專利名稱：通過對無線設(shè)備的動態(tài)優(yōu)先化來實現(xiàn)的協(xié)作共存的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及一種無線通信系統(tǒng)。在一個方面中，本發(fā)明涉及一種用于提供兩個或多個無線通信設(shè)備之間的協(xié)作數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒跋到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道存在著這樣的通信系統(tǒng)，其可支持在無線的和/或有線的通信設(shè)備之間的無線和有線的通信。這種通信系統(tǒng)的范圍涵括了國家的和/或國際的便攜式電話系統(tǒng)到因特網(wǎng)到點對點的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。各種通信系統(tǒng)根據(jù)一個或多個通信標準來構(gòu)建，并由此而工作。例如，無線通信系統(tǒng)可根據(jù)一個或多個標準來工作，這些標準包括、但不限于IEEE802.11，藍牙(BT)，高級移動電話服務(wù)(AMPS)，數(shù)字AMPS，全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)，碼分多址(C DMA)，局部多點分配系統(tǒng)(LMDS)，多通道多點分配系統(tǒng)(MMDS)和/或其變化。
根據(jù)無線通信系統(tǒng)的類型，無線通信設(shè)備(例如移動電話，雙向無線通信設(shè)備，個人數(shù)字助理(PDA)，個人計算機(PC)，膝上型電腦，家庭娛樂設(shè)備，等等)直接地或間接地與其它無線通信設(shè)備進行通信。對于直接通信(也被稱為點對點的通信)而言，參與其中的無線通信設(shè)備微調(diào)它們各自的接收器和發(fā)射器至相同的頻道(例如無線通信系統(tǒng)的多個射頻(RF)載波中的一個)，并通過這些頻道來進行通信。對于間接的無線通信而言，各無線通信設(shè)備通過所分配的通道直接與相關(guān)的基站(例如用于移動通信服務(wù))和/或相關(guān)的接入點(例如用于室內(nèi)或大廈建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò))進行通信。為了完成無線通信設(shè)備之間的通信連接，相關(guān)的基站和/或相關(guān)的接入點通過系統(tǒng)控制器、通過公共切換的電話網(wǎng)絡(luò)、通過因特網(wǎng)和/或通過一些其它的廣域網(wǎng)而相互之間直接通信。
無線通信設(shè)備通常利用無線電收發(fā)器而相互間進行通信，無線電收發(fā)器(即接收器和發(fā)射器)可一體結(jié)合于無線通信設(shè)備中或者連接于其上。收發(fā)器通常包括數(shù)據(jù)調(diào)制級、一個或多個頻率轉(zhuǎn)換級以及功率放大器。數(shù)據(jù)調(diào)制級根據(jù)特定的無線通信標準將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基帶信號。頻率轉(zhuǎn)換級將基帶信號與一個或多個本機振蕩相混合以產(chǎn)生RF信號。功率放大器將RF信號在通過天線發(fā)射之前進行放大。在直接轉(zhuǎn)換的發(fā)射器/接收器中，直接進行基帶信號與RF信號之間的轉(zhuǎn)換。接收器通常連接到天線上，并包括有低噪聲放大器，一個或多個頻率轉(zhuǎn)換級，濾波級和數(shù)據(jù)恢復級。低噪聲放大器通過天線接收接入RF信號并將它們進行放大。頻率轉(zhuǎn)換級將放大后的RF信號與一個或多個本機振蕩進行混合以將放大后的RF信號轉(zhuǎn)換成基帶信號或中頻(IF)信號。濾波級對基帶信號或IF信號進行濾波，以便將不想要的信號從基帶信號中衰減掉以產(chǎn)生濾過的信號。數(shù)據(jù)恢復級根據(jù)特定的無線通信標準從濾過的信號中恢復原始數(shù)據(jù)。
隨著無線通信設(shè)備使用的增加，許多無線通信設(shè)備包括有兩個或多個無線電收發(fā)器，其中各無線電收發(fā)器遵循可用于本文所述示例性的通信系統(tǒng)中的多種無線通信標準中的任何一種，包括藍牙，IEEE802.11(a)、(b)、(g)以及其它通信標準等等。例如，計算機可包括兩個無線電收發(fā)器，其中一個用于與外部設(shè)備(例如鍵盤或鼠標)連接，另一個用于與無線局域網(wǎng)(WLAN)的接口進行連接。即使這兩個無線電收發(fā)器遵循不同的無線通信標準，但它們占據(jù)相同的或類似的頻譜，因此將會在接收接入信息包的能力方面相互干擾。例如，如果一個無線電收發(fā)器遵循藍牙通信標準，而另一個遵循IEEE802.11(b)或IEEE802.11(g)通信標準，則這兩個無線電收發(fā)器將在2.4千兆赫的頻率范圍內(nèi)工作。在該示例中，如果藍牙無線電收發(fā)器正在接收信息包而IEEE802.11無線電收發(fā)器開始發(fā)送信息包的話，則該發(fā)射可能會對藍牙無線電收發(fā)器精確地接收信息包的能力造成干擾。類似地，如果IEEE802.11無線電收發(fā)器正在接收信息包而藍牙無線電收發(fā)器開始發(fā)送信息包的話，則藍牙無線電收發(fā)器所進行的發(fā)射可能會對IEEE802.11無線電收發(fā)器精確地接收信息包的能力造成干擾。另外，由IEEE802.11無線電收發(fā)器和藍牙無線電收發(fā)器所進行的同時發(fā)射可能會造成干擾，從而破壞這一個或這兩個發(fā)射。
試圖解決該問題的在先技術(shù)已經(jīng)采用了頻域協(xié)作技術(shù)，例如自適應(yīng)跳頻(AFH)，是設(shè)備性能的驅(qū)動器頻級的協(xié)調(diào)。與AFH相關(guān)的一個缺點是互用性要求，要求所有的藍牙設(shè)備必須能理解AFH技術(shù)。另一個難點是難以確定何時啟動AFH技術(shù)。當通過MAC層的幫助將現(xiàn)有的802.11通道給予藍牙設(shè)備并且AFH明確地跳過重疊通道時，還存在著頻譜效率問題，在這里重疊通道在WLAN設(shè)備未進行發(fā)射時實際上可被重復使用。簡而言之，AFH本身不能充分地防止來自同時傳輸或接收的干擾。另一嘗試性的解決方案是時域協(xié)作技術(shù)(也被稱為協(xié)作共存)，其是采用了簡單的優(yōu)先化MAC層共存協(xié)議而在藍牙設(shè)備與802.11設(shè)備之間實行的MAC水平的共存協(xié)議，因此兩個或四個引線用于連接MAC模塊，例如申請?zhí)枮椋撸?標題為“對等的無線通信沖突的解決方案”)的美國專利申請中所介紹，該專利申請通過引用而整體地結(jié)合于本文中。博通公司(Broadcom)的BCM4306和BCM94306的最初版本的產(chǎn)品還實施了兩個簡單的采用了兩級優(yōu)先級的有線共存協(xié)議。盡管標準的兩個有線共存技術(shù)允許為特定的無線電設(shè)備(BT或WLAN)保持優(yōu)先級，然而這種技術(shù)對于實時操作而言不是最優(yōu)化的。
除了如上所述的用于通信收發(fā)器的計算要求的復雜性之外，對更高速率的通信系統(tǒng)的不斷增長的需要提出了另外的性能要求以及用于通信系統(tǒng)的生產(chǎn)成本。為了降低成本，通信系統(tǒng)正不斷增加地采用超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)。通信系統(tǒng)的集成水平一直不斷地增加，以便利用集成電路制造技術(shù)中的前沿技術(shù)的優(yōu)勢并因此而降低成本。這意味著，越來越復雜的通信系統(tǒng)在越來越小的集成電路中實現(xiàn)。由于成本和集成密度的原因，優(yōu)選技術(shù)的CMOS。為此，數(shù)字信號處理(“DSP”)技術(shù)一般允許(與模擬技術(shù)相比而言)更高水平的復雜性以及更容易縮放至更微細幾何尺寸的技術(shù)，以及優(yōu)越的可測性和可制造性。
