CN101084650A - 使多种无线通信技术具有更好共存能力的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施例提供了一种装置，包括：能够使用第一种技术进行无线通信的第一收发信机，第一种技术包括使用控制数据包(325)；能够使用第二种技术进行无线通信的第二收发信机，第二种技术能够建立高于第一种技术的发射优先级(350)；其中，第一收发信机能够在预定时间抑制控制数据包的发射，以防止与该第二收发信机的优先接收(335)相冲突。

Description

使多种无线通信技术具有更好共存能力的装置和方法
背景技术
随着无线设备的增多，人们开发出了实现无线通信的多种新技术。有时，将两种或多种无线技术结合到一种装置、系统或方法中可能是很不错的。然而，将两种或多种无线通信技术结合起来的一个缺点是，两种无线技术的发射和接收可能会互相干扰。
因此，在无线产业中，针对在一种装置、系统或方法中利用多种无线通信技术，同时降低多种无线通信技术可能引起的互相干扰，存在着持续且强劲的需求。
附图说明
在说明书的结束部分中特别指出并明确说明了本发明的主题。然而，当阅读附图时，通过参考下面的详细说明，可以最好地理解本发明，关于构成和操作方法，以及其目的、特征和优势。在附图中：
图1说明没有“蓝牙共存阶段2”的情况下蓝牙-WLAN冲突；
图2说明如何用KILL和推迟机制避免蓝牙-WLAN冲突；
图3说明本发明的一个实施例，其中有由于802.11控制数据包引起的蓝牙-WLAN冲突；
图4是蓝牙MOS得分的图形比较；以及
图5说明蓝牙/WLAN共存平台中蓝牙性能的提高。
可以理解，为了简洁和清楚，图中画出的单元不一定是按比例绘制的。例如，为了清楚起见，相对于其它单元而言，将一些单元的尺寸放大了。此外，在认为合适的地方，在图中重复使用了同样的标号来表明相应或类似的单元。
具体实施方式
在下面的详细说明中，给出了许多具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，本领域技术人员明白，也可以实施本发明而没有这些具体细节。在其它情形下，没有详细说明公知的方法、过程、部件和电路，以免喧宾夺主。
利用对计算机存储器内数据比特或二进制数字信号所进行的操作的算法和符号表示，来说明本发明的一部分详细说明。这些算法描述和表示可以是这样的技术，数据处理领域的技术人员用其来将他们的工作的实质传达给本领域的其它技术人员。
在这里并且也是通常的情况，算法被认为是能够获得想要的结果的动作或操作的有条理的序列。这些包括了对物理量的物理处理。通常但并非一定的是，这些量采用电或磁信号的形式，能够被存储、传递、合并、比较或者处理。将这些信号称作比特、值、元素、符号、字符、项、数字等等，已经被证明有时是很方便的，主要也是为了通常用法的原因。然而，应该明白，所有这些术语和类似术语都是要与合适的物理量相关联，并且仅仅是适用于这些量的便捷标签。
除非明确指明，否则如从下述讨论中所能明白的，可以理解，在整个说明书的讨论当中，使用诸如“处理”、“计算”、“推算”、“确定”等的术语，指的是计算机或计算系统或类似的电子计算设备的动作和/或处理，这些动作和/或处理将计算系统的寄存器或存储器内的被表示为物理上的(诸如电子的)量的数据处理和/或变换成计算系统的存储器、寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备之内的被类似地表示为物理量的其它数据。
本发明的实施例可以包括用于执行这里的操作的装置。装置可以是专门为所想要的目的而构造的，或者它可以包括通用计算设备，该设备是由存储在其中的程序来选择性地启动或重新配置的。这样的程序可以被存储在存储介质中，所述存储介质例如，但不限于包括软盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘在内的任意类型的盘，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可编程可擦除只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡或者任何其它类型的适于存储电子指令并能够连接到计算设备的系统总线上的介质。
这里展现的处理过程和显示信息并非固有地与任何特殊的计算设备或其它装置相关。根据这里的启示，可以将各种通用系统与程序一起使用，或者可以证明构建一个更专门的装置来执行想要的方法是很方便的。从下面的说明中，能够想到各种这些系统的想要的结构。此外，本发明的实施例并不是参照任何特定的编程语言来说明的。可以理解，各种编程语言都可以用来实现如这里所述的本发明的启示。此外，应该明白，这里所述的操作、能力和特征可以用硬件(分立或集成电路)和软件的任意组合来实现。
