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从单功能蜂窝电话到具有丰富连接功能的各种多模多媒体设备,移动电话的发展非常迅速。这种发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,因为不同的无线协议之间
存在着难以处理的干
扰问题。比如:
1.
蓝
牙: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
短距离连接。
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,并且性能更加稳定。
手机制造商几年前就认识到,蓝牙和
Wi-Fi(2.4GHz
频带
)
的频率非常接近,而且它们的天线靠在一起,再加上两种协议完
全不协调的事实,最终将导致发生故障的严重性能挑战。蓝牙和
Wi-Fi
芯片组供应商在产品中增加了共存接口,实现了在
共享无线频率媒介上的仲裁,以防止冲突和信号劣化,从而有效解决了这一难题。
随着移动
WiMax(IEEE802.16e)
的推出,
OEM
又面临新的干扰挑战,这是因为新的
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
足以避免共存问题的发生。
一个典型的使用场合是,用户一边利用蓝牙耳机进行蜂窝通话,一边通过电话的
WiMax
无线链路下载电子邮件或浏览互
联网,这时确保无线接口共存的完美机制就很有必要。如果没有这种机制,话音质量和数据包吞吐量下降将导致用户体
验低劣。由于有越来越多的最终用户使用蓝牙和
Wi-Fi
配件
(
如蓝牙耳机,
Wi-Fi
路由器
)
,因此最佳解决方案必须能与已经
投入使用的设备一起工作,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
发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。蓝牙耳机的发射功率是
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
WiMax
发射器工作在
2.5-2.7GHz
频带。
WiMax
功放
(PA)
的输出功率可能高达
+25dBm
。
WiMax
和蓝牙发射
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,在蓝牙带通滤波器
(BPF)
输入端产生的信号电平为
+15dB
。
BPF
必须能够通过高达
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,故至少有
+12dB
的干扰信号被传递到蓝牙低噪放大器
(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
,那么很明显无法有效抑制掉
WiMax
信号,这样就会发生阻塞。另外,蓝牙
LNA
输入端如此
强的信号可能会超过
LNA
的最大额定输入功率,最终导致严重的可靠性问题。
为了便于讨论,本文规定“本端”代表使用手机的一方,“远端”代表正在通话的另一方。只要手机的蓝牙接收电路被
WiMax
发射信号阻塞,远端就会听到“喀喇”声。
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