CN101132368B - 对无线通信介质的访问进行仲裁的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于在设备中支持多个可能相互干扰的无线部件共存的方法和系统。所述设备可包括使用专用协议的无线模块和使用标准化协议的一个或多个模块。该设备还包括共存仲裁模块，用于基于模块声明的介质访问请求和与所声明的介质访问请求相关联的优先级，来在无线模块对共享通信介质的访问间进行仲裁。当多个介质访问请求具有相同的优先级时，基于其他标准确定哪个模块优先访问共享介质。共享仲裁模块可以是单独的模块，或者集成到另一模块之中，也可以分散设置在多个模块中。该设备可包括主处理器，用于修改模块的传输特性，以增加另一模块在合理长时间段内接收数据的可能性。

Description

对无线通信介质的访问进行仲裁的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线多媒体平台，更具体的说，涉及对无线模块之间访问介质进行的仲裁。
背景技术
各种无线技术的应用已变得非常普及。无线个人区域网(WPAN)，如那些使用蓝牙技术的网络，提供了一些方法，用来在短距离内连接外围设备和移动设备。无线局域网(WLAN)提供了一些方法，使得移动设备可以在长距离内无线连接到网络(例如局域网(LAN))。许多WLAN系统是基于IEEE 802.11WLAN标准的。此外，许多设备(例如无线收发器)可使用适当的无线协议进行通信。
在许多情况下，一个用户设备可能会使用多种无线技术。例如，可使用蓝牙技术来连接耳机，使用WLAN技术来将设备连接到网络(例如互联网)，使用专用的无线收发器技术从外部传感器收集数据。这些技术中的一种或几种可能工作在同一频段或者相互干扰的频段。因此，如果同一设备中包含这些模块，将发生各种类型的干扰。因此，设备要求这些无线模块能够共享对同一发射和/或接收介质(如天线)的访问。
一种能够在一台设备中支持多个部件共存的技术是在频率域内将每个部件的传输分开。但是，这些频分复用技术在小型设备中不起作用。在这些设备中，接收器对单独信道中的强信号不敏感。还可使用基于合作机制的其他技术，如IEEE 802.15.2-2002 Recommended Practice for Information Technology-Part15.2：Coexistence of Wireless Personal Area Network with Other Wireless DevicesOperating in the Unlicensed Frequency Bands中所述描述的技术。但是，这些技术主要是解决WLAN和BT设备之间的共存问题，而不是WLAN和/或BT设备与使用专用无线协议或其他标准的设备之间的共存问题。因此，这些合作技术可能会降低传输的效率，或者要求使用其他硬件资源。
因此，需要一种系统和方法，能够有效地在无线设备内的多个无线模块之间进行仲裁。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种在包含多个无线模块的设备中对访问无线通信介质进行仲裁的方法，包括：
接收来自所述多个无线模块的介质访问请求；
确定所收到的介质访问请求的相对优先级，其中，确定所述多个无线模块中第一无线模块的相对优先级，是基于所述第一模块的介质访问请求的持续时间来进行的；
授权所述多个无线模块中发出具有最高相对优先级的介质访问请求的模块访问所述无线通信介质。
本发明所述的方法还包括：
接收与所述介质访问请求相关联的优先级数据。
在本发明所述的方法中，确定相对优先级的步骤包括：
基于收到的与所述介质访问请求相关联的优先级数据来确定收到的介质访问请求的相对优先级。
本发明所述的方法还包括：
确定在第一时间段内所述第一无线模块是否收到数据。
本发明所述的方法还包括：
如果在所述第一时间段内所述第一无线模块未收到数据，则修改所述多个无线模块中第二无线模块的传输特性。
本发明所述的方法还包括：
动态地降低所述第二无线模块所使用的音频压缩编解码器的比特池参数，以增加所述第二无线模块的传输时隙之间的间隔。
在本发明所述的方法中，如果在所述第一时间段内未收到数据，则增加所述第一模块的介质访问请求的持续时间。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种在包含多个无线模块的设备中对访问无线通信介质进行仲裁的方法，其中第一无线模块使用第一无线协议，第二无线模块使用第二无线协议，所述方法包括：
(a)在第一时间段内接收来自第一无线模块的介质访问请求，其中所述介质访问请求在所述第一时间段内具有相关联的高优先级；
(b)在所述第一时间段内允许所述第一无线模块访问所述无线通信介质；
(c)如果收到来自所述第二无线模块的介质访问请求，则在所述第一时间段结束后，允许所述第二无线模块访问所述无线通信介质；
其中，所述步骤(a)到(c)在第二时间段的持续期间内重复进行。
在本发明所述的方法中，所述步骤(c)还包括：
如果收到来自所述第二无线模块的介质访问请求和来自第三无线模块的介质访问请求，则确定所述第二无线模块和所述第三无线模块之中的哪一个在所述第一时间段结束后优先访问所述无线通信介质；以及
允许具有最高优先顺序的无线模块访问所述无线通信介质。
在本发明所述的方法中，确定访问所述无线通信介质的优先顺序的步骤包括：
基于与来自所述第二无线模块的介质访问请求相关联的优先级和与来自所述第三无线模块的介质访问请求相关联的优先级来确定访问所述无线通信介质的优先顺序。
在本发明所述的方法中，所述步骤(a)还包括：
