BRPI0808115B1

BRPI0808115B1 - Método para a coexistência e indicador de coexistência

Info

Publication number: BRPI0808115B1
Application number: BRPI0808115-8A
Authority: BR
Inventors: Michael E. Russell; Arnold Sheynman; Paul F. Struhsaker; James A. Van Bosch
Original assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2020-03-31
Also published as: CN101622802A; WO2008106302A3; MX2009009142A; WO2008106302A2; KR101089482B1; CN101622802B; US8204036B2; KR20090104130A; EP2140579B1; US20080205365A1; BRPI0808115A2; EP2140579A2

Abstract

método e aparelho para coexistência um método para coexistência de um receptor de acesso múltiplo de divisão por freqüência ortogonal (ofdma) (117) como um receptor wimax com um transmissor com base em quadro síncrono (115) como o transmissor bluetooth dentro de uma estação móvel (110) acesso de mídia estimado recebe um sinal de protocolo de (map que indica quando uma mensagem map é esperada para ser recebida pelo receptor ofdma ( 117) e o utiliza como um sinal de fechamento bluetooth (190) pelo menos quando uma mensagem map é esperada para ser recebida. o sinal map 1 pode ser tomado diretamente do transceptor ofdma ( 117) ou ele poderá ser produzido através da análise de um sinal de ativar receptor (rxe) que inclui não apenas os símbolos map mas também símbolos de dados no enlace descendente. o sinal rxe pode ser analisado utilizando técnicas de interrupção-ecronômetro (interrupt-and-timer) 1 transformada rápida de fourier 1 co-variância 1 e/ou laço de retardo fechado para extrair informação de símbolo map histórico e gerar informação de símbolo map esperada. deslizar o transmissor bluetooth durante o recebimento da mensagem map esperada permite que o receptor ofdma mantenha a sincronicidade com um ponto de acesso enquanto não exige que o transmissor bluetooth desligue toda vez que o receptor ofdma espera receber um símbolo ofdma.

Description

MÉTODO PARA A COEXISTÊNCIA E INDICADOR DE COEXISTÊNCIA

CAMPO DA REVELAÇÃO

Esta revelação relaciona-se genericamente à coexistência de duas tecnologias de comunicação sem fio com base em quadros síncronos e mais especificamente à operação de Bluetooth e rádios Acesso Múltiplo por Divisão de Freqüência Ortogonal (OFDMA) no mesmo dispositivo e na mesma banda de freqüência (ou quase a mesma).

HISTÓRICO DA REVELAÇÃO

Coexistência refere-se à capacidade de múltiplos protocolos sem fio de operar em ou ao redor da mesma banda de freqüência sem degradação significativa na operação de cada um deles. Por exemplo, a comunicação de rede de área metropolitana sem fio IEEE 802.16e (ocasionalmente referida como WiMAX), a comunicação de rede de área local sem fio 802.11b/g (ocasionalmente referida como WiFi), e a comunicação de rede de área pessoal sem fio IEEE 802.15 (ocasionalmente referida como Bluetooth) todas operam na ou ao redor da banda Industrial, Scientific, and Medical (ISM) a 2,4-2,5 GHz. Assim, utilizando simultaneamente duas ou mais dessas tecnologias na banda ISM (ou operar uma dessas tecnologias na banda ISM e outra próxima da banda ISM), exigirá coexistência para operar com eficácia.

Dentro de uma única estação móvel, dois ou mais transceptores de rádio operando na mesma banda ou ao redor dela poderão causar interferência interna. Transmitir utilizando uma tecnologia em uma banda de freqüência enquanto receber utilizando a outra tecnologia na mesma banda de freqüência ou em banda similar levará à interferência do canal adjacente e à perda de sensibilidade pelo receptor.

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Como o enquadramento IEEE 802.11b/g tem por base Ethernet assíncrona e o enquadramento Bluetooth Synchronous Connection Oriented (SCO) para a comunicação de voz é síncrono, é possível para a estação móvel retardar as transmissões IEEE 802.11b/g a um ponto no tempo quando o receptor Bluetooth da estação móvel não esteja ativo e assim reduzir a interferência interna. No entanto, como a IEEE 802.16e utiliza o enquadramento síncrono e os enlaces SCO da Bluetooth também utiliza o enquadramento síncrono, há pouca flexibilidade para retardar a transmissão de uma tecnologia em relação à recepção da outra tecnologia. Quando um rádio IEEE 802.16e está transmitindo simultaneamente com um receptor de rádio Bluetooth, e vice versa, as perdas de pacote podem ser tão elevadas quanto 25% no enlace descendente (de uma estação base, ou ponto de acesso, para a estação móvel) e 38% no enlace ascendente (da estação móvel para a estação base ou o ponto de acesso).

Para complicar as coisas ainda mais, é desejável espalhar energia na banda ISM de maneira 'aleatória' para que ela se pareça mais como ruído branco. O efeito prático deste desejo é que a sincronização dos relógios de rádio IEEE 802.16e e Bluetooth dentro de uma única estação móvel não é preferida. Adicionalmente, a comunicação Bluetooth na banda ISM não-licenciada de 2,4 a 2,5 GHz não deve degradar consistentemente a comunicação IEEE 802.16e no Multichannel Multipoint Distribution Service (MMDS) licenciado e as bandas Instructional Television Fixed Service (IFTS) a 2,5 a 2,7 GHz nos Estados Unidos ou a comunicação IEEE 802.16e na banda de 2,3 GHz no Canadá, Coréia do Sul, e nos Estados Unidos.

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O documento do estado da técnica EP1119137 A1 descreve um dispositivo de interoperabilidade em um sistema de comunicação que integra um transceptor IEEE 802.11 e um transceptor Bluetooth. O dispositivo impede que um transceptor transmita enquanto o outro está recebendo, o que causaria interferência no transceptor receptor. Além disso, o dispositivo evita, de preferência, que ambos os sistemas transmitam ao mesmo tempo, para evitar interferência no(s) dispositivo(s) receptor(es). Opcionalmente, o dispositivo proíbe a recepção simultânea de ambos os transceptores. Dessa forma, o receptor de rádio pode ser compartilhado entre os dispositivos, permitindo um design de hardware menor e mais barato.

O documento do estado da técnica US2006292987 A1 revela um dispositivo colocado de rede local sem fio / Bluetooth (WLAN / BT) que evita a interferência de rádio entre os dois sistemas sem fio por mecanismos de coexistência colaborativos. O dispositivo WLAN / BT colocado e os métodos de coexistência incluem a multiplexagem por divisão do tempo com base em vários estados operacionais dos sistemas WLAN e BT colocados, respectivamente. Esses estados operacionais incluem a transmissão de sinais de dados WLAN e BT de baixa prioridade durante os períodos WLAN e BT, o modo de suspensão do sistema WLAN colocado, transmissão de sinais de dados de alta prioridade do sistema BT colocado durante períodos WLAN e BT multiplexados por divisão de tempo, a transição do sistema BT colocado de um estado ativo para um estado inativo e a transição do sistema WLAN colocado de um estado ativo para um estado inativo.

O documento do estado da técnica US2005246754 A1 revela

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4/34 que redes híbridas de fibra / cabo coaxial empregam a instalação de cabo existente usada para TV a cabo e transmitem sinais de dados em uma largura de banda de frequência acima daquela usada para TV a cabo. Como essa instalação de cabos foi implantada em uma topologia de árvore e ramo, as transmissões de dados podem ser suscetíveis a ruídos, perda de transmissão variável e dispersão de frequência, particularmente na direção a montante. Além disso, devido à topologia de árvore e ramo, as casas do outro lado da rede sofrem perdas muito maiores do que as casas próximas ao cabeçalho / ONU. O sistema do US2005246754 A1 usa links de dados ponto a ponto entre elementos de rede inteligentes localizados na rede de alimentação / distribuição para fornecer acesso de banda larga confiável, seguro e bidirecional. Sinais digitais, ou mensagens, são encerrados nos elementos de rede inteligentes, comutados e regenerados para transmissão através de links de dados adicionais a montante ou a jusante, conforme necessário, para conectar uma casa a um roteador ou cabeçalho. As mensagens indicativas de um ID de roteamento do usuário final (RID) são identificadas e as informações extraídas para o usuário com mensagens sucessivas. Dessa maneira, os links de dados são feitos através de tiragens relativamente curtas de cabo coaxial, o que pode fornecer maior largura de banda do que a conexão típica de ponta a ponta do alimentador / distribuição entre uma casa e a unidade de rede óptica ou de cabeçalho.