可以使用术语“耦合”与“连接”及其派生词。应该明白，这些术语彼此并不是同义的。相反，在特定实施例中，“连接”可以用来表明两个或更多单元彼此直接地物理或电气接触。“耦合”可以用来表明两个或更多单元彼此直接或间接地(其间有其它居间的单元)物理或电气接触，和/或两个或更多单元彼此协作或交互(例如相互影响)。
应该明白，本发明的实施例可以用于各种应用中。尽管本发明并不限于该方面，但是这里公开的设备可以用在许多装置中，例如用在无线电系统的发射机和接收机中。仅仅是作为一个例子，要被包括在本发明的范围之内的无线电系统包括：蜂窝无线点电话通信系统、卫星通信系统、双向无线电通信系统、单向寻呼机、双向寻呼机、个人通信系统(PCS)、个人数字助理(PDA)、无线局域网(WLAN)或广域网(WAN)或个域网(PAN等)中的笔记本计算机。
当两种无线通信技术共享同一平台时，可能会出现困难。例如，但并不是限于这样，当WLAN设备和蓝牙设备存在于同一平台上时，接收的蓝牙数据包可能会与发射的WLAN数据包冲突。在一般性地标为100的图1中说明了在没有“蓝牙共存阶段2”的情况下蓝牙和WLAN的冲突；其中用115表示蓝牙接收机，用105表示WLAN台，用120表示蓝牙优先数据(priority data)。在没有“蓝牙共存阶段2”的情况下，发射的WLAN数据110可能会与125冲突。当冲突发生在蓝牙优先数据包上时，该干扰可能是最严重的。
在蓝牙标准中，“蓝牙共存阶段2”定义了一种机制，用以保护接收的蓝牙优先数据包，防止其与发射的802.11(一种无线局域网标准)数据包相冲突。蓝牙设备在其期望接收优先数据包之前，声明一个BT_Priority信号短时间(也叫作准备时间(Lead Time))。在声明了BT_Priority信号并且经过了准备时间之后，抑制WLAN设备发射802.11数据包，直到解除BT_priority声明。这是通过在发射的数据包的中途停止发射(也叫做KILL)，或者通过区分数据包的发射来实现的。一般性地标为200的图2说明如何通过KILL和推迟机制来避免蓝牙-WLAN冲突，其中，无线台205发射无线LAN数据210，BT接收机220建立BT优先数据225。在230中，BT_Priority设置准备时间235，从而能够进行对WLAN发射数据245的KILL。因此，WLAN发射数据被推迟为如215所示。
然而，当声明了BT_priority信号时，“蓝牙共存阶段2”并不阻止WLAN台发射802.11控制数据包，例如应答和CTS。因此，如图3所示，在300中，所发射的控制数据包与蓝牙优先数据包冲突，其中由于802.11控制数据包而导致发生了蓝牙和WLAN的冲突。结果，蓝牙性能下降到低于播放音频流的最低要求。在图3的例子中，在315，无线局域网(WLAN)接入点(AP)305发射WLAN数据，并且在325，WLAN台320发射应答数据包(控制数据包)。BT接收机330接收优先数据335，但是如在315所看到的那样，其与TXACK325冲突，即使在340设置了BT_priority由此建立了BT高优先级350和准备时间345也是如此。因此，接收到的802.11数据包使得WLAN台发射802.11控制数据包。该802.11控制数据包与接收到的蓝牙优先数据包相冲突，尽管该蓝牙优先数据包受到BT_Priority信号的保护。
标为400的图4是蓝牙MOS得分的图形比较。MOS是一种测量音频流质量的方法。较高的MOS得分产生较高的语音质量。为了具有良好的音频质量，MOS得分需要高于3。该图比较了：
●“只有蓝牙”——系统仅包含蓝牙设备而没有WLAN设备。
●“没有共存的蓝牙和无线局域网”——系统包含蓝牙设备和WLAN设备。在它们之间没有共存机制。
●“有共存的蓝牙和无线局域网”——系统包含蓝牙设备和WLAN设备。该系统实现了“蓝牙共存阶段2”机制。
●“本发明一个实施例的蓝牙和无线局域网”——系统包含蓝牙设备和WLAN设备。除了“蓝牙共存阶段2”机制之外，该系统还实现了本发明。如图所示，本发明的MOS得分比没有实现本发明的得分高得多。在415示出了“只有蓝牙”，在430示出了没有事前共存的BT和WLAN，在425描绘了有事前共存的BT和WLAN，而在420示出了实现了本发明的BT和WLAN。
本发明的一个实施例提供了一种装置，包括：能够使用第一种技术进行无线通信的第一收发信机，该第一种技术包括使用控制数据包；能够使用第二种技术进行无线通信的第二收发信机，该第二种技术能够建立高于第一种技术的发射优先级；并且其中，该第一收发信机能够抑制在预定时间发射控制数据包，以防止与该第二收发信机的优先发射相冲突。尽管并不限于该方面，该第一种技术可以是无线局域网标准(诸如电子电气工程师协会[IEEE]802.11标准)，而该第二种技术可以是蓝牙标准。因此，本发明的一个实施例可以提供一种算法，用于改善WLAN/蓝牙共存平台中的蓝牙性能，并且可以通过降低发射的802.11控制数据包和接收的蓝牙优先数据包之间的冲突次数来获得改善。可以通过当蓝牙设备正在接收优先数据包时抑制发射一些802.11控制数据包来避免该冲突。所抑制的控制数据包可以被选择为能使得802.11性能下降最小。