从状态确定模块接收与所述介质访问请求相关联的优先级信号。
在本发明所述的方法中，所述方法还包括：
(d)确定在所述第二时间段内，所述第一无线模块是否收到来自外部设备的数据。
在本发明所述的方法中，所述方法还包括：
如果在所述第二时间段内未收到来自所述外部设备的数据，则
(e)在第三时间段内接收来自所述第一无线模块的介质访问请求，其中所述介质访问请求在所述第三时间段的第一部分中具有高优先级，在所述第三时间段的第二部分中具有低优先级；
(f)在所述第三时间段的所述第一部分中允许所述第一无线模块访问所述无线通信介质；
(g)如果在所述第三时间段的所述第二部分中收到来自所述第二无线模块的介质访问请求，则确定所述第一无线模块和所述第二无线模块之中的哪一个优先访问所述无线通信介质；
(h)允许具有最高优先顺序的无线模块访问所述无线通信介质。
在本发明所述的方法中，所述步骤(g)还包括：
如果在所述第三时间段的所述第二部分中收到来自所述第二无线模块的介质访问请求和来自第三无线模块的介质访问请求，则确定所述第一无线模块、所述第二无线模块和所述第三无线模块中的哪一个优先访问所述无线通信介质。
本发明所述的方法还包括：
在第四时间段内接收来自所述第二无线模块的随后的介质访问请求。
在本发明所述的方法中，由主处理器确定来自所述第二无线模块的介质访问请求的持续时间和来自所述第二无线模块的介质访问请求之间的间隔。
在本发明所述的方法中，所述第一无线协议是专用的无线协议。
本发明所述的方法还包括：
(i)确定在所述第三时间段内所述第一无线模块是否收到来自所述外部设备的数据；
(j)如果未收到来自所述外部设备的数据，则确定是否需要停用所述第一无线模块；
(k)如果收到来自所述无线设备的数据，则重复步骤(a)-(d)。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种用于提供无线通信的设备，包括：
第一无线模块，其使用第一无线协议，用于接收来自外部设备的数据，并在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求；
状态确定模块，用于接收来自所述第一无线模块的介质访问请求，确定与所述介质访问请求相关联的优先级信号的值，并声明所述优先级信号；
第二无线模块，其使用第二无线协议，用于在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求和优先级信号；以及
共存仲裁模块，用于接收来自所述第一无线模块的介质访问请求、来自所述第二无线模块的介质访问请求和优先级信号以及来自所述状态确定模块的优先级信号，确定所述第一无线模块和所述第二无线模块之中的哪一个优先访问所述共享通信介质。
本发明所述的设备还包括：
第三无线模块，其使用第三无线协议，用于在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求和优先级信号；
其中，所述共存仲裁模块进一步接收来自所述第三无线模块的介质访问请求和优先级信号，确定所述第一无线模块、所述第二无线模块和所述第三无线模块之中的哪一个模块优先访问所述共享通信介质。
本发明所述的设备还包括：
主处理器，用于确定所述第二无线模块和所述第三无线模块的高优先级介质访问请求的持续时间、频率和发生，以将所述第一无线模块接收到来自所述外部设备的数据的可能性最大化。
在本发明所述的设备中，所述状态确定模块基于来自所述第一无线模块的介质访问请求的持续时间来确定优先级信号的值。
在本发明所述的设备中，所述状态确定模块在所述第一时间段结束之前，在收到介质访问请求时声明具有高值的优先级信号；以及在所述第一时间段之后声明具有低值的优先级信号，直到所述介质访问请求的接收结束。
在本发明所述的设备中，所述状态确定模块为定时器。
在本发明所述的设备中，所述共存仲裁模块包含在第三无线模块中。
在本发明所述的设备中，所述第一无线协议为专用的无线协议。
在本发明所述的设备中，所述第一无线模块进一步在收到来自所述外部设备的数据时，在正常模式下工作；以及在尝试与所述外部设备同步时，在发现模式下工作。
附图说明
下文将结合附图来描述本发明，附图中，相似的标号表示相同或者功能类似的元件；此外，标号最左边的数字用于表示该标号最先出现的附图。附图中：
图1是依据本发明实施例的具有能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点(station)的示范性系统的结构示意图；
图2是依据本发明实施例的能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点的结构示意图；
图3是依据本发明另一实施例的能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点的结构示意图；
图4是依据本发明实施例的用于在多个无线模块之间进行共存仲裁的方法的流程图；
图5是依据本发明实施例的在正常操作模式下外部无线模块和WLAN和BT模块的发射和接收窗口的时序图；
图6是依据本发明实施例的发现模式下的优先表的示意图；
图7是依据本发明实施例的在发现操作模式下外部无线收发器模块、WLAN模块和BT模块的发射和接收窗口的时序图；
图8是依据本发明实施例由共存仲裁模块在多个无线模块间进行共存仲裁的方法的流程图；
图9是依据本发明实施例的状态确定模块在多个无线模块间进行共存仲裁过程中的方法的流程图；
图10是依据本发明实施例的主机在多个无线模块间进行共存仲裁过程中的方法的流程图。
具体实施方式
