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RF 共存
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:link_to_translation:`en:[English]`
概览
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{IDF_TARGET_NAME} 只支持一路 RF， ） ， ，
{IDF_TARGET_NAME} 支持的共存场景
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.. only :: esp32c3 or esp32s3 or esp32
.. table :: 表 1 Wi-Fi 和 BLE 共存支持功能
+-------+--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
| |BLE |
+ +-----+------------+-----------+----------+
| |Scan |Advertising |Connecting |Connected |
+-------+--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
| Wi-Fi |STA |Scan |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+-----+------------+-----------+----------+
| | |Connecting |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+-----+------------+-----------+----------+
| | |Connected |Y |Y |Y |Y |
+ +--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
| |SOFTAP |TX Beacon |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+-----+------------+-----------+----------+
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| | |Connecting |C1 |C1 |C1 |C1 |
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+ + +-----------+-----+------------+-----------+----------+
| | |Connected |C1 |C1 |C1 |C1 |
+ +--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
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| |Sniffer |RX |C1 |C1 |C1 |C1 |
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+ +--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
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| |ESP-NOW |RX |S |S |S |S |
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+ + +-----------+-----+------------+-----------+----------+
| | |TX |Y |Y |Y |Y |
+-------+--------+-----------+-----+------------+-----------+----------+
.. only :: esp32
.. table :: 表 2 Wi-Fi 和经典蓝牙 (BT) 共存支持功能
+-------+--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| |BR/EDR |
+ +--------+-------------+-----+----------+-----------+
| |Inquiry |Inquiry scan |Page |Page scan | Connected |
+-------+--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| Wi-Fi |STA |Scan |Y |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| | |Connecting |Y |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| | |Connected |Y |Y |Y |Y |Y |
+ +--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| |SOFTAP |TX Beacon |Y |Y |Y |Y |Y |
+ + +-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
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| | |Connecting |C1 |C1 |C1 |C1 |C1 |
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+ + +-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| | |Connected |C1 |C1 |C1 |C1 |C1 |
+ +--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
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| |Sniffer |RX |C1 |C1 |C1 |C1 |C1 |
