CN100490545C - 一种单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
一种单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法。该方法基于一包括单收发装置和主机的无线通信设备,所述单收发装置至少包括天线、一个射频单元和基带处理单元,该方法为:通过主机的人机界面对该无线通信设备进行设置,其中对该设备进行设置是指,将无线通信设备设置为多种无线网络同时工作或者仅有一种无线网络工作的无线通信设备;根据设置,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收和发送。本发明使多种无线网络的收发装置至少共用一射频单元,具有可节省硬件资源、简化硬件结构、缩短硬件的调试时间等效果。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信网络,特别涉及多种无线通信网络的共存,具体地讲,涉及一种单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法。
背景技术
随着无线通信技术的发展,无线网络领域形成了多种协议规范,如IEEE802.11和“蓝牙”(BT:Bluetooth)等协议共同存在、互为补充的局面。在使用无统一规范的无线网络满足多种信息传输需求的情况下,希望各种无线网络之间能互不干扰地互联互通,从而实现在任何时间、任何地点、同任何人进行信息传输。例如,如果人们希望戴着普通“蓝牙”耳机通过无线局域网(WLAN:Wireless Local Area Networks)实现VoIP/VoWLAN,那么,至少需要两个无线网络,WLAN和“蓝牙”,无干扰地同时工作。为了实现上述功能,通常需要一种设备同时具备WLAN和“蓝牙”功能,一端连接WLAN的接入点(AP:Access Point),另一端连接“蓝牙”耳机,并且能够协调WLAN和“蓝牙”网络无干扰地同时工作,从而实现WLAN和“蓝牙”网络之间互通信息,尤其是语音/音频。
以下以WLAN网络和“蓝牙”网络共存的情况来说明现有技术中存在的缺陷。“蓝牙”是一种短距离无线通信技术,其主要特点为鲁棒性好、低功耗和低成本。WLAN网络则是一种广泛用于计算机、计算机外围设备、存储器及网络设备之间无线连接的局域网技术,如IEEE802.11a,IEEE802.11b和IEEE802.11g等无线协议。
由于WLAN和“蓝牙”通常工作在2.4GHz工业、科学、医疗(ISM)频段,同时使用的频谱相互重叠,如果没有协调机制,WLAN和“蓝牙”网络将相互干扰,尤其是在同时具备WLAN和“蓝牙”功能的设备中,例如,具有WLAN和“蓝牙”功能的笔记本电脑/手持终端,WLAN和“蓝牙”各自的收发器距离较近,WLAN发射的信号将严重影响“蓝牙”接收,反之亦然。
为此,人们提出了解决“蓝牙”和WLAN在ISM频段共存的各种方案,主要包括协作机制和非协作机制两大类。如在“蓝牙”中采用的自适应跳频(AFH:Adaptive Frequency Hopping)和自适应数据包调度的方案属于非协作机制;无论硬件级、链路级还是驱动级的时分复用(TDM:Time DivisionMultiplex)方案都属于协作机制。通常情况下,在一个设备中,如果WLAN和“蓝牙”是两个独立的硬件/固件/软件模块,通常采用非协作机制共存;如果WLAN和“蓝牙”共用部分或全部硬件模块,或者通过硬件电路、链路控制、驱动程序或高层协议把WLAN和“蓝牙”模块连接起来、互通收发控制信息,则采用协作机制共存。
为了实现上述WLAN与“蓝牙”之间互通语音,并满足实时性要求,现有技术中,“蓝牙”采用两种工作模式:第一种,采用“蓝牙”规范即有的面向连接的同步/扩展的面向连接的同步(SCO/eSCO:SynchronousConnection-Oriented/Extended Synchronous Connection-Oriented)链路传输语音;第二种,采用语音压缩技术,通过异步非连接(ACL:Asynchronous Connection-Less)链路收发语音。其中,第一种模式需要给“蓝牙”模块分配特定周期的时间窗,虽然在语音功能方面可以同现有的“蓝牙”设备,尤其是通常的“蓝牙”耳机兼容,但是WLAN只能在SCO/eSCO链路的间隙中工作,实现时间窗切换和定时的难度较大。第二种模式虽然更容易实现时间窗的灵活分配和定时,但难于同一般的“蓝牙”耳机互通语音。
另外,即使在同一设备中,多种无线网络协议,如WLAN、“蓝牙”和IEEE802.15.4,由于物理层规范的差异很大,基本上均采用不同的专用集成电路(ASIC:Appl ication Specific Integrated Circuit)来实现。集成的无线网络协议越多,功能协调和控制越复杂,每增加一种无线网络功能往往都需要增加相应的集成电路模块并修改大量现有板卡的电路,因此也将导致设备的硬件复杂度和成本大大提高。
发明内容
鉴于现有技术中存在的各种无线协议无干扰共存时复杂度和成本高的问题,本发明提供一种单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法。
本发明提供一种无线通信方法,基于一包括单收发装置和主机的无线通信设备,所述单收发装置至少包括天线、一个射频单元和基带处理单元,该方法包括:
通过主机的人机界面对该无线通信设备进行设置,其中对该设备进行设置是指,将无线通信设备设置为多种无线网络同时工作或者设置为仅有一种无线网络工作的无线通信设备;
根据设置,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收和发送。
根据该方法,当所述无线通信设备设置为多种无线网络同时工作的无线通信设备时,所述基带处理单元通过功能调度和时隙协调器实现多种网络的功能切换和时隙分配。
根据该方法,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收,包括步骤:
步骤1,所述天线接收相应时隙的无线网络信号并将该信号传送至射频单元;
步骤2,射频单元对接收的信号进行处理后,经模数转换传送至基带处理单元;
步骤3,基带处理单元接收模数转换后的信号,在相应的时隙对该信号进行相应的基带处理并输出至主机。
根据该方法,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行发送,包括步骤:
基带处理单元接收主机的无线网络数据,在该无线网络对应的时隙进行相应的基带处理并进行数模转换后输出至射频单元;
射频单元对数模转换后的信号进行处理后,发送至天线,由天线辐射至空中。