因此，需要一種方法和裝置，其能夠提供兩個或多個共用頻帶的無線通信設(shè)備之間的合作，以便基本上消除因同時操作所導致的干擾。另外，還需要有一種方法和裝置，其能夠區(qū)分無線通信設(shè)備如藍牙和802.11設(shè)備之間的競爭性數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先次序。另外，需要有一種方法和裝置，其能夠協(xié)調(diào)競爭性的無線數(shù)據(jù)傳輸，使得不會破壞實時操作。還需要有一種更好的系統(tǒng)，其能夠采用以集成電路形式來實施的電路來執(zhí)行上述功能并克服這些困難。在閱讀了本申請的其余部分并參考以下的附圖和詳細介紹之后，傳統(tǒng)系統(tǒng)的更多的限制和缺點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。

發(fā)明內(nèi)容
一般而言，本發(fā)明提供了一種用于降低競爭性的無線通信設(shè)備之間的干擾的改進后的方法和系統(tǒng)。通過在MAC層采用多優(yōu)先級的共存協(xié)議，可對設(shè)備上的吞吐量進行微細的調(diào)節(jié)和動態(tài)的更新，以便在不影響基于藍牙或802.11的應(yīng)用所需的等待時間和吞吐量要求的同時，降低或消除無線通信設(shè)備之間的干擾。這可以采用用于提高MAC水平的協(xié)調(diào)多個可編程優(yōu)先級來實現(xiàn)，該協(xié)調(diào)根據(jù)根據(jù)設(shè)備的吞吐量要求而被動態(tài)地分配，該吞吐量要求可參照現(xiàn)行應(yīng)用程序和/或用戶所規(guī)定的性能要求而被確定。例如，提供了多優(yōu)先級的共存協(xié)議來動態(tài)地保護實時人機交互設(shè)備(HID)通信(例如基于藍牙的鼠標、鍵盤，等等)免受802.11的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的各個實施例，提供了一種用于協(xié)調(diào)通信設(shè)備的可能發(fā)生的無線通信沖突的方法和裝置，其通過采用多個動態(tài)更新的優(yōu)先級水平來進行，該優(yōu)先級水平可基于對正在設(shè)備上發(fā)射或接收的預定應(yīng)用的檢測來進行調(diào)節(jié)。在一個所選的實施例中，該通信設(shè)備包括無線收發(fā)器電路，每一電路具有已分配好的優(yōu)先級指示。收發(fā)器電路上的數(shù)據(jù)接收/發(fā)送操作由各電路中的MAC層模塊根據(jù)優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來被指定或協(xié)調(diào)。在一個所選擇的實施例中，MAC層模塊通過優(yōu)先級控制界面直接連接。例如，具有較高優(yōu)先級的第一收發(fā)器電路比具有較低優(yōu)先級的第二收發(fā)器電路設(shè)置成更容易進行接收/發(fā)送操作。然而，如果預定的應(yīng)用(比如HID驅(qū)動器，音頻/視頻應(yīng)用，或一些其他的實時數(shù)據(jù)信號)在第二收發(fā)器電路上發(fā)送或接收被檢測到時，則其優(yōu)先級增加或增大或最大化至第三優(yōu)先級指示上，并且在第二收發(fā)器電路上根據(jù)第三優(yōu)先級指示相對于第一優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來接收或發(fā)射數(shù)據(jù)。通過這種技術(shù)，如果檢測到了預定的應(yīng)用或者用戶規(guī)定的優(yōu)先級被分配給第二無線電接口的話，則通信設(shè)備可協(xié)調(diào)第一無線接口設(shè)備(即WLAN或802.11設(shè)備)與第二無線接口設(shè)備(即藍牙設(shè)備)，以便動態(tài)地調(diào)整相對于第二無線接口的發(fā)射/接收優(yōu)先級。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在具有至少兩個無線收發(fā)器電路的集成電路的無線通信設(shè)備中，提供了一種用于協(xié)調(diào)可能會存在沖突的無線通信的方法，包括將第一和第二優(yōu)先級指示分別分配給第一和第二無線收發(fā)器電路，其中各優(yōu)先級指示可從多個可得到的優(yōu)先級指示中選出；根據(jù)第一優(yōu)先級指示相對于第二優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來在第一無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)；檢測預定的應(yīng)用，其設(shè)置成可在第二無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)；當檢測到預定的應(yīng)用時，將第三優(yōu)先級指示分配給第二無線收發(fā)器電路；和根據(jù)第三優(yōu)先級指示相對于第一優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來在第二無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，該第一無線收發(fā)器電路包括MAC層模塊，其直接連接到第二無線收發(fā)器電路的MAC層模塊上，使得優(yōu)先級指示可在MAC層模塊之間傳輸。
優(yōu)選的，第三優(yōu)先級指示是最大的優(yōu)先級指示，其可從多個可得到的優(yōu)先級指示中得到。
優(yōu)選的，第三優(yōu)先級指示大于第二優(yōu)先級指示。
優(yōu)選的，第二無線收發(fā)器電路包括藍牙應(yīng)用，預定的應(yīng)用包括人機交互設(shè)備驅(qū)動器。
優(yōu)選的，根據(jù)第三優(yōu)先級指示相對于第一優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來在第二無線收發(fā)器電路上進行的接收或發(fā)射數(shù)據(jù)包括，如果第三優(yōu)先級指示具有比第一優(yōu)先級指示更高的優(yōu)先級，則在第二無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，第一優(yōu)先級指示包括用于第一無線收發(fā)器電路的用戶規(guī)定的優(yōu)先級指示，使得在相對于第二無線收發(fā)器電路的數(shù)據(jù)接收或發(fā)射中，第一無線收發(fā)器電路被給予優(yōu)先級。
優(yōu)選的，第一無線收發(fā)器電路包括WLAN無線接口設(shè)備，其中第二無線收發(fā)器電路包括藍牙無線接口設(shè)備。
優(yōu)選的，第一無線收發(fā)器電路包括第一藍牙無線接口設(shè)備，其中第二無線收發(fā)器電路包括第二藍牙無線接口設(shè)備。
優(yōu)選的，第一無線收發(fā)器電路遵循藍牙通信標準，第二無線收發(fā)器電路遵循IEEE802.11(b)或IEEE802.11(g)通信標準。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于協(xié)調(diào)無線通信的裝置，包括第一無線接口電路，其用于執(zhí)行具有從第一多個優(yōu)先級水平中選出的第一優(yōu)先級水平的第一類無線通信的接收或發(fā)射操作；第二無線接口電路，其用于執(zhí)行具有從第二多個優(yōu)先級水平中選出的第二優(yōu)先級水平的第二類無線通信的接收或發(fā)射操作；連接第一和第二無線接口電路的接口，用于在第一和第二無線接口電路之間發(fā)射優(yōu)先級水平；和用于與第一和第二優(yōu)先級水平的相對優(yōu)先級相關(guān)地來協(xié)調(diào)第一或第二無線接口電路的操作的控制器，所述控制器包括優(yōu)先級水平調(diào)整邏輯電路，其用于響應(yīng)檢測到預定的狀態(tài)而來調(diào)整優(yōu)先級水平。
優(yōu)選的，第一無線收發(fā)器電路遵循藍牙通信標準，第二無線收發(fā)器電路遵循IEEE802.11通信標準。
優(yōu)選的，控制器包括MAC層模塊。
優(yōu)選的，控制器包括第一無線接口電路中的第一MAC層模塊，以及第二無線接口電路中的第二MAC層模塊。
優(yōu)選的，預定的狀態(tài)包括對在第二無線接口電路上接收或發(fā)射實時數(shù)據(jù)的請求。
