如何将蓝牙和802.11结合起来提供高速无线连接

简介：高速蓝牙技术的核心是Generic Alternate MAC/PHY (Generic AMP)。这是一个全新的交替射频技术，它允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确的射频。

从双向电话交流到流式立体声音频再到照片交换和手机壁纸，消费者可以更加方便地使用无线数据通讯，这些要部分归功于蓝牙技术和一些其他标准的成功。

蓝牙技术使之成为可能并且实现了娱乐数据共享。但是目前这些功能在硬件中的使用和嵌入以及软件支持成为了阻碍，使蓝牙技术提供的数据传送速度无法满足这些功能。

例如，当蓝牙技术可以简单地控制单个文件的传送的时候，消费者则希望可以更灵活地分享不只一张照片或一首歌曲，从而分享整个相簿或者一个假日相片和视频集。

蓝牙特别兴趣小组和生产商为应对便携设备的增长提出了一个解决方案：将802.11射频植入便携设备以便于提高无线局域网连通性。

在很多便携设备中，蓝牙和802.11射频互为补充(PC除外)，由此，一个无线射频解决方案已经准备就绪，它使用全球监管机构批准的并且适合分享各种娱乐数据的已有码率。

Generic AMP: 针对任务使用最好的射频

高速蓝牙技术的核心是Generic Alternate MAC/PHY (Generic AMP)。这是一个全新的交替射频技术，它允许蓝牙协议栈针对任意任务动态地选择正确的射频。

Generic AMP决定了蓝牙功能和协议，使之具有可以使用一个或多个交替高速广播技术的高码率的优势。

图1展示了Generic AMP原理。

图1：Generic AMP是蓝牙特别兴趣小组的性能规划图的关键特征。

AMP修改了标准蓝牙核心架构以便在L2CAP层下使用多重交替广播，同时使用标准蓝牙射频(标注基本码率(BR)和扩展码率(EDR)分别为1 Mbps和3 Mbps)实现复原和连接以及匹配。

蓝牙802.11 AMP支持被认可的802.11标准

拥有互操作性的蓝牙技术标准需要选择802.11标准，为了被纳入蓝牙802.11 AMP特性，它已经被广泛测试和认可。

因为这个原因，蓝牙802.11 AMP认可的802.11a，b和g，所有这些标准都经证实而且很可靠，它们可以满足今天的生产商和消费者的以娱乐为主所需求的码率。

为了确保所有使用802.11 AMP的设备的互操作性和高码率，对802.11g的支持是强制性的。并且特别兴趣小组还计划在IEEE批准802.11n以后，将其纳入802.11AMP。

超宽带蓝牙(Bluetooth UWB)和802.11规划图

在802.11 AMP开发的同时，蓝牙兴趣小组的关键成员公司正为在超宽带(UWB)AMP中使用WiMedia UWB射频而努力。

UWB AMP承诺了足以支持流式高清晰视频的更高的码率，而且它将适用于直至今日的蓝牙技术规划图中构想的最高速的物理广播。

如今，802.11 AMP以广播技术支持数据传送应用。并且，使用广播技术、支持高清晰流的UWB AMP将在未来几年中制定短程连接标准。这样802.11和UWB AMP即形成互补。
 
对消费者实现无缝并且透明

消费者已经对蓝牙技术有了简单并且可靠的使用经历。蓝牙安全和配对已经受到信任和为人熟知。现在市场上蓝牙2.1产品正在建立一个全新的易用标准，比如简单配对(Simple Pairing)，它大大简化了安全配对设备所需的输入。

同样的高易用标准使用了高速蓝牙技术，对消费者来说，其操作能够而且必须无缝、透明。因此，这个特性就要求针对用户的高数据传输毋需附加操作。

蓝牙栈将识别大数据量的高速传输需求，并且自动给802.11指派任务。当传输完成，不再需要高速的时候，802.11射频将被断电，标准蓝牙射频被激活以保持蓝牙连接。

向消费者传达信息

蓝牙特别兴趣小组的多通道高速广播(同时也要超低功耗)开发对工程师来说多了好多定语，但是特别兴趣小组及其成员已达成一个共识，就是在最终的用户级，不会增加其复杂度。

在一些主要的蓝牙生产商的产品中，通过在原有蓝牙图标上添加一个已有的经验图形向消费者传达一个产品的高速蓝牙能力的信息。

特别兴趣小组已经开发了一个可以向消费者清晰无误地展示设备功能的802.11 AMP高速图标。

蓝牙802.11 AMP应用实例

在那些喜欢与朋友分享的蓝牙便携设备的年轻用户中，蓝牙已经很流行。这些分享功能通过嵌入在许多手机、电脑和PDA中的“蓝牙传送”功能而实现。802.11高速通道以10倍甚至更高的倍数减少了文件传送时间，而这种需求也随之增长。

随着更简便的图片分享需求，从数码相机和相机手机到个人打印机或相片冲洗站的更方便的打印功能的需求也随之而来。

蓝牙技术目前支持从大多数相机手机和手持数码相机的相片打印功能，但是如果传送时间可以缩短的话，那这方面的应用会更广地普及开来。从消费打印商家回馈的信息显示，消费者的期望是能够在3秒中之内传送一张8百万像素的图片到打印机或相片冲洗站。

也就是说采用8到14 Mbit/sec的传送速率来满足这个3秒的需求，这完全在使用802.11 AMP的高速蓝牙技术的能力范围之内。

在移动设备和PC之间的图像和大文件的标准蓝牙同步连接速度相对缓慢。就像分享和打印需求一样，传送速度的提升会提高同步功能的吸引力。

如果802.11射频也能够被集成在便携式音乐播放器中，我们将会看到配有蓝牙技术流式音频的无线耳机的无线音乐随身听的诞生。

虽然标准蓝牙技术对流式音频的传送提供了理想途径，但是高速蓝牙技术更为音乐播放器提供了新歌曲的无以伦比的吸引力。蓝牙设备的复原和配对功能特别对其他的音乐播放器、PC或者音乐站的连接提供了理想条件，而且802.11 AMP使用户可以在60秒甚至更少的时间内添加一个音乐专辑。