图1是依据本发明实施例的具有能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点或终端140的示范性系统100的结构示意图。站点或终端140(下文简称为“站点140”)包括多个无线模块142a-c，它们工作在同一频段内，或者工作在相互干扰的频段内。例如，无线模块142a可以是无线局域网(WLAN)模块(例如使用如基于IEEE 802.11标准的WLAN协议)，无线模块142b可以是无线个人区域网(WPAN)设备(例如基于蓝牙协议)，无线模块142c可以是基于专用无线协议的无线收发器设备。本领域的技术人员应当明白，站点140中还可包括其他或者可选择的无线模块。为便于描述，无线模块142a在本文中指代WLAN模块；无线模块142b在本文中指代蓝牙(BT)模块；无线模块142c在本文中指代外部无线收发器模块。
WLAN模块142a使得站点140可通过一个或多个访问点(AP)162与通信网络160通信。WLAN模块142a可通过AP 162与通信网络160收发语音、音频或数据内容。通信网络160可以使公共或私有数据通信网络、无线网络、公共交换电话网(PSTN)或上述网络的任意组合。例如，通信网络160的一部分可以是WLAN架构网络。
BT模块142b通过WPAN协议如蓝牙与一个或多个外围设备120通信。外围设备120可包括无线耳机122a、无线或无绳电话122b和/或个人数字助理122c。本领域的技术人员应当明白，系统100也可支持其他类型的外围设备。BT模块142b可与外围设备120收发语音、音频或数据。例如，BT模块142b可向无线耳机122a发送音频内容。
外部无线收发器模块142c用于与一个或多个外围设备170通信。在一个实施例中，外部设备170为一个传感器，用于定期向无线模块142c发送数据。例如，该传感器可连接到物体(如运动设备)、鞋子或其他服饰上。传感器可将收集的数据(如与足球、速度有关的数据等)发往外部无线收发器模块142c，以供站点140中的一个或多个应用使用。在一个实施例中，外部设备170依据专用的无线标准来工作，以特定的比特率(例如256比特/秒)来发送数据。外部设备170还可在单频率上发射信号。本领域的技术人员应当明白，本发明还可使用其他类型的外部无线收发器和外部设备。
无线站点140还包括一个或多个天线149。在一个实施例中，多个无线模块142a-c共享单独一个天线。作为选择的，无线模块142a-c还可使用不同的天线。但是，由于无线模块工作在同一频率或者相互干扰的频率，多个无线模块同时通信时很可能发生干扰。因此，无线站点140具有一种机制，能够在无线模块142a-c之间进行仲裁。
图2是依据本发明实施例的能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点240的结构示意图。站点240包括共存仲裁模块244、WLAN模块242a、BT模块242b、外部无线收发器模块242c、状态确定模块246和主机248。
当外部无线收发器模块242c和一个或多个其他的无线模块(WLAN模块242a和/或BT模块242b)同时运行时，站点240具备两种操作模式，即正常模式和发现模式(discovery mode)。在正常操作模式下，外部无线收发器模块242c定期声明(assert)一个请求，要求访问天线249，以便从外部设备170接收数据。而且在正常操作模式下，在接收和/或发送数据时，外部无线模块242c优先于WLAN模块242a和蓝牙模块242b。正常操作模式将在下文中进行详细描述。
在发现操作模式下，外部无线收发器模块242c尝试与外部设备170建立同步。在外部无线收发器模块242c被激活时可进入发现操作模式，或者在正常操作过程中在预定时间内未收到来自外部设备的数据时可进入发现操作模式。在发现操作模式下，外部无线收发器模块242c声明一个请求，要求将对站点天线的访问延长一段时间。共存仲裁模块244基于可用的信息(如所声明的每个介质访问请求的优先级)来判断哪个无线模块优先。发现操作模式将在下文中进行详细描述。
WLAN模块242a连接到共存仲裁模块244和主机248。WLAN模块242a和共存仲裁模块244之间的接口可遵循如IEEE 802.15.2一类的标准。在一个实施例中，WLAN模块242a设有端口252，用于向共存仲裁模块244发送(或声明)介质访问请求；还设有端口254，用于向共存仲裁模块244发送(或声明)优先级信号；还设有端口256，用于从共存仲裁模块244接收介质确认(medium confirm)。或者作为选择，WLAN模块242a可包括有既用于发送(或声明)介质访问请求又用于发送优先级信号的端口，和用于接收介质确认的端口。在另一个可选的实施例中，WLAN模块242a设有支持上述三种消息/信号的单个端口。
总之，介质访问请求是在有模块需要访问天线249时发出的。优先级消息可指出需要给该介质访问请求分配的重要性。例如，WLAN模块可以声明一个高优先级的介质访问请求，表示WLAN模块242a等待访问介质的容忍度有限。WLAN模块242a还可声明一个低优先级介质访问请求，表示等待访问介质的容忍度较大。介质确认向无线模块表示对介质的访问已得到共存仲裁模块244的确认。
BT模块242b连接到共存仲裁模块244和主机248。BT模块242b和共存仲裁模块244之间的接口可遵循如IEEE 802.13.2一类的标准。在一个实施例中，BT模块242b包括端口262，用于向共存仲裁模块244发送(或声明)介质访问请求；还包括端口264，用于向共存仲裁模块244发送(或声明)优先级信号；还包括端口266，用于从共存仲裁模块244接收介质确认。或者作为选择，BT模块242b可包括既用于发送(或声明)介质访问请求又用于发送优先级信号的端口，和用于接收介质确认的端口。在另一个可选的实施例中，BT模块242b设有支持上述三种消息/信号的单个端口。