Assim, há uma oportunidade de desenvolver métodos e aparelho para a coexistência do enlace SCO Bluetooth com a comunicação de enquadramento síncrono OFDMA que reduzirá o

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5/34 risco de interferência interna sem sincronizar os cronômetros desses dois rádios dentro da mesma estação móvel. Os vários aspectos, recursos e vantagens da revelação tornarse-ão mais inteiramente aparentes para aqueles dotados de habilidade ordinária na tecnologia quando da cuidadosa consideração dos Desenhos seguintes e Descrição Detalhada acompanhante.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra um exemplo de um diagrama de sistema tendo um telefone de modo dual WiMAX/CDMA com Bluetooth.

A Figura 2 mostra um diagrama dos quadros no enlace descendente IEEE 802.16e (WiMAX), quadros IEEE 802.15 (Bluetooth), e sinais associados.

A Figura 3 mostra um indicador de co-existência que pode ser utilizado para determinar quando deslizar um transmissor Bluetooth.

A Figura 4 mostra um fluxograma para a operação de uma unidade observadora do indicador de co-existência mostrado na Figura 3.

A Figura 5 mostra um diagrama de fluxo para detectar símbolos MAP utilizando a análise de transição de um sinal de ativação do receptor (RXE).

A Figura 6 mostra um diagrama de fluxo para encontrar símbolos MAP dentro de um sinal RXE que utiliza técnicas de Transformada Rápida de Fourier (FFT).

A Figura 7 mostra um diagrama de amostra da análise efetuada pelo bloco FFT mostrado na Figura 3 operando de acordo com o diagrama de fluxo mostrado na Figura 6.

A Figura 8 mostra um exemplo gráfico simples de um sinal RXE observado e um MAP padrão P esperado.

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A Figura 9 mostra um gráfico da correlação cruzada entre o sinal RXE observado e o MAP padrão P esperado da Figura 8.

A Figura 10 mostra um gráfico derivativo da correlação cruzada mostrada na Figura 9.

A Figura 11 mostra um gráfico de correlação cruzada máxima verso o MAP padrão P esperado como uma porcentagem.

A Figura 12 mostra um diagrama de fluxo de um método de co-variância para encontrar símbolos MAP dentro de um sinal RXE.

A Figura 13 mostra um diagrama de um processo DLL gradativamente travando sobre símbolos MAP.

A Figura 14 fornece um diagrama de fluxo para a operação de um bloco DLL dentro de uma unidade observadora do indicador de co-existência conforme mostrado na Figura 3.

A Figura 15 mostra um diagrama de fluxo que pode ser implementado na Unidade Lógica de Decisão (DLU) do indicador de co-existência da Figura 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Um método para a coexistência de um receptor de acesso múltiplo por divisão de freqüência ortogonal (OFDMA) com um transmissor com base em quadro síncrono toma um sinal de protocolo de acesso de mídia estimado que indica quando se espera que uma mensagem MAP seja recebida pelo receptor OFDMA e envia o sinal MAP' para o transmissor com base em quadro síncrono para deslizar o transmissor com base em quadro síncrono quando se espera que a mensagem MAP seja recebida. Se o sinal MAP' não está diretamente disponível do receptor OFDMA, a freqüência, a fase, e a duração de um símbolo MAP futuro (no sinal MAP') pode ser determinado de um símbolo MAP futuro (no sinal MAP') podem ser determinados de um sinal

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7/34 de ativar receptor OFDMA (RXE) ao utilizar técnicas como medições de interrupção da unidade micro- controladora, Transformada Rápida de Fourier, correlação cruzada, e/ou recuperação de tempo de símbolo como o laço travado em retardo.

Um tipo de sistema OFDMA é o sistema WiMAX de acordo com a norma IEEE 802.16e. Como um único tamanho de quadro é comumente utilizado hoje para sistemas WiMAX (e uma mensagem MAP está contida no início de cada quadro WiMAX), a freqüência do sinal MAP' poderia alternativamente ser predeterminada. Adicionalmente, estimativas da duração do símbolo MAP futuro poderia ser predeterminada com base no tipo de enlace OFDMA (por exemplo, vídeo, voz, dados e/ou informação de duração do símbolo MAP histórico.

Um indicador de co-existência que poderia ser utilizado para implementar o método acima tem uma unidade observadora para determinar a freqüência, duração e fase do símbolo MAP histórico de um sinal RXE fornecido pelo receptor OFDMA, uma unidade estimadora para prever símbolos MAP futuros, e uma unidade lógica de decisão para produzir um sinal de desligamento para o transmissor com base em quadro síncrono quando futuros símbolos MAP forem esperados.

Ao utilizar o sinal MAP' para controlar o desligamento do transmissor com base em quadro síncrono, o transmissor com base em quadro síncrono não causará interferência interna com o receptor OFDMA durante o recebimento esperado de mensagens MAP. O recebimento confiável de mensagens MAP permite que o receptor OFDMA mantenha sincronização com um transmissor OFDMA ext4erno. A unidade lógica de decisão também poderá optar por desligar o transmissor com base em

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8/34 quadro síncrono dependendo das prioridades relativas dos quadros que estão sendo transmitidos pelo transmissor com base em quadro síncrono e os dados no enlace descendente esperados para serem recebidos pelo receptor OFDMA.

Como foi mencionado anteriormente, WiMAX é uma tecnologia de comunicação OFDMA, e Bluetooth SCO é uma tecnologia de comunicação com base em quadro síncrono. O indicador de co-existência e seu método suporta a coexistência entre WiMAX e Bluetooth ao reduzir o risco de que a interferência interna causará a perda de uma mensagem MAP. Esta solução também fornece um equilíbrio entre o recebimento bem sucedido de pacotes WiMAX importantes e a transmissão bem sucedida de pacotes Bluetooth.

A Figura 1 mostra um exemplo de um diagrama de sistema 100 que inclui uma estação móvel 110 tendo um transceptor de rádio OFDMA 117 operando em uma primeira banda de freqüência, um transceptor de rádio de Rede de Área Pessoal Sem Fio Bluetooth (WPAN - Wireless Personal Area Network) 115 que opera em uma segunda banda de freqüência próxima da primeira banda de freqüência, e um transceptor de rádio de Rede de Área Ampla Sem Fio (WWAN - Wireless Wide Area Network) 112 que opera em uma terceira banda de freqüência distante da primeira banda de freqüência. Neste exemplo, o transceptor de rádio WWAN 112 é implementado como um transceptor de equipamento de usuário de Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA) que opera a 1900 MHz; embora o rádio WWAN poderia alternativamente ser CDMA de Banda Larga (W-CDMA Wideband-CDMA), CDMA2000, Sistema Global para a Comunicação Móvel (GSM), Acesso Múltiplo de Divisão por Tempo (TDMA), ou outros protocolos que operam em outras bandas de freqüência.

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O transceptor de rádio CDMA 112 da estação móvel 110 utiliza um primeiro enlace de comunicação sem fio 126 a 1900 MHz para se comunicar com uma estação base CDMA 120. Este exemplo pressupõe que o primeiro enlace de comunicação 125 cuida de uma chamada de voz dúplex integral (conexão comutada por circuito) que inclui a fala codificada com a tecnologia de modulação Codec de Velocidade Variável Aprimorada (EVRC Enhanced Variable Rate Codec). A fala é transcodificada com a modulação Delta de Inclinação Variável Contínua (CVSD Continuous Variable Slope Delta) a ser enviada utilizando o transceptor Bluetooth 115 por um segundo enlace de comunicação sem fio 145 a 2,4 GHz até o fone do ouvido Bluetooth 140. Bluetooth utiliza enlaces Orientado para Conexão Síncrona (SCO - Synchronous Connection Oriented) para a voz em que os sulcos de tempo são fixos e os pacotes não são retransmitidos.

