隨著無線通信的不斷發(fā)展，對可同時支持多個協(xié)議的設(shè)備的需求顯著增加。此功能稱為并發(fā)多協(xié)議（Concurrent Multiprotocol, CMP），允許設(shè)備同時在不同無線標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)行，從而提高設(shè)備的多功能性和適應(yīng)性。CMP并發(fā)多協(xié)議是一項優(yōu)勢，因為雖然設(shè)備傳統(tǒng)上可以處理多個協(xié)議，但這通常需要合并多個射頻集成電路（IC）。通過CMP并發(fā)多協(xié)議，設(shè)備只需一個射頻集成電路即可實(shí)現(xiàn)相同的功能，簡化了這一過程，從而為開發(fā)人員提供了更高的成本效益。在這篇博客中，我們將深入探討CMP并發(fā)多協(xié)議的概念，并研究單通道、帶并發(fā)偵聽和帶低功耗藍(lán)牙 （Bluetooth LE）動態(tài)多協(xié)議（DMP）的CMP并發(fā)多協(xié)議之間的區(qū)別。

CMP并發(fā)多協(xié)議：單通道

CMP并發(fā)多協(xié)議允許設(shè)備同時支持基于相同 IEEE 802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)的多個無線協(xié)議，例如 Zigbee 和 Thread。

通過共享 802.15.4 PHY 和 MAC 層，以及在同一信道上運(yùn)行的 Zigbee 和 Thread，此功能使設(shè)備能夠利用單個無線電同時接收Zigbee或Thread數(shù)據(jù)包（無時間切片）。它通過與每個協(xié)議棧相關(guān)聯(lián)的唯一 PANID 來實(shí)現(xiàn)協(xié)議之間的區(qū)分，此功能稱為多PAN功能。

CMP并發(fā)多協(xié)議的關(guān)鍵優(yōu)勢在于簡單性和在多個網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的能力，除了中等擁塞之外，性能不會降低。

能夠支持多個 IEEE 802.15.4 協(xié)議，例如在同一通道上運(yùn)行的 Zigbee 和 Thread

真正的并發(fā)性（無時間切片）

由 PAN ID 區(qū)分的 Rx 幀

由普通 802.15.4 CSMA-CA 管理的通道訪問

在可選的SoC、NCP 和 RCP 模式下工作

帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議

帶并發(fā)偵聽的并發(fā)多協(xié)議使這一概念更進(jìn)一步，它允許設(shè)備同時支持在獨(dú)立信道上運(yùn)行的多個無線協(xié)議。

由于無線電在兩個工作信道之間快速切換（大約幾十微秒）以檢測傳入的數(shù)據(jù)包，帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議允許設(shè)備使用單個無線電同時偵聽 Zigbee 和/或 Thread 各自信道上的數(shù)據(jù)包，并且不會阻止窗口。

當(dāng)單個設(shè)備需要成為在不同信道上運(yùn)行的兩個獨(dú)立網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一部分時，此功能尤其有用。例如，通過并發(fā)偵聽，智能家居環(huán)境中的中央集線器（屬于多個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一部分）可以同時監(jiān)測來自各種傳感器的信號，確保對運(yùn)動檢測或溫度變化等事件的及時和精確響應(yīng)。并發(fā)監(jiān)聽的另一項關(guān)鍵優(yōu)勢是它無縫擴(kuò)展到單通道情況（如上所述）。

這種方法需要更復(fù)雜的硬件和軟件，代價是略微降低了Rx靈敏度。

能夠支持多個 IEEE 802.15.4 協(xié)議，例如，在不同信道上運(yùn)行的 Zigbee 和 Thread

在兩個工作信道之間快速切換

由 PAN ID 區(qū)分的 RX 幀

由普通 802.15.4 CSMA-CA 管理的通道訪問

在 SoC 和 RCP 模式下工作

帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議示例：

設(shè)備每 48 微秒在兩個工作信道之間快速切換一次

檢測到有效的 802.15.4 前導(dǎo)碼時

保持在信道上以接收整個數(shù)據(jù)包

檢查是否為有效的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備數(shù)據(jù)包

傳輸確認(rèn)（如需要）

切換到下一個信道并重復(fù)此過程

帶低功耗藍(lán)牙DMP動態(tài)多協(xié)議的并發(fā)多協(xié)議

當(dāng)與動態(tài)多協(xié)議相結(jié)合時，帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議允許同時支持 Zigbee、OpenThread 和低功耗藍(lán)牙這三種協(xié)議。