根据该方法,采用时分复用方式对多种无线网络信号进行功能切换和时隙分配;所述时分复用方式为:固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的一种或几种。
根据该方法,所述固定长度的时隙分配方式是指:所述无线通信设备运行时间被分成固定长度的时隙,时隙的长度取决于实际应用;每次,每种无线网络均可占用一个或多个连续的时隙用于发射或接收,并且无线网络之间的切换发生在时隙的边沿。
根据该方法,所述可变长度的时隙分配方式是指:所述无线通信设备的运行时间被分成可变长度的时隙;每次,每种无线网络可占用一个或多个时隙用于发射或接收,并且无线网络之间切换的时间点并不总是在固定时隙的边沿,并且时隙的长度由需求来实时调整。
根据该方法,所述基于需求的时隙分配方式是指:每种无线网络通过竞争的方式获得使用时间。
根据该方法,所述基于优先级的时隙分配方式是指:每种无线网络通过竞争的方式获得使用时间,其中对无线网络的每一种或一组操作都赋予不同的优先级。
根据该方法,所述功能切换机制至少包括:无缝切换、确保数据包的发射在分配的时隙内完成、确保数据包的接收在分配的时隙内完成和时隙校准。
根据该方法,当所述无线通信设备从当前无线网络切换至另一种无线网络时,所述无缝切换是指:
所述单收发装置向上层发送信号来暂停当前无线网络的相关操作并保存相关信息;
该无线通信设备从当前无线网络切换至另一种无线网络;
该无线通信设备向所述当前无线网络发送数据包,以阻止所述当前无线网络的其它无线通信设备在另一种无线网络运行期间向所述单收发装置发送所述当前无线网络的数据。
根据该方法,当发射数据包及相关处理时间的总长度超过预先分配的时隙时,所述确保数据包的发射在分配的时隙内完成采用的方式为:丢掉该数据包、等下一个时隙,从时隙的开始端发射该数据包、提高数据包的传输速率、重新分配更多的时隙用于本次发射、加长当前的时隙以适应该数据包的长度方式中的一种或几种。
根据该方法,当接收数据包的时间及相关操作的时间超过预先分配的时隙时,所述确保接收任务在预留的时隙内完成采用的方式为:丢掉该数据包、分配更多的时隙用于本次接收、加长当前的时隙以适应该数据包的长度方式中的一种或几种。
根据该方法,所述时隙校准包括时隙边沿校准和同步校准。
根据该方法,当所述无线通信设备设置为无线局域网和蓝牙网络同时工作时,采用以下方式中的任意一种:
哄骗无线局域网以避免降低从“接入点”到移动终端之间的传输速率;
在蓝牙网络时隙让无线局域网处于无线局域网基本服务集的睡眠模式;
动态控制蓝牙网络的发射功率以避免干扰;
动态控制接收灵敏度以避免不期望的无线局域网接收从而留给蓝牙网络更多的工作机会;
通过检查包的ID号而过滤部分接收;
从无线局域网的干扰中提取蓝牙网络信号;
控制数据包的发射速率和长度以更好地适应所分配的时隙长度;
选择使所述无线通信设备获得更好性能的无线局域网接入点。
本发明还提供一种无线通信设备,至少包括主机和单收发装置,该主机包括控制单元、存储器、人机界面;其中,
单收发装置,根据该无线通信设备用户的设置或缺省设置,接收和发送至少两种无线网络信号;
存储器,与控制单元连接,用于储存供无线通信设备用户选择至少两种无线网络的选择菜单,以及无线网络上层协议、驱动程序和人机界面软件;
人机界面,供无线通信设备用户通过存储器中存储的选择菜单对单收发装置进行功能设置;
控制单元,用于进行控制,接收无线通信设备用户的设置,并将该设置信息传送至单收发装置;单收发装置,在所述控制单元的控制下,对至少两种无线网络信号进行功能切换和时隙分配;接收和发送与用户进行的设置相应的无线网络信号,并在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行处理并输出。
所述单收发装置包括模数和数模转换器、天线、一个射频单元、基带处理单元;其中,
天线,用于接收至少两种无线网络发送的信号并传送至射频单元;接收射频单元传送的信号并辐射至空中;
一个射频单元,接收天线发送的至少两种无线网络传送的信号并进行处理,然后经模数转换器传送至基带处理单元;通过数模转换器接收基带处理单元发送的信号,进行处理后传送至天线;
基带处理单元,通过接口与所述射频单元和主机连接,根据缺省设置或主机的人工设置,对至少两种无线网络进行功能切换和时隙分配,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
所述基带处理单元至少包括:功能调度和时隙协调器、基带信号处理器;其中,
功能调度和时隙协调器,根据缺省设置或主机的人工设置,对无线网络信号进行功能切换和时隙分配;
基带信号处理器,在功能调度和时隙协调器的控制下,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
还包括一数字存储器,与所述基带信号处理器连接,用于存储该基带信号处理器接收和处理的数据。
所述基带处理单元还包括数字滤波器,与所述模数转换器和基带信号处理器连接,用于对通过模数转换器从射频单元接收到的无线网络信号进行滤波并传送至基带信号处理器。
在无线局域网和蓝牙网络共存的情况下,所述滤波器包括:数字中频下变频器、与数字中频下变频器连接的有限冲击响应低通滤波器和与其连接的二阶低通无限冲击响应滤波器;其中,
数字中频下变频器,对模数转换后的信号从中频下变频到基带,由有限冲击响应低通滤波器对基带信号继续预滤波处理,然后再由所述二阶低通无限冲击响应滤波器进行滤波。
所述功能调度和时隙协调器采用时分复用的方式对无线网络信号进行功能切换和时隙分配。
本发明还提供一种单收发装置,包括模数和数模转换器,至少还包括:天线、一个射频单元、基带处理单元;其中,
天线,用于接收至少两种无线网络发送的信号并传送至射频单元;接收射频单元传送的信号并辐射至空中;
一个射频单元,接收天线发送的至少两种无线网络传送的信号并进行处理,然后经模数转换器传送至基带处理单元;通过数模转换器接收基带处理单元发送的信号,进行处理后传送至天线;
基带处理单元,通过接口与所述射频单元和主机连接,根据缺省设置或主机的人工设置,对至少两种无线网络进行功能切换和时隙分配,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
本发明的有益效果在于,通过本发明的方法,使实现多种无线网络共存的单收发装置节省硬件资源、简化硬件结构、缩短硬件的调试时间;简化多种无线网络共存时的接口;可以采用固件/软件实现时间资源调度,更加灵活地控制时隙分配、时隙校准和功能切换;可以采用固件/软件实现基带处理和链路控制,更易于系统调试和升级。
附图说明
图1为本发明单收发装置结构示意图;
图2为本发明一实施例的单收发装置结构示意图;
图3为本发明另一实施例的单收发装置结构示意图;
图4为图3所示的单收发装置中的用于蓝牙信号处理的滤波器结构示意图;
图5为本发明实施例中无线通信设备结构示意图;