Neste exemplo, o transceptor OFDMA 117 é um transceptor IEEE 802.16e que opera a 2,5 GHz, que exigirá coexistência com o transceptor Bluetooth que opera a 2,4 GHz. Observe que o transceptor OFDMA 117 poderia alternativamente ser implementado como um transceptor UTRA-UTRAN Longer Term Evolution (LTE), um transceptor de banda ultra-larga (UWB) Multiband OFDM Alliance (MBOA), ou qualquer outro sistema de enquadramento síncrono OFDMA que opere na mesma banda ou em banda adjacente ao transceptor Bluetooth. Se o usuário da estação móvel 110 estiver varrendo a Internet ou vendo vídeo utilizando o transceptor OFDMA 117 por um terceiro enlace de comunicação sem fio 135 a 2,5 GHz até um ponto de acesso 130 (ocasionalmente referido como a estação base), o transceptor Bluetooth 115 será controlado através de um sinal de

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10/34 desligamento Bluetooth 190 para reduzir a interferência interna, a perda de sensibilidade pelo receptor, e as colisões de pacotes.

Variações deste diagrama de sistema 100 poderão excluir o primeiro enlace de comunicação WWAN 125 a 1900 MHz, pois ele não é a causa da interferência na primeira e na segunda bandas de freqüência (2,4 - 2,5 GHz) . Por exemplo, se o usuário tivesse um terceiro enlace de comunicação de vídeo streaming 135 a 2,5 GHz e estava ouvindo a parte de áudio estéreo retransmitida pelo segundo enlace de comunicação sem fio Bluetooth 145 a 2,4 GHz, isso exigiria coexistência. Outrossim, se o usuário tivesse um terceiro enlace de comunicação sem fio de voz sobre Protocolo de Internet (VoIP - Voice over Internet Protocol) 135 a 2,5 GHz e estivesse ouvindo à voz utilizando o aparelho de ouvido Bluetooth, isso também exigiria coexistência.

Ao utilizar um sinal de desligamento Bluetooth 190, a estação móvel 110 pode proteger o receptor OFDMA 117 de interferência interna quando é esperado que uma mensagem OFDMA importante esteja para ser recebida. Quando nenhuma mensagem OFDMA importante estiver sendo esperada para ser recebida, o transmissor Bluetooth pode ser controlado dependendo da importância relativa de qualquer mensagem Bluetooth para ser transmitida e qualquer dado OFDMA para ser recebido. Antes de explicar o sinal de desligamento Bluetooth 190 em detalhe, será descrito o formato dos quadros OFDMA.

A Figura 2 mostra um diagrama dos quadros IEEE 802.16e (que também serão denominados quadros WiMAX para facilidade de referência), quadros IEEE 802.15 (que também serão

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11/34 chamados quadros Bluetooth), e sinais associados. WiMAX é um exemplo de um sistema OFDMA. Outros sistemas OFDMA incluem UTRAN-LTE e MBOA-UWB. Um único quadro WiMAX 220, 240 tem três componentes principais: uma mensagem Media Access Protocol (MAP - Protocolo de Acesso de Mídia) 222, 242 no início, seguido primeiro por um sub-quadro no enlace descendente 225, 245 e depois um sub-quadro no enlace ascendente 227, 247. A mensagem MAP 222, 242 é de duração variável e muda com a mudança no número de usuários previstos. Assim, o tamanho da mensagem MAP 222, 242 poderá mudar ligeiramente de um quadro WiMAX para o seguinte. Embora, convencionalmente, a duração geral de um único quadro WiMAX 220, 240 seja de 4 milissegundos, a Seção 11.18.1e a Tabela 384^a da norma IEEE 802.16e especifica oito durações de quadro WiMAX possíveis indo de 2 milissegundos até 20 milissegundos.

A recepção de mensagens MAP 222, 242 é importante para o desempenho do sistema 802.16e (e outros tipos de OFDMA) por a mensagem MAP 222, 242 ser utilizada para alocar símbolos OFDMA no enlace descendente ativos 231 no quadro WiMAX atual 220 e símbolos OFDMA no enlace ascendente ativos

236 no quadro WiMAX seguinte 240. O final de um sub-quadro no enlace descendente e o início de um sub-quadro no enlace ascendente pode variar de um quadro WiMAX para o seguinte, e mensagens MAP são importantes para manter a sincronização entre uma estação móvel e um ponto de acesso (ocasionalmente referido como a estação base). Se uma mensagem MAP for perdida, então a estação móvel não saberá ouvir dados no enlace descendente e quando transmitir dados no enlace ascendente no quadro WiMAX seguinte. Assim, o sinal indicador

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MAP 255 indica quando se espera que uma mensagem MAP 222, 242 seja recebida. O sinal indicador MAP 255 inclui uma seqüência de símbolos MAP 260, que têm uma periodicidade (freqüência e fase) e duração lentamente variante 256. Assim, o símbolo MAP tem um pulso ativo de uma duração MAP 256 e uma extremidade não-ativa para completar o símbolo MAP. O símbolo MAP indica quando a mensagem MAP está sendo recebida (isto é, durante o pulso ativo do símbolo MAP) e quando nenhuma mensagem MAP está sendo recebida (isto é, durante a extremidade inativa do símbolo MAP).

O sinal 255 pode ser utilizado diretamente como o sinal de desligamento Bluetooth 190 (Figura 1) e controle do transmissor de rádio Bluetooth. Assim, quando o sinal 255 está ativo, o transmissor de rádio Bluetooth está desligado. Isso impede o transmissor Bluetooth de criar interferência interna enquanto o receptor OFDMA estiver recebendo uma mensagem MAP. Permitindo ao receptor Bluetooth permanecer funcional deixa o algoritmo de Salteamento de Freqüência Adaptativo (AFH - Adaptive Frequency Hopping) contido no dispositivo Bluetooth para continuar sua análise de interferência de canal. Opcionalmente, em alguns projetos, poderá ser vantajoso simplesmente desativar todo o transceptor Bluetooth enquanto recebe a mensagem MAP.

Se um sinal indicador MAP 255 não estiver disponível, vários métodos podem ser utilizados para construir um sinal MAP' de um sinal ativar receptor (RXE) WiMAX 252 para criar um sinal de desligamento Bluetooth 190 para o transceptor de rádio Bluetooth que reduz a interferência, mas ainda assim permite a recepção confiável das mensagens MAP sem solapar totalmente a comunicação Bluetooth. O sinal RXE 252 está

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13/34 alto durante a mensagem MAP de cada quadro WiMAX e também durante sub-quadros no enlace descendente ativos como o subquadro no enlace descendente 231. Atualmente, não há meio de distinguir um pulso de sinal RXE de outro. Em outras palavras, tanto a mensagem MAP como os dados no enlace descendente causarão ambos um pulso de amplitude unitária no sinal RXE.

Como pode ser observado do sinal RXE 252 mostrado na Figura 2, o sinal RXE vai alto durante cada mensagem MAP, que ocorre neste exemplo a cada 5 milissegundos por cerca de 504 microssegundos. O sinal RXE 252 também vai alto durante a recepção de dados no enlace descendente, que não é tão consistente na freqüência ou na duração quanto às mensagens MAP. Ao analisar o padrão de pulsos dentro do sinal RXE 252, símbolos MAP embutidos podem ser hipotetizados e verificados.

De modo similar, o sinal ativar transmissor (TXE) 257 é ativado durante uma parcela da transmissão do sub-quadro no enlace ascendente, correspondente aos símbolos OFDMA no enlace ascendente ativos 236 neste exemplo. A ativação do sinal TXE 257 não ocorr3e com tanta freqüência quanto à parcela MAP do sinal RXE 252, pois as mensagens MAP são monitoradas mesmo no modo dormir quando não há nenhum dado no enlace ascendente a transmitir. Como o quadro WiMAX 240 tem uma mensagem MAP 242 seguida de um sub-quadro no enlace descendente 245 e então um sub-quadro no enlace ascendente 247, o pulso no sinal TXE 257 (correspondente ao símbolo no enlace ascendente 236 neste exemplo) será seguido no tempo por um pulso no sinal RXE 252 que indica uma mensagem MAP. Há também períodos de tempo fixos entre o tempo que um

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14/34 transceptor OFDMA recebe e transmite denominado de Hiato de Transição no Transmitir (TTG -Transmit Transition Gap) 228, 248 e vice versa com um Hiato de Transição no Receber (RTG -Receive Transition Gap) 226, 246 para preparar o dispositivo para comutar entre o modo receber e o transmitir. Saber o TTG pode ser útil quando da utilização do sinal TXE para encontrar um símbolo MAP dentro do sinal RXE 252, pois a recepção e uma mensagem MAP ocorrerão após o intervalo de transmitir, TTG.