尽管并不限于该方面，第一收发信机可以通过执行抑制处理过程(在这里也可以被称为抑制算法，尽管本发明的处理过程实质上并不限于算法上的)来抑制在预定时间发射控制数据包。该抑制处理过程负责在蓝牙性能改善和WLAN性能下降之间进行平衡(再次如上所述，本发明并不限于WLAN和蓝牙无线通信技术，而是可能需要使用控制数据包和对无线通信划分优先级可能需要的任意无线通信技术)。抑制发送控制数据包可能使得AP增大其退避计数器(back-offcounter)计数，调整到较低速率。通过选择性地选择可以抑制哪些控制数据包，该抑制处理过程可以防止AP进行这样的操作，因此仅引起有限的WLAN性能下降。
此外，该抑制处理过程可以包括但并不是必须包括：根据防止与第二收发信机的优先发射产生预期的冲突，选择应抑制哪些控制数据包和应发射哪些控制数据包，并且该抑制处理过程可以在蓝牙性能提高和WLAN性能下降之间进行平衡。再一次地，该平衡并非必需，并且本发明并不限于蓝牙和WLAN无线通信技术。
在本发明的一个实施例中并且不限于该方面，第一收发信机可以是在与接入点(AP)进行无线通信，并且该抑制处理过程可以通过选择性地选择可以抑制哪些控制数据包，来防止AP下调速率和增大其退避计数器计数，因此仅引起有限的WLAN性能下降。
该抑制处理过程可以包括但不限于，对于每个控制数据包，如果抑制了前一个控制数据包，就不抑制该数据包的发射，或者该抑制处理过程可以包括，通过防止AP使用长退避周期并防止其调整到较低速率，来防止连续的失败。同样，本发明并不限于使用AP，也不限于具体的退避周期和具体的速率。
在本发明的一个实施例中，该抑制处理过程可以包括选择N，对于每第N个(N＝1，2，3...)控制数据包，这个N将抑制的数据包的比率限制为1-1/N，并且N可以被选择为将数据包差错率(PER)限制为AP不会下调速率。
在本发明的一个实施例中，该抑制处理过程可以包括：确定第二收发信机是否已建立了发射优先级，如果还没有建立，就安排控制数据包进行发射，如果已经建立，则确定是否由于第二收发信机建立发射优先级而导致丢弃了前一个控制数据包；以及如果由于第二收发信机建立发射优先级而丢弃了前一个控制数据包，则安排所述数据包进行发射，或者如果未丢弃前一个控制数据包，则丢弃所述控制数据包不进行发射。
本发明的一个实施例还提供了一种方法，其在能够使用多种无线通信技术进行无线通信的装置中提供增强的共存能力，该方法包括：建立第一种无线通信技术的发射优先级；抑制在预定时间发射第二种无线通信技术的控制数据包，以防止利用该第一种无线通信技术进行的优先发射相冲突。在本发明的一种方法中，第一种无线通信技术可以是无线局域网标准，而第二种无线通信技术可以是蓝牙标准。
现在转到图5，在500，总体上说明了可以在本发明中利用的抑制处理过程的一个例子(本发明不应被理解为限于这一个例子，这是因为任何数目的抑制处理过程的序列都是要落入本发明的范围之内)。抑制处理过程开始于505，在515为发射控制数据包510确定是否声明BT_Priority。如果在515的结论是“是”，就确定前一个控制数据包是否被丢弃。如果已经被丢弃，就在535安排TX数据包进行发射。如果并未丢弃，就在530从发射队列中丢弃控制数据包，并返回到步骤510。如果在515并未声明BT_Priority，就在535安排TX数据包进行发射，然后返回步骤510。
本发明的一个实施例还提供了一种产品，其包括其中存储有指令的存储介质，被计算平台执行时，所述指令导致：通过建立第一种无线通信技术的发射优先级，在能够使用多种无线通信技术进行无线通信的装置中提供增强的共存能力；以及抑制在预定时间发射第二种无线通信技术的控制数据包，以防止与该第一种无线通信技术的优先发射相冲突。
尽管这里描述并说明了本发明的某些特征，但是本领域技术人员也可以想到许多变型、替换、改变以及等价物。因此，应该明白，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的本质之内的全部这种变型和改变。

Claims (25)

1.一种装置，包括：
第一收发信机，其能够使用第一种技术进行无线通信，所述第一种技术包括使用控制数据包；
第二收发信机，其能够使用第二种技术进行无线通信，所述第二种技术能够建立高于所述第一种技术的发射优先级；以及