WLAN模块242a和BT模块242b还可接收来自主机248的指令。例如，当系统工作在发现操作模式下时，主机248可命令WLAN模块242a和/或BT模块242b减少介质访问请求，以增加外部无线收发器模块242c从外部设备170接收信号时可用的窗口。或者，主机248可修改WLAN模块242a和/或BT模块242b的传输特性，限制这些模块发送的数据的量。通过减少数据量，可增加外部设备170与外部无线收发器模块242c同步的机会。
外部无线收发器模块242c连接到共存仲裁模块244、状态确定模块246，并还可选择连接到主机248。在一个实施例中，外部无线收发器模块242c支持专用的无线通信标准。例如，外部无线收发器模块242c可支持单向协议。外部无线收发器模块242c还可配置成只从外部设备接收数据。在该实施例中，外部无线收发器模块242c的介质访问等待容忍度低于WLAN模块242a或BT模块242b。
外部无线收发器模块242c包括一个或多个端口，用于与其他模块通信。例如，外部无线模块可包括端口272，用于向共存仲裁模块244发送(或声明)介质访问请求。外部无线收发器模块242c还可通过端口272或单独的端口向状态确定模块246发送(或声明)介质访问请求。在一个实施例中，外部无线收发器模块242c并不使用专门的介质访问请求。在该实施例中，用于激活外部无线收发器的信号可用作介质访问请求。例如，发给接收器和/或发射器的上电信号可用作介质访问请求。
状态确定模块246用于确定外部无线收发器模块242c发出的介质访问请求的优先级。状态确定模块246基于介质访问请求的持续时间来确定介质访问请求的状态。例如，状态确定模块246在第一时段内将请求的优先级设置为高。如果该介质访问请求在第一时段之后继续发出，则状态确定模块246将该请求的优先级改为低。如图2所示，状态确定模块246是一个单独的电路或软件模块。或者作为选择，状态确定模块246可包含在WLAN模块242a、BT模块242b或主处理器248中。在一个实施例中，状态确定模块246为一个定时器。
共存仲裁模块244用于在WLAN模块242a、BT模块242b和外部无线收发器模块242c对共享的站点介质如天线249的访问间进行仲裁。共存仲裁模块244包括仲裁逻辑245和可选的天线控制器247。仲裁逻辑245确定哪个模块242可以优先使用共享的站点介质。仲裁逻辑245使用可用信息如收到的介质访问请求的优先级和与介质的近期使用情况有关的历史数据(可选的)来确定优先顺序。例如，当外部无线收发器模块242c声明一个高优先级的介质访问请求时，外部无线收发器模块242c将获得优先访问的资格。如果只有一个模块声明具有高优先级的介质访问请求，则该模块将获得优先访问的资格。仲裁逻辑245可包括其他逻辑，用于在声明具有相同优先级的介质访问请求的多个模块间进行仲裁。在一个实施例中，该仲裁逻辑可动态地进行编程。
共存仲裁模块244具有多个接口，用于从WLAN模块242a、BT模块242b和外部无线收发器模块242c接收介质访问请求，以及从WLAN模块242a和BT模块242b接收优先级信号。共存仲裁模块244还可包括用于向WLAN模块242a和BT模块242b发送介质确认信号的端口。例如，如图2所示，共存仲裁模块244可包括8个端口，用于与无线模块242a-c通信。在另一实施例中，共存仲裁模块244可包含较少的端口，用于与无线模块242a-c通信。
天线控制器247用于将天线249连接到无线模块242a-c其中之一。例如，如果共存仲裁模块244决定外部无线收发器模块242c可优先进行通信，则天线控制器245将天线249连接到外部无线收发器模块242c。
尽管在图2中描述为单独的模块，但共存仲裁模块244也可包含在WLAN模块242a或BT模块242b中。或者作为选择，共存仲裁模块244的功能还可分散设置在WLAN模块242a、BT模块242b和/或主机248中。此外，WLAN模块242a、BT模块242b和可选的共存仲裁模块244还可设置在同一块芯片上。
主机248包括一个或多个站点240的应用。主机248可包括有使用通过外部无线收发器模块242c从外部设备170接收的数据的应用。例如，上述应用可以是一个舒适度测定程序，其测定由附加在鞋子(例如足球鞋)上的外部设备感测的数据。此外，主机248还可包含一些应用，它们使用发往和/或来自WLAN模块242a和/或BT模块242b的数据。
图3是依据本发明实施例的能够支持可能相互干扰的多个无线模块共存的站点340的另一实施例的结构示意图。站点340包括WLAN模块342a、BT模块342b和外部无线收发器模块342c。在图3所示的实施例中，共存仲裁模块344和状态确定模块345包含在WLAN模块342a中。BT模块342b、外部无线收发器模块342c、共存仲裁模块344和主机348可参考上述图2中的描述。
WLAN模块342a连接到BT模块342b、外部无线收发器模块342c、状态确定模块346和主机348。WLAN模块342a用于从BT模块342b和外部无线收发器模块342c接收介质访问请求，从BT模块342b和状态确定模块346接收优先级信号。WLAN模块342a通过内部硬件和/或软件逻辑向共存仲裁模块344提供其自己的介质访问请求和优先级。
状态确定模块346从外部无线收发器模块342c接收介质访问请求，并将与该请求有关的优先级数据通过内部硬件和软件逻辑提供给共存仲裁模块344。状态确定模块346的操作可参考上述图2中的描述。