A Figura 2 também mostra um diagrama de quadros Bluetooth 270 alinhados arbitrariamente no tempo com quadros WiMAX 210. Cada quadro Bluetooth 280, 290 dura 3,75 milissegundos e tem um máximo de seis sulcos de tempo 281, 282, 283, 284, 285, 286, 281, 292, 293, 294, 295 que alternam entre o mestre e o escravo a cada 625 microssegundos. Nesta ilustração, os sulcos de tempo Bluetooth 281, 283, 285, 291, 293, 295 rotulados com um 'M' são as possíveis transmissões do transceptor Bluetooth 115 (Figura 1) e os sulcos de tempo 282, 284, 286, 292, 294, 296 rotulados com um 'S' são as possíveis recepções do transceptor Bluetooth 115. Quando um sulco de tempo mestre Bluetooth 285 alinha com uma parte ativa do sinal RXE 252, o transceptor Bluetooth 155 causará interferência com as recepções do transceptor WiMAX 117. Inversamente, quando um sulco de tempo escravo Bluetooth 294 alinha com uma parte ativa do sinal TXE 257, o transceptor WiMAX 117 interferirá com as recepções do transceptor Bluetooth 115.

Para minimizar a interferência entre as transmissões Bluetooth e as recepções WiMAX (e vice versa) como é mostrado nos sulcos de tempo Bluetooth 285, 294, o transceptor

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Bluetooth 115 (Figura 1) será desligado utilizando um sinal de desligamento Bluetooth 190 quando dados no enlace descendente WiMAX são esperados.

A Figura 3 mostra um indicador de coexistência 300 que pode ser utilizado para determinar quando desligar um transceptor Bluetooth 115 (Figura 1) na ausência de um sinal indicador MAP 255 (Figura 2). O indicador de coexistência 300 utiliza o sinal RXE 252 (Figura 2) do transceptor OFDMA 117 (Figura 1) para produzir um sinal BT_SHDN 390 que pode ser utilizado como o sinal de desligamento Bluetooth 190 (Figura 1). O indicador pode opcionalmente utilizar o sinal TXE 257 em conjunto com o sinal RXE 252 para produzir um sinal BT_SHDN 390.

O indicador de coexistência 300 inclui uma unidade observadora 320, uma unidade estimadora 350, e uma unidade lógica de decisão (DLU) 370. A unidade observadora 320 monitora o sinal RXE 252 de um transceptor OFDMA coexistente 117 e analisa sua periodicidade (freqüência e fase) e duração do pulso à procura de símbolos MAP embutidos que representam o recebimento das mensagens MAP. Como as mensagens MAP são periódicas e não variam rapidamente na duração, a unidade estimadora 350 pode tomar a informação de símbolo MAP histórica da unidade observadora 320 e gerar um sinal MAP' que representa a localização no tempo esperada dos símbolos MAP futuros. A unidade lógica de decisão 370 gera o sinal BT_SHDN 390 com base no sinal MAP' e um sinal BT_PRI 394 opcional que indica quando um pacote Bluetooth de prioridade será transmitido.

A unidade observadora 320 pode incluir um ou mais componentes utilizados para extrair símbolos MAP de um sinal

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RXE 252. Uma unidade micro-controladora 321, um bloco de Transformada Rápida de Fourier 322, um laço travado em retardo 325, e/ou um bloco de co-variância 327 pode ser utilizado para encontrar a freqüência, a fase, e a duração de um símbolo MAP.

A Figura 4 mostra um fluxograma 400 para a operação da unidade observadora 320 do indicador de coexistência 300 mostrado na Figura 3. Na etapa 401, a unidade observadora 320 começa a observar o sinal RXE 252 (mostrado na Figura 2 e na Figura 3). Quando a etapa 410 determina que o sinal RXE 252 está ativo, a etapa 420 efetua a detecção do símbolo MAP. Embora um sinal RXE alto para uma mensagem MAP não é distinguido de um sinal RXE alto para o recebimento de dados no enlace descendente, pelo tempo a unidade observadora 320 pode detectar um sinal RXE alto periódico de duração razoavelmente consistente e hipotetizar um símbolo MAP. Mesmo quando houver um ou mais quadros de dormir, caracterizados pela ausência de qualquer atividade de transmissão ou de recepção para um número predeterminado de quadros OFDMA, várias técnicas podem ser utilizadas para detectar um símbolo MAP dentro de um sinal RXE.

Após um ou mais símbolos MAP possíveis serem detectados na etapa 420, a etapa 430 ativa um mecanismo de travamento para verificar se o símbolo MAP esperado seguinte (com base nos símbolos MAP possíveis anteriores) já chegou ao sinal RXE conforme esperado. Se o sinal RXE estiver ativo no tempo previsto pelo mecanismo de travamento, a etapa 440 trava nos símbolos MAP no sinal RXE. O fluxograma termina com a etapa 499.

A etapa 420 de detecção do símbolo MAP pode ser

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17/34 implementada em uma unidade observadora 320 de um número de maneiras. Um método simples mas intensivo de processador tira amostras do sinal RXE 252 por um período de tempo predeterminado, anota as transições de baixo-para-alto e de alto-para-baixo, e procura por um padrão comum nas transições para hipotetizar como símbolos MAP. Outro método utiliza uma Transformada Rápida de Fourier para encontrar o símbolo periódico mais comum para hipotetizar como símbolo MAP. Um terceiro método utiliza um laço travado por retardo para encontrar a freqüência e fase de um símbolo comum, que é então hipotetizado como o símbolo MAP. E um quarto método utiliza a análise de co-variância para casar um padrão de símbolo MAP esperado com o sinal RXE.

A Figura 5 mostra um diagrama de fluxo 500 para detectar símbolos MAP utilizando a análise de transição de um sinal RXE 252 (Figura 2). O diagrama de fluxo 500 pode ser implementado como parte da etapa de detecção do símbolo MAP 420 (Figura 4) por uma unidade micro-controladora (MCU) 321 (Figura 3) com métodos acionados por interrupção e cronômetros programáveis. Após a etapa inicial 501, a etapa 610 espera para o sinal TXE estar baixo. Após o TXE estar baixo, a primeira transição do sinal RXE de alto-para-baixo é amostrada na etapa 520. A etapa 530 armazena a hora da transição alta-para-baixa na memória. Até o período de observação ser atingido conforme determinado pela etapa 540, a memória continua a acumular tempos quando o sinal RXE transiciona de alto-para-baixo. Na conclusão do período de observação, a etapa 550 determina a freqüência e a fase dos símbolos MAP do modo estatístico do período de tempo entre as transições alta-para-baixa do sinal RXE armazenado na

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18/34 memória. O método encerra na etapa 599.

Como se espera que as mensagens MAP produzam o pulso mais periódico dentro de um sinal RXE (mesmo quando há um ou mais quadros de dormir dentro do período de observação), encontrar o período de transição alta-para-baixa mais comum deve produzir o símbolo MAP hipotético e não selecionar os símbolos no enlace descendente ativos menos periódicos. Adicionalmente, ao modificar o diagrama de fluxo para observar tanto as transições baixa-para-alta como as transições alta-para-baixa, a duração do símbolo MAP pode ser encontrada ao medir o comprimento de tempo em que o pulso MAP hipotético está alto antes das transições hipotetizadas como sendo parte dos símbolos MAP.

A Figura 6 mostra um diagrama de fluxo 600 de outro método para encontrar um símbolo MAP dentro de um sinal RXE 252 (mostrado na Figura 2 e na Figura 3) que utiliza técnicas de Transformada Rápida de Fourier (FFT). O diagrama de fluxo 600 pode ser implementado como parte da etapa de detecção do símbolo MAP 420 (Figura 4). Uma unidade observadora 320 (Figura 3) pode utilizar um bloco FFT 322 para encontrar a freqüência e a fase do símbolo MAP e também detectar intervalos de dormir.

Após a etapa inicial 601, a etapa 610 amostra um sinal RXE 252. Nesta versão, o sinal RXE 252 é amostrado a duas vezes a freqüência de Nyquist fs, que é o inverso da metade da duração de símbolo OFDMA mais curta. A etapa 620 toma a Transformada Rápida de Fourier de um número predeterminado 'x' de amostras do sinal RXE. A etapa 630 estima que o termo não-DC de amplitude mais alta do FFT indica a freqüência e a fase do símbolo MAP. Dado que um quadro WiMAX de 5

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19/34 milissegundos é atualmente corriqueiro, um símbolo MAP normalmente deve ocorrer a cada 5 milissegundos.

