IMT-2000和802.11無(wú)線電會(huì)相互干擾，除非彼此在2.6GHz時(shí)的距離能達(dá)到8公尺左右，而在2.3GHz時(shí)的距離可達(dá)到16公尺左右。
藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth SIG）正預(yù)備為下一代高速藍(lán)牙制定規(guī)格，該新規(guī)格將支援高速檔案?jìng)鬏敽鸵曈嵈鲬?yīng)用。最初Bluetooth SIG只選擇WiMedia超寬頻（UWB）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種新的協(xié)議，但最近該聯(lián)盟又宣佈可使用802.11作為過(guò)渡時(shí)期的解決方案，將藍(lán)牙協(xié)議附加在現(xiàn)有Wi-Fi無(wú)線電的可攜式裝置中。
這意味著現(xiàn)在WiMedia UWB和802.11都成為了高速藍(lán)牙規(guī)格的候選媒體存取控制（MAC）/實(shí)體層（PHY）（放大器，AMP）。其目標(biāo)是允許消費(fèi)性裝置透過(guò)使用現(xiàn)有藍(lán)牙技術(shù)與第二種無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)更快的吞吐量。然而，業(yè)界人士也會(huì)擔(dān)心一項(xiàng)問(wèn)題，即產(chǎn)生于藍(lán)牙裝置中的無(wú)線802.11以及應(yīng)用在相鄰頻段的其他IMT-2000服務(wù)（如WiMAX、LTE、UMTS和WCDMA）干擾問(wèn)題。他們所擔(dān)心的是，若消費(fèi)者對(duì)最初裝置使用802.11AMP的高速藍(lán)牙沒(méi)有足夠的使用經(jīng)驗(yàn)，那么，要讓該技術(shù)獲得成功所必須擔(dān)負(fù)的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)，將超過(guò)任何短期快速上市時(shí)間帶來(lái)的收益。藍(lán)牙在消費(fèi)性市場(chǎng)中已經(jīng)佔(zhàn)有很高的地位（去年藍(lán)牙SIG獲得了第9，000位成員），而用一種過(guò)渡性技術(shù)縮短上市時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)是相當(dāng)大的。
使用情境模擬
由于WLAN和IMT-2000都能提供網(wǎng)路基礎(chǔ)架構(gòu)存取，因此一般不會(huì)同時(shí)操作；然而，高速藍(lán)牙和IMT-2000服務(wù)將支援獨(dú)立應(yīng)用，因此它們將會(huì)有許多同時(shí)操作的機(jī)會(huì)。這也表示若一個(gè)高速藍(lán)牙裝置正使用802.11 AMP，那么它很可能同時(shí)處在執(zhí)行IMT-2000服務(wù)頻段附近的環(huán)境下工作。為了便于描述，我們考慮以下的使用模型。
圖1顯示兩支相鄰的多頻手機(jī)。一支手機(jī)正透過(guò)WiMAX撥號(hào)，另一支以基于802.11的高速藍(lán)牙向PC傳送檔案。當(dāng)一支手機(jī)向PC傳送檔案時(shí)，由WiMAX通話的手機(jī)將會(huì)斷線，即使兩支手機(jī)間相距幾公尺遠(yuǎn)結(jié)果也相同。圖2中的手機(jī)在以WiMAX撥打電話的同時(shí)使用高速藍(lán)牙列印檔案，為了避免電話斷線，該手機(jī)需要等到通話結(jié)束后才能開始列印；同樣地，若列印已經(jīng)開始進(jìn)行，這支手機(jī)將無(wú)法接聽電話。
圖1：一支手機(jī)使用802.11的高速藍(lán)牙向桌上型電腦發(fā)送檔，另外一支手機(jī)在接聽WiMAX電話。兩支手機(jī)即使距離8公尺也會(huì)相互干擾。
圖2：具有WiMAX和802.11藍(lán)牙功能的手機(jī)無(wú)法同時(shí)執(zhí)行這兩種功能。
在上述兩種使用情境中，藍(lán)牙系統(tǒng)和WiMAX或蜂巢式服務(wù)之間的任何干擾都將損害最終使用者的經(jīng)驗(yàn)。事實(shí)上，使用者期望能夠在沒(méi)有干擾的情況下同時(shí)使用多種技術(shù)。
頻譜分配
消費(fèi)者會(huì)擔(dān)憂藍(lán)牙802.11 AMP和IMT-2000服務(wù)間干擾的基本塬因之一，在于它們都在相鄰的頻譜下工作（見表1），而將802.11用于高速藍(lán)牙傳輸會(huì)對(duì)工作在相鄰授權(quán)頻段的其它服務(wù)造成嚴(yán)重的影響。
表1：頻譜分配。