它將低功耗藍(lán)牙的動態(tài)多協(xié)議支持概念（在 Zigbee等單個協(xié)議情況下）擴(kuò)展到并發(fā)多協(xié)議情況（同時支持Zigbee 和 Thread），在這種情況下，您無需關(guān)閉或取消初始化整個協(xié)議棧；相反，您可以通過時間切片或分時繼續(xù)運(yùn)行單獨(dú)的（在本例中為第三個）協(xié)議棧，例如低功耗藍(lán)牙，設(shè)備將為低功耗藍(lán)牙連接分配特定的時隙。

它通過定期將低功耗藍(lán)牙PHY與802.15.4 PHY交換，允許低功耗藍(lán)牙連接保持活動狀態(tài)，同時在 Zigbee 和 Thread 網(wǎng)絡(luò)上保持連接。這允許節(jié)點(diǎn)通過 Zigbee、Thread 或藍(lán)牙響應(yīng)命令。

由于單個無線電支持三種協(xié)議，因此根據(jù)應(yīng)用要求仔細(xì)管理DMP動態(tài)多協(xié)議配置對于確保最佳性能至關(guān)重要。

將低功耗藍(lán)牙DMP擴(kuò)展到CMP并發(fā)多協(xié)議

低功耗藍(lán)牙繼續(xù)在分時 DMP 模式下運(yùn)行，根據(jù)需要中斷CMP并發(fā)多協(xié)議（Zigbee + Thread）。

啟用并發(fā)偵聽后（使 Zigbee 和 Thread 在單獨(dú)的信道上運(yùn)行），按配置切換到低功耗藍(lán)牙信道的同時，在兩個15.4信道之間快速切換。

不影響低功耗藍(lán)牙性能（如果將低功耗藍(lán)牙設(shè)置為較高優(yōu)先級）

現(xiàn)有解決方案示例

1. CMP并發(fā)多協(xié)議－單通道

在同一 15.4 通道上啟用 Zigbee 和 Thread 支持

可選支持 DMP 模式下的低功耗藍(lán)牙

在 RCP 模式（第一代無線平臺），以及 SoC、NCP 和 RCP 模式（第二代無線平臺）下受支持

2. 帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議

在單獨(dú)的 15.4 信道上啟用 Zigbee 和 Thread 支持

可選支持 DMP 模式下的低功耗藍(lán)牙

僅在 RCP（MG21 和 MG24）與 SoC 模式（MG26 - 集成 Matter）下的Silicon Labs（芯科科技）第二代無線平臺上受支持

將CMP并發(fā)多協(xié)議技術(shù)與DMP解決方案相結(jié)合提供了多種選擇，以滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的各種需求。如何選擇這些方法取決于應(yīng)用的具體需求。

對于要求在不影響Rx敏感度的情況下實(shí)現(xiàn)簡單性和嚴(yán)格并發(fā)性的場景，采用單通道設(shè)置的CMP并發(fā)多協(xié)議可能就足夠了。相比之下，需要在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中支持單獨(dú) 15.4 通道的應(yīng)用可能會受益于帶并發(fā)偵聽的CMP并發(fā)多協(xié)議。最后，對于要求最大靈活性的應(yīng)用，包括同時支持低功耗藍(lán)牙和 15.4 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，帶低功耗藍(lán)牙DMP的CMP并發(fā)多協(xié)議是最佳選擇。

通過了解這些方法以及它們之間的區(qū)別，您可以做出明智的決策，選擇最合適的技術(shù)，從而確保您的應(yīng)用具有卓越的性能和可靠性。