Durante um quadro de dormir, nenhuma mensagem MAP, no enlace descendente (DL), ou no enlace ascendente (UL) é transmitida. Assim, quadros de dormir podem alterar a saída do bloco FFT 322 comparado com a saída teórica na ausência de quadros de dormir. Para compensar pela possível existência de quadros de dormir dentro do sinal RXE amostrado, a etapa 640 compara o fMAP retornado do bloco FFT 322 com durações de quadro e de dormir conhecidos e testes através de um subconjunto de períodos MAP, Tmap, para aprimorar a análise periódica efetuada pelo bloco 322. As etapas no diagrama de fluxo 600 podem ser repetidas conforme necessário para confirmar a freqüência e a fase do símbolo MAP hipotético dentro de um sinal RXE.

A Figura 7 mostra uma amostra dos diagramas de freqüência e de fase 710, 750 da análise efetuada pelo bloco FFT 322 mostrado na Figura 3 operando de acordo com o diagrama de fluxo 600 mostrado na Figura 6. O eixo-x 720 mostra a freqüência e o eixo-y 730, 740 mostram a amplitude e fase (respectivamente) de uma análise de freqüência de um sinal RXE 252. Como é mostrado, a freqüência e fase do símbolo MAP hipotético é determinada ao selecionar o símbolo periódico mais freqüente 760. O bloco FFT 322 encontra a freqüência do símbolo MAP e o bloco FFT 322 pode ser utilizado para distinguir entre diferentes durações do

quadro WiMAX e intervalos	de dormir.
Como	uma	alternativa	ou	acréscimo	ao bloco FFT	322 da
Figura	3	(ou	o MCU 321),	um	bloco de	co-variância	(CoVAR)

327 pode discernir a presença de um símbolo MAP hipotético

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20/34 dentro de um sinal RXE 252. O bloco CoVAR 327 funciona ao observar um sinal RXE de entrada por um período de tempo e calcular uma correlação entre o sinal RXE de entrada e um sinal predeterminado escolhido para melhor representar o sinal MAP esperado. O processamento pelo bloco CoVAR 327 pode ser conduzido em um grupo de amostras do sinal RXE. A correlação entre o sinal RXE 252 e um padrão P MAP esperado pode ser calculado para cada deslocamento k de acordo com a fórmula seguinte;

em que k muda de 1 a um número máximo predeterminado de deslocamentos. Para os exemplos a serem mostrados, o número máximo predeterminado de deslocamentos é selecionado como sendo 120. Assim, a correlação cruzada entre RXE e P é calculada para cada deslocamento do padrão P MAP esperado.

Alternativamente, um método recursivo (tempo real) pode ser utilizado para calcular pk com base em um valor calculado anteriormente de pk-1. A saída do bloco CoVAR 32 7 pode ser utilizada para determinar a periodicidade, indicando a freqüência e fase de um símbolo MAP no sinal RXE observado. O derivativo, ou a inclinação, da função de correlação pode ser utilizado para iniciar o travamento sobre um sinal MAP quando o sinal do derivativo mudar. Os coeficientes de correlação calculados com um extremo global também podem ser utilizados em conjunto com um laço de travamento retardado (DLL) para travar sobre a correlação máxima.

A Figura 8 mostra um exemplo gráfico simples 800 de um sinal RXE observado 852 e um padrão P MAP esperado 890. Neste

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21/34 exemplo, o sinal RXE 852 é de 25 milissegundos de comprimento e contém um símbolo MAP de duração de 504 microssegundos no início de cada quadro de 5 milissegundos mais pulsos no enlace descendente ativos em vários outros tempos. O padrão P de símbolo MAP dado 890 é uma seqüência de 25 milissegundos de símbolos MAP tendo a duração de 504 microssegundos e repetindo a cada 5 milissegundos. Utilizando a equação (1) produz um gráfico de correlação cruzada similar àquele mostrado na Figura 9.

A Figura 9 mostra um gráfico de correlação cruzada 900 em que o eixo-x 910 representa o número de deslocamentos de 0 até um máximo predeterminado de 120 (tomando 120 como um exemplo) e em que o eixo-y 92 0 representa a magnitude da correlação cruzada. Os resultados 950 da correlação cruzada dos 25 milissegundos observados do sinal RXE de entrada 852 com o padrão P do símbolo MAP esperado 890 atinge o pico no ponto 960, que está no deslocamento 64, e indica que os símbolos MAP indicados no sinal RXE 852 ficam atrás do tempo do padrão P do símbolo MAP esperado por 64 deslocamentos (ou lidera o padrão P de MAP esperado por 56 deslocamentos). Mesmo se tivesse havido quadros de dormir dentro do sinal RXE observado, ainda haveria um pico em que a correlação cruzada do padrão P do símbolo MAP esperado mais bem casa com o sinal RXE observado.

A Figura 10 mostra um gráfico derivativo de correlação cruzada 1000 em que o eixo-x 1010 representa o número de deslocamentos de 0 a um máximo predeterminado de 120 (tomando 120 como um exemplo) e o eixo-y 1020 representa a magnitude do derivativo dos resultados de correlação cruzada mostrado na Figura 9. Como é mostrado, o sinal S do resultados

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22/34 derivativos 1050 muda para negativo no ponto 1060, que acontece ser em 64 deslocamentos. Dependendo da freqüência e duração dos quadros de dormir, o sinal S do derivativo poderá mudar em um ponto que é diferente (ou o mesmo) que o pico do gráfico de correlação cruzada 900.

A duração de um símbolo MAP dentro do sinal RXE não é necessariamente constante embora implementações atuais geralmente resultam em durações do símbolo MAP de cerca de 504 microssegundos e às vezes dezenas de microssegundos mais. A duração, também, pode ser estimada para um sinal RXE observado utilizando a análise de co-variância. O valor no pico 960 (Figura 9) dos resultados da correlação cruzada 950 pode ser utilizado para estimar a duração dos símbolos MAP hipotéticos como uma porcentagem da duração dos pulsos altos no padrão P MAP esperado 890 (Figura 8).

A Figura 11 mostra um gráfico 1100 de máximo de correlação cruzada verso o padrão P MAP esperado como uma porcentagem do sub-quadro no enlace descendente. O eixo-x 1110 representa a porcentagem de um sub-quadro no enlace descendente enquanto o eixo-y 1120 mostra os valores de pico do gráfico de correlação cruzada. Tomando o exemplo dado por todas as Figuras 8 a 10 em que símbolos MAP ocorrem a intervalos de 5 milissegundos tanto no sinal RXE como no padrão P MAP esperado, o valor pico no ponto 960 (Figura 9) e de aproximadamente 0,9. Isto indica um valor de correlação cruzada de pico muito alto e assim a duração de um símbolo MAP no sinal RXE pode ser estimado como sendo 100% da duração de um símbolo MAP dentro do padrão P MAP esperado. Por exemplo, se o valor de pico de um gráfico de correlação cruzada fosse de 0,63, então a duração de um símbolo MAP no

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23/34 sinal RXE é estimado como sendo apenas 50% da duração de um símbolo MAP dentro do padrão P MAP esperado. Embora este gráfico 1100 pressuponha nenhum intervalo de dormir dentro do sinal RXE observado ou o padrão P MAP esperado, diferentes gráficos de co-variância podem ser construídos para padrões diferentes de intervalos de dormir ao selecionar padrões MAP esperados que incorporam vários intervalos de dormir. O gráfico de co-variância com o valor de correlação cruzada de pico mais alto indicará o padrão MAP esperado mais próximo.

A Figura 12 mostra um diagrama de fluxo 1200 deste método de co-variância para encontrar um símbolo MAP dentro de um sinal RXE 252 (mostrado na Figura 2 e na Figura 3). O diagrama de fluxo 1200 pode ser implementado como parte de uma etapa de detecção do símbolo MAP 420 (Figura 4). Uma unidade observadora 320 (Figura 3) pode utilizar um bloco CoVAR 327 para encontrar freqüência e fase e/ou a duração, do símbolo MAP.