另外，即使Bluetooth SIG試圖將802.11 AMP限用于檔案?jìng)鬏攽?yīng)用，但一旦這種高速無(wú)線功能投入市場(chǎng)，用戶可能會(huì)將它用來(lái)傳輸視訊串流（如同藍(lán)牙的報(bào)導(dǎo)資料所描述）。也因?yàn)檫@樣的連續(xù)性，透過(guò)802.11 AMP的串流應(yīng)用與檔案?jìng)鬏斚噍^，將可能產(chǎn)生更大干擾。
干擾問(wèn)題
在多模裝置中同時(shí)使用多種服務(wù)時(shí)（如上述的使用情況），藍(lán)牙802.11 AMP可能會(huì)干擾其它無(wú)線訊號(hào)，導(dǎo)致減敏（desensitization）甚至是接收阻塞的問(wèn)題。如果該被阻塞的服務(wù)正在傳送急件，如語(yǔ)音通話或媒體串流，那么將導(dǎo)致不良的使用者經(jīng)驗(yàn)。以下是同時(shí)使用WiMAX和802.11 AMP的案例。
在美國(guó)，2.5到2.7GHz範(fàn)圍被授權(quán)為WiMAX系統(tǒng)使用。由于它相當(dāng)接近2.4GHz頻譜，WiMAX與產(chǎn)生于802.11無(wú)線電發(fā)射的帶外訊號(hào)幾乎沒(méi)有隔離，因此會(huì)嚴(yán)重妨礙高可靠性WiMAX的作業(yè)。設(shè)計(jì)師相當(dāng)看重對(duì)WiMAX的干擾，其塬因可以從歐洲電子通訊委員會(huì)（ECC）于2005年2月發(fā)佈的一份干擾研究報(bào)告中得知。這份報(bào)告的名稱是《一般UWB應(yīng)用對(duì)10.6GHz以下無(wú)線通訊系統(tǒng)的保護(hù)要求》（也稱為第64號(hào)報(bào)告），其中包括了如‘受害者’服務(wù)、在2.5和2.7GHz之間執(zhí)行的IMT-2000無(wú)線服務(wù)。
重要的是，雖然這份研究報(bào)告重點(diǎn)放在作為干擾源的UWB，但分析純粹是基于傳送功率光譜密度（PSD），并沒(méi)有考慮發(fā)射器的訊號(hào)特徵。因此任何PSD高于本報(bào)告中所規(guī)定之保護(hù)限制的干擾能量，都被視為具有潛在干擾IMT-2000用戶端的可能性。
保護(hù)限制源于以下情況：IMT-2000用戶端接收器的最大允許干擾功率電平（不會(huì)引發(fā)弱化）為-115dBm/MHz，對(duì)于圖3的使用情況來(lái)說(shuō)，保護(hù)距離為36cm，自由空間路徑約等于30dB（@2.5GHz），因此得到發(fā)送PSD保護(hù)限制-115+30=-85dBm/MHz，就可向IMT-2000用戶端提供足夠的保護(hù)。
圖3：被ECC用來(lái)判斷IMT-2000服務(wù)的干擾保護(hù)電平的使用情形。
值得注意的是，在上述例子中，ECC認(rèn)為36cm對(duì)于考慮可預(yù)見的頻段範(fàn)圍而言是相當(dāng)合適的，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候UWB裝置是在辦公桌上使用，與IMT-2000行動(dòng)站相距不遠(yuǎn)。
這種分析方法可以有效地?cái)U(kuò)展到WiMAX和藍(lán)牙AMP之間的共存需求。在美國(guó)，802.11無(wú)線電在2.4-2.484GHz範(fàn)圍內(nèi)可允許達(dá)+20dBm的發(fā)送功率，然而分配給IMT-2000鄰近頻段的發(fā)射功率可高達(dá)-41dBm/MHz。這意味著為了避免36cm距離處出現(xiàn)干擾，2.4GHz 802.11 AMP元件在相鄰WiMAX頻段上需要限制發(fā)射電平為-85dBm/MHz。（注意，WiMedia UWB AMP將工作在6GHz以上）
根據(jù)上述結(jié)論，業(yè)界先驅(qū)目前建議在2.4GHz藍(lán)牙中增加一種共存機(jī)制，以便在WiMAX工作時(shí)停止發(fā)送訊號(hào)。若下一代WPAN使用802.11 AMP連結(jié)桌上型設(shè)備，那么干擾現(xiàn)象將加速惡化。例如，如果用戶以手機(jī)接收串流視訊WiMAX傳輸，鄰近的桌上型設(shè)備同時(shí)開始向iPod（或印表機(jī)）傳送檔案，那么WiMAX視訊連接將會(huì)中斷，用戶也只能盯著空白的畫面。
圖4：圖3顯示ECC要求36cm的間距來(lái)保護(hù)IMT-2000服務(wù)。
測(cè)量問(wèn)題
Staccato通訊實(shí)驗(yàn)室正採(cǎi)用一套測(cè)量?jī)x器來(lái)量化干擾效應(yīng)。圖5顯示了該測(cè)量裝置。
圖5：用于確認(rèn)來(lái)自802.11 AMP（圖上）和UWB AMP（圖下）的潛在干擾測(cè)量裝置。