图6A为本发明实施例中单收发装置工作时间示意图;
图6B为本发明实施例中采用固定长度的时隙分配方式示意图;
图6C为本发明实施例中采用可变长度的时隙分配方式示意图;
图7为本发明同时支持WLAN和“蓝牙”网络的无线通信设备的示意图;
图8为本发明实施例无线通信设备的应用场景示意图;
图9为本发明实施例无线通信设备的另一应用场景示意图。
具体实施方式
本发明提供一种单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法。
现有的无线通信设备若实现多种无线网络功能,要么需要安装基于不同无线网络协议的多种收发装置才能具有多种无线网络功能,要么安装整合了多种无线网络硬件模组的收发装置才能具有多种无线网络功能。
但是,本发明的无线通信设备只需要安装一个单收发装置就具备多种无线网络功能。所述单收发装置只需要一套硬件模组就可以实现多种无线网络功能,即每套硬件模组包括天线、射频单元,基带处理单元。在现有技术中,至少实现WLAN和“蓝牙”需要两套不同的射频单元,两套不同的基带处理单元,而本发明至少可以采用一个完全相同的射频单元(基带处理单元针对不同的无线网络而不同)就可以实现WLAN和“蓝牙”;另外,除了采用一个完全相同的射频单元之外,也可以采用一个完全相同的基带处理单元(主要指硬件完全相同,而固件/软件不同而已)就可实现WLAN和“蓝牙”。
同时,所述单收发装置还可被主机配置成单功能工作,与现有技术不同,因为所述单收发装置既可以配置成WLAN功能,也可以配置成“蓝牙”功能,而现有的收发装置,因为需要不同的硬件来实现,因此要么是WLAN,要么是“蓝牙”,是不能随意配置成不同无线网络功能的。
并且本发明中,在进行无线通信时,还提供了相应的无线通信方法的有益实施例,即时分复用、功能切换机制、提高性能的方式等,解决了当多种无线网络采用相同硬件实现之后的通信问题,也解决了多种无线网络在完全或部分重叠的频段同时工作时相互干扰的问题。
以下以实现WLAN和“蓝牙”两种无线网络为实施例来说明本发明的单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法。
实施例一
本发明提供一种单收发装置,如图1所示,为本发明一实施例的单收发装置,包括:模数转换器(ADC)103和数模转换器(DAC)104,至少还包括:天线101、一个射频单元102、基带处理单元105;其中,
天线101,用于接收WLAN或“蓝牙”在空中的电磁波信号并传送至射频单元102;接收射频单元102传送的信号并辐射至空中;
一个射频单元102,接收天线101发送的WLAN或“蓝牙”信号并进行放大、下变频和滤波等处理,然后经模数转换器ADC103把模拟信号转换成数字信号后传送至基带处理单元105;接收数模转换器104把基带处理单元105发送的数字信号转换成的模拟信号,进行滤波、上变频和放大等处理后传送至天线101;
基带处理单元105,分别通过第一、第二接口与所述射频单元102和主机连接,根据主机的设置/控制,实现WLAN和“蓝牙”两种无线网络的功能切换和时隙分配、或者根据主机的设置只对WLAN或“蓝牙”的无线信号进行处理;当设置为上述WLAN和“蓝牙”两种无线网络时,接收射频单元102发送的WLAN或“蓝牙”信号,在WLAN或“蓝牙”工作的时隙对相应的信号进行基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或WLAN/“蓝牙”数据,在相应的时隙对WLAN/“蓝牙”数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元102。
以下对上述单收发装置100的工作过程进行说明。
接收过程中,包括步骤,步骤1,所述天线101接收WLAN或“蓝牙”信号并传送至射频单元102;步骤2,射频单元102对接收的信号进行放大、下变频和滤波等处理后,经模数转换器103进行模数转换后传送至基带处理单元105;步骤3,基带处理单元105接收模数转换后的信号,进行相应的基带处理后输出至主机。
发送过程,包括步骤:
基带处理单元105接收来自主机的WLAN或“蓝牙”数据,进行相应的基带处理,经数模转换器104进行数模转换后,输出至射频单元102;射频单元102对接收的信号进行滤波、上变频和放大等处理后,发送至天线101,然后由天线101辐射至空中。上述单收发装置中,所述射频单元102与现有技术不同,仅仅采用一个射频单元;天线101可采用一个天线,但并不限于此种情况,该天线101还可采用相应于WLAN和“蓝牙”的两个天线。本实施例中,采用一个天线。本实施例中,所述基带处理单元105采用一套基带处理单元,其硬件完全相同,而固件/软件不同,如图1所示。但并不限于此,该基带处理单元105还可针对不同的无线网络而不同,在下面实施例中进行说明。
实施例二
如图2所示,为本发明另一单收发装置的结构示意图。其中,该单收发装置200中,包括:模数转换器(ADC)203和数模转换器(DAC)204,至少还包括:天线201、一个射频单元202、基带处理单元205;
其中,所述基带处理单元205至少包括:功能调度和时隙协调器205a、基带信号处理器205b。
其中,功能调度和时隙协调器205a,根据缺省设置或者主机的人工设置,执行WLAN和“蓝牙”两种无线网络的功能切换和时隙分配;
基带信号处理器205b,在功能调度和时隙协调器205a的控制下,接收射频单元202发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行基带处理并输出至主机;接收主机发送的无线网络数据、语音、音频等,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络的无线网络数据、语音、音频进行相应的基带处理并输出至射频单元202。
另外,本实施例中,该单收发装置200还包括一数据存储器205c,用于储存基带信号处理器205b接收和处理的数据。
本实施例中的其它构成部分的功能与实施例一中的一致,此处不再赘述。本实施例中,所述射频单元202与现有技术不同,仅仅采用一个射频单元;天线201可采用一个天线,但并不限于此种情况,该天线201还可采用相应于WLAN和“蓝牙”的两个天线,本实施例中,采用一个天线;所述基带处理单元205中的基带信号处理器205b采用一套基带处理单元,其硬件完全相同,而固件/软件不同,如图2所示。但并不限于此,该基带处理单元205中基带信号处理器205b还可针对不同的无线网络而不同,如图3所示。
如图3所示,基带处理处理单元305中所采用的基带信号处理器针对不同的无线网络而不同,分别采用WLAN基带信号处理器305c和蓝牙基带信号处理器305b。