图4是依据本发明实施例的用于在多个无线模块之间进行共存仲裁的方法的流程图400。流程图400描述了外部无线收发器模块242c、共存仲裁模块244和WLAN和BT模块242a、b在仲裁过程中的高级操作。流程图400将继续参考图1和2中的实施例来描述。但是，流程图400并非仅限于那些实施例。流程图400中的步骤并非必须按照所示的顺序进行。
在步骤410，共存仲裁模块244使用仲裁逻辑245在激活的无线模块(例如WLAN模块242a和BT模块242b)之间进行仲裁。应注意，如果只有一个模块被激活，则无须进行仲裁。这里流程图400中，只有WLAN模块242a和/或蓝牙模块242b是被激活的。
在步骤415，外部无线收发器模块242c被激活。作为激活步骤的一部分，系统200可执行发现操作来尝试将外部无线收发器模块242c与外部设备170同步。发现操作在下面的步骤440中进行详细描述。
在步骤420，站点240进入正常操作模式。步骤420可包括步骤422-432。正常操作模式在逻辑上可看作包含多个间隔，每个间隔包含一段预定的时间，TN-OP(例如1秒)。共存仲裁模块244、WLAN模块242a、BT模块242b和外部无线收发器模块242c执行的某些处理过程发生在每个间隔内。例如步骤422-429可发生在每个间隔内。
在步骤422，外部无线收发器模块242c声明一个介质访问请求，该请求持续一个正常声明时间段TN-AST(例如10毫秒)。在该时间段TN-AST内，状态确定模块246也会声明高优先级信号。
在步骤423，在收到来自外部无线收发器模块242c的、具有高优先级的介质访问请求后，天线控制器247将天线249切换到外部无线收发器模块242c。外部无线收发器模块242c随后便可接收和/或发送数据了。模块访问天线249的时间段在本文中简称为“发送和/或接收窗口”。在正常声明时间段TN-AST期间，WLAN模块242a和BT模块242b对天线249的访问将被阻止。
在步骤424，当外部无线收发器模块242c连接到天线249时，BT模块242b和/或WLAN模块242a可对数据进行缓冲，以便随后进行传送。WLAN模块242a和BT模块242b可缓冲特定量的数据，而不会使应用(例如，音频播放器)中断。以BT模块242b为例，如果接收设备(例如无线耳机)具有大于正常声明时间段TN-AST的抖动缓冲器(jitter buffer)，则音频流不会发生中断现象。
在步骤426，外部无线收发器模块242c停止声明对工作间隔的剩余部分TREM的介质访问请求。
在步骤427，BT模块426b和/或WLAN模块242a可声明或继续声明介质访问请求，以及相关联的优先级信号。应注意，WLAN模块242a和/或BT模块242b可在正常操作中的任意时间声明介质访问请求，包括与外部无线收发器模块242c声明介质访问请求同时共存。
在步骤428，共存仲裁模块244在声明介质访问请求的其余模块间进行仲裁。在步骤428，仲裁逻辑245基于可用数据如介质访问请求的优先级、模块的传送要求和介质的历史使用情况(可选的)来确定哪个无线模块优先。例如，BT模块242b和WLAN模块242a可同时在步骤427声明高优先级信号。但是，由于BT模块242b的缓冲能力有限，所以仲裁逻辑245可允许BT模块242b优先发送和/或接收。图6提供了基于介质访问请求声明和相关联的优先级信号的值确定的优先顺序表。当多个模块声明具有相同优先级的介质访问请求时，仲裁逻辑245可使用除介质访问请求优先级以外的标准来确定优先顺序。
在步骤429，天线控制器247将天线249切换到具有最高优先顺序的无线模块。
在工作间隔的其余部分内，WLAN模块242a和BT模块242b可声明和解除声明介质访问请求，以及在需要时修改声明的请求的优先级。仲裁逻辑245基于这一修改的输入数据来确定天线的优先顺序。因此，在间隔的其余部分TREM内，步骤427、428和429可重复进行。例如，在BT模块242b完成对介质的使用之后(例如传送数据)，BT模块242b可解除声明介质访问请求，或者将请求的优先级修改为低。
在步骤430，判断是否已超过正常操作的预定时间段TN-OP。例如，系统200可为正常操作设定时间段(例如5秒)。如果未超过正常操作的时间段TN-OP，则操作返回步骤422，初始另一操作间隔。如果已超过正常操作的时间段TN-OP，则操作将继续进行步骤432。
在步骤432，判断在正常操作时间段(例如5秒)内是否已经从外部设备170接收到数据。未能从外部设备170接收到数据说明外部设备尚未被激活，或者未能准确的与外部无线收发器模块242c建立同步。如果已从外部设备170接收到数据，则正常操作将继续进行，处理过程返回步骤422。如果尚未从外部设备接收到数据，则将启动发现模式，处理过程进入步骤440。
图5是依据本发明实施例的外部无线收发器模块242c和WLAN和BT模块242a、b在正常操作模式下发射和接收窗口的时序图500。如图5所示，可将正常操作模式看作包括一系列间隔510，每个间隔具有一个时间段TN-INT(例如1秒)。在每个间隔510中，外部无线收发器模块242c声明高优先级的介质访问请求，持续一个正常声明时间段TN-AST 520。在这一正常声明时间段520中，天线249连接到外部无线收发器模块242c，这样一来外部无线收发器模块242c便可接收或发送数据了。WLAN/BT发送/接收530窗口代表外部无线收发器模块接收窗口520之间的时间段，在这些时间段内，WLAN模块242a或BT模块242b可发送或接收数据。只要系统200能够接收到来自外部设备170的数据，正常操作模式就一直持续。