O método tem início quando a etapa inicial 1201 seleciona um padrão P MAP esperado. Este padrão P MAP esperado pode ser selecionado de um ou mais padrões P esperados armazenados dentro da estação móvel 110 (Figura 1) com base em um ou mais fatores tais como: freqüência histórica de sucesso pela estação móvel 110 em detectar símbolos MAP utilizando um padrão MAP esperado particular, uma ordem prefixada para utilizar padrões MAP esperados, conhecimento do tipo de enlace OFDMA atualmente ativo (por exemplo, VoIP, Internet, etc.), e/ou qualquer estabelecimento de conexão conhecido ou informação de intervalo de dormir. A etapa 1210 desloca o padrão P MAP dado um número prefixado de vezes (por exemplo, 120 vezes)

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24/34 e calcula uma correlação cruzada entre uma parcela dada do sinal RXE e P. A etapa 1220 determina o sinal S derivativo da correlação cruzada. Quando o sinal S derivativo muda de um valor positivo para um valor negativo (ou zero) conforme determinado pela etapa 1230, o valor pico da função de correlação cruzada pode ser utilizado para estimar a duração do símbolo MAP hipotético e recuo de amostra na etapa 1240. Então o diagrama de fluxo 1200 encerra na etapa 1299. Se a periodicidade não puder ser detectada após um número predefinido de deslocamentos de padrão P MAP esperados, o algoritmo sai anormalmente e poderá reiniciar na etapa 1201 e selecionar outro padrão P MAP esperado.

Assim, uma técnica de co-variância fornece ainda outro método alternativo para absorver um símbolo MAP em um sinal RXE. Uma vez seja o símbolo MAP periódico localizado no tempo, o mecanismo de travamento pode ser ativado na etapa 430. Naturalmente, se quadros de dormir são incluídos no sinal RXE observado 852 (Figura 8) tal que nenhuma mensagem MAP é incluída em um quadro de dormir, então a magnitude pico dos resultados da correlação cruzada não serão tão altos - a menos que um padrão MAP esperado tenha o mesmo padrão de dormir. Mesmo sem um perfeito casamento no padrão MAP esperado, os resultados gerais ainda ocorrerão, e o número de deslocamento em que o derivativo de correlação cruzada fica negativo na amplitude indicará quando o mecanismo de travamento deve ser ativado.

Ainda outro método de observar um símbolo MAP dentro de um sinal RXE utiliza um laço de travamento retardado (DLL) 325 (Figura 3). O DLL travará no tempo da mensagem MAP, mesmo quando observações não começam com a mensagem MAP no sinal

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RXE .

A Figura 13 mostra um diagrama 1300 de um processo DLL travando gradativamente sobre símbolos MAP. O eixo-x 1310 mostra milissegundos e o eixo-y 1320 mostra amplitude. Como o sinal RXE e o filtro casado no (às vezes considerado como anterior) DLL ambos contêm pulsos retangulares simples, a convolução cria picos triangulares 1341, 1342 que são separados por intervalos zero 1343m 1344, Os zeros da inclinação do gráfico de convolução ocorrer quer no pico de um triângulo ou durante os intervalos zero entre triângulos. Três amostras tomadas ao redor de um período MAP preliminar TMAP (x1 sendo cedo, x2 sendo na hora, e x3 sendo tardio) podem ser utilizadas iterativamente para ajustar o período MAP TMAP para encontrar a freqüência MAP.

Para cada conjunto de três amostras, as inclinações entre as amostras são analisadas para determinar se estende ou diminui o período MAP para as três amostras seguintes a serem tiradas ao redor do novo período MAP. Por exemplo, no primeiro ponto de amostragem 1331 mostrado, três amostras são tiradas. Como o gráfico está subindo ao redor do ponto de amostragem 1331, o período MAP é aumentado, e o ponto de amostragem seguinte 1332 é o período MAP aumentado distanciado do ponto de amostragem anterior 1331. Ao redor do ponto de amostragem 1332, as inclinações são todas zero porque o ponto de amostragem 1332 está em um intervalo zero entre triângulos. Então o período MAP é mudado novamente porque o DLL não encontrou um máximo da convolução. O ponto de amostragem seguinte 1333 resulta em inclinações negativas entre o conjunto de três amostras, indicando que o período MAP deve ser encurtado. O período MAP é sucessivamente

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26/34 encurtado, resultando nos pontos de amostragem 1334, 1335, 1336 que chegam cada vez mais próximos dos picos do gráfico de convolução. Quando o ponto de amostragem 1337 é atingido, as amostras em cada lado do ponto 1337 têm uma inclinação positiva seguida de uma inclinação negativa, indicando pelo menos um extremo local.

Observe que este diagrama 1300 reflete um sinal RXE 252 (Figura 2 e Figura 3) que contém tanto um símbolo MAP no pico 1431 como um símbolo de dado no enlace descendente no pico 1342. Como o símbolo MAP corresponde exatamente ao filtro casado, a amplitude do pico do símbolo MAP 1341 é de 1. Entrementes, o símbolo de dado no enlace descendente não corresponde exatamente ao filtro casado, e assim a amplitude do pico 1342 é inferior a 1. Embora o exemplo aqui seja razoavelmente simples, observe que o símbolo de dado no enlace descendente não é tão consistente quanto o símbolo MAP quer no tempo ou na magnitude; assim, qualquer trava temporária em um pico de dado no enlace descendente 1342 eventualmente será superado por iterações futuras no DLL.

Como foi dito anteriormente, um valor de amostra de 1 (ou próximo de 1), com valores iguais que são inferiores a 1 imediatamente antes e após a amostra na hora x2, indica que a parcela do sinal RXE casa exatamente com o símbolo MAP esperado representado pelo filtro casado e fornece uma indicação de que o símbolo MAP no sinal RXE foi localizado. O período MAP é mantido estável agora e a última amostra mostrada, no ponto 1338 (tirada com um período MAP igual ao período MAP anterior utilizado para encontrar o ponto 1337), também tem o valor de 1 que indica que o DLL travou sobre um TMAP que reflete com precisão o tempo do símbolo MAP dentro

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27/34 do sinal RXE.

A Figura 14 fornece um diagrama de fluxo 1400 para operação de um bloco DLL 325 dentro de uma unidade observadora 320 de um indicador de coexistência 300 como é mostrado na Figura 3. Este diagrama de fluxo 1400 pode estar situado dentro da etapa 420 da Figura 4 como sendo outro método adicional ou alternado para detectar um símbolo MAP.

Após a etapa inicial 1401, a etapa 1410 obtém uma periodicidade do símbolo MAP esperado inicial TMAP, que é o inverso da freqüência de um símbolo MAP esperado. Esta periodicidade de símbolo MAP esperada TMAP pode ser selecionada de um a ou mais valores de periodicidade de símbolo MAP esperados dentro da estação móvel 110 (Figura 1) com base em um ou mais fatores como: freqüência histórica do sucesso pela estação móvel 110 em detectar símbolos MAP utilizando uma periodicidade de símbolo MAP esperada particular, uma ordem prefixada para utilizar valores de periodicidade de símbolo MAP esperados, conhecimento do tipo de enlace OFDMA atualmente ativo (por exemplo, VoIP, Internet, etc.), e/ou análise FFT. Por exemplo, como a maioria dos quadros WiMAX são de 4 milissegundos de comprimento, selecionar um TMAP inicial de 5 milissegundos é razoável. Na etapa 1420, o símbolo MAP esperado é alimentado dentro de um filtro casado de média (MF) de um DLL (às vezes o MF é considerado como anterior ao DLL em vez de ser parte do DLL), e o DLL convolverá o símbolo MAP esperado e o sinal RXE observado para produzir picos de triângulos.

A etapa 1430 amostra três pontos a intervalos TMAP (x1 sendo cedo, X2 sendo na hora, e X3 sendo tardio) da saída do filtro de média DLL. Supondo que a saída do filtro de média

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28/34 fornece extremo quando elementos do sinal RXE têm a mesma duração e periodicidade que o símbolo MAP esperado, amostrar em três pontos próximos e comparar as inclinações entre esses três pontos ajustará o período MAP para travar sobre o símbolo MAP. A etapa 1440 calcula as inclinações entre cada um dos três pontos. A inclinação m1=Xn-1-xn-2; a inclinação m2=xn-xn-1; e a inclinação m3=xn-xn-2. Se todas as três inclinações m1, m2, e m3 são zero conforme determinado pela etapa 1450, então se pressupõe que as amostras estejam a um mínimo entre triângulos (ver a Figura 13 intervalos zero 1343, 1344) e assim o TMAP será ajustado por um valor MAP_LENGTH maior na etapa 1460. Nesta versão, MAP_Length representa a duração do símbolo MAP hipotético.