優(yōu)選的，預定的狀態(tài)包括在第二無線接口電路上所接收或發(fā)射的實時人機交互設(shè)備(HID)通信量，并且其中優(yōu)先級水平調(diào)整邏輯電路增加了第二優(yōu)先級水平。
優(yōu)選的，預定的狀態(tài)包括用于第二無線接口電路的所輸入的用戶規(guī)定的優(yōu)先級水平，其中優(yōu)先級水平調(diào)整邏輯電路響應(yīng)檢測用戶規(guī)定的優(yōu)先級水平而將第二優(yōu)先級水平增加至第一優(yōu)先級水平之上。
優(yōu)選的，預定的狀態(tài)包括正在第二無線接口電路上發(fā)射或接收的音頻-視頻通信量，使得控制器可通過將第二優(yōu)先級水平調(diào)整至最大水平并將第一優(yōu)先級水平調(diào)整至最小水平來保護第二無線接口電路免受第一無線接口電路的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于實施動態(tài)協(xié)作協(xié)議的設(shè)備，包括用于發(fā)送或接收具有第一分配的優(yōu)先級的第一無線信號的第一裝置，其包括第一MAC層模塊；
用于發(fā)送或接收具有第二分配的優(yōu)先級的第二無線信號的第二裝置，其包括第二MAC層模塊；如果在第二裝置上檢測到了實時人機交互設(shè)備(HID)通信時，用于將第二分配的優(yōu)先級調(diào)整至高于第一分配的優(yōu)先級的裝置；和用于連接第一和第二MAC層模塊來協(xié)調(diào)第一和第二裝置的吞吐量性能的裝置，使得第一和第二裝置中具有較高的分配的優(yōu)先級的那一個被賦予較高吞吐量性能。
優(yōu)選的，第二無線信號包括信息包信號，其中用于調(diào)整第二分配的優(yōu)先級的裝置估計信息包信號的各個信息包，以便檢測是否在第二裝置上存在實時人機交互設(shè)備(HID)通信。
本發(fā)明的目的、優(yōu)點和其他獨創(chuàng)的特征可以在下面的詳細描述結(jié)合權(quán)力要求和附圖中得到體現(xiàn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示意性框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的無線通信設(shè)備的示意性框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的無線接口設(shè)備的示意性框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的天線節(jié)的實施例的示意性框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的由具有多個優(yōu)先級水平提供的動態(tài)可編程的吞吐量選擇的圖示。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于在無線接口設(shè)備之間合作性地收發(fā)信息的方法的邏輯圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的在主機設(shè)備的無線接口設(shè)備之間合作性地收發(fā)信息的圖示。
具體實施例方式
介紹了一種用于改進的無線通信系統(tǒng)的方法和裝置。盡管在以下介紹中陳述了各種不同的細節(jié)，然而可以理解，本發(fā)明也可以沒有這些具體細節(jié)而實施。例如，以框圖形式而非詳細地顯示了所選方面，以便避免使本發(fā)明含糊不清。本文所提供的詳細介紹的一些部分根據(jù)計算機存儲器中的數(shù)據(jù)的算法或操作來提出。這些介紹和表示由通信系統(tǒng)領(lǐng)域中的技術(shù)人員來用于將他們的工作實體來介紹和傳輸給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。一般而言，算法指的是得出所需結(jié)果的自給順序的步驟，其中“步驟”指的是對物理量的操縱，物理量可以但并非必需地采取能夠被存儲、傳輸、組合、比較或操縱的電信號或磁信號的形式。通常的使用使將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、用語、數(shù)量等等。這些以及相類似的用語可相關(guān)聯(lián)于合適的物理量并僅僅是應(yīng)用于這些物理量上的方便標志。除非特別指出，否則從以下介紹中可以清楚，可以理解，在整個介紹中，采用用語如處理、計算、估計、顯示等的討論指的是計算機系統(tǒng)或類似的電子計算設(shè)備的動作和處理，這些系統(tǒng)或設(shè)備可操縱代表了計算機系統(tǒng)的寄存器和存儲器內(nèi)的物理、電子和/或磁量和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成同樣代表了計算機系統(tǒng)的存儲器或寄存器或其它的這種信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)。
圖1顯示本發(fā)明的可操作實施例的無線通信系統(tǒng)10。如圖所示，無線通信系統(tǒng)10包括多個基站和/或接入點12、16，多個無線通信設(shè)備18-32和網(wǎng)絡(luò)硬件部件34。多個無線通信設(shè)備18-32可以是膝上型的主機18和26，個人數(shù)字助理主機20和30，個人計算機主機32，便攜式電話主機28和/或無線式鍵盤，鼠標設(shè)備或其它藍牙設(shè)備22、24。無線通信設(shè)備的細節(jié)將參考圖2-7來更詳細地介紹。
如圖所示，基站或接入點12、16通過局域網(wǎng)連接36、38而可操作地連接到網(wǎng)絡(luò)硬件34上。網(wǎng)絡(luò)硬件34(其可以是路由器、轉(zhuǎn)換器、橋接器、調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)控制器等)提供了用于通信系統(tǒng)10的廣域網(wǎng)連接42。各基站或接入點12、16具有相關(guān)天線或天線陣列來與其區(qū)域內(nèi)的無線通信設(shè)備進行通信。一般而言，無線通信設(shè)備向特定的基站或接入點12、16進行登記以便接收來自通信系統(tǒng)10的服務(wù)。對于直接連接(即點對點的通信)，無線通信設(shè)備通過所分配的通道直接進行通信。與特定類型的通信系統(tǒng)無關(guān)，各無線通信設(shè)備包括內(nèi)置的無線電設(shè)備和/或連接到無線電設(shè)備上。該無線電設(shè)備包括如本文所公開的高度線性放大器和/或可編程的多級放大器，以便提高性能，降低成本，減小尺寸，和/或增強寬頻帶應(yīng)用。
圖2是顯示了應(yīng)用于無線通信設(shè)備中的無線電設(shè)備的示意性框圖，包括主機設(shè)備或模塊50和至少一個無線接口設(shè)備，或者無線電收發(fā)器57、59。無線接口設(shè)備可以是主機設(shè)備50的內(nèi)置部件或者是外部連接的部件。如圖所示，主機設(shè)備50包括處理模塊51、存儲器52、外部設(shè)備接口54、55，輸入接口58和輸出接口56。處理模塊51和存儲器52執(zhí)行一般而言由主機設(shè)備所發(fā)出的相應(yīng)指令。例如，在便攜式電話設(shè)備中，處理模塊51根據(jù)特定的便攜式電話標準來執(zhí)行相應(yīng)的通信功能。
對于來自無線接口設(shè)備59的接收到的數(shù)據(jù)(即入站數(shù)據(jù))，外部設(shè)備接口55將數(shù)據(jù)提供至處理模塊51，用于進一步處理和/或路由至輸出接口56。輸出接口56提供了到達輸出顯示設(shè)備如顯示器、監(jiān)視器、揚聲器等等上的連接，使得所接收的數(shù)據(jù)可得以顯示。外部設(shè)備接口55還將來自處理模塊51的數(shù)據(jù)提供至無線接口設(shè)備59上。處理模塊51可通過輸入接口58來接收來自輸入設(shè)備如鍵盤、小鍵盤、麥克風等等的輸出數(shù)據(jù)，或者自身生成數(shù)據(jù)。對于通過輸入接口58來接收的數(shù)據(jù)，處理模塊51可在數(shù)據(jù)上執(zhí)行相應(yīng)的功能和/或通過外部設(shè)備接口55而將其路由至無線接口設(shè)備59上。