在步骤440，将执行发现操作。步骤440包括步骤442-460。在发现模式中，外部无线收发器模块242c请求将对介质的访问延长一段时间。与正常模式不同的是，外部无线收发器242c对介质的访问可能会被WLAN模块242a和/或蓝牙模块传输所打断。
在步骤442，外部无线收发器模块242c声明介质访问请求，该请求持续一个发现模式声明时间段TD-AST。发现模式声明时间段长于正常声明时间段TN-AST。例如，发现模式声明时间段可设置为120秒。
在步骤443，在发现模式声明时间段内的正常声明时间段TN-AST，将为外部无线收发器模块242c声明高优先级信号。例如，高优先级信号可声明为120秒长的发现模式声明时间段之中的10毫秒。
在步骤444，在收到来自外部无线收发器模块242c的具有高优先级的介质访问请求后，天线控制器247将天线249切换到外部无线收发器模块242c。
在步骤445，当外部无线收发器模块242c连接到天线249时，BT模块242b和/或WLAN模块242a可缓冲数据以便在随后进行传送。
在步骤446，在正常声明时间段TN-AST过去之后，状态确定模块246为发现声明时间段的其余部分声明低优先级信号。
在步骤448，可修改WLAN模块242a和/或BT模块242b的传输特性，以增加在发现操作期间外部设备170与外部无线收发器模块242c实现同步的可能性。步骤448是可选的。例如，主机248可接收模块242a-c声明的访问请求，以及模块242a-b和状态确定模块246声明的优先级信号。基于这些输入，主机248可确定系统正处于发现模式。或者作为选择，主机248可从外部设备170接收数据。如果主机248停止接收这种数据一段时间，主机248便可判定系统正处于发现模式。一旦确定系统正处于发现模式，主机248便可确定是否改变WLAN模块242a和/或BT模块242b的传输特性。
在一个实施例中，主机248降低通过WLAN和/或蓝牙接口发出的数据量。作为响应，WLAN和/或BT模块基于修订后的传输特性修改对介质访问请求和优先级的声明。例如，可降低BT链路的语音质量以降低通过BT连接发送的数据量。主机也可限制WLAN和/或BT模块的数据吞吐量。在另一实施例中，主机可延迟和/或完全停止一些事务(transaction)。在这种实施例中，主机248向WLAN模块242a或BT模块242b发出命令，控制其在一个时间段内停止声明介质访问请求。主机248还可在发现操作中继续调整模块的传输特性。在另一实施例中，还可动态地降低蓝牙子带编解码器(SBC)的比特池(bitpool)参数，以增加蓝牙传输时隙之间的间隔。
在步骤450，BT模块242b和/或WLAN模块242a可声明或继续声明介质访问请求和相关联的优先级信号。
在步骤452，共存仲裁模块244在声明介质访问请求的其余模块间进行仲裁。在步骤452，仲裁逻辑245基于可用数据如与每个介质访问请求相关联的优先级、模块的传送要求以及介质的历史使用情况(可选的)来确定哪个无线模块优先。图6是依据本发明实施例的发现操作模式期间的优先顺序表。当只有一个模块声明高优先级时，该模块将优先使用天线。当两个或多个模块声明具有相同优先级(例如所有都是低优先级)的介质访问请求时，仲裁逻辑245可使用其他标准来确定优先顺序。
在步骤454，天线控制器247将天线249切换到具有最高优先顺序的无线模块。
在发现操作的其余时间段，WLAN模块242a和BT模块242b可声明和解除声明介质访问请求，或者根据需要改变声明的请求的优先级。仲裁逻辑245基于这种修改的输入数据来确定对天线的优先使用顺序。因此，在发现操作的其余时间段内，步骤446和450-454可反复进行。
图7是依据本发明实施例的外部无线收发器模块242c、WLAN模块242a和BT模块242b在发现操作模式下发射和接收窗口的时序图700。如图7所示，在发现操作过程中，来自外部无线收发器模块242c的介质访问请求在正常声明时间段TN-AST内具有高优先级704。在这一时间段内，外部无线收发器模块242c能够对天线249进行访问，并接收或发送数据(发射/接收窗口)。在正常声明时间段过去之后，外部无线收发器模块的介质访问请求的优先级将变为低708。对于该发现操作时间段的其余部分来说，对天线249的访问由仲裁逻辑245进行仲裁。图7描述了发现操作期间发射和接收窗口的一个示例。在该示例中，BT模块242b接下来在窗口724a访问天线。窗口724a期间内，BT模块242b发射或接收数据。然后，WLAN模块242a在窗口726a获得对天线的访问权。在该窗口期间，WLAN模块242a可发送或接收数据。最后，在窗口722b，外部无线收发器模块242c再次获得对天线的访问权。如上所述，时间段的长度、顺序和/或发射和接收窗口722b-n、724a-n和726a-n的发生可由主机248进行修改，以增加在发现时间段内从外部设备170接收数据的机会。
在步骤460，判断发现声明时间段TD-AST是否过期。如果发现声明时间段尚未过期，则处理过程返回步骤446，继续声明低优先级信号。如果发现时间段已经过期，则处理过程继续进行步骤462。
在步骤462，判断在发现声明时间段TD-AST内是否收到来自外部设备170的数据。如果收到了数据，则处理过程返回步骤420，启动正常操作模式。如果尚未收到数据，则处理过程进行步骤470。
在步骤470，主机248判断外部无线收发器模块242c是否应被停用(de-activate)。在一个实施例中，主机248向用户提示，使用外部无线收发器模块242c的应用是否应继续进行。
图8是依据本发明实施例共存仲裁模块244在多个无线模块间进行共存仲裁的过程中的方法的流程图800。流程图800继续参考图1和2中的实施例来描述。但是，流程图800并非仅限于这些实施例。流程图800中的步骤也并非必须按照所示的顺序进行。
