CN101160999B - 使放置在一起的多个无线设备间的干扰最小化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种方法和装置，用于管理多个放置在一起的传输设备中的传输请求，每一个设备与无线传输协议相关。所述方法包括步骤：确定与每一个传输请求相关的成本，其中所述成本与准予所述请求的成本和拒绝所述请求的成本相关；准予与最小成本相关的所述请求；以及拒绝所有其它请求。在本发明的另一个方面，所述方法包括步骤：确定最小成本是否可以接受；以及当最小成本不可接受时，拒绝与最小成本相关的请求。

Description

使放置在一起的多个无线设备间的干扰最小化的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及一种用于使包含于设备中的多个无线系统间的干扰最小化的方法和装置。

背景技术

越来越多的便携式消费电子设备包括无线通信技术而不是有线通信系统。随着无线通信系统取代有线通信系统的趋势的发展，许多设备在相同物理实现(外壳)中包括多于一个的无线通信子系统，而这些通信子系统可能需要在相同的时刻有效且可操作。这引起了这些通信子系统间的相互干扰的问题。一个典型的例子是移动电话，其中例如蓝牙技术用于把无线头戴式耳机与电话相连，同时进行实际的蜂窝通信。类似地，便携式计算机或PDA(个人数字助理)可以包括蓝牙和无线LAN技术，例如IEEE 802.11，而这些技术需要在相同的时刻有效。在这种情况下，由于两个系统在相同的频带中操作，干扰尤其强烈。

这种干扰的原因是公知的。例如，在一种情况下，有效的本地发射机中的信号可以被其它本地接收机所接收。在第二种情况下，干扰可能在公共电源线、电路轨迹或基板电流之间的耦合中发生。如果多于一个的发射机同时有效，则干扰还可能由中间调制结果而引起。

因此，产业中需要这样的一种方法和装置，即能够对设备内的多个无线通信标准的活动进行协调，以最小化干扰和带宽损失。

发明内容

公开了一种方法和装置，用于对多个放置在一起的传输设备中的多个传输请求进行管理的，其中每一个传输请求与无线传输协议相关联。所述方法包括步骤：确定与每一个传输请求相关的成本，其中该成本与准予请求的成本和拒绝请求的成本相关；准予与最小成本相关的请求，并拒绝所有其它的请求。在本发明的另一个方面中，所述方法包括步骤：确定最小成本是否为可接受的，当最小成本是不可接受时，拒绝与最小成本相关的请求。

附图说明

图1示出了传统的具有多个无线子系统的装置的框图；

图2示出了传统的无线通信子系统的框图；

图3示出了用于传统无线通信处理的传统状态机；

图4a-4d示出了传统的无线通信子系统协议；

图5a示出了根据本发明原理的多个无线通信子系统的框图；

图5b示出了根据本发明原理的典型处理序列；

图6a-6c示出了根据本发明原理用于确定传输准予的典型处理；以及

图7示出了用于执行这里所示处理的典型装置。

具体实施方式

可以理解的是，这些附图仅为了说明本发明的概念，而不意在限制本发明。这里，附图中所示且在所附详细描述中所述的实施例用作示意性实施例，不应被解释为用于实践本发明的仅有方式。此外，相同的参考数字(适当之处可能还补充有参考字符)用于标示类似的元件。

图1示出了传统的多个无线子系统100的框图。在这个典型框图中，装置110包括用户接口113、应用软件117和无线电收发机系统120、130以及接收系统140，其中无线电收发机系统120、130分别被称为系统A和系统B，而接收系统140被称作C。收发机系统120和130每一个都通过无线网络发送并接收与相应的收发机系统125、135有关的信息项。类似地，接收机140接收由发送系统145所发送的信息项。例如120、125的无线系统之间的通信协议可以使用与蓝牙、蜂窝、LAN或类似的协议相关的传统无线协议。

