如何解决手机中的WiMax、蓝牙和Wi-Fi共存问题

解决共存挑战

根据上文的分析，显然无法消除或者减轻无线或物理层(PHY)的干扰，因为这种干扰是系统与生俱来的。因此，解决方案必须通过更高的层即介质访问控制(MAC)层来实现。在MAC层，可以实现不同协议之间的同步，并保证共享频谱上的带宽能够以时分复用、非并性和公平的方式得到分配。这种解决方案可以消除任何潜在的冲突，同时仍能保持固有的链路性能属性。

有许多应用场合和使用情况需要解决，也即WiMax、蓝牙和Wi-Fi发射和接收的各种组合，每种情况都有不同的链路扫描、建立和活动模式。为了讨论的连贯性，我们仍使用上面的例子来解释推荐的共存解决方案。后面我们还会在上述用例中增加Wi-Fi无线链路，该链路用以下要素表征：

?移动电话和WiMax基站之间的有效WiMax链路。

?工作在SCO/HV3模式(商用蓝牙耳机使用的标准模式)的有效蓝牙语音链路。

第一步是同步协议的时间基准。首先，我们必须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间间隔为15ms，在此期间可以处理3个WiMax帧和24个蓝牙时隙。一旦解决方案被认为能够满足15ms时间间隔，重复模式就可确保该解决方案基本上可用于这种模式。

在确定重复模式后，有必要确保两个时基是同步的，并在整个链路的并行操作过程中仍能保持同步。由于WiMax基站决定了时基，因此移动电话不可能控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。随着时间的推移，蓝牙时钟与WiMax时钟的相对相位可能出现偏差，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间和相位关系。

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的六时隙周期(3.75ms)，在此期间只有两个连续时隙用于发射，一个用于主设备(用M代表)，一个用于从设备(用S代表)。在这个间隔时间内移动电话和耳机交换未压缩的语音数据包。另外4个时隙尚未使用。这是一种非常基本的模式，没有定义任何调度机制、抖动控制(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帧由一个从基站向所有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帧中分配发射间隔。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、组播或单播发射。在下行链路区后是上行链路区，用于移动台在前面的WiMax帧期间接收发射分配时间。每个WiMax帧依次重复这种模式。

根据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连续的蓝牙发射和接收时隙。因此，基站在这些间隔内(24时隙中的6个时隙，或25%的时间标注“阻塞”)必须被禁止向移动电话发射或分配发送机会。现在让我们分析一下剩余75%的时间，以便理解哪些时间间隔可用于WiMax链路。帧[N]实际上未被移动电话的WiMax链路使用---下行链路间隔未被使用，这是因为，鉴于蓝牙优先级(时隙B1和B2)问题，移动电话不能在帧开头接收MAP消息。上行链路也由于蓝牙优先级(时隙B7和B8)的原因而未被使用。

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使用，因为它没有接收到帧[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发射的带宽。

在帧[N+2]中，由于蓝牙占用了时隙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消息中的发射机会，因此可用于移动电话的发射。只要两条链路保持有效，这种模式就会不断重复。