在步骤810，共存仲裁模块244使用仲裁逻辑245在激活的无线模块(例如WLAN模块242a和BT模块242b)间进行仲裁。
在步骤820，判断外部无线收发器模块242c是否正在声明介质访问请求。如果声明了介质访问请求，则处理过程进行步骤830。如果未声明介质访问请求，则处理过程返回步骤810。
在步骤830确定来自外部无线收发器模块242c的介质访问请求的优先级。如果该优先级是低，则处理过程进行步骤840。这说明外部无线收发器模块242c处于发现模式，并且可以被中断。如果优先级是高，则处理过程进行步骤835。当外部无线收发器模块242c声明具有高优先级的请求时，无论其他模块状态如何，外部无线收发器模块242c都将优先访问天线。这种情况在图6中的条目610和620中做了描述。
在步骤835，天线控制器247将天线249切换连接到外部无线收发器模块242c。处理过程返回步骤820。
在步骤840，判断是否一个或多个其他的模块正在声明介质访问请求。如果没有其他的介质访问请求被声明，则处理过程进行步骤835。这种情况在图6中的条目630中进行了介绍。如果收到其他的一个或多个介质访问请求，则处理过程进行步骤860。
在步骤860，确定所声明的介质访问请求的优先级。如果没有声明高优先级信号，则处理过程进行步骤865。这种情况在图6中的条目640a-c中做了描述。如果声明了一个高优先级信号，则处理过程进行步骤880。这种情况在图6中由条目650a-d来表示。如果声明了两个高优先级信号，则处理过程进行步骤870。这种情况在图6中由条目660来表示。
在步骤865，没有模块声明高优先级请求。因此，在该步骤中，仲裁逻辑245在外部无线收发器模块242c和声明低优先级介质访问请求的一个或多个其他模块间进行仲裁。处理过程返回步骤820。
在步骤870，WLAN模块242a和BT模块242b两者均声明高优先级介质访问请求。在该步骤中，仲裁逻辑245基于其他标准如介质的历史访问情况和/或传输特性或无线技术的限制或实现方式来确定哪个模块优先。处理过程返回步骤820。
在步骤880，唯一一个声明高优先级请求的模块将优先访问天线249。天线控制器247将天线249切换到声明高优先级信号的模块。处理过程返回步骤820。
图9是依据本发明实施例的状态确定模块246在多个无线模块间进行共存仲裁过程中的方法的流程图900。流程图900继续参考图1和2中的实施例来描述。但是，流程图900并非仅限于这些实施例。流程图900中的步骤也并非必须按照所示的顺序进行。
在步骤910，判断是否从外部无线收发器模块242c收到介质访问请求。如果收到了介质访问请求，则处理过程进行步骤920。如果未收到介质访问请求，则处理过程继续停留在步骤910。
在步骤920，将介质访问请求的优先级设定为高，然后发往共存仲裁模块244。
在步骤930，判断正常声明时间段是否过期，以及是否仍然在声明介质访问请求。如果正常声明时间段已过期，则处理过程进行步骤940。这说明系统正处于发现操作模式下，WLAN模块242a或BT模块242b能够中断外部无线收发器模块242c对天线的访问。如果正常声明时间段尚未过期，或者未声明介质访问请求，则处理过程进行步骤910。
在步骤940，将介质访问请求的优先级设置为低，然后发往共存仲裁模块244。
在步骤950，外部无线收发器模块242c解除声明介质访问请求。在该步骤中，当状态确定模块246停止接收来自外部无线收发器模块242c的介质访问请求时，状态确定模块可解除声明优先级信号。
图10是依据本发明实施例的主机248在多个无线模块间进行共存仲裁过程中的方法的流程图1000。在流程图1000中，主机248修改一个或多个设备的传输特性，增加检测来自外部设备170的数据的机会。流程图1000继续参考图1和2中的实施例来描述。但是，流程图1000并非仅限于这些实施例。流程图1000中的步骤也并非必须按照所示的顺序进行。
在步骤1010，主机248确定系统200正工作在发现模式下。例如，主机248接收模块242a-c声明的访问请求、模块242a-b和状态确定模块246声明的优先级信号。基于这些输入信息，主机确定系统正处于发现模式下。或者作为选择，主机248还可从外部设备170接收数据。如果主机248停止接收该数据一段时间，则主机248会认为系统进入发现模式。
在步骤1020，主机248判断是否需要修改WLAN模块242a和/或BT模块242b的传输特性。例如，主机248可控制降低通过WLAN和/或BT接口发送的数据量。例如，可降低BT链路的语音质量，以此来降低BT连接上发送的数据量。主机248也可降低WLAN和/或BT模块的数据吞吐量。例如，可动态降低编解码器的比特池，以此来增加蓝牙传输时隙之间的间隔。这种方式以牺牲蓝牙语音质量来换取合理时间段内检测到来自外部设备170的数据的机会。在另一实施例中，主机248将一些事务延迟和/或完全停止。在该实施例中，在主机可向WLAN模块242a或BT模块242b发出命令，控制该模块在一段时间内停止声明介质访问请求。主机248还可继续在发现操作期间调整传输特性。
在步骤1030，主机248向WLAN模块242a和/或BT模块242b发出通知其修改其传输特性的命令。
在步骤1040，判断发现操作的时间段是否过期。如果该时间段过期，则操作过程进行步骤1050。如果该时间段尚未过期，则操作返回步骤1020。
在步骤1050，主机248向系统200的用户发出提示，确定该用户是否希望继续与外部设备170交互。
