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WiFi 与蓝牙

WiFi (802.11)

世代演进

世代IEEE频段最大速率关键技术年代
WiFi 4802.11n2.4/5 GHz600 MbpsMIMO, 40MHz2009
WiFi 5802.11ac5 GHz6.9 GbpsMU-MIMO, 160MHz, 256QAM2013
WiFi 6802.11ax2.4/5 GHz9.6 GbpsOFDMA, 1024QAM, TWT2019
WiFi 6E802.11ax+6 GHz同6多了 6GHz 干净频谱2021
WiFi 7802.11be2.4/5/6 GHz46 Gbps320MHz, 4096QAM, MLO2024

关键概念

频段

2.4 GHz: 拥挤 (微波炉/BT/Zigbee 都在这), 穿墙好
  信道 1~13 (中国), 仅 3 个不重叠信道 (1/6/11)

5 GHz: 干净、信道多、带宽大, 穿墙差
  信道多, 可捆绑 80/160 MHz

6 GHz (WiFi 6E/7): 全新频谱, 几乎没有干扰
  但穿墙更差, 目前仅室内用

OFDM / OFDMA

OFDM (WiFi 4/5): 每次传输占用整个信道
  → 小包也占满, 效率低

OFDMA (WiFi 6+): 把信道切分为 RU (资源单元)
  → 多个设备同时传输, 类似 LTE
  → 大幅降低延迟, 提高多设备效率

类比: OFDM = 单车道, OFDMA = 多车道

MIMO / MU-MIMO

MIMO: 多天线同时收发
  2×2: 2 发 2 收 (常见手机/笔记本)
  4×4: 4 发 4 收 (高端路由器)

MU-MIMO: 同时向多个客户端发送数据
  WiFi 5: 仅下行, WiFi 6: 上下行都支持
同时使用 2.4G + 5G + 6G 多频段传输
→ 更高吞吐 + 更低延迟 + 更好的可靠性
→ 一个频段被干扰可无缝切到另一个

蓝牙 (Bluetooth)

Classic vs BLE

特性BR/EDR (Classic)BLE (Low Energy)
物理信道79 个 1MHz40 个 2MHz
速率1~3 Mbps125kbps~2Mbps
功耗~1W (持续)~0.01~0.5W
延迟~100ms~3ms
拓扑微微网 (Piconet)星型/广播/Mesh
音频A2DP/HFPLE Audio (LC3)
典型应用音箱/耳机/车机穿戴/IoT/信标

BLE 版本

4.0: 基础 BLE
4.2: 安全增强, 包长扩展
5.0: 2M PHY, 长距离编码, 广播扩展
5.1: 寻向 (AoA/AoD → 厘米级定位)
5.2: LE Audio, 等时通道 (给 TWS 耳机)
5.3: 信道分类, 连接子事件
5.4: 周期性广播响应 (电子价签)

其实 BLE 4.2 就够大部分场景了
5.0+ 主要带来: 更快、更远、更省电

BLE 连接流程

BLE 连接建立流程:广播 → 扫描请求/响应 → 连接请求 外设 (Peripheral) 中心设备 (Central)

① 广播 (Advertising)

② 扫描请求 (Scan Request)

③ 扫描响应 (Scan Response)

④ 连接请求 (Connection Request)

⑤ 建立连接 连接参数决定响应速度与功耗的取舍:连接间隔 (Connection Interval) 7.5ms~4s —— 短 = 低延迟/高功耗,长 = 高延迟/低功耗。 延迟 (Slave Latency) = 从机可跳过应答的次数;超时 (Supervision Timeout) = 多久无响应算断连。

经典蓝牙 vs BLE 选型

持续音频 → Classic (A2DP)
偶尔数据 + 低功耗 → BLE
需要 iOS 后台通信 → BLE (Apple 对 BLE 友好)
HID 键盘/鼠标 → BLE (HID over GATT)
文件传输 → Classic (或 WiFi Direct)
TWS 耳机 → BLE 5.2+ (LE Audio)

WiFi 与蓝牙共存

同频干扰

2.4GHz 是 WiFi + BT + Zigbee + Thread + 微波炉 的战场

WiFi 和 BT 都在同一设备中:
  → 时分复用 (TDM): 交替使用天线
  → 共存接口: 蓝牙告诉 WiFi "我要发包了", WiFi 暂停

实现: 大多数 WiFi/BT 组合芯片内部有共存机制
     (MTK/Realtek/Broadcom/Qualcomm 各有实现)
驱动侧问题常导致共存失效 (如你的 MT7927)

组合芯片

消费电子中 WiFi 和 BT 几乎总是同一芯片
  MT7921/7925/7927 (MTK)
  AX200/AX210 (Intel)
  BCM 系列 (Broadcom)

走 PCIe/USB/SDIO 接 Host
蓝牙部分通常通过 USB 暴露 HCI 接口

关键词: WiFi6, WiFi7, 802.11ax, OFDMA, MIMO, BLE, GATT, LE Audio, 共存