我们有很好的理由相信，如果蓝牙无线技术被集成到家庭娱乐系统里面，那么从便携设备(比如音乐或媒体播放器、手机)到固定设备(比如PC，机顶盒和电视)的更简便的内容分享会有一个更明亮的未来。

比如都具有高速蓝牙技术的一个手机和一个机顶盒，蓝牙技术可以使用户选择和发送拥有电影长度的视频文件从而实现利用便携设备录制视频的功能，通过802.11 AMP使传送时间控制在5至6分钟甚至更少。

把Wi-Fi加到蓝牙里

802.11是IEEE针对无线局域网的数字编码，也就是大家熟知的Wi-Fi。Wi-Fi联盟管理测试Wi-Fi互操作性并且拥有Wi-Fi商标和Wi-Fi认证。

生产商可能要使用经过Wi-Fi认证的802.11技术，但是对于包含了802.11的蓝牙来说就不再是必要的了。

计划中的高速蓝牙技术，互操作性、功能和安全性由蓝牙构造掌控。然而，如果Wi-Fi认证的设备中的802.11射频将同样被应用在局域网中，那么互操作性和安全保护就要被考虑在内。

包含了802.11的高速蓝牙技术使蓝牙功能运行在一个高码率上。这并不是说要试图取代传统的Wi-Fi应用，也不是说要取代今天的拥有良好流广播性能的蓝牙技术。

特别是针对娱乐数据的分享、打印和同步，蓝牙技术带来了互操作的能力，这种能力覆盖了卖家、操作系统和产品分类。

在个人网络设备的连接中，蓝牙技术提供了广泛的产品支持和应用实例，再加上一个严格的互操作性标准，所有这些都是其他无线技术达不到的。

对便携设备制造商而言，蓝牙技术的另一个优点是：可以向后兼容已经销售的20亿蓝牙设备，这得益于继承的BR/EDR比。

事实上，之所以大多数的蓝牙功能和应用将继续使用蓝牙BR/EDR比，就是这个码率远足以满足音频、HID和其它公共任务的需求。

Generic AMP构造只有在需要大量数据传送的时候开启，所以它继承了针对日常任务(比如复原、连接和连接保持)蓝牙BR/EDR比的功耗效率的优点。

无线局域网和蓝牙的同时连接

802.11 AMP的基本特征之一就是可以在使用802.11射频作为高速蓝牙通道之前、之中和之后都可以保持与无线局域网接入点的连通状态。802.11 AMP可以为两种应用同时保证一个满意的吞吐率级别。

蓝牙 802.11 AMP对工程师意味着什么

内嵌802.11的高速蓝牙技术特别针对移动设备通过节省能耗、提高速度使各种电子消费者受益。

给服务商和最终用户提供最好的手机的竞赛演变成了提供最多可能的媒体享受的竞争。既是手机又是相机，既是MP3播放器又是电子邮件平台，今天的移动设备就是一个便携多媒体集合，它继续推动了全球的硬件设计。

我们都很熟悉在满足消费者和服务商的需求时的权衡和挫败：在一个小盒子里添入更多的耗能功能和无线连接能力，同时还要努力保持更长的电池时间。

无线连接能力也像MP3播放器和相机一样成为了独立设备，就像手机一样，今天，它也被期望着能够无线连接PC以及从打印机到耳机的一系列与日俱增的外围设备。

对于目前的802.11设备生产商来说，使用802.11 AMP来实现高速蓝牙功能，可以最小化相关产品的802.11结构的重新设计。

在许多情况下，只需要对软件进行升级。对于早期产品的设计步骤，集成蓝牙芯片和IC可以节约宝贵的时间、节省能耗还可以降低成本。

使用内嵌802.11的高速蓝牙，打印机、相机和其它设备的生产商可以享受蓝牙技术的优势(使用标准功能和认证程序的简单植入)同时可以满足消费者对802.11的速度的需求。

因此，集成了蓝牙、Wi-Fi和FM广播的设备的预期增长率是很吸引人的。图2为ABI市场调查公司对于集成了蓝牙和802.11射频的设备的预测。

图2：ABI研究预测了对于蓝牙连接需求的强劲增长。

结论

对于OEM公司来说，802.11 AMP提供了更好的用户体验同时很大程度地最小化了重复设计。内嵌802.11的高速蓝牙技术使用了已有的可靠的技术，增强了功能，同时降低了时间和能耗(移动设备的两大卖点)。

从特别兴趣小组的角度看，把802.11作为高速蓝牙通道的决定是简单使用现今已有的技术，满足了市场的明确需求。

对于特别兴趣小组来说，Generic AMP与802.11和UWB AMP的规划图始终着眼于未来，保持蓝牙技术的创新，并且最快地满足当今消费者的需求。简单地说，它紧随我们的成员和生产商希望并且信赖我们所做的一切。

关于作者

Michael Foley博士是蓝牙特别兴趣小组(SIG)的执行董事。他于2004年3月以执行董事身份加入SIG。他目前负责引领资格和互操作性计划、技术晋级、特别推广以及蓝牙无线技术的远期规划图。Foley博士此前作为资深无线设计师在微软公司从事蓝牙无线技术和其它WPAN和WLAN技术的研究。

作者：Michael Foley博士   来源：蓝牙特别兴趣小组