無線電設(shè)備或無線接口設(shè)備57、59包括媒質(zhì)定義訪問控制協(xié)議(MAC)層模塊、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，以及物理層模塊(PHY)(其可包括DAC和ADC單元)?？梢岳斫?，無線接口設(shè)備中的模塊通過通信處理裝置和相關(guān)的存儲器來實施，其中存儲器用于存儲和執(zhí)行可用來控制對無線電網(wǎng)絡(luò)中的物理傳輸媒質(zhì)的訪問的指令。外部設(shè)備接口54、55允許通過無線接口設(shè)備57、59來從一個或多個外部設(shè)備63、65中接收數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)發(fā)送給該外部設(shè)備。各外部設(shè)備包括其自身的用于與主機設(shè)備的無線接口設(shè)備進行通信的無線接口設(shè)備。例如，主機設(shè)備可以是個人計算機或者膝上型計算機，外部設(shè)備65可以是頭戴式耳機、個人數(shù)字助理、便攜式電話、打印機、傳真機、操縱桿、鍵盤、臺式電話，或者是無線局域網(wǎng)的接入點。在該示例中，外部設(shè)備65是IEEE802.11標準的無線接口設(shè)備，外部設(shè)備63是藍牙標準的無線接口設(shè)備。
在操作中，為了避免無線通信設(shè)備的兩個或多個無線接口設(shè)備57和59之間的干擾，各個無線接口設(shè)備57和59的MAC層模塊相互之間直接通信來交換多優(yōu)先級的控制信號信息29，從而避免了通過相應(yīng)的外部設(shè)備來進行無線電發(fā)射的同時傳輸和/或接收，如果這種同時傳輸或接收會造成干擾的話。如圖所示，多優(yōu)先級控制信號利用兩個或多個引線或電線來進行交換，然而可以理解，如果采用了適當?shù)陌l(fā)信號技術(shù)的話，則可以利用更多的或更少的連接來交換或發(fā)射控制信息。MAC層模塊檢測、調(diào)整和/或設(shè)定控制信息所用的方法可以通過包含在無線接口設(shè)備57、59中的處理模塊或其它收發(fā)器模塊來執(zhí)行，或者也可以選擇的通過主機設(shè)備50中的處理功能來執(zhí)行。
圖3是包含在無線接口設(shè)備(即無線電設(shè)備)60中的信號處理模塊的示意性框圖，包括主機接口62、數(shù)字接收器處理模塊64、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)66、濾波/衰減模塊68、降頻變換級70、接收器濾波器71、低噪聲放大器72、發(fā)射器/接收器轉(zhuǎn)換器73、本機振蕩模塊74、存儲器75、數(shù)字發(fā)射器處理模塊76、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)78、濾波/增益模塊80、混合升頻變換級82、功率放大器84，以及發(fā)射器濾波模塊85。發(fā)射器/接收器轉(zhuǎn)換器73連接到天線節(jié)61上，其可包括兩個天線86、89和一個天線轉(zhuǎn)換開關(guān)87(如圖4所示)，其由兩個無線接口設(shè)備共享并且還由發(fā)射器/接收器轉(zhuǎn)換器73所規(guī)定的發(fā)射和接收路徑來進一步共享。可選擇的，天線節(jié)61可包括用于每一個無線接口設(shè)備的單獨的天線(如直接連接線61a、61b所示)，其中每一個無線接口設(shè)備的發(fā)射路徑和接收路徑共享天線。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，天線可以是極化的、具有方向性的和/或在物理上是分開的，以便提供最小量的干擾。
再次參考圖3，數(shù)字接收器處理模塊61、數(shù)字發(fā)射器處理模塊76和存儲器75可以包括在MAC模塊中，并且可根據(jù)特定的無線通信標準來執(zhí)行數(shù)字接收器功能和數(shù)字發(fā)射器功能。數(shù)字接收器功能包括、但不限于數(shù)字頻率變換、解調(diào)制、星座式去映射(constellation demapping)、解碼和/或去擾頻。數(shù)字發(fā)射器功能包括、但不限于擾頻、編碼、星座式映射(constellation mapping)、調(diào)制和/或數(shù)字基帶頻率變換。數(shù)字接收器和發(fā)射器處理模塊64、76可采用共享的處理設(shè)備、單獨的處理設(shè)備或多個處理設(shè)備來執(zhí)行。這種處理設(shè)備可以是微處理器、微型控制器、數(shù)字信號處理器、微型計算機、中央處理器、現(xiàn)場可編程的門陣列、可編程的邏輯部件、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或任何可基于操作指令來操縱信號(模擬的或者數(shù)字的)的設(shè)備。存儲器75可以是單個的存儲設(shè)備或多個的存儲設(shè)備。這種存儲設(shè)備可以是只讀存儲器、隨機存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存存儲器和/或任何可存儲數(shù)字信息的設(shè)備。應(yīng)當注意到，當處理模塊64、76通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路來實施其一項或多項功能時，存儲了相應(yīng)操作指令的存儲器可被嵌入到包括有狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路中去。
當發(fā)送數(shù)據(jù)時，無線接口設(shè)備60通過主機接口62接收來自主機設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)94。主機接口62將輸出數(shù)據(jù)94路由至數(shù)字發(fā)射器處理模塊76，其對輸出數(shù)據(jù)94進行處理以便根據(jù)特定的無線通信標準例如802.11(包括所有現(xiàn)有的或?qū)淼陌姹?、藍牙等等來生成數(shù)字傳輸格式的數(shù)據(jù)96。數(shù)字傳輸格式的數(shù)據(jù)96將是數(shù)字基帶信號或數(shù)字低通IF信號，其中低通IF通常將處于一百千赫茲至若干兆赫茲的頻率范圍內(nèi)。后續(xù)級將數(shù)字傳輸格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成RF信號，并且可以如下所述來實現(xiàn)。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器78將數(shù)字傳輸格式的數(shù)據(jù)96從數(shù)字域轉(zhuǎn)換至模擬域。濾波/增益模塊80在將模擬信號的增益提供至混頻級82之前對其進行濾波和/或調(diào)整?；祛l級82基于由本機振蕩模塊74所提供的發(fā)射器本機振蕩時鐘83而將模擬基帶或低通IF信號直接轉(zhuǎn)換成RF信號?？蛇x擇的，數(shù)字基帶信號96可被直接轉(zhuǎn)換成RF信號。功率放大器84放大RF信號以便產(chǎn)生輸出的RF信號98，其由發(fā)射器濾波模塊85來進行濾波。天線節(jié)61將輸出的RF信號98發(fā)射至目標設(shè)備如基站、接入點和/或另一無線通信設(shè)備上。