As etapas opcionais 1452, 1455, 1457 examinam o sinal TXE 257 (Figura 2 e Figura 3) e determinam se TMAP deve ser aumentado por MAP_Length ou diminuído por MAP_Length. Se o sinal TXE estiver ativo conforme determinado pela etapa 1452 (ramo NO), então um símbolo MAP será esperado logo. (Isso é porque o quadro WiMAX tem uma mensagem MAP seguida pelos sub-quadros no enlace descendente e então sub-quadros no enlace ascendente. Assim, dados no enlace ascendente serão seguidos por uma mensagem MAP. Ver a Figura 2.) Como um símbolo MAP é esperado logo, a etapa 1457 faz com que a etapa 1460 diminua o intervalo MAP pelo valor MAP_Length. Se o sinal TXE não estiver ativo, a etapa 1455 faz com que a etapa 1460 aumente o intervalo MAP pelo MAP_Length.

Se uma das três inclinações da etapa 1440 for não-zero (conforme determinado pela etapa 1450), então a etapa 1470 determina se m3 não é igual a zero. Se m3 não for igual a zero, isso indica que há uma inclinação geral dentro das

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29/34 três amostras e o intervalo MAP é gradativamente aumentado ou diminuído, dependendo do sinal da inclinação geral m3 utilizando a etapa 1480. Falando genericamente, a mudança no intervalo MAP produzida pela etapa 1480 é pequena (por exemplo, μ2 representa um intervalo de amostragem) quando a mudança no intervalo MAP produzida pela etapa 1460 for maior (por exemplo, MAP_Length representa mais de um intervalo de amostragem).

Se a inclinação geral m3 for zero conforme determinado pela etapa 1470 (ramo NO), então as três amostras estão em cima de um extremo local e a etapa 1490 mantém o mesmo intervalo MAP para a iteração seguinte através do diagrama de fluxo 1400. Se o extremo encontrado não for o máximo global, então ele resulta de um símbolo de dados OFDMA no enlace descendente. Como os símbolos de dados OFDMA no enlace descendente não são tão periódicos quanto os símbolos MAP, o Tmap consistente eventualmente deixará de produzir um indicador de um máximo local (isto é, ou a etapa 1450 resultará em uma decisão YES ou a etapa 1470 resultará em uma decisão YES) e o DLL procederá para encontrar outro máximo local.

Assim são descritos quatro métodos de determinar freqüência, fase, e/ou duração de um símbolo MAP hipotético dentro de um sinal RXE. Alguns desses métodos fazem uso de padrões de símbolo MAP esperados (por exemplo, técnicas de co-variância e técnicas de laço travado por retardo) enquanto outros não o fazem (observação de transição de sinal RXE e análise FFT). Alguns métodos encontram a freqüência e fase de um símbolo MAP hipotético (por exemplo, análise FFT e análise de laço travado por retardo), enquanto outros métodos

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30/34 podem estimar a duração de um símbolo MAP bem como a freqüência e fase (por exemplo, análise de co-variância e análise de transição) . Como cada um dos métodos pode ser variado diferentemente dependendo das restrições da tecnologia de comunicação OFDMA sendo utilizada e como cada um dos métodos tem diferentes requisitos de processador e de consumo de energia, partes desses métodos (e/ou suas variantes) podem ser utilizados alternativa ou cumulativamente.

Retornando à Figura 3, a saída da duração do símbolo MAP e/ou a saída da periodicidade do símbolo MAP da unidade observadora 320 são utilizadas como entradas para a unidade estimadora 350 para gerar um sinal MAP (estimar o tempo e a duração dos símbolos MAP futuros).

O DLU 370 utiliza o sinal MAP', mais o sinal RXE efetivo do transceptor OFDMA 117, o desligamento de controle do transmissor Bluetooth dentro do transceptor Bluetooth 115 (ou qualquer outro transmissor, como o transmissor WiFi, que tenha questões de contenção potenciais).

A Figura 15 mostra um diagrama de fluxo 1500 que pode ser implementado no DLU 370 do indicador de coexistência 300 da Figura 3. O DLU 370 opera para proteger o receptor OFDMA 117 (Figura 1) e desliga o transmissor Bluetooth 115 colocalizado sempre que mensagens MAP são esperadas conforme indicado pelo sinal MAP' da unidade estimadora 350. Outrossim, quando um símbolo no enlace descendente OFDMA ativo for esperado, o DLU 370 prioriza o receptor OFDMA sobre o transmissor Bluetooth a menos que o transmissor Bluetooth tenha um sinal de alta prioridade. No entanto, se o sinal de prioridade Bluetooth tenha sido alto por uma quantidade

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31/34 predeterminada de tempo, o receptor OFDMA é temporariamente priorizado de modo que pelo menos algum dado OFDMA de entrada possa ser recebido. Esta lógica de priorização permite ao transceptor OFDMA 117 coexistir com um transceptor Bluetooth 115 que opera na mesma estação móvel 110 em uma banda de freqüência igual ou similar enquanto mantém a sincronização. Esta lógica também atinge um equilíbrio particular entre as prioridades relativas de um quadro no enlace ascendente Bluetooth e um quadro de dados no enlace descendente OFDMA. Naturalmente, outros equilíbrios poderão ser desejados e alcançados utilizando os princípios básicos mostrados. Devese observar que se houvesse longos períodos de inatividade no enlace WiMAX concorrente com uma conexão SCO Bluetooth de alta prioridade, poderá ser desejável terminar qualquer transmissão Bluetooth atualmente em processo às custas de corromper a primeira nova mensagem MAP. Nesta situação, um pequeno sacrifício é feito na conexão WiMAX para manter o enlace de áudio Bluetooth de alta qualidade.

Após iniciar na etapa 1501, o DLU verifica se um sinal de prioridade Bluetooth BT_PRI está ativo na etapa 1510. Se o sinal BT_PRI estiver ativo conforme determinado pela etapa 1520, o DLU verifica se um contador no enlace descendente atingiu um limite na etapa 1630, incrementa o contador no enlace descendente na etapa 1540 se o limite não tiver sido alcançado, e acopla o sinal MAP' ao pino BT_SHDN na etapa 1550 de modo que a comunicação Bluetooth só é interrompida quando mensagens MAP são esperadas. Se uma transmissão Bluetooth é interrompido, os dados serão perdidos se ela estiver utilizando uma conexão SCO. (Se o transceptor Bluetooth estiver utilizando um mecanismo ARQ rápido, ele

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32/34 será retransmitido no próximo sulco de tempo disponível.)

Se o sinal BR_PRI permanece alto para o número limite de quadros, a etapa 1530 determinará que o limite do contador no enlace descendente foi atingido, etapa 1560 restabelecerá o contador no enlace descendente, e o sinal RXE é acoplado ao pino BT_SHDN na etapa 1570 mesmo se o sinal BT_PRI ainda estiver ativo. Assim, o DLU 370 preferirá sempre a recepção de mensagens MAP esperadas sobre a operação Bluetooth, preferirá a operação Bluetooth sobre a recepção de dados no enlace descendente WiMAX por um número limitado de quadros WiMAX quando o sinal BT_PRI estiver ativo, e preferirá a recepção de dados no enlace descendente WiMAX sobre a operação Bluetooth quando o sinal BT_PRI não estiver ativo ou quando o sinal BT_PRI tiver superado o número limitado de quadros WiMAX.

Observe que o sinal BT_PRI é configurável e o sinal BT_PRI para a coexistência Bluetooth/WiMAX pode diferir4 de sua definição para a coexistência Bluetooth/WLAN.

Se a etapa 1520 determina que o sinal de prioridade Bluetooth BT_PRI não está ativo, o DLU 370 acopla o sinal RXE ao pino BT_SHDN na etapa 1570 para proteger todo o tráfego no enlace descendente WiMAX bem como as mensagens MAP.

Assim, o método e aparelho para coexistência reduz a interferência interna entre um transmissor Bluetooth e um receptor OFDMA ambos operando a uma única banda de freqüência (ou próximo dela) em uma única estação móvel. A coexistência é promovida ao proteger mensagens MAP e equilibrar as prioridades relativas de receber símbolos de dados no enlace descendente OFDMA e transmitir sulcos de tempo Bluetooth. Um

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33/34 sinal que indica o recebimento de mensagem MAP esperada pode ser gerado diretamente por um transceptor OFDMA ou um sinal RXE pode ser analisado por um indicador de coexistência para determinar os tempos de recebimento de mensagem MAP esperada.

