关键词：WiMax,模式,误包率,Wi-Fi,循环冗余校验,带通滤波器,手机蓝牙,消息映射,接收电路,同步协议,调度器

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.Wi-Fi：可以让用户接入互联网，打VoIP电话。

2.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。

3.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。

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

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)。

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。

WiMax阻塞对本端的影响程度稍低些，因为从手机到耳机存在较高的路径损耗，但对本端端点的干扰也不能被完全忽略。这种“喀喇”声发生的概率异常的高。假设在以下场合(后文有解释)，手机中的蓝牙接收器最多有1/6的时间在用。根据WiMax的使用情况，随着流量的增加，在较高频率处，蓝牙接收器将会被阻塞。如上所述，蓝牙发射对WiMax接收有负面影响，但不是很严重。

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。

因此也就不可能将异步协议同步到推荐的共存机制。不过这个问题可以通过使用Wi-Fi中称为非排程自动省电(U-APSD)的模式加以解决。这种模式一般用于把Wi-Fi站的功耗降至最低，手机在该模式下可以进入睡眠模式，让接入点缓存所有发送往手机的信息，直到预定义的缓冲器溢出。当手机退出睡眠模式时，它向接入点发送一个触发帧，接入点随后将所有缓存的数据发送给手机，从而有效地保持了常规CSMA/CD操作的类似性能。

前述共存方案的优点是：

1. 只有少许吞吐量的损失就消除了共存问题。

2. 无需对商用的蓝牙和Wi-Fi手机芯片组作任何硬件改动。
3. 可以用于任何商用WiMax基站、支持U-APSD的Wi-Fi接入点(大多数都支持)和蓝牙耳机。

本文小结

手机和手持设备中WiMax、蓝牙和Wi-Fi的共存带来了艰巨的技术挑战，因为它们在相邻无线频带上的发送可能会发生冲突，并严重降低性能。本文推荐的共存机制可以实现WiMax和蓝牙时钟的同步，时间上共享无线频带(以一种尽可能减小对各自无线链路性能影响的方式)以及使Wi-Fi工作于U-APSD模式，因而有效地解决了这方面的挑战。