當接收數(shù)據(jù)時，無線接口設(shè)備60通過天線節(jié)61來接收輸入的RF信號88，該信號由基站、接入點和/或另一無線通信設(shè)備來發(fā)射出。輸入的RF信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)；該轉(zhuǎn)換可如下所述地來實現(xiàn)。天線節(jié)61直接地或者通過發(fā)射/接收轉(zhuǎn)換器73而將輸入的RF信號88提供給接收器濾波模塊71，其中接收器模塊71對輸入的RF信號88進行帶通濾波。接收器濾波器71將濾波后的RF信號提供給低噪聲放大器72，該放大器對信號88進行放大以便產(chǎn)生放大后的輸入RF信號。低噪聲放大器72將放大后的輸入RF信號提供給混頻模塊70，混頻模塊基于由本機振蕩模塊74所提供的接收器本機振蕩時鐘81而將放大后的輸入RF信號直接轉(zhuǎn)換成輸入的低通IF信號或基帶信號。降頻變換模塊70將輸入的低通IF信號或基帶信號提供給濾波/增益模塊68。濾波/增益模塊68對輸入的低通IF信號或輸入的基帶信號進行濾波和/或增益，以便產(chǎn)生濾波后的輸入信號。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器66將濾波后的輸入信號從模擬域轉(zhuǎn)換至數(shù)字域，以便產(chǎn)生數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)90?？蛇x擇的，所接收的RF信號可被直接地轉(zhuǎn)換成基帶信號90。數(shù)字接收器處理模塊64根據(jù)無線接口設(shè)備所執(zhí)行的特定的無線通信標準來對數(shù)字接收格式的數(shù)據(jù)90進行解碼、去擾頻、去映射、和/或解調(diào)制，以便重新得到輸入數(shù)據(jù)92。主機接口62通過外部設(shè)備接口(例如55)將重新得到的輸入數(shù)據(jù)92提供給主機設(shè)備(例如50)。
可以理解的是，本文所述的圖2所示的無線通信設(shè)備可采用一個或多個集成電路來實施。例如，主機設(shè)備50可以在一個集成電路上實施，數(shù)字接收器處理模塊64、數(shù)字發(fā)射器處理模塊76和存儲器75可實施于第二集成電路上，無線電設(shè)備60和/或天線61的其余部件可以實施于第三集成電路上。作為另一示例，無線電設(shè)備60可以實施于單個的集成電路上。還作為另一示例，主機設(shè)備的處理模塊51和數(shù)字接收器和發(fā)射器處理模塊64和76可以是實施于單個集成電路上的共用處理設(shè)備。另外，存儲器52和存儲器75可以作為處理模塊51和數(shù)字接收器和發(fā)射器處理模塊64和76的共用處理模塊，而實施于單個的集成電路上和/或?qū)嵤┯谙嗤募呻娐飞?。在一個所選的實施例中，本發(fā)明第一次顯示了用于具有多優(yōu)先級水平的競爭性無線電信號(例如802.11a/b/g和藍牙信號)的全面集成的單芯片共存解決方案，其中可響應(yīng)于用戶輸入、所檢測到的應(yīng)用要求和其它輸入來對優(yōu)先級的分配進行動態(tài)更新，以便在面對可能存在的沖突性傳輸中達到或保持用于給定無線接口設(shè)備的通信要求，所有這些都實施于作為單芯片收發(fā)器無線電設(shè)備的一部分的CMOS(互補型金屬氧化物半導體)中。
本發(fā)明可通過使用允許提高設(shè)備操作的MAC協(xié)調(diào)的動態(tài)的多優(yōu)先級水平來控制收發(fā)事件來降低或消除沖突，從而使無線通信設(shè)備(例如藍牙設(shè)備和WLAN設(shè)備)相互之間進行通信。圖5圖示地描述了不同的信號控制排列(例如53a-53j)，其可通過使用多個動態(tài)可選擇的優(yōu)先級水平來得到以用于選擇。根據(jù)本發(fā)明，最初選擇的控制信號(例如53b)被用于分配兩個無線電設(shè)備(例如WLAN設(shè)備65和藍牙設(shè)備63)之間的接收和/或發(fā)射的優(yōu)先級，但當對于藍牙設(shè)備63要求更高的吞吐量時，可以將控制信號調(diào)整至另一控制信號(例如53h)。通過對試圖通過無線接口設(shè)備來進行數(shù)據(jù)的發(fā)射或接收的當前有效的應(yīng)用(或其吞吐量要求)的檢測，并通過經(jīng)由特定的無線協(xié)議來接收的具體指令，或者任何其它的可以內(nèi)許不同優(yōu)先級或傳輸性能的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，就可以通過清楚的用戶選擇來促成控制信號的改變?？梢岳斫獾?，可以多種不同的方式來對控制信號進行動態(tài)的調(diào)整，包括響應(yīng)于用戶輸入，在預定的事件或狀態(tài)下，在一個信息包一個信息包的基礎(chǔ)上，或者在允許特定無線傳輸?shù)男阅芤蟮淖兓杀粰z測到和可被適應(yīng)的任何其它基礎(chǔ)上，來進行周期性的調(diào)整。
無論是被實施為兩個有線接口或四個有線接口(如圖2中的多優(yōu)先級控制線29所示)，還是被實施為任何其他類型的接口，本發(fā)明都在這些接口、電線或引線上使用控制信號，以便在無線設(shè)備中的MAC層之間交換多級水平的優(yōu)先級信息。例如，一個接口可用于為每一個設(shè)備提供四級水平的優(yōu)先級，最高級別的優(yōu)先級是“00”，最低級別的優(yōu)先級是“11”。通過設(shè)定或編程這些優(yōu)先級水平的值(例如00/11 53a)，其中一個設(shè)備(例如WLAN設(shè)備65)將可通過MAC層設(shè)置成用于最大吞吐量。在另一極端情況下，不同的優(yōu)先級水平信號(例如11/00 53j)最大化了用于其他設(shè)備(例如BT設(shè)備63)的吞吐量。因此，優(yōu)先級信息的不同組合可被用于在MAC控制中提供更大的間隔尺寸，其可用于使這兩個連接的性能最優(yōu)化。
如圖5所示，本發(fā)明的多優(yōu)先級協(xié)議與簡單的基于優(yōu)先級的協(xié)議相比，允許通信類型之間的不同分化。結(jié)果是，不僅是吞吐量，而且還有響應(yīng)時間(等待時間)可統(tǒng)計地得以保證。該能力使得可以在同一膝上型計算機上一同設(shè)置基于藍牙的HID設(shè)備和802.11設(shè)備，并且可以在一個設(shè)備上的應(yīng)用要求更大的吞吐量時調(diào)整設(shè)備之間的優(yōu)先級分配。因此，對優(yōu)先級分配的改進可利用可編程的優(yōu)先級水平來為優(yōu)先級提供動態(tài)的控制，其可用于保護實時HID通信設(shè)備(例如基于藍牙的鼠標、鍵盤，等等)免受WLAN(例如802.11信號)的干擾。
除了提供多個優(yōu)先級水平的組合之外，用于給定的無線接口設(shè)備的優(yōu)先級水平可以在一個信息包一個信息包的基礎(chǔ)上進行動態(tài)的調(diào)整，從而允許設(shè)置更優(yōu)越的控制和改進的性能。例如，通過使用動態(tài)的多優(yōu)先級水平，用于第一設(shè)備(例如藍牙設(shè)備)的連接時間可通過將高優(yōu)先級分配至給設(shè)備上來得到減少。通過該嘗試途徑的一個示例，可以減少到達藍牙設(shè)備的HID斷開信號與到達第二WLAN設(shè)備的字符傳輸?shù)却龝r間的開始之間的等待時間。
在一個所選擇的實施例中，處理模塊(例如64、76)可用于在MAC模塊之間產(chǎn)生和交換優(yōu)先級信息?？蛇x擇的，主機設(shè)備50可利用算法或其它處理技術(shù)來產(chǎn)生和分配多優(yōu)先級水平的信息，以便規(guī)定基于一個信息包一個信息包的基礎(chǔ)上的優(yōu)先級水平。不管在那里進行處理，信息包優(yōu)先級都可被規(guī)定為是可允許或要求不同的優(yōu)先級或傳輸性能的任何數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的函數(shù)，不管是由用戶輸入還是在檢測到當前正在進行的應(yīng)用(或其吞吐量要求)或所接收的與特定無線協(xié)議相關(guān)聯(lián)的專用指令時被檢測到或被促成時都是如此，這些專用指令例如是同步面向連接鏈路(Synchronous Connection-Oriented，SCO)的指令，人機交互設(shè)備(HID)指令，或者是鏈路管理協(xié)議(Link Manager Protocol，LMP)指令。優(yōu)先級還可被定義為服務(wù)質(zhì)量(QoS)的函數(shù)，例如接近輪詢間隔的時間(Tpoll)，或者作為連接保持信息包的函數(shù)。在一個所選擇的實施例中，由主機堆?；谡跓o線通信設(shè)備上運行的應(yīng)用、基于使用中的輪廓、基于遠端能力(remote side capabilities)和其它與無線應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的信息來選擇優(yōu)先級分配和/或調(diào)整的算法。