本实施例中,所述基带信号处理器205、或者WLAN基带信号处理器305c和蓝牙基带信号处理器305b可采用数字信号处理器(DSP:Digital SignalProcessor)或其它可编程处理器;也可采用专用集成电路(ASIC:ApplicationSpecific Integrated Circuit)等其它方式实现。
上述实施例中,功能调度和时隙协调器205a、305a可以采用逻辑电路、固件或软件实现,本实施例中采用固件实现。
本实施例中,还可以包括一滤波器205d,用于WLAN或“蓝牙”信号处理,与ADC203和基带信号处理器205b连接,对接收到的无线网络信号进行滤波。
当通信设备的功能被设置为WLAN或“蓝牙”无线网络时,如图4所示,为上述用于蓝牙信号处理的滤波器205d的结构示意图。本实施例中,该滤波器205d用于处理WLAN和“蓝牙”的无线协议的接收信号,其输入采样率为40Msps。
所述滤波器包括:数字中频下变频器,有限冲击响应(FIR)低通滤波器和与其连接的一组二阶低通无限冲击响应(IIR)滤波器。数字中频下变频器首先对经过模数转换处理的数字信号从中频下变频到基带,再由有限冲击响应低通滤波器对基带信号进行预滤波处理,然后,由一组二阶低通无限冲击响应滤波器做进一步更精确的滤波。其中,
有限冲击响应(FIR)滤波器,实现数字信号从40Msps到20Msps的下采样。一组“二阶”低通无限冲击响应(IIR)滤波器。通过选择两部分滤波器的阶数,可以实现不同的边带抑制。这样,可以使系统选择不同的射频前端,或在基带设计中采用不同的后续处理。为了便于表示,图中仅描述了与WLAN使用相同基带处理单元的“蓝牙”的滤波器结构。图中,fk为数字中频,固定为整数6MHz或更小,gi(i=1,2,….M)为可编程的8比特整数。si(i=1,2,….M)为固定的缩放因子,可以通过移位操作来实现,其中M为正整数。在所述滤波器中,FIR滤波器的阶数N=3或4,IIR滤波器的阶数M=2,4或8。根据不同的射频前端和处理滤波器输出信号的数字信号处理设计,输出采样率可以为20、10、5、4或2Msps。既然我们在模/数转换之前可能使用低中频信号代替基带信号,fk可用于数字中频下变频。
对上述单收发装置200的工作过程进行说明。
接收过程中,包括步骤,步骤1,所述天线201接收WLAN或“蓝牙”信号并将该信号传送至射频单元202;步骤2,射频单元202对接收的信号进行放大、下变频和滤波处理后,经模数转换器203进行模数转换后,再在滤波器205d中进行滤波,并传送至基带处理单元205中的基带信号处理器205b;步骤3,基带信号处理器205b接收所述无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机。
发送过程,包括步骤:
基带信号处理器205b接收主机要发射的无线网络数据、语音或音频,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理,经数模转换器204进行数模转换后,输出至射频单元202;射频单元202对接收的信号进行滤波、上变频和放大处理后,发送至天线201,然后由天线201辐射至空中。
上述单收发装置中,所有硬件包括天线201、射频单元205和基带信号处理器205b都是在功能调度和时隙协调器205a的控制下分时工作。
在上述实施例中,单收发装置100、200可设置于主机(如台式计算机或笔记本电脑)的外部,通过接口与主机的控制单元,如中央处理器(CPU)或微处理器(MCU)或其它可编程处理器连接;或者该单收发装置100、200、300设置于主机(如移动电话、掌上电脑等手持终端)的内部,作为该主机的一部分,并与该主机的控制单元,如中央处理器(CPU)、微处理器(MCU)或其它可编程处理器连接。
实施例三
本发明还提供一种无线通信设备。如图5所示,该无线通信设备至少包括一单收发装置505和主机,该主机包括控制单元,如中央处理器(CPU)/微处理器(MCU)/其它可编程处理器503、单收发装置505、存储器504、人机界面501;其中,
单收发装置505通过无线通信设备用户预先的设置,接收和发送一种或多种无线网络信号;
存储器504,与中央处理器503连接,用于储存供无线通信设备用户选择至少两种无线网络的选择菜单,并且还储存有该无线通信设备需要的程序,其中主要存储无线网络上层协议,驱动程序,人机界面软件等。
人机界面501,供无线通信设备用户对单收发装置505进行功能设置,即预先设置是收发一种无线网络信号,还是收发多种无线网络信号。本实施例中该人机界面501采用键输入单元和显示器;其中,显示器,用于显示所述选择菜单;键输入单元,用于供无线通信设备用户根据显示器中显示的选择菜单对所述单收发装置505接收和发送的无线网络进行设置;
控制单元,如中央处理器(CPU)/微处理器(MCU)/其它可编程处理器503,用于对整个无线通信设备进行控制;接收无线通信设备用户的设置,并将该设置信息传送至单收发装置505;单收发装置505,在所述控制单元503的控制下,对至少两种无线网络信号进行网络间切换和时隙分配;接收和发送与用户进行的设置相应的无线网络信号,并在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行处理并输出。
其中,所述单收发装置505可采用上述实施例中的任意一单收发装置。该单收发装置的构成和作用同上,此处不再赘述。
所述无线通信设备用户可通过人机界面(硬件装置/图形软件,如图形视窗,触摸屏等)对该无线通信设备所使用的无线网络进行设置,并将该设置信息传送至单收发装置505。其中,
当设置的无线网络仅为单种无线网络,如WLAN或“蓝牙”等无线网络中的一种时,功能调度和时隙协调器510a将所有的时隙均分配给预先设置的无线网络,并且不需网络间切换,此时,该单收发装置505接收和发送无线信号的流程与现有技术类似,此处不再赘述。
当设置的无线网络为多种无线网络,如WLAN和“蓝牙”等网络同时存在时,基带处理单元510中的功能调度和时隙协调器510a采用时分复用的方式对无线网络信号进行网络间切换和时隙分配;并且为了使共用硬件,即至少天线、射频单元,频段部分/全部重叠的WLAN和“蓝牙”两种无线网络之间的干扰最小化,或者使得WLAN和“蓝牙”链路性能最大化,可采用相应的提高性能的方式。
下述实施例对采用本发明的单收发装置的无线通信设备的无线通信方法进行说明。
实施例四
本发明还提供一种无线通信方法,该方法基于一包括单收发装置和主机的无线通信设备,所述单收发装置至少包括天线、一个射频单元和基带处理单元,该方法包括:
通过主机的人机界面对该无线通信设备进行设置,其中对该设备进行设置是指,将无线通信设备设置为多种无线网络同时工作或者设置为仅有一种无线网络工作的无线通信设备;
根据设置,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收和发送。