Embora esta revelação inclui o que são considerados atualmente como sendo as versões preferidas e melhores modos da invenção descritos de maneira à estabelece3r a posse da mesma pelos inventores e que permite que aqueles de habilidade ordinária na tecnologia façam e utilizem a invenção, será compreendido e apreciado que há muitos equivalentes às versões preferidas aqui reveladas e que modificações e variações poderão ser feitas sem desviar do escopo e espírito da invenção, que deverão ser limitados não pelas versões referidas mas sim pelas reivindicações apensas, incluindo quaisquer emendas feitas durante a pendência desta aplicação e todos os equivalentes a essas reivindicações conforme emitidas.

É ainda compreendido que a utilização de termos relacionais como primeiro e segundo, e assemelhados, se algum houver, são utilizados unicamente para distinguir uma entidade, item, ou ação um do outro sem necessariamente exigir ou implicar qualquer relacionamento efetivo ou ordem entre essas entidades, itens ou ações. Boa parte da funcionalidade inventiva e muitos dos princípios inventivos foram implementados com programas ou instruções de software ou dentro destes. É esperado que alguém de habilidade ordinária, apesar do possivelmente significativo esforço e muitas opções de projeto motivados, por exemplo, pelo tempo disponível, tecnologia atual, e considerações econômicas, quando orientado pelos conceitos e princípios aqui revelados

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34/34 será prontamente capaz de gerar tais instruções e programas de software com um mínimo de experimentação. Portanto, maior discussão desse software, se houver, será limitada no interesse da brevidade e da minimização de qualquer risco de obscurecer os princípios e conceitos de acordo com a presente invenção.

Como é compreendido por aqueles na tecnologia, a estação móvel 110 inclui um processador que executa código de programa de computador para implementar os métodos aqui descritos. Versões incluem código de programa de computador contendo instruções incorporados em mídia tangível, como disquetes, CD-ROMs, unidades de discos rígidos ou qualquer outro meio de armazenamento lido por computador, em que, quando o código de programa de computador for carregado e executado por um processador, o processador torna-se um aparelho para praticar a invenção. Versões incluem código de programa de computador, por exemplo, quer armazenado em meio de armazenamento, carregado e/ou executado por um computador, ou transmitido por algum meio de transmissão, como sobre fiação elétrica ou cabeamento, através de fibra óptica, ou através de radiação eletromagnética, em que, quando o código de programa de computador for carregado e executado por um computador, o computador torna-se um aparelho para praticar a invenção. Quando implementado em um microprocessador de finalidades gerais, os segmentos de código de programa de computador configuram o microprocessador para criar circuitos lógicos específicos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a coexistência de um receptor (117) de acesso múltiplo por divisão de freqüência ortogonal (OFDMA) com um transmissor com base em quadro síncrono (115) dentro de uma estação móvel (110), caracterizado por compreender:

receber um sinal (890) de protocolo de acesso de mídia estimado (MAP') que indica quando se espera que uma mensagem MAP (222, 242) seja recebida pelo receptor OFDMA (117);

enviar o sinal MAP' para o transmissor com base em quadro síncrono (115) para desligar o transmissor com base em quadro síncrono quando se esperar que uma mensagem MAP seja recebida.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do sinal MAP' ser um sinal indicador MAP a partir do receptor OFDMA (117). 3. Método, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato do receptor compreender:

receber um sinal (252) ativador do receptor OFDMA (RXE) que indica quando se espera que uma mensagem MAP seja recebida pelo receptor OFDMA (117) e também indicando quando se espera que dados no enlace descendente (135) sejam recebidos pelo receptor OFDMA (117);

detectar um símbolo MAP (260) dentro do sinal RXE; e produzir o sinal MAP'.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato da detecção compreender:

determinar uma freqüência do símbolo MAP;

observar uma fase do símbolo MAP; e encontrar a duração do símbolo MAP.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,

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2/5 caracterizado pelo fato da determinação de uma freqüência do símbolo MAP compreender:

aguardar (510) que um sinal de ativação do transmissor (TXE) seja baixo;

amostrar (520) transições do sinal RXE indo de altopara-baixo por um período de tempo de observação predeterminado;

encontrar comprimentos de tempo entre transições;

determinar (550) um período do símbolo MAP (TMAP) para ser um modo estatístico dos comprimentos de tempo entre transições.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da determinação de uma freqüência do símbolo MAP e da observação de uma fase do símbolo MAP compreender:

tirar (620) uma Transformada Rápida de Fourier das amostras do sinal RXE; e fixar a freqüência do símbolo MAP e da fase do símbolo MAP como sendo a um termo não-DC máximo da Transformada Rápida de Fourier.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da determinação de uma fase do símbolo MAP compreender:

calcular (1210) uma correlação cruzada entre o sinal RXE e um padrão MAP esperado; e fixar a fase do símbolo MAP para ser quando um derivativo da correlação cruzada mudar de um valor positivo para um valor não-positivo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do encontro de uma duração de um

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3/5 símbolo MAP compreender:

mapear o valor mais alto da correlação cruzada a uma porcentagem de uma duração de um símbolo MAP no padrão MAP esperado.

9. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da determinação de uma freqüência do símbolo MAP e da observação de uma fase do símbolo MAP compreender:

convolver (1420) o sinal RXE com um símbolo MAP esperado para produzir um resultado de convolução;

analisar (1450, 1470) inclinações de pelo menos três amostras do resultado da convolução tomado ao redor de um intervalo MAP e ajustar o intervalo MAP com base nas inclinações; e repetir a etapa de analise até o intervalo MAP localizar

um máximo do resultado da convolução. a reivindicação 4, 10. Método, de acordo com caracterizado pelo fato do encontro de uma duração de um símbolo MAP compreender: medir a duração de um sinal RXE alto na freqüência do símbolo MAP e na fase do símbolo MAP. 11. Método, de acordo com a reivindicação 4,

caracterizado pelo fato da produção de um sinal MAP' compreender:

criar um sinal MAP' tendo a freqüência determinada do símbolo MAP, a fase observada do símbolo MAP, e a duração encontrada do símbolo MAP.

12. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato do envio do sinal MAP'compreender:

determinar que o transmissor com base em quadro síncrono

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4/5 (115) não está transmitindo um quadro de prioridade e enviar o sinal RXE para o transmissor com base em quadro síncrono (115) para desligar o transmissor com base no quadro síncrono quando se espera que uma mensagem MAP seja recebida e quando se espera que dados no enlace descendente sejam recebidos.

13. Indicador de coexistência (300), caracterizado por compreender:

uma unidade observadora (320) para observar um sinal (252) de ativação de receptor (RXE) de um transceptor (117) de acesso múltiplo por divisão de freqüência ortogonal (OFDMA) que opera a uma banda de freqüência e determinar a freqüência, duração, e fase de um símbolo (260) de protocolo de acesso de mídia (MAP) dentro do sinal RXE;

uma unidade estimadora (350) para produzir um sinal (890) de protocolo de acesso de mídia estimado (MAP') da freqüência, duração, e fase do símbolo MAP; o sinal MAP' estimado indicando quando se espera receber uma mensagem MAP (222, 242); e uma unidade lógica de decisão (370) para produzir um sinal de desligamento (390) para desligar um transmissor de um transceptor co-localizado com base em quadro síncrono (115) que opera próximo da banda de freqüência quando o sinal MAP' estiver ativo.

14. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da unidade observadora (320) compreender:

um bloco de Transformada Rápida de Fourier (322) para determinar a freqüência do símbolo MAP e a fase do símbolo MAP.

15. Indicador de coexistência, de acordo com a

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5/5 reivindicação 13, caracterizado pelo fato da unidade observadora (320) compreender:

um laço de retardo fechado (325) para determinar a freqüência do símbolo MAP e a fase do símbolo MAP.

16. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da unidade observadora (320) compreender:

um bloco de co-variância (327) para determinar a fase do símbolo MAP.

17. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da freqüência ser um valor predeterminado.

18. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da duração ser um valor predeterminado.

19. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato da unidade lógica de decisão (370) compreender:

uma entrada de sinal de prioridade para receber um sinal de prioridade ativo (394) quando o transmissor estiver transmitindo um quadro de prioridade.

20. Indicador de coexistência, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do sinal de desligar fechado estar ativo quando o sinal RXE estiver ativo.