在一個所選擇的實施例中，一個或多個優(yōu)先級生成算法可以儲存在電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)中的無線接口設(shè)備(例如59、57)上，并且可借助于用無線電的固件更新(OTAFU)來進行配置，并且主機應(yīng)用可用于控制算法的選擇。算法或固件還可存儲于單片RAM中，其可由主機驅(qū)動器軟件來進行裝載或配置。通過這種方式，通信計劃可存儲于主機設(shè)備上或者由其進行處理，并可用于控制無線通信設(shè)備例如WLAN設(shè)備和藍牙設(shè)備之間的通信沖突。例如，本發(fā)明可用于提供用于各SCO連接的獨有的優(yōu)先級。
現(xiàn)在回到圖6，圖中顯示了一種用于在無線接口設(shè)備之間進行合作性信息收發(fā)的方法。該步驟始于步驟100，其中每一個無線接口設(shè)備利用控制信息(其已經(jīng)在如下所述的步驟96、108或110中規(guī)定過)并通過從多個可得到的優(yōu)先級水平中進行選擇來將設(shè)備優(yōu)先級分配給無線接口設(shè)備。在步驟102中，其中至少一個無線接口設(shè)備將已經(jīng)區(qū)分優(yōu)先次序的發(fā)射/接收狀態(tài)信息指示提供給另一無線接口設(shè)備，例如通過使用優(yōu)先級控制信號29。例如，可根據(jù)藍牙通信標準來收發(fā)數(shù)據(jù)信息包的其中一個無線接口設(shè)備發(fā)射相對較低的優(yōu)先級狀態(tài)指示，而可根據(jù)IEEE802.11標準來收發(fā)數(shù)據(jù)信息包的另一無線接口設(shè)備發(fā)射相對較高的優(yōu)先級狀態(tài)指示。
在步驟104中，根據(jù)設(shè)備的相對優(yōu)先級來對優(yōu)先級狀態(tài)指示進行處理以便控制和消除沖突，在步驟106中，無線接口設(shè)備根據(jù)對優(yōu)先級狀態(tài)指示的處理來發(fā)射或接收信息包。例如，處理過程(步驟104)可以判定具有較高優(yōu)先級狀態(tài)的第一無線接口設(shè)備什么時候正在或?qū)⒁邮蛰斎氲男畔?。這可通過無線接口設(shè)備中的處理模塊來進行判定，該處理模塊可將其自身的優(yōu)先級水平與由其他無線接口設(shè)備利用控制信號接口29來傳輸?shù)膬?yōu)先級水平來進行比較。通過比較本地的和所檢測到的優(yōu)先級狀態(tài)指示，可以對發(fā)送和接收進行控制以便將優(yōu)選或優(yōu)先級給予較高優(yōu)先級的設(shè)備。例如，在原子順序開始時，本地設(shè)備可以通過檢查來自對等設(shè)備的優(yōu)先級狀態(tài)指示(或者控制信息)并判定本地設(shè)備是否可根據(jù)以下規(guī)則來執(zhí)行其事務(wù)處理來對優(yōu)先級進行比較，其中這些規(guī)則如下(1)如果對等的優(yōu)先級狀態(tài)指示高于本地的優(yōu)先級狀態(tài)指示的話，則用于本地設(shè)備的原子順序被延遲至下一次的出現(xiàn)時間。
(2)如果對等的優(yōu)先級狀態(tài)指示低于本地的優(yōu)先級狀態(tài)指示的話，則用于本地設(shè)備的原子順序被發(fā)射或接收(根據(jù)具體情況而定)。
(3)如果對等的優(yōu)先級狀態(tài)指示等于本地的優(yōu)先級狀態(tài)指示的話，則利用傳輸協(xié)議(例如隨機化的收發(fā)操作)來對用于本地設(shè)備的原子順序進行發(fā)射，該傳輸協(xié)議允許本地的和對等的設(shè)備共享傳輸通道或由本地設(shè)備在百分之五十的時間里給予原子順序的處理以優(yōu)先級。
當然，也可以使用其它優(yōu)先化處理方案。例如，一個設(shè)備可以被給予優(yōu)先級，如果其優(yōu)先級狀態(tài)指示等于或大于對等設(shè)備的優(yōu)先級狀態(tài)指示的話；并且如果其優(yōu)先級狀態(tài)指示低于對等設(shè)備的優(yōu)先級狀態(tài)指示的話，該設(shè)備也可以被給予較低的優(yōu)先級。
如果優(yōu)先級狀態(tài)指示處理表明具有較高優(yōu)先級狀態(tài)指示的第一無線接口設(shè)備正在或者將要接收輸入的信息包的話，則在步驟106上，其它無線接口設(shè)備將推遲對輸出信息包的傳輸，直到第一無線接口設(shè)備完成接收了輸入信息包為止?？梢岳斫獾氖?，為了使一個無線接口設(shè)備正在接收信息包的時間最少并因此減少等待時間的話，則可以根據(jù)特定的無線通信標準來對輸入信息包和輸出信息包的信息包大小進行最優(yōu)化。
如果輸出信息包的發(fā)射不會與輸入信息包的接收相互干擾的話，則在步驟106中，其它無線接口設(shè)備可以在接收輸入信息包的同時來發(fā)射輸出信息包。例如，狀態(tài)指示的處理可以表明其它無線接口設(shè)備遵循藍牙標準并且可適應(yīng)性地調(diào)整其頻率跳躍順序以便減低對其他無線接口設(shè)備的干擾，在這種情況下就沒有干擾的存在并且這兩種設(shè)備可以同時地操作。
在用于兩個無線接口設(shè)備發(fā)射輸出信息包的優(yōu)先級狀態(tài)指示的處理的另一個示例中，較低優(yōu)先級的第一無線接口設(shè)備判定(在步驟104中)較高優(yōu)先級的第二無線接口設(shè)備正在發(fā)射輸出消息。在這種情況下，除非干擾是最小的，否則第一無線接口設(shè)備(在步驟106中)將推遲輸出信息包的發(fā)射，直到第二無線接口設(shè)備完成發(fā)射輸出信息包為止，在這種情況下，這兩個設(shè)備可以同時地發(fā)射。然而，如果用于第一無線接口設(shè)備的優(yōu)先級狀態(tài)指示增加至第二無線接口設(shè)備之上(例如如本文所述的當已經(jīng)檢測到用于第一設(shè)備的信息包數(shù)據(jù)被用于低的等待時間的實時應(yīng)用時)，則在步驟106中，第一設(shè)備在第二設(shè)備上的發(fā)射被推遲的同時來進行發(fā)射。
如圖6所示，用于分配設(shè)備優(yōu)先級的控制信息可以是用戶指定的(如步驟96中所示)。例如，用戶可以輸入控制信息來設(shè)置其中一個無線電設(shè)備(例如，正在傳輸音頻的或視頻的數(shù)據(jù)或一些其它實時應(yīng)用的藍牙設(shè)備)為與另一設(shè)備相比具有高的吞吐量。作為步驟96的另一示例，用戶可能希望通過WLAN設(shè)備來加速數(shù)據(jù)下載操作，在這種情況下，用戶可以指定，用于WLAN設(shè)備的無線接口設(shè)備具有較高的或甚至是最高的優(yōu)先級。
作為附加或者作為另選的，可以通過監(jiān)測正在無線接口設(shè)備上運行的傳輸活動或應(yīng)用來動態(tài)地或自動地更新優(yōu)先級的分配(步驟108)，然后根據(jù)所檢測到的活動來調(diào)整控制信息(步驟110)。例如，在檢測到(在步驟108中)預定的應(yīng)用(例如人機交互設(shè)備(HID)應(yīng)用)正傳輸?shù)降谝粺o線接口設(shè)備(例如藍牙設(shè)備)中或者正在從中傳輸出的時候，控制信息則可以調(diào)整(在步驟110中)來給予第一無線接口設(shè)備較高的優(yōu)先級。可以響應(yīng)于其它系統(tǒng)事件(例如檢測到BT指令、信息包維持要求等等)來進行控制信息的調(diào)整，以便通過調(diào)整設(shè)備優(yōu)先級來提供實時的吞吐量。根據(jù)設(shè)計人員的偏愛，可以周期性地、響應(yīng)于用戶輸入地、在預定的事件或狀態(tài)下、在一個信息包一個信息包的基礎(chǔ)上、或者在允許特定無線電傳輸?shù)男阅芤蟮淖兓杀粰z測到和可被適應(yīng)的任何其它基礎(chǔ)上，來進行調(diào)整。
可以理解到，監(jiān)測和調(diào)整步驟108、110可以實施為一系列不連續(xù)的處理操作或可以被合并成單獨的一個程序操作。另外，可以遵循多種調(diào)整協(xié)議以便改變控制信息。例如，當在步驟108中檢測到預定狀態(tài)時，可以在步驟110中進行控制信息的調(diào)整，以便為觸發(fā)調(diào)整的無線接口設(shè)備提供最大的優(yōu)先級。作為另選的，增量技術(shù)可以用于一次一級或多級水平地來遞增式增大觸發(fā)調(diào)整的無線接口設(shè)備的優(yōu)先級。作為另一個另選的，用于無線接口設(shè)備的性能的目標或閾值水平可以被建立，從而控制信息在步驟110中調(diào)整，以便響應(yīng)于所檢測到的設(shè)備性能來追蹤到目標或閾值水平?？梢愿鶕?jù)用戶或設(shè)計人員的偏愛來選擇其它的調(diào)整算法，以便在面臨動態(tài)的應(yīng)用和傳輸要求的時候提高整體的無線傳輸性能。
