范晨灿,颜钢锋

（浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027）

随着蓝牙和WLAN设备的不断普及和数据交换需求的与日俱增，WLAN和WPAN网络在2.4 GHz频段的共存问题更加严峻。目前WLAN和WPAN网络设备节点往往独立运作，当节点天线距离靠近时，天线之间的干扰和信道冲突降低了网络吞吐量[1]，导致无法得到对方网络信息，因此,本文给出了一种WLAN/WPAN网络共存系统的设计,通过硬连线协作和自动切换射频开关来共享天线,不仅实现了WLAN/WPAN网络的双接入,还可获取对方网络活动状态。通过软件的MAC层数据包优先级仲裁机制分配流量,确保了WPAN实时语音业务质量。

1 硬件设计

1.1 总体架构

系统的下位机硬件电路以WLAN和蓝牙模组为核心，扩展出外围的存储电路、射频前端耦合电路、TDM开关单元、阻抗匹配电路、本地协作接口及天线。WLAN模组采用USI的 WM-G-MR-09模块，内部集成了Marvell 88w8686芯片以及外围的多级功率放大器、低噪声放大器、带通滤波器，支持IEEE 802.11b/g标准。蓝牙模组采用CSR的Bluecore 4系列BC04芯片，兼容蓝牙2.1+EDR标准。EEPROM用于存储固件程序,其中WLAN模组也可上电启动后，从SDIO接口引导固件。将系统RF前端配置成共用天线的发送和接收，实现蓝牙和WLAN收发线路的无缝切换。本地协作接口用于收集数据包优先级信息，为MAC层仲裁器提供判决依据。为了便于分析网络性能，通过USB和SDIO接口连接Cortex-A8架构的AM3517平台,主频高达500 MHz。总体架构如图1所示。

1.2 射频前端调理电路

如图2所示，射频前端整体硬件由前端匹配电路、发射检测电路、TDM开关单元与天线组成，其中符号BT_P与BT_N是BC04输出的蓝牙差分信号，符号WL是WLAN模块输出的WLAN单端信号。……