PTA是什么？BT-WIFI共存

huiselele

　　蓝牙和WIFI共存设计
　　蓝牙和802.11b/g/n都可能工作在2.4GISM，可能互相干扰。干扰的典型应用之一是VOIP，用手机的WLAN打VOIP电话，用蓝牙耳机来通话。互相干扰的后果是用户能感觉到通话质量的下降。
　　设计上有些方法能够减少相互干扰，尽量维持蓝牙和wifi的throughput，使得用户的使用体验不受影响。方法主要是AFH和分时。
　　是否存在相互干扰和相互干扰是否严重受以下条件影响：
　　1．共用天线还是单独用自己天线
　　2．干扰是噪音还是阻塞
　　3．蓝牙通信频率是否落在wifi带内
　　4．蓝牙和wifi是接收还是发射
　　5．蓝牙和wifi的具体应用的通信特点
　　共用天线还是单独用自己天线
　　如果蓝牙和wifi使用单独的天线，蓝牙天线和wifi天线之间的隔离大小会影响干扰的程度。如果认为有一定的隔离度，蓝牙和wifi是可以同时发射或者接收的。
　　如果蓝牙和wifi共用天线，蓝牙和wifi不可以同时工作。（如果不考虑相互干扰，可以同时接收。）
　　干扰是噪音还是阻塞
　　干扰分为两种。一种是噪音，主要发生在频率冲突时；另一种是大信号阻塞，和频率是否冲突没有关系，和具体射频设计及天线间隔离有关系。
　　蓝牙通信频率是否落在wifi带内
　　如果蓝牙通信频率落在wifi频带内，噪音干扰和阻塞干扰都会有。如果蓝牙通信频率落在wifi频带外，只有阻塞干扰。
　　AFH是针对噪音干扰最好的方法，蓝牙和wifi的性能都能维持100％。唯一问题是无法解决阻塞干扰。
　　蓝牙和wifi是接收还是发射
　　假设蓝牙和wifi使用自己单独的天线，蓝牙和wifi是能够同时发射和同时接收的。如果一个发射，一个接收，在频率冲突时会有相互干扰。另外，同时发射可能会对另一侧设备带来干扰。
　　蓝牙和wifi的具体应用的通信特点
　　共存时相互干扰是否严重还和具体应用时通信特点有关。比如数据量是否大，是否是数据流，是否是timecritical的。所以有的设计是host可以根据不同应用配置不同的优先级，以达到最好的tradeoff。
　　
　　主要设计方法简单介绍:
　　AFH
　　AFH是解决噪音干扰的最好方法。通过在跳频频率中避开wifi的频带，既可以避免频率冲突带来的干扰，也丝毫不损失蓝牙和wifi的性能。另外，AFH不只针对wifi干扰，道理上其它干扰源也可以避开。
　　AFH功能包括两个方面，一是channel的好坏区分；二是使用新的channellist跳频。
　　Channel的好坏区分有三种来源，一是自己通过scanRSSI或者检查PER等方式自己区分channel；二是通过另侧设备的区分信息，如master取slave的区分结果，或slave依照master的区分结果；三是依靠host通过HCI命令set_AFH_host_channel_classification传下来。
　　蓝牙和wifi共存设计中，host通过HCI命令告诉蓝牙哪些channel不可用是很有效的。如果蓝牙自己区分，应该既自己检查channel，也需要读另侧设备的区分信息，因为两者如果距离稍远，可能看见的badchannel是不同的。
　　分时（TDM，PTA）
　　分时是利用蓝牙和wifi间的握手信号，使蓝牙和wifi分时在2.4G工作，这样可以避免噪音干扰和阻塞干扰。问题是会降低蓝牙和wifi的throughput。所以这个机制应该只在AFH不能提供良好效果时使用。
　　802.15.2中有规定仲裁方式和信号（PTA，packettrafficarbitration）的框架，很多蓝牙芯片厂商也有自己专有的握手信号定义。道理上来讲我们的设计还需要了解主流wifi芯片的握手信号定义。
　　这些握手信号都差不多。简单说明如下：
　　2－wire
　　Wifi给蓝牙信号wl_active，表示wifi有通信，如果这个信号asserted，蓝牙应该只接收/发射highpriority的包，其它包delay。
　　蓝牙给wifi信号bt_priority，表示蓝牙要发highpriority的包，wifi必须停止当前通信。
　　可以看出，这两根信号分别是保护wifi和蓝牙通信的。所以assert的多与少会影响2.4G带宽在两者间的分配。
　　从蓝牙芯片设计的角度，蓝牙芯片必须支持对于包优先级的区分和delay包的处理。一般来说，定时同步，inquiry，page，SCO等是高优先级，传送数据的包则是普通优先级。如果处理得细致和灵活，很多参数是需要可以配置和可调的，因为可能需要host根据具体应用来配置。
　　如果蓝牙芯片知道wifi的频带，bt_priority也可以只在频率冲突时拉起。
　　3－wire
　　三线方案和两线方案相似。多加一根蓝牙输出的bt_active，这样和bt_priority一起可以表示两种优先级的蓝牙通信。
　　4－wire
　　四线方案和三线方案相似，再多加一根蓝牙输出的bt_freq，指示蓝牙通信是否和wifi频带冲突。
　　PTA
　　802.15.2中没有规定PTA具体的硬件接口和仲裁判定，是依赖实现的。也有类似上述的2/3/4线方案。但PTA的基本思想是蓝牙和wifi提交申请给PTAcontroller，（一般PTAcontroller集成在wifi中），由PTAcontroller来许可。所以PTA中的相关信号都是指将要的操作，不同于上面的是指已经发生的操作。
　　WCS
　　WCS是intel的wirelesscoexistencesystem缩写，是intelwifi的握手定义，两根线，ch_data和ch_clk/bt_priority，完成握手和频带信号传递功能。具体时序定义没有看到，要签intel的NDA才有，估计笔记本上用得较多。
　　只要把握分时和优先级的tradeoff原则，握手接口和分时机制还可以有很多变化和配置，以求对用户最好的使用体验。
　　RDA5868+,RDA5870都支持蓝牙WIFI共存分时设计,在原理图连接时,连接如下:
　　RDA5870：
　　Pin37：WL_ACTIVE
　　Pin27：BT_PRIORITY
　　RDA5868＋：
　　Pin28：WL_ACTIVE
　　Pin27：BT_PRIORITY
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