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+ +--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
2022-10-09 04:55:15 -04:00
| |ESP-NOW |RX |S |S |S |S |S |
2021-07-28 23:20:52 -04:00
+ + +-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
| | |TX |Y |Y |Y |Y |Y |
+-------+--------+-----------+--------+-------------+-----+----------+-----------+
.. note ::
Y：
C1：
X：
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S： ，
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共存机制与策略
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共存机制
^^^^^^^^^^^^^^
基于优先级抢占的 RF 资源分配机制， ，
.. blockdiag ::
:scale: 100%
:caption: 共存机制
:align: center
blockdiag {
# global attributes
node_height = 60;
node_width = 120;
span_width = 100;
span_height = 60;
default_shape = roundedbox;
default_group_color = none;
# node labels
Wi-Fi [shape = box];
Bluetooth [shape = box];
Coexistence [shape = box, label = 'Coexistence module'];
RF [shape = box, label = 'RF module'];
# node connections
Wi-Fi -> Coexistence;
Bluetooth -> Coexistence;
Coexistence -> RF;
}
共存策略
^^^^^^^^^^^^^^
共存周期和时间片
"""""""""""""""""""
.. only :: esp32
Wi-Fi、BT、BLE 三者对于 RF 的使用，主要是按照时间片来划分的。在一个共存周期内，按照 Wi-Fi、BT、BLE 的顺序划分时间片。在 Wi-Fi 的时间片内， ， ，
.. only :: esp32c3 or esp32s3
Wi-Fi、BLE 二者对于 RF 的使用，主要是按照时间片来划分的。在 Wi-Fi 的时间片内， ，
.. list ::
:esp32: 1) IDLE 状态：
:esp32c3 or esp32s3: 1) IDLE 状态：
#) CONNECTED 状态：共存周期以目标信标传输时间 (Target Beacon Transmission Time, TBTT) 点为起始点，周期大于 100 ms。
#) SCAN 状态：
#) CONNECTING 状态：
共存逻辑会根据当前 Wi-Fi 和 Bluetooth 的使用场景来选取不同的共存周期和共存时间片的划分策略。对应一个使用场景的共存策略， ，
.. figure :: ../../_static/coexist_wifi_connected_and_ble_connected_time_slice.png
:align: center
:alt: Wi-Fi CONNECTED 和 BLE CONNECTED 状态下时间片划分图
:figclass: align-center
Wi-Fi CONNECTED 和 BLE CONNECTED 共存状态下时间片划分图
动态优先级
"""""""""""""""""""
共存模块对 Wi-Fi 和 Bluetooth 不同的状态赋予其不同的优先级。每种状态下的优先级并不是一成不变的，例如每 N 个广播事件 (Advertising event) 中会有一个广播事件使用高优先级。如果高优先级的广播事件发生在 Wi-Fi 时间片内，
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.. only :: SOC_WIFI_SUPPORTED
Wi-Fi 非连接模块的共存
""""""""""""""""""""""""""""
在一定程度上，某些 Wi-Fi 非连接模块功耗参数 Window 与 Interval 的组合会导致共存模块在 Wi-Fi 时间片外申请共存优先级。这是为了按设定的功耗参数在共存时获取 RF 资源，但这会影响既定的蓝牙性能。
如果 Wi-Fi 非连接模块功耗参数为默认值时，上述动作不会发生，共存模块会按照性能稳定的模式运行。因此，除非您对特定非连接功耗参数下的共存性能有足够的测试，请在共存场景下将 Wi-Fi 非连接模块功耗参数配置为默认参数。
请参考 :ref: `非连接模块功耗管理 <connectionless-module-power-save-cn>` 获取更多信息。
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如何使用共存功能
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共存 API 的使用
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在大多数共存情况下，{IDF_TARGET_NAME} 会自动进行共存状态切换，无需调用 API 对其进行干预。但是对于 BLE MESH 和 Wi-Fi 的共存，{IDF_TARGET_NAME} 对其提供了两个 API。当 BLE MESH 的状态发生变化时，应先调用 :code: `esp_coex_status_bit_clear` 对上一个状态进行清除，然后调用 :code: `esp_coex_status_bit_set` 设置当前状态。
BLE MESH 共存状态描述
""""""""""""""""""""""""""""
由于 Wi-Fi 和 Bluetooth 固件无法获知当前的上层应用的场景，一些共存模板需要应用代码调用共存的 API 才能生效。BLE MESH 的工作状态就需要由应用层通知给共存模块，用于选择共存模板。