本实施例中,所述单收发装置的构成及功能与上述实施例相同,此处不再赘述。其中,所述单收发装置共用相同的硬件,即射频单元,或者天线、射频单元和基带处理单元,以实现多种无线网络功能。当所述无线通信设备设置为有多种无线网络功能时,基带处理单元还包括一功能调度和时隙协调器,通过时分复用方式控制同时运行的多种无线网络共用硬件的时隙分配和功能切换。
以下还是无线局域网WLAN和“蓝牙”网络为例对本发明的方法进行说明。
如图7所示,根据本发明所提供的单收发装置,可以支持WLAN和“蓝牙”两种无线网络通过所述时分复用方法实现共存。包括上述单收发装置的无线通信设备可以通过本发明提供的方法控制通信链路使每种无线网络获得足够的时隙完成其所需的数据/语音传输。其中,“蓝牙”链路既可以是SCO/eSCO链接也可以是ACL链接;WLAN链路可以是IEEE802.11b,IEEE802.11g或IEEE802.11a协议。也就是说,如图7所示,本发明所述的单收发装置可以一端连接WLAN的接入点而建立WLAN链路,另一端连接“蓝牙”设备而建立“蓝牙”链接,并且,两路链接可以同时工作,数据/语音可以在“蓝牙”设备与WLAN接入点之间通过所述单收发装置实时传输。
所述WLAN和“蓝牙”两种无线网络共用硬件模块的无线通信设备,如图6所示,主要包括,但不仅限于此,天线,射频单元,模数/数模转换器,基带处理单元,基带处理单元与射频单元、主机之间的接口,以及在主机的存储器中存储的驱动程序、高层协议;以及人机界面等。WLAN和“蓝牙”两种无线网络可以共用上述部分或全部硬件模块,但至少共用同一个天线和同一个射频单元,也可以只共用同一个基带处理单元。具体的构成以及各构成的作用与上述实施例相同,此处不再赘述。
用户通过主机上统一的人机界面操作所述无线通信设备的使用,通过人机界面既可以将所述设备配置成只有WLAN或只有“蓝牙”运行的情况,也可以配置成WLAN和“蓝牙”同时工作的情况。
当用户把所述设备配置成只有WLAN或只有“蓝牙”的单功能设备时,主机将通过多功能驱动(Driver)把所述装置识别为单功能的无线设备,如只有WLAN或只有“蓝牙”功能;
当用户把所述设备配置成同时具有WLAN和“蓝牙”功能时,主机将通过多功能驱动把所述设备识别为多功能无线设备。无线网络高层协议和多功能驱动与所述设备之间的命令和数据交换通过主机与基带处理器之间的接口实现。
当发射数据时,需要发送的WLAN或“蓝牙”数据/语音信息按一定的格式从主机通过主机与基带处理单元之间的接口传递到同一个基带处理单元,经过基带处理单元按不同无线网络的协议规范处理后的数字信号被送到同一个数/模转换器,数/模转换器把数字信号转换成模拟信号后送到同一个射频单元。在射频单元,模拟信号经过低通滤波、上变频和放大等送到同一个天线系统,最后通过同一个天线辐射到空中。
当接收时,WLAN或“蓝牙”的射频信号通过同一个天线接收(包括选频/带通滤波器)和同一个射频单元处理,经过射频单元放大、下变频和滤波等处理后的基带/带通信号被送到同一个模/数转换器,经过模/数转换后的数字信号再被送到同一个基带处理单元进行处理以恢复发送端的数据/语音信息,最后,接收的数据/语音信息按一定的格式被送到主机。
WLAN和“蓝牙”共用的基带处理单元可以采用数字信号处理器、其它可编成处理器实现,这样,WLAN和“蓝牙”无线网络实现的差别仅体现在固件/软件上,从而共享全部硬件模块,即至少共享一个射频单元。
当所述无线通信设备设置为多种无线网络同时工作的无线通信设备时,所述基带处理单元通过功能调度和时隙协调器对多种网络信号进行功能切换和时隙分配。
上述实施例中,所述时分复用方式包括:固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的一种或几种。但本发明并不限于上述方式,还可采用其它方式进行网络间切换和时隙分配。
如图6A~6C所示,以WLAN和“蓝牙”网络共存为例对网络切换和时隙分配进行说明。如图6A所示,为收发装置工作时间示意图,如图6B所示,为固定长度的时隙分配方式示意图,如图6C所示,为可变长度的时隙分配方式示意图。其中,
固定长度的时隙分配方式:该单收发装置的运行时间被分成固定长度的时隙,时隙的长度取决于实际应用。每次,WLAN和“蓝牙”都可以占用一个或多个连续的时隙用于发射或接收。WLAN和“蓝牙”之间的切换总是发生在时隙的边沿,例如,若所述单收发装置用于语音通信,工作时间可以分成最小为1.25毫秒(ms)的时隙,如图6A所示。一次分配给WLAN和“蓝牙”的时隙数可以由固定的时隙分配方法决定,例如,如图6B所示,在每三个时隙中,WLAN占用两个,“蓝牙”使用一个;也可以采用灵活的时隙分配方法,例如,WLAN所占用的时隙总数为“蓝牙”的两倍。
可变长度的时隙分配方式:所述收发装置的运行时间被分成可变长度的时隙。每次,WLAN和“蓝牙”都可以占用一个或多个时隙用于发射或接收。但是,WLAN与“蓝牙”之间切换的时间点并不一定总是在固定时隙的边沿,如图6C所示,时隙的长度可以由通信性能的需求来实时调整。例如,当WLAN的性能要求比“蓝牙”更重要时,可以自适应地加长WLAN占用的时间。另一方面,如果WLAN某次发射或接收任务完成的时间没有完全占用一个时隙,也可以提前从WLAN切换到“蓝牙”,而没有必要等到该时隙结束。
此外,还可以采用基于需求的时隙分配方式:WLAN和“蓝牙”通过竞争的方式获得使用时间。WLAN和“蓝牙”都可以在竞争获得的时间窗内工作到期望的任务完成后再退出。功能切换方式取决于适合实际应用的准则。如,如果工作时间用于WLAN和“蓝牙”之间切换的准则,那么,当WLAN工作的时间超过某个门限时,设备可以切换到“蓝牙”。
基于优先级的时隙分配方式:WLAN和“蓝牙”通过竞争的方式获得使用时间。对WLAN和“蓝牙”的每一种或一组操作都赋予不同的优先级。只要没有优先级更高的“蓝牙”操作请求,设备将一直执行WLAN操作。功能切换将抢占所述设备当前的操作,并将执行到下一个更高优先级的操作发生。例如,如果用户正在使用WLAN非同步链接时,开始使用“蓝牙”实时应用,设备可以中断正在执行的WLAN传输而切换到“蓝牙”。
另外,所述时分复用方式还可采用固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的任意一种组合方式,例如,当“蓝牙”切换到SCO语音链路时,与WLAN共存采用固定长度的时隙分配方式,当“蓝牙”切换到ACL链路时,与WLAN共存则采用可变长度或基于需求的时隙分配方式。
上述实施例中,进行网络间切换是通过时分复用切换方式。其切换机制包括:无缝切换、确保数据包的发射在分配的时隙内完成、确保数据包的接收在分配的时隙内完成和时隙校准。所述时隙校准包括时隙边沿校准和同步校准。
下面还是以WLAN和“蓝牙”共存为例对网络间切换进行说明。
1.WLAN和“蓝牙”之间无缝切换