尽管上文描述了本发明的多个实施例，但应当明白，这些实施例的作用仅限于举例，并非是要限制本发明的范围。本领域的技术人员应当明白，在不脱离本发明实质的前提下，可进行各种格式和细节上的修改。因此本发明并不收上述任意示范性实施例的限制，其范围仅受权利要求及其等效方案来定义。

Claims (10)

1.一种在包含多个无线模块的设备中对对无线通信介质的访问进行仲裁的方法，其特征在于，包括：
接收来自所述多个无线模块的介质访问请求；
确定所收到的介质访问请求的相对的优先级，其中，确定所述多个无线模块中第一无线模块的相对的优先级，是基于所述第一模块的介质访问请求的时间段来进行的；
所述第一无线模块在收到来自外部设备的数据时，在正常模式下工作；以及在尝试与所述外部设备同步时，在发现模式下工作，其中，
在正常模式下，第一无线模块定期声明一个请求以从外部设备接收数据，且在接收和/或发送数据时，第一无线模块优先于其它无线模块；
在发现模式下，第一无线收发器声明一个请求，要求对介质的访问延长一段时间；
授权所述多个无线模块中发出具有最高的相对的优先级的介质访问请求的模块访问所述无线通信介质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收与所述介质访问请求相关联的优先级数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定相对的优先级的步骤包括：
基于收到的与所述介质访问请求相关联的优先级数据来确定收到的介质访问请求的相对的优先级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定在第一时间段内所述第一无线模块是否收到数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果在所述第一时间段内所述第一无线模块未收到数据，则修改所述多个无线模块中第二无线模块的发送特性。
6.一种在包含多个无线模块的设备中对对无线通信介质的访问进行仲裁的方法，其中第一无线模块使用第一无线协议，第二无线模块使用第二无线协议，其特征在于，所述方法包括：
(a)在第一时间段内接收来自第一无线模块的介质访问请求，其中所述介质访问请求在所述第一时间段内具有相关联的高优先级；
(b)在所述第一时间段内允许所述第一无线模块访问所述无线通信介质；
(c)如果收到来自所述第二无线模块的介质访问请求，则在所述第一时间段结束后，允许所述第二无线模块访问所述无线通信介质；
(d)确定在所述第二时间段内，所述第一无线模块是否收到来自外部设备的数据；
(e)如果在所述第二时间段内未收到来自所述外部设备的数据，则在第三时间段内接收来自所述第一无线模块的介质访问请求，其中所述介质访问请求在所述第三时间段的第一部分中具有高优先级，在所述第三时间段的第二部分中具有低优先级；
(f)在所述第三时间段的所述第一部分中允许所述第一无线模块访问所述无线通信介质；
(g)如果在所述第三时间段的所述第二部分中收到来自所述第二无线模块的介质访问请求，则确定所述第一无线模块和所述第二无线模块之中的哪一个优先访问所述无线通信介质；
(h)允许具有最高优先顺序的无线模块访问所述无线通信介质。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤(c)还包括：
如果收到来自所述第二无线模块的介质访问请求和来自第三无线模块的介质访问请求，则确定所述第二无线模块和所述第三无线模块之中的哪一个在所述第一时间段结束后优先访问所述无线通信介质；以及
允许具有最高优先顺序的无线模块访问所述无线通信介质。
8.一种用于进行无线通信的设备，其特征在于，包括：
第一无线模块，其使用第一无线协议，用于接收来自外部设备的数据，并在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求；
状态确定模块，用于接收来自所述第一无线模块的介质访问请求，确定与所述介质访问请求相关联的优先级信号的值，并声明该优先级信号，所述第一无线模块在收到来自外部设备的数据时，在正常模式下工作，第一无线模块定期声明一个请求以从外部设备接收数据，且在接收和/或发送数据时，第一无线模块优先于其它无线模块；以及在尝试与所述外部设备同步时，在发现模式下工作，第一无线收发器声明一个请求，要求对介质的访问延长一段时间；
第二无线模块，其使用第二无线协议，用于在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求和优先级信号；以及
共存仲裁模块，用于接收来自所述第一无线模块的介质访问请求、来自所述第二无线模块的介质访问请求和优先级信号和来自所述状态确定模块的优先级信号，确定所述第一无线模块和所述第二无线模块之中的哪一个优先访问所述共享通信介质。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
第三无线模块，其使用第三无线协议，用于在需要访问共享通信介质时声明介质访问请求和优先级信号；
所述共存仲裁模块用于接收来自所述第三无线模块的介质访问请求和优先级信号，确定所述第一无线模块、所述第二无线模块和所述第三无线模块之中的哪一个模块优先访问所述共享通信介质。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
主处理器，用于确定所述第二无线模块和所述第三无线模块的高优先级介质访问请求的时间段、频率和发生，以将所述第一无线模块接收来自所述外部设备的数据的可能性增至最大。
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