圖7是顯示了可協(xié)調(diào)與兩個外部無線設(shè)備(例如圖2中的所示的63和65)的通信的、與主機設(shè)備(例如圖2中所示的50)相關(guān)聯(lián)的無線接口設(shè)備(例如圖2中所示的57和59)的圖。無線接口設(shè)備57和59以及外部無線設(shè)備63和65可以采用任何類型的標準的無線通信標準來進行通信，這些無線通信標準包括但不限于IEEE802.11(a)、(b)、(g)，藍牙，GSM，CDMA，TDMA，LMPS，或者MMPS。外部設(shè)備63和65可以使用相同的或不同的無線通信標準。當外部設(shè)備63和65使用占據(jù)了相同的或相類似的頻譜的標準時，可以會發(fā)生同時通信之間的沖突。換句話說，當這兩個外部設(shè)備都正在與無線接口設(shè)備57和59通信時，它們各自的通信可能會干擾其它的通信，從而降低了用于一個或這兩個通信的服務(wù)質(zhì)量。
為了解決這種沖突，無線接口設(shè)備57和59利用可動態(tài)地編程的多優(yōu)先級水平66來協(xié)調(diào)與它們各自的外部設(shè)備63和65的通信。如圖7中的附表所示，當產(chǎn)生沖突時，無線接口設(shè)備57和59具有許多種解決方案。例如，當無線接口設(shè)備57和59兩者需要同時將信息包傳輸給它們各自的外部設(shè)備63和65(即任何重疊的傳輸)時，無線接口設(shè)備57和59就判斷同時傳輸是否會造成可以損害其中一個或兩個傳輸?shù)淖銐虼蟮母蓴_。如果不是的話，則不要求進行變化，并且無線接口設(shè)備57和59可以同步地進行傳輸。
然而，如果存在足夠大的干擾的話，則無線接口設(shè)備對用于每一個設(shè)備的多優(yōu)先級水平的信息66進行處理，以便通過推遲其中一個傳輸相對于另一個傳輸?shù)膫鬏攣肀苊馔瑫r傳輸，從而解決了沖突問題，如果需要的話，可以降低用于同時傳輸?shù)钠渲幸粋€或兩者的傳輸功率，調(diào)整遵循藍牙通信標準的無線接口設(shè)備57或59的頻率跳躍和/或調(diào)整對于設(shè)備的優(yōu)先級的分配。
無線接口設(shè)備57和59可以基于優(yōu)先級協(xié)議、主機協(xié)議、默認機理、特別的機理，或者用戶規(guī)定的考慮到了分配給設(shè)備的各自的優(yōu)先級的指令，來推遲傳輸，其中每一個設(shè)備優(yōu)先級可以從多個(至少三個)可動態(tài)編程的優(yōu)先級水平中選擇出。本質(zhì)上，對同時傳輸?shù)耐七t去掉了同步性，使得在任何給定的時間只有一個傳輸正在進行?？梢酝ㄟ^傳輸?shù)牡韧幕虿黄胶獾膮⒉钫{(diào)諧或者通過允許其中一個通信可以在另一個通信進行之前得以完成，從而來建立推遲。例如，主機協(xié)議可以禁止同步通信。同樣，通過首先被初始化的其中一個設(shè)備來進行的通信將在通過另一個外部設(shè)備來進行通信之前被完成。作為同時傳輸?shù)耐七t的另一個示例，優(yōu)先級協(xié)議可以指定用戶界面的無線設(shè)備(例如無線電鍵盤，鼠標等等)具有優(yōu)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐鈬鸁o線電設(shè)備(例如PDA，下載數(shù)據(jù)至便攜式電話，打印機等等)的優(yōu)先級。優(yōu)先級協(xié)議還可以使實時通信(例如聲音、音頻和/或視頻數(shù)據(jù))比數(shù)據(jù)傳輸通信更具有優(yōu)先級。另外，優(yōu)先級協(xié)議可以指示同步傳輸是否是參差調(diào)諧的還是順序的。用戶指定的優(yōu)先級表可以基于外部設(shè)備的類型。例如，用戶可以使通過他或她的PAD來進行的通信具有比其他任何類型的通信具有更高的優(yōu)先級，其次是通過移動電話來進行的通信的優(yōu)先級，等等。通過這種方式，可以根據(jù)用戶的偏愛來定制沖突的解決方案。
如本文所述，兩個傳輸設(shè)備之間的優(yōu)先級可以在其中一個設(shè)備正在傳輸來自要求有實時數(shù)據(jù)的應(yīng)用、例如音頻或視頻應(yīng)用的數(shù)據(jù)時進行動態(tài)的調(diào)整。除了提升用于無線設(shè)備處理實時應(yīng)用等等的優(yōu)先級之外，還可以在一旦檢測到不再運行或要求有實時數(shù)據(jù)應(yīng)用時降低優(yōu)先級水平。例如，一旦高吞吐量應(yīng)用結(jié)束了之后，無線電設(shè)備可以回到目標的或默認的優(yōu)先級方案。
還如圖7中的附表所示，當一個無線接口設(shè)備可能正在傳輸數(shù)據(jù)而另一無線接口設(shè)備可能正在接收數(shù)據(jù)的過程中產(chǎn)生沖突時，無線接口設(shè)備判斷同步的傳輸和接收是否會造成重大的干擾。如果不會的話，則可以進行同步的傳輸和接收。然而，如果產(chǎn)生了重大干擾的話，則無線接口設(shè)備可以通過使用主機協(xié)議和/或優(yōu)先級協(xié)議來推遲傳輸以避免同步，推遲接收以避免同步，降低發(fā)射功率或調(diào)整藍牙設(shè)備的頻率跳躍，從而來解決沖突。另外，可以響應(yīng)于所檢測到的狀態(tài)，例如當前活動狀態(tài)或所檢測到的用于無線設(shè)備的吞吐量要求來調(diào)整設(shè)備優(yōu)先級，從而使一個設(shè)備的接收優(yōu)先級比另一設(shè)備的發(fā)射優(yōu)先級更高，或者反之依然。
當在同步接收的過程中產(chǎn)生沖突時，無線接口設(shè)備判斷這種同步是否會造成重大的干擾。如果不會的話，則對同步接收進行處理。然而，如果會存在重大干擾的話，則其中一個接收操作被推遲以避免同步，或者可以對其中一個外部設(shè)備發(fā)出指令以便降低其傳輸功率。另外，可以響應(yīng)于所檢測到的狀態(tài)，例如當前活動狀態(tài)或所檢測到的用于無線電設(shè)備的吞吐量要求來調(diào)整設(shè)備優(yōu)先級，從而使一個設(shè)備的接收優(yōu)先級比另一個設(shè)備的接收優(yōu)先級更高。
根據(jù)本發(fā)明，控制信息(例如圖2中的多優(yōu)先級控制29)可以采用四線接口或控制而在無線接口設(shè)備57和59的MAC模塊之間傳遞，盡管兩線的接口提供了改進的引線計數(shù)特征?？梢员粚嵤┑膬删€或四線的優(yōu)先級協(xié)議的示例在申請?zhí)枮椋撸撸撸?標題為“對等的無線通信沖突解決方案”，該專利申請通過引用而整體地結(jié)合于本文中)美國專利申請中進行了介紹。在所選擇是實施例中，本發(fā)明提供了用于監(jiān)測給定無線通信設(shè)備的傳輸要求和改變優(yōu)先級分配的調(diào)整機理，以便給予無線通信設(shè)備以適當?shù)膬?yōu)先級(以及所得到的吞吐量性能)以滿足該設(shè)備所用的傳輸要求。
如本文所述以及如以下權(quán)利要求所述，提供這樣的一種方法和裝置，用于利用多級優(yōu)先級水平來為無線接口設(shè)備提供可動態(tài)地更新和調(diào)整的共存協(xié)議，以便響應(yīng)于變化中的傳輸狀態(tài)或要求來選擇性地調(diào)整設(shè)備吞吐量。響應(yīng)于用戶指定的要求和/或響應(yīng)于對正在無線電設(shè)備上執(zhí)行的預定應(yīng)用或指令的檢測，該新技術(shù)可以用于調(diào)整設(shè)備的傳輸性能。在一個實施例中，可以通過控制用于外圍設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的MAC模塊來調(diào)整使用從多個可得到的優(yōu)先級水平中選擇出的成對的優(yōu)先級水平的兩個設(shè)備的優(yōu)先級，從而使膝上型計算機可以與至少一個藍牙外圍設(shè)備和一個WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行無線通信。例如，WLAN通常可以被在這兩個設(shè)備之間給予優(yōu)先級，但是當HID應(yīng)用在藍牙設(shè)備上運行時，可以采用于MAC層之間傳輸?shù)目刂菩畔碚{(diào)整相對的優(yōu)先級以便增加藍牙設(shè)備的優(yōu)先級，或者使藍牙設(shè)備的優(yōu)先級高于WLAN設(shè)備。