1)当从WLAN切换到“蓝牙”时,所述无线通信设备中的单收发装置100、200或300将向上层发送信号来暂停与WLAN相关的操作,并保存相关的信息,以便于功能切换回WLAN时恢复与WLAN相关的操作。
2)当从WLAN切换到“蓝牙”时,所述无线通信设备将向WLAN的接入点AP发送相关数据包,以阻止AP在“蓝牙”运行期间向所述无线通信设备发送WLAN数据。
3)当功能从“蓝牙”切换到WLAN时,所述单收发装置将向上层发送信号来暂停与“蓝牙”相关的操作,并保存相关的信息,以便于功能切换回“蓝牙”时恢复与BT相关的操作。
4)当功能从“蓝牙”切换到WLAN时,所述无线通信设备将向与其链接的其它“蓝牙”设备发送相关数据包以阻止在WLAN运行期间向所述设备发送“蓝牙”数据。
2.确保数据包的发射在分配的时隙内完成
当发射数据包及相关处理时间的总长度超过预先分配的时隙时,可以采用下面任何一种或多种方法,但不仅限于此,来确保发射任务在预留的时隙内完成:1)丢掉该数据包;2)等下一个时隙,从时隙的开始端发射该数据包;3)提高数据包的传输速率,从而降低本次传输需要的时间长度;4)为本次发射重新分配更多的时隙;5)加长当前的时隙以适应该数据包的长度。
3.确保数据包的接收在分配的时隙内完成
一个数据包正在被接收时,其长度可以在整个包接收完成之前预先知道。当接收数据包的时间及相关操作的时间超过预先分配的时隙时,可以采用下面任何一种或多种方法,但不仅限于此,来确保接收任务在预留的时隙内完成:1)丢掉该数据包;2)分配更多的时隙用于本次接收;3)加长当前的时隙以适应该数据包的长度。
4.时隙校准
所述设备至少需要两种时隙校准:1)时隙边沿校准;2)同步校准。时隙边沿校准用以确保所分配给WLAN和“蓝牙”的时隙长度;同步校准用于“蓝牙”的跳频同步和收发同步。因此,需要多个时钟用于时隙校准。例如,在一个全局时钟用于校准任何可能的时隙边沿漂移的同时,用一个本地时钟来分别记录WLAN和“蓝牙”时隙消耗的时间。另一方面,全局时钟也可以用于同步校准以跟踪“蓝牙”的跳频步调。
本实施例中,当用户把所述无线通信设备配置成同时具有WLAN和“蓝牙”的多功能设备时,为了使共用硬件且频段部分/全部重叠的WLAN和“蓝牙”两种无线网络之间的干扰最小化,或使WLAN和“蓝牙”的链路性能最大化,可采用下述方式,但不限于下述方式,还可采用其它的任何方式。
1.哄骗WLAN以避免降低从“接入点”到所述单收发装置之间的传输速率
在下一个分配给“蓝牙”的时隙,所述无线通信设备可以发送一个短数据包到“接入点”,让WLAN认为信道忙。这样,可以避免所述装置与其它WLAN无线通信设备之间不必要的干扰,也可以让所述无线通信设备避免丢失来自WLAN“接入点”的数据包,否则,数据丢失会启动速率降低程序而导致功能切换到WLAN时隙时不期望的低速率传输。
2.在“蓝牙”时隙让WLAN处于WLAN基本服务集(BSS:Basic Service Set)的睡眠模式
当“蓝牙”链接处于异步非连接(ACL:Asynchronous Connection-Less)模式时,功能切换机制可以设计为:在“蓝牙”时隙期间,让WLAN处于WLAN BSS的睡眠模式,因而防止WLAN“接入点”向所述无线通信设备发包。当WLAN睡醒的时候,所述无线通信设备中的单收发装置切换到WLAN时隙。
3.动态控制“蓝牙”的发射功率以避免干扰
所述无线通信设备可以自适应控制“蓝牙”的发射功率而减少“蓝牙”与WLAN之间的干扰。在每路链接建立后,所述无线通信设备首先为每路链接估计必要的发射功率,然后控制刚好能满足正确接收所需的发射功率。一种估计所需发射功率的方法是检测接收信号强度。既然在发射端和接收端的干扰不一定相同,发射功率也没有必要只由接收信号强度决定。例如,可以采用尝试的方式找到合适的发射功率。
4.动态控制接收灵敏度以避免不期望的WLAN接收从而留给“蓝牙”更多的工作机会
所述无线通信设备可以控制“蓝牙”、WLAN或同时两种链接的接收灵敏度,这样,可以让所述无线通信设备接收期望的信号而避开功率低的信号。通过屏蔽不期望的信号,功能切换机制能在适当的条件下更好地使用频谱或所述无线通信设备的工作时间,因而提高性能。
5.通过检查包的ID号而过滤部分接收
所述无线通信设备可以检测WLAN和/或“蓝牙”链路中数据包的ID,这样,可以在传输结束之前丢掉发给其它无线通信设备的数据包,从而使功能切换机制获得更多自由分配的时间。
6.从WLAN的干扰中提取“蓝牙”信号
所述无线通信设备可以分离在相同时间相同频段发射的“蓝牙”和WLAN信号。对不同程度混合的信号可以采用不同的方法。当WLAN的信号强度相对于“蓝牙”信号足够弱时,简单的滤波就可以提取“蓝牙”信号。当WLAN的信号足够高时,可以先解调并从接收信号中减去WLAN信号后再估计“蓝牙”信号。
7.控制数据包的发射速率和长度以更好地适应所分配的时隙长度
所述无线通信设备可以控制WLAN数据包的发射速率和长度以最好的方式适应所分配的时隙长度。这可以在WLAN协议的媒介接入控制(MAC)层实现。当WLAN的发射量不大时,其数据包的发射速率和长度可以调整到使发射时间足够短,从而使“蓝牙”获得更多的时隙。当WLAN的发射量很大时,其数据包的发射速率和长度可以调整得使信号传输更加可靠,但占用多个WLAN和“蓝牙”时隙。通过调节,使“蓝牙”和WLAN链接的性能都处于比较满意的水平。
8.选择使所述无线通信设备获得更好性能的WLAN“接入点”
所述无线通信设备将尽可能选择合适的WLAN“接入点”使其遭受最少的干扰。这些方法包括,但不仅限于此,如下几种:
1)所述无线通信设备尽量与存在5GHz信道的“接入点”建立WLAN链接。
2)选择与所述无线通信设备距离最合适的“接入点”。当“接入点”离所述无线通信设备太远,信号可能非常弱,传输速率将变得更低,数据包将变得更长;当“接入点”距离太近,对“蓝牙”的干扰又将更大。
3)选择传输量小的“接入点”。该方法的主要好处在于,当所述无线通信设备切换到“蓝牙”时隙时,来自“接入点”的数据包概率相对较低,丢失率相应也较低,因而从“接入点”到所述无线通信设备之间传输速率降低的可能性也更低。保持适当的高传输速率可以使接收更容易适应所分配的时隙。
4)检测各“接入点”的频谱使用情况,挑出一个或几个与所述无线通信设备链接,在WLAN和“蓝牙”进行功能切换时,使“蓝牙”的自适应跳频(AFH)获得更好的性能。
5)选择没有跟那些在BSS中只支持IEEE802.11b协议的WLAN无线通信设备连接的“接入点”。这意味着这些“接入点”只运行IEEE802.11g增强速率物理层(ERP:Extended-Rate PHY)协议。这样,传输的最低速率为6Mbps,大大高于IEEE802.11b协议中1Mbps的速率,因而可以使所述无线通信设备获得更好的性能。
