用坏的信道,并以跳频方式用伪随机方法选出其它好的信道替代之。
“好”和“坏”由接收端的链路质量分析
电路来判断,其依据通常是数据包丢失率、接收信号强度等。一旦蓝牙设备判定有一台WLAN设备工作于2.4GHz频段,那么重叠的跳频信道就被指定为坏信道而加以避免。这种方案通过尽量避免系统间的频率碰撞以达到提高系统性能的目的。
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。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。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。
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。
TDM(时分复用)技术
TDM的原理很简单,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。
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、用FTP下载东西。而蓝牙的应用范围就相对比较广泛,比如用蓝牙耳机打电话,用蓝牙传输文件等。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?
1)WIFI普通数据传输,蓝牙打电话
蓝牙传输高优先级的语音数据,但因为语音数据都不长,蓝牙可以用很短时间就完成发送、接收。WIFI会保证在蓝牙不传数据的时候才工作。但这种情况会非常影响WIFI的性能。
2)WIFI普通数据传输,蓝牙普通数据传输
这时候WIFI就不客气了,当它有数据要传输的时候就抑制蓝牙的工作,蓝牙就只能等待了。这种情况下WIFI的性能不太会受到影响,但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,这就产生一个很严重的问题:用户通过蓝牙耳机来打电话,而这个电话又通过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该何去何从呢?
目前还没有更好的方案可以根治WIFI和蓝牙冲突的问题,但我们可以提供下面几种方法临时解决一下,供大家参考:
1
连接至5GHz无线网络
既然知道了问题出在频段冲突上,那么可以考虑购买一个双频(2.4GHz + 5GHz)路由器,
手机连接至5GHz的Wi-Fi网络,该方法可以彻底解决干扰问题。
但由于5G WIFI频率高,波长短,与2.4G WIFI相比,5G的传输距离短,穿透性好,在有效距离内会比2.4G WIFI更稳定。
2
更换Wi-Fi信道
以某路由器为例,登录路由器Web管理页,在无线设置-》基本设置中找到信道选项,将其改为1、6、11中的任何一个,频段带宽设置为20MHz。这些为2.4GHz的不重叠传输信道,相较于其他信道更稳定一些,此方法只能部分改善干扰问题,无法完全消除干扰。
3
开启无线网卡的蓝牙协作功能
在近几年生产的无线网卡中,都支持蓝牙协作功能,方法是在网络适配器属性的高级选项卡中,找到Bluetooth 协作,将其设为启用(Enable);在列表里选择“20/40 Coexistance”的值改为“禁用”。Windows会自动重新连接Wi-Fi,干扰蓝牙的情况也会有所缓解。此方法只适合无线网卡设备。
4
远离干扰源
将蓝牙终端与路由器、微波炉、无绳电话机等使用2.4GHz频段的设备隔开使用。
综上所述,我们可以看出,要彻底解决蓝牙话筒与手机WIFI在K歌时的干扰问题只有两种方式,一是将无线路由器WIFI设置在5G频段模式,同时设置手机WIFI也只用5G频段。如果您的无线路由器只有2.4G频段,没有5G频段,那只能用第二种方式,即关闭手机WIFI,采用数据流量。
原作者:rockier 维修工号