其中所述第一收发信机能够在预定时间抑制所述控制数据包的发射，以防止与所述第二收发信机的优先发射相冲突。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一种技术是无线局域网标准，所述第二种技术是蓝牙标准。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述第一收发信机通过执行抑制处理过程在预定时间抑制所述控制数据包的发射。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述抑制处理过程包括，基于防止与所述第二收发信机的优先发射的预期冲突，选择应该抑制哪些控制数据包和应该发射哪些控制数据包。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述抑制处理过程在蓝牙性能提高和WLAN性能下降之间进行平衡。
6.如权利要求3所述的装置，其中所述第一收发信机在与接入点(AP)进行无线通信，所述抑制处理过程防止所述AP选择性地选择能够抑制哪些控制数据包，因此仅仅产生有限的WLAN性能下降。
7.如权利要求3所述的装置，其中所述抑制处理过程包括，对于每个控制数据包，如果抑制了它的前一个控制数据包，就不抑制它的发射。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述抑制处理过程包括，通过防止所述AP使用长退避周期并防止其调整到较低速率，来防止连续的失败。
9.如权利要求3所述的装置，其中所述抑制处理过程包括，选择N，对于每第N个(其中N＝1，2，3...)控制数据包，将被抑制数据包的比率限制为1-1/N。
10.如权利要求9所述的装置，其中N被选择为将数据包差错率(PER)限制为使得所述AP将不会下调速率。
11.如权利要求3所述的装置，其中所述抑制处理过程包括：
确定所述第二收发信机是否已经建立发射优先级，如果还未建立，则安排控制数据包进行发射，如果已经建立，则确定是否由于所述第二收发信机建立发射优先级而丢弃了前一个控制数据包；以及
如果因为所述第二收发信机建立发射优先级而丢弃了前一个控制数据包，则安排数据包进行发射，或者如果没有丢弃前一个数据包，则丢弃所述控制数据包不进行发射。
12.一种在能够使用多种无线通信技术进行无线通信的装置中提供增强的共存能力的方法，包括：
为第一种无线通信技术建立发射优先级；
在预定时间抑制第二种无线通信技术的控制数据包的发射，以防止与所述第一种无线通信技术的优先发射相冲突。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一种无线通信技术是无线局域网标准，所述第二种无线通信技术是蓝牙标准。
14.如权利要求12所述的方法，其中在预定时间抑制第二种无线通信技术的控制数据包的发射以防止与所述第一种无线通信技术的优先发射相冲突这一步骤是通过执行抑制处理过程完成的。
15.如权利要求14所述的方法，还包括
在所述抑制处理过程中，基于防止与所述第二收发信机的优先发射的预期冲突，选择应该抑制哪些控制数据包和应该发射哪些控制数据包。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
在所述抑制处理过程中，在蓝牙性能提高和WLAN性能下降之间进行平衡。
17.如权利要求14所述的方法，还包括：
基于是否抑制了前一个控制数据包，进行或不进行抑制。
18.如权利要求3所述的方法，其中所述抑制处理过程包括，选择N，对于每第N个(其中N＝1，2，3...)控制数据包，将被抑制数据包的比率限制为1-1/N。
19.一种包括其中存储有指令的存储介质的产品，被计算平台执行时，所述指令导致在能够使用多种无线通信技术进行无线通信的装置中提供增强的共存能力，这是通过以下步骤来实现的：为第一种无线通信技术建立发射优先级；在预定时间抑制第二种无线通信技术的控制数据包的发射，以防止与所述第一种无线通信技术的优先发射相冲突。
20.如权利要求19所述的产品，其中所述第一种无线通信技术是无线局域网标准，所述第二种无线通信技术是蓝牙标准。
21.如权利要求19所述的产品，其中在预定时间抑制第二种无线通信技术的控制数据包的发射以防止与所述第一种无线通信技术的优先发射相冲突这一步骤是通过执行抑制处理过程完成的。
22.如权利要求21所述的产品，还包括
在所述抑制处理过程中，基于防止与所述第二收发信机的优先发射的预期冲突，选择应该抑制哪些控制数据包和应该发射哪些控制数据包。
23.如权利要求21所述的产品，还包括：
在所述抑制处理过程中，在蓝牙性能提高和WLAN性能下降之间进行平衡。
24.如权利要求21所述的产品，还包括：
基于是否抑制了前一个控制数据包，进行或不进行抑制。
25.如权利要求21所述的产品，其中所述抑制处理过程包括，选择N，对于每第N个(其中N＝1，2，3...)控制数据包，将被抑制数据包的比率限制为1-1/N。
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