6)如果存在点协同方式(PCF:Point Coordination Function)的“接入点”,那么避开分布协同方式(DCF:Distributed Coordination Function)的“接入点”而与PCF“接入点”建立链路。采用这种方式,在WLAN和“蓝牙”功能切换时,所述无线通信设备能更精确和预见性地对睡眠与工作模式进行定时。
如图8和图9所示,为本发明的无线通信设备应用场景示意图。
如图8所示,在一个“蓝牙”音频/语音设备与一个非“蓝牙”的音频/语音设备之间通过一个所述无线通信设备与通信网络建立音频/语音链路,也就是,在通信网络的一端,通过所述无线通信设备在WLAN接入点和“蓝牙”音频/语音设备之间通过WLAN链路和“蓝牙”链路建立一条通信链路;在通信网络的另一端,一个非“蓝牙”音频/语音设备与网络终端之间建立另一条音频/语音通信链路,从而实现一个“蓝牙”语音/音频设备和一个非“蓝牙”音频/语音设备之间建立一条音频/语音通信链路。“蓝牙”音频/语音设备可能是头戴式的或便携式的,WLAN的“接入点”可以运行IEEE 802.11a/b/g标准。使用语音/音频的终端用户能够通过上述语音/音频通道通话。通过上述类似的方法也可以在一个“蓝牙”设备与一个网络终端之间建立数据链路。
如图9所示,在两个“蓝牙”音频/语音设备之间通过两个所述无线通信设备和通信网络建立音频/语音链路,也就是,在通信网络的一端,通过所述装置在WLAN接入点和“蓝牙”音频/语音设备之间通过WLAN链路和“蓝牙”链路建立一条通信链路,在通信网络的另一端,建立另一个相同的通信链路,从而实现在两个“蓝牙”音频/语音设备之间建立一条音频/语音通信链路。“蓝牙”音频/语音设备可以是头戴式的或便携式的,WLAN的接入点可以运行IEEE802.11a/b/g标准。使用音频/语音的终端用户能够通过上述音频/语音通道通话。所述无线通信设备的性能能够使链接维持在一个满意的程度。通过上述类似的方法也可以在处于通信网络两端的两个“蓝牙”设备之间建立数据链路。
通过上述实施例可知,通过本发明的单收发装置、无线通信设备及其无线通信方法,节省硬件资源、简化硬件结构、缩短硬件的调试时间;简化多种无线网络共存时的接口;可以采用固件/软件实现时间资源调度,更加灵活地控制时隙分配、时隙校准和功能切换;可以采用固件/软件实现基带处理和链路控制,更易于系统调试和升级。
上述实施例仅用于说明本发明,而非用于限定本发明。
Claims (31)
1.一种无线通信方法,其特征在于,基于一包括单收发装置和主机的无线通信设备,所述单收发装置至少包括天线、一个射频单元和基带处理单元,该方法包括:
通过主机的人机界面对该无线通信设备进行设置,其中对该设备进行设置是指,将无线通信设备设置为多种无线网络同时工作或者设置为仅有一种无线网络工作的无线通信设备;
根据设置,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收和发送;其中,当所述无线通信设备设置为多种无线网络同时工作的无线通信设备时,所述基带处理单元通过功能调度和时隙协调器实现多种网络的功能切换和时隙分配。
2.根据权利要求1所述的无线通信方法,其特征在于,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行接收,包括步骤:
步骤1,所述天线接收相应时隙的无线网络信号并将该信号传送至射频单元;
步骤2,射频单元对接收的信号进行处理后,经模数转换传送至基带处理单元;
步骤3,基带处理单元接收模数转换后的信号,在相应的时隙对该信号进行相应的基带处理并输出至主机。
3.根据权利要求1所述的无线通信方法,其特征在于,所述无线通信设备通过单收发装置对无线网络信号进行发送,包括步骤:
基带处理单元接收主机的无线网络数据,在该无线网络对应的时隙进行相应的基带处理并进行数模转换后输出至射频单元;
射频单元对数模转换后的信号进行处理后,发送至天线,由天线辐射至空中。
4.根据权利要求1所述的无线通信方法,其特征在于,采用时分复用方式对多种无线网络信号进行功能切换和时隙分配;所述时分复用方式为:固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的无线通信方法,其特征在于,所述固定长度的时隙分配方式是指:所述无线通信设备运行时间被分成固定长度的时隙,时隙的长度取决于实际应用;每次,每种无线网络均占用一个或多个连续的时隙用于发射或接收,并且无线网络之间的切换发生在时隙的边沿。
6.根据权利要求4所述的无线通信方法,其特征在于,所述可变长度的时隙分配方式是指:所述无线通信设备的运行时间被分成可变长度的时隙;每次,每种无线网络占用一个或多个时隙用于发射或接收,并且无线网络之间切换的时间点并不总是在固定时隙的边沿,并且时隙的长度由需求来实时调整。
7.根据权利要求4所述的无线通信方法,其特征在于,所述基于需求的时隙分配方式是指:每种无线网络通过竞争的方式获得使用时间。
8.根据权利要求4所述的无线通信方法,其特征在于,所述基于优先级的时隙分配方式是指:每种无线网络通过竞争的方式获得使用时间,其中对无线网络的每一种或一组操作都赋予不同的优先级。
9.根据权利要求4所述的无线通信方法,其特征在于,所述功能切换的机制至少包括:无缝切换、确保数据包的发射在分配的时隙内完成、确保数据包的接收在分配的时隙内完成和时隙校准。
10.根据权利要求9所述的无线通信方法,其特征在于,当所述无线通信设备从当前无线网络切换至另一种无线网络时,所述无缝切换是指:
所述单收发装置向上层发送信号来暂停当前无线网络的相关操作并保存相关信息;
该无线通信设备从当前无线网络切换至另一种无线网络;
该无线通信设备向所述当前无线网络发送数据包,以阻止所述当前无线网络的其它无线通信设备在另一种无线网络运行期间向所述单收发装置发送所述当前无线网络的数据。
11.根据权利要求9所述的无线通信方法,其特征在于,当发射数据包及相关处理时间的总长度超过预先分配的时隙时,所述确保数据包的发射在分配的时隙内完成采用的方式为:丢掉该数据包、和/或等下一个时隙,从时隙的开始端发射该数据包、和/或提高数据包的传输速率、和/或重新分配更多的时隙用于本次发射、和/或加长当前的时隙以适应该数据包的长度方式。
12.根据权利要求9所述的无线通信方法,其特征在于,当接收数据包的时间及相关操作的时间超过预先分配的时隙时,确保接收任务在预留的时隙内完成采用的方式为:丢掉该数据包、分配更多的时隙用于本次接收、加长当前的时隙以适应该数据包的长度方式中的一种或几种。
13.根据权利要求9所述的无线通信方法,其特征在于,所述时隙校准包括时隙边沿校准和同步校准。
14.根据权利要求1所述的无线通信方法,其特征在于,当所述无线通信设备设置为无线局域网和蓝牙网络同时工作时,采用以下方式中的任意一种:
哄骗无线局域网以避免降低从“接入点”到移动终端之间的传输速率;
在蓝牙网络时隙让无线局域网处于无线局域网基本服务集的睡眠模式;