可以理解，本發(fā)明可以實施于計算機可存取的媒質(zhì)中，包括代表了包含于本文所述系統(tǒng)中的電路的一個或多個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。一般而言，計算機可存取的媒質(zhì)可以包括存儲媒質(zhì)，例如磁性的或光學的媒質(zhì)，如磁盤、CD-ROM、DVD-ROM、易失性存儲器或非易失性存儲器例如RAM(例如SDRAM、RDRAM、SRAM等等)、ROM、PROM、EPROM、EEPROM等等，以及可通過傳輸媒質(zhì)或信號如電信號、電磁信號或數(shù)字信號來存取的媒質(zhì)，或者可通過通信媒質(zhì)如網(wǎng)絡(luò)和/或無線連接來進行傳輸?shù)拿劫|(zhì)。例如，計算機可存取的媒質(zhì)上的電路的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以通過程序來讀取和直接地或間接地使用，以便實施包括本文所述電路在內(nèi)的硬件。例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括硬件功能的一個或多個行為級的描述或者寄存器傳輸級(RTL)的描述，其以高級設(shè)計語言(HDL)如Verilog或者VHDL來表示。該描述可以通過合成工具來讀取，合成工具可綜合這些描述以便產(chǎn)生包括有來自合成庫的門電路列表的一個或多個連線表。連線表包括一組門電路，其還代表了包括有電路的硬件的功能。連線表然后可被進行設(shè)置和路由以便產(chǎn)生描述了將被施加到屏蔽上的幾何形狀一個或多個數(shù)據(jù)組。該屏蔽然后可以用于不同的半導體制造步驟中去，以便產(chǎn)生對應(yīng)于電路的一個或多個半導體電路。作為另選的，根據(jù)需要，計算機可存取的媒質(zhì)上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以是連線表(具有或者沒有合成庫)或者數(shù)據(jù)組。在另一個選擇中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括示意性程序的輸出，或者從中產(chǎn)生的連線表或數(shù)據(jù)組。盡管計算機可存取的媒質(zhì)可包括本發(fā)明的代表，然而其它實施例可包括無線通信設(shè)備、收發(fā)器電路和/或包含于其中的處理模塊的任何部分的代表。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例來介紹了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，然而這并不意味著試圖將本發(fā)明限定為所描述的特定形式，相反，本申請旨在試圖覆蓋可包含在所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這種另選、改進和等同物，因此本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，他們可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的同時以其最廣義的形式來進行各種不同的改變、替換和變化。
權(quán)利要求
1.在具有至少兩個無線收發(fā)器電路的集成電路的無線通信設(shè)備中，一種用于協(xié)調(diào)可能會存在沖突的無線通信的方法，所述方法包括將第一和第二優(yōu)先級指示分別分配給第一和第二無線收發(fā)器電路，其中各所述優(yōu)先級指示可從多個可得到的優(yōu)先級指示中選出；根據(jù)所述第一優(yōu)先級指示相對于所述第二優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來在所述第一無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)；檢測預定的應(yīng)用，其設(shè)置成可在所述第二無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)；當檢測到預定的應(yīng)用時，將第三優(yōu)先級指示分配給所述第二無線收發(fā)器電路；和根據(jù)所述第三優(yōu)先級指示相對于所述第一優(yōu)先級指示的相對優(yōu)先級來在所述第二無線收發(fā)器電路上接收或發(fā)射數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一無線收發(fā)器電路包括MAC層模塊，其直接連接到所述第二無線收發(fā)器電路的MAC層模塊上，使得所述優(yōu)先級指示可在所述MAC層模塊之間傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三優(yōu)先級指示是最大的優(yōu)先級指示，其可從多個可得到的優(yōu)先級指示中得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三優(yōu)先級指示大于第二優(yōu)先級指示。
5.一種用于協(xié)調(diào)無線通信的裝置，所述裝置包括第一無線接口電路，其用于執(zhí)行具有從第一多個優(yōu)先級水平中選出的第一優(yōu)先級水平的第一類無線通信的接收或發(fā)射操作；第二無線接口電路，其用于執(zhí)行具有從第二多個優(yōu)先級水平中選出的第二優(yōu)先級水平的第二類無線通信的接收或發(fā)射操作；連接第一和第二無線接口電路的接口，用于在第一和第二無線接口電路之間發(fā)射優(yōu)先級水平；和用于與所述第一和第二優(yōu)先級水平的相對優(yōu)先級相關(guān)地來協(xié)調(diào)所述第一或第二無線接口電路的操作的控制器，所述控制器包括優(yōu)先級水平調(diào)整邏輯電路，其用于響應(yīng)檢測到預定的狀態(tài)而來調(diào)整優(yōu)先級水平。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一無線收發(fā)器電路遵循藍牙通信標準，所述第二無線收發(fā)器電路遵循IEEES02.11通信標準。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述控制器包括MAC層模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述控制器包括所述第一無線接口電路中的第一MAC層模塊，以及所述第二無線接口電路中的第二MAC層模塊。
9.一種用于實施動態(tài)協(xié)作協(xié)議的裝置，所述裝置包括用于發(fā)送或接收具有第一分配的優(yōu)先級的第一無線信號的第一裝置，其包括第一MAC層模塊；用于發(fā)送或接收具有第二分配的優(yōu)先級的第二無線信號的第二裝置，其包括第二MAC層模塊；如果在所述第二裝置上檢測到了實時人機交互設(shè)備HID通信時，用于將所述第二分配的優(yōu)先級調(diào)整至高于所述第一分配的優(yōu)先級的裝置；和用于連接所述第一和第二MAC層模塊來協(xié)調(diào)所述第一和第二裝置的吞吐量性能的裝置，使得所述第一和第二裝置中具有較高的分配的優(yōu)先級的那一個被賦予較高吞吐量性能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第二無線信號包括信息包信號，其中用于調(diào)整所述第二分配的優(yōu)先級的裝置估計信息包信號的每一個信息包，以便檢測是否在所述第二裝置上存在實時人機交互設(shè)備HID通信。
全文摘要
介紹了在單個的CMOS集成電路上實施的用于無線通信設(shè)備的協(xié)作方案。通過提供可動態(tài)地更新的、多個優(yōu)先級的協(xié)議，提供了通信類型之間的不同分化，并且通過在一個設(shè)備上的應(yīng)用要求更大的吞吐量時對設(shè)備之間的優(yōu)先級分配進行調(diào)整來減少響應(yīng)時間(等待時間)。
文檔編號H04L12/56GK1738310SQ20051006361
公開日2006年2月22日 申請日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者林蘇, 布里馬·B·伊拉希姆 申請人:美國博通公司