- ESP_COEX_BLE_ST_MESH_CONFIG：
- ESP_COEX_BLE_ST_MESH_TRAFFIC：
- ESP_COEX_BLE_ST_MESH_STANDBY： ，
共存 API 错误代码
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所有共存 API 都有自定义的返回值，即错误代码。这些代码可分类为：
- 无错误，例如：返回值为 ESP_OK 代表 API 成功返回。
- 可恢复错误，例如: 返回值为 ESP_ERR_INVALID_ARG 代表 API 参数错误。
设置共存编译时选项
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
.. list ::
- 在完成共存程序编写的时候，您必须通过 menuconfig 选择 :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_SW_COEXIST_ENABLE` 打开软件共存配置选项，否则就无法使用上文中提到的共存功能。
:esp32: - 为了在共存情况下获得更好的 Wi-Fi 和蓝牙的通信性能，建议将 Wi-Fi 协议栈的 task 和蓝牙 Controller 以及 Host 协议栈的 task 运行在不同的 CPU 上。您可以通过 :ref:`CONFIG_BTDM_CTRL_PINNED_TO_CORE_CHOICE` 和 :ref:`CONFIG_BT_BLUEDROID_PINNED_TO_CORE_CHOICE` （或者 :ref:`CONFIG_BT_NIMBLE_PINNED_TO_CORE_CHOICE` ）选择将蓝牙 controller 以及 host 协议栈的 task 放在同一个 CPU 上，再通过 :ref:`CONFIG_ESP32_WIFI_TASK_CORE_ID` 选择将 Wi-Fi 协议栈 task 放在另一个 CPU 上。
:esp32s3: - 为了在共存情况下获得更好的 Wi-Fi 和蓝牙的通信性能，建议将 Wi-Fi 协议栈的 task 和蓝牙 Controller 以及 Host 协议栈的 task 运行在不同的 CPU 上，您可以通过 :ref:`CONFIG_BT_CTRL_PINNED_TO_CORE_CHOICE` 和 :ref:`CONFIG_BT_BLUEDROID_PINNED_TO_CORE_CHOICE` （或者 :ref:`CONFIG_BT_NIMBLE_PINNED_TO_CORE_CHOICE` ）选择将蓝牙 controller 以及 host 协议栈的 task 放在同一个 CPU 上，再通过 :ref:`CONFIG_ESP32_WIFI_TASK_CORE_ID` 选择将 Wi-Fi 协议栈 task 放在另一个 CPU 上。
:esp32: - 在共存情况下 BLE SCAN 可能会被 Wi-Fi 打断且 Wi-Fi 在当前的 BLE scan window 结束前释放了 RF 资源。为了使 BLE 在当前的 scan window 内再次获取 RF 资源，您可以通过 :ref:`CONFIG_BTDM_CTRL_FULL_SCAN_SUPPORTED` 选择打开 FULL SCAN 配置选项。
:esp32c3 or esp32s3: - 在 BLE 连接过程中使用了 LE Coded PHY 时，为了防止蓝牙数据包持续时间较长而对 Wi-Fi 的性能产生严重影响，您可以在 :ref:`CONFIG_BT_CTRL_COEX_PHY_CODED_TX_RX_TLIM` 的子选项中选择 `BT_CTRL_COEX_PHY_CODED_TX_RX_TLIM_EN` 选择打开对 TX/RX 最大时间的限制配置选项。
- 您可以通过修改以下 menuconfig 选项，以减小内存开销：
1) :ref: `CONFIG_BT_BLE_DYNAMIC_ENV_MEMORY` 选择打开蓝牙协议栈动态内存配置选项。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_STATIC_RX_BUFFER_NUM` 选择减少 Wi-Fi 静态接收数据缓冲区的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_DYNAMIC_RX_BUFFER_NUM` 选择减少 Wi-Fi 动态接收数据缓冲区的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_TX_BUFFER` 选择使用动态分配发送数据缓冲区配置选项。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_DYNAMIC_TX_BUFFER_NUM` 选择减少 Wi-Fi 动态发送数据缓冲区的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_TX_BA_WIN` 选择减少 Wi-Fi Block Ack TX 窗口的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_RX_BA_WIN` 选择减少 Wi-Fi Block Ack RX 窗口的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_MGMT_SBUF_NUM` 选择减少 Wi-Fi 管理短缓冲区的数量。
#) :ref: `CONFIG_ESP32_WIFI_RX_IRAM_OPT` 选择关闭此配置选项，关闭此配置选项将会减少大约 17 KB 的 IRAM 内存。
#) :ref: `CONFIG_LWIP_TCP_SND_BUF_DEFAULT` 选择减小 TCP 套接字默认发送缓存区大小。
#) :ref: `CONFIG_LWIP_TCP_WND_DEFAULT` 选择减小 TCP 套接字默认接收窗口的大小。
#) :ref: `CONFIG_LWIP_TCP_RECVMBOX_SIZE` 选择减小 TCP 接收邮箱的大小。
#) :ref: `CONFIG_LWIP_UDP_RECVMBOX_SIZE` 选择减小 UDP 接收邮箱的大小。
#) :ref: `CONFIG_LWIP_TCPIP_RECVMBOX_SIZE` 选择减小 TCPIP 任务接收邮箱大小。
.. note ::
由于共存配置选项依赖于蓝牙配置选项，所以请先打开蓝牙配置选项，然后在 Wi-Fi 配置选项中打开共存配置选项。