动态控制蓝牙网络的发射功率以避免干扰;
动态控制接收灵敏度以避免不期望的无线局域网接收从而留给蓝牙网
络更多的工作机会;
通过检查包的ID号而过滤部分接收;
从无线局域网的干扰中提取蓝牙网络信号;
控制数据包的发射速率和长度以更好地适应所分配的时隙长度;
选择使所述无线通信设备获得更好性能的无线局域网接入点。
15.一种无线通信设备,其特征在于,至少包括主机和单收发装置,该主机包括控制单元、存储器、人机界面;其中,
单收发装置,根据该无线通信设备用户的设置或缺省设置,接收和发送至少两种无线网络信号;
存储器,与控制单元连接,用于储存供无线通信设备用户选择至少两种无线网络的选择菜单,以及无线网络上层协议、驱动程序和人机界面软件;
人机界面,供无线通信设备用户通过存储器中存储的选择菜单对单收发装置进行功能设置;
控制单元,用于进行控制,接收无线通信设备用户的设置,并将该设置信息传送至单收发装置;单收发装置,在所述控制单元的控制下,对至少两种无线网络信号进行功能切换和时隙分配;接收和发送与用户进行的设置相应的无线网络信号,并在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行处理并输出。
16.根据权利要求15所述的无线通信设备,其特征在于,所述单收发装置包括模数和数模转换器、天线、一个射频单元、基带处理单元;其中,
天线,用于接收至少两种无线网络发送的信号并传送至射频单元;接收射频单元传送的信号并辐射至空中;
一个射频单元,接收天线发送的至少两种无线网络传送的信号并进行处理,然后经模数转换器传送至基带处理单元;通过数模转换器接收基带处理单元发送的信号,进行处理后传送至天线;
基带处理单元,通过接口与所述射频单元和主机连接,根据缺省设置或主机的人工设置,对至少两种无线网络进行功能切换和时隙分配,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
17.根据权利要求16所述的无线通信设备,其特征在于,所述基带处理单元至少包括:功能调度和时隙协调器、基带信号处理器;其中,
功能调度和时隙协调器,根据缺省设置或主机的人工设置,对无线网络信号进行功能切换和时隙分配;
基带信号处理器,在功能调度和时隙协调器的控制下,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
18.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,还包括一数字存储器,与所述基带信号处理器连接,用于存储该基带信号处理器接收和处理的数据。
19.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,基带处理单元还包括数字滤波器,与所述模数转换器和基带信号处理器连接,用于对通过模数转换器从射频单元接收到的无线网络信号进行滤波并传送至基带信号处理器。
20.根据权利要求19所述的无线通信设备,其特征在于,在无线局域网和蓝牙网络共存的情况下,所述滤波器包括:数字中频下变频器、与数字中频下变频器连接的有限冲击响应低通滤波器和与其连接的二阶低通无限冲击响应滤波器;其中,
数字中频下变频器,对模数转换后的信号从中频下变频到基带,由有限冲击响应低通滤波器对基带信号继续预滤波处理,然后再由所述二阶低通无限冲击响应滤波器进行滤波。
21.根据权利要求17所述的无线通信设备,其特征在于,所述功能调度和时隙协调器采用时分复用的方式对无线网络信号进行功能切换和时隙分配。
22.根据权利要求21所述的无线通信设备,其特征在于,所述时分复用方式为固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的一种或几种。
23.根据权利要求21所述的无线通信设备,其特征在于,所述功能切换的机制至少包括:无缝切换、确保数据包的发射在分配的时隙内完成、确保数据包的接收在分配的时隙内完成和时隙校准。
24.一种单收发装置,包括模数和数模转换器,其特征在于,至少还包括:天线、一个射频单元、基带处理单元;其中,
天线,用于接收至少两种无线网络发送的信号并传送至射频单元;接收射频单元传送的信号并辐射至空中;
一个射频单元,接收天线发送的至少两种无线网络传送的信号并进行处理,然后经模数转换器传送至基带处理单元;通过数模转换器接收基带处理单元发送的信号,进行处理后传送至天线;
基带处理单元,通过接口与所述射频单元和主机连接,根据缺省设置或主机的人工设置,对至少两种无线网络进行功能切换和时隙分配,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
25.根据权利要求24所述的单收发装置,其特征在于,所述基带处理单元至少包括:功能调度和时隙协调器、基带信号处理器;其中,
功能调度和时隙协调器,根据缺省设置或主机的人工设置,对无线网络信号进行功能切换和时隙分配;
基带信号处理器,在功能调度和时隙协调器的控制下,接收射频单元发送的无线网络信号,在该无线网络信号对应的时隙对该无线网络信号进行相应的基带处理并输出至主机;接收主机发送的指令或无线网络数据,在相应的时隙对无线网络数据进行相应的基带处理并输出至所述射频单元;或者对任意一种无线网络信号进行处理。
26.根据权利要求25所述的单收发装置,其特征在于,还包括一数字存储器,与所述基带信号处理器连接,用于存储该基带信号处理器接收和处理的数据。
27.根据权利要求25所述的单收发装置,其特征在于,基带处理单元还包括数字滤波器,与所述模数转换器和基带信号处理器连接,用于对通过模数转换器从射频单元接收到的无线网络信号进行滤波并传送至基带信号处理器。
28.根据权利要求27所述的单收发装置,其特征在于,在无线局域网和蓝牙网络共存的情况下,所述滤波器包括:数字中频下变频器、与数字中频下变频器连接的有限冲击响应低通滤波器和与其连接的二阶低通无限冲击响应滤波器;其中,
数字中频下变频器,对模数转换后的信号从中频下变频到基带,由有限冲击响应低通滤波器对基带信号继续预滤波处理,然后再由所述二阶低通无限冲击响应滤波器进行滤波。
29.根据权利要求25所述的单收发装置,其特征在于,所述功能调度和时隙协调器采用时分复用的方式对无线网络信号进行功能切换和时隙分配。
30.根据权利要求29所述的单收发装置,其特征在于,所述时分复用方式为固定长度的时隙分配方式、可变长度的时隙分配方式、基于需求的时隙分配方式、基于优先级的时隙分配方式中的一种或几种。
31.根据权利要求29所述的单收发装置,其特征在于,所述功能切换至少包括:无缝切换、确保数据包的发射在分配的时隙内完成、确保数据包的接收在分配的时隙内完成和时隙校准。
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