所有測(cè)量都是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用導(dǎo)電電纜完成的。頻譜分析儀（SA）的設(shè)置在測(cè)量中保持不變，以便建立共同的參考平臺(tái)。在802.11測(cè)量中插入了一個(gè)15dB的衰減器，以便將較低的訊號(hào)電平驅(qū)動(dòng)到SA前端，透過(guò)關(guān)閉SA上的輸入衰減來(lái)獲得較低的雜訊電平讀數(shù)。
圖6是利用頻譜分析儀對(duì)一個(gè)具有外部天線連接器的現(xiàn)有802.11g卡（紅色）和在6GHz以上工作的WiMedia UWB無(wú)線電（綠色）進(jìn)行帶內(nèi)和帶外發(fā)射訊號(hào)的測(cè)量結(jié)果。結(jié)果顯示，落在WiMAX、UMTS和LTE頻段的802.11帶外發(fā)射訊號(hào)超過(guò)保護(hù)限制約30dB，而UWB發(fā)射訊號(hào)比保護(hù)限制低了5dB。
圖6：源自現(xiàn)有802.11g網(wǎng)卡的帶內(nèi)和帶外發(fā)射訊號(hào)。紅色斜線表示網(wǎng)卡的發(fā)射訊號(hào)超出了ECC保護(hù)電平。綠線顯示工作在6GHz以上的WiMedia UWB無(wú)線電的性能。（這個(gè)頻段也是UWB AMP工作的頻段）
這意味著基于802.11的高速藍(lán)牙訊號(hào)將干擾IMT-2000服務(wù)，除非它們?cè)?.6GHz時(shí)相互距離達(dá)8公尺，或在2.3GHz時(shí)相距達(dá)16公尺。如果它們同時(shí)位于一個(gè)設(shè)備中，那么實(shí)現(xiàn)這種無(wú)線訊號(hào)之間的隔離是不切實(shí)際的。因此，在這種共存情況下最實(shí)際的解決方案是將不同無(wú)線訊號(hào)的收發(fā)進(jìn)行時(shí)間同步，也就是說(shuō)一個(gè)在工作時(shí)另一個(gè)必須關(guān)閉；在接聽WiMAX電話時(shí)就不能使用高速藍(lán)牙傳輸。從圖6也可以看出，在IMT-2000頻段的UWB發(fā)射訊號(hào)低于保護(hù)限制，因此不會(huì)造成任何干擾。這也表示W(wǎng)iMedia UWB AMP可以與IMT-2000服務(wù)一起使用，即使兩者位于相同的設(shè)備中。
圖7顯示了由802.11 AMP干擾引起的WiMAX接收器減敏，它是802.11發(fā)射器和WiMAX接收器之間距離的函數(shù)。減敏運(yùn)算的前提是假設(shè)WiMAX AMP訊息（在下行鏈路訊號(hào)中傳送的關(guān)鍵控制訊息）的靈敏度為-101dBm，圖中的兩條曲線對(duì)應(yīng)于WiMAX系統(tǒng)在2.3和2.5GHz頻段的減敏。根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果，來(lái)自802.11無(wú)線電的帶外發(fā)射電平為-51和-60dBm/MHz，其中已經(jīng)考慮了自由空間路徑損失。
圖7：隨著WiMAX與802.11 AMP之間距離的縮短，WiMAX接收器的減敏度將增加。
觀察和推薦
實(shí)際測(cè)量的分析顯示，UWB AMP發(fā)射電平足夠保護(hù)2.3/2.6GHz的IMT-2000服務(wù)，符合ECC第64號(hào)報(bào)告規(guī)定的保護(hù)需求。
實(shí)際的測(cè)量也顯示，802.11 AMP無(wú)線電對(duì)工作在2.6GHz的IMT-2000系統(tǒng)具有潛在的干擾可能性，即使相互間距離達(dá)8公尺（考慮了自由空間損耗和-115dBm/MHz的最大可允許干擾PSD）。對(duì)WiMAX來(lái)說(shuō)，來(lái)自802.11 AMP的帶外發(fā)射訊號(hào)可以影響到10公尺外的用戶端設(shè)備，這種效應(yīng)可直接影響系統(tǒng)的容量和功能。
作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)，我們需要充分考慮使用者經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題。高速藍(lán)牙的成功在于業(yè)界人士將它們投入市場(chǎng)之前，已對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行研究和解決。我們也有責(zé)任保護(hù)授權(quán)的服務(wù)免受干擾。下一步正確的做法是在基于802.11的高速藍(lán)牙和2.3/2.5GHz頻段的授權(quán)服務(wù)之間展開充分的共存研究。然后，業(yè)界人士應(yīng)在共存研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，考慮為使用802.11 AMP的高速藍(lán)牙開發(fā)交互干擾減輕機(jī)制。另外一種方案是將802.11 AMP的工作頻率轉(zhuǎn)移到5GHz。