图2示出了传统无线通信子系统200的框图，例如图1中的收发机A120。在这个典型框图中，host？接口210提供了应用软件(图1)与协议处理220之间的通信接口。在这种示意性的情况下，协议处理220对从接口210接收到的信息项进行变换和封装，使其具有与指定协议相一致的格式。类似地，通过无线通信媒体所接收到的信息项被重新封装为适于应用软件(图1)来解释的格式。

还示出了无线电发射机230和无线电接收机240，用于向无线网络发送信息和从无线网络接收信息。在多数传统系统中，发射机230和接收机240被封装到单一的封装内，而且通常被称作收发机，例如收发机120。

图3示出了用于传统无线通信处理的传统状态机。在这个典型的状态机中，在检测到请求、动作或操作之前，协议被标定为位于空闲状态310中。响应请求、动作或操作，处理前进到发送CTS状态305、发送ACK状态315、发送NACK状态320、等待信道访问状态325或接收信标状态330。然后，这些状态中的每一个等待适当的请求、动作或操作，从而前进到下一个状态。例如，响应适当的请求，等待信道访问状态前进至发送RTS状态340，而发送RTS状态340响应适当的命令前进至发送数据分组状态350。这些状态中的每一个的操作在本技术领域中都是公知的，这里不需详细讨论。

图4a-4d示出了传统的无线通信子系统协议。图4a示出了传统的蓝牙通信协议400。图4b示出了传统的IEEE 802.11协议420。图4c示出了传统的GSM协议430，而图4d示出了传统的数字视频广播(DVB-H)通信协议440。这些协议中的每一个在本技术领域中都是公知的，这里不需详细讨论。如图4a-4d所示，当一个或更多个系统在发送而其它系统在接收时，独立操作的每一个协议可以引起显著的干扰。

图5a示出了根据本发明原理的多个无线通信子系统505的框图500。子系统505与图1所示的系统类似，并且包括与收发机120、130和接收机140(图1)中的每一个进行通信的干扰管理单元(IMU)510。IMU510向每一个收发机提供了“发送认可”消息，以便对收发机的传输进行同步，从而最小化子系统之间的干扰。更详细地，IMU510从系统120、130、140中的每一个接收“发送”和“接收”请求以及状态信息。并确定准予哪个传输请求。在任意时刻，仅准予一个传输请求，以便最小化相同时有效的多个发射机所引起的干扰。

图5b更加详细地示出了特定收发机与图5a所示IMU510之间的通信。更详细地，“接收请求”515、“传输请求”520以及“协议处理状态信息”525(图3)被提供给IMU510，而“发送许可”530被提供给各个收发机或发射机。

在本发明的一个方面中，IMU510使用“最小成本”算法来确定向例如120、130、140的收发机中的哪些收发机准予“发送许可”。

图6a-6c示出了根据本发明的典型处理，用于确定与每一个以准予“接收”和“发送”请求的可能的判决相关的成本。(参考图6a，用公式来表达系统500(图5)所支持的每一个无线标准的形成的状态转变成本表600，这是片段。)在这个所示的例子中，表中的首行列出了特定的无线标准中定义的所有状态。这些状态与图3的例子中所示的状态相同。由于这个表代表了多个无线标准，所以仅把标记称作状态1、状态2等。本领域的技术人员可以理解，能够合并与特定无线标准相关的状态。类似地，第一列示出了各个无线标准的所有可能的事件。因此，表600说明了：针对无线系统中的每一个状态，当发生响应的事件时，定义进入的下一个状态。

根据本发明的原理，新事件610被加入原始状态/事件表中。这个事件定义了当未发生所定义的事件、但把发送权准予一个其它系统时应当进入的状态。这个新事件610的要素不单示出了根据事件“其它系统获得发送权”而假定的下一个状态。在本发明的另一个方面中，这个新事件在初始状态/事件表的方面可以和这个非故意转变的成本相关。这个成本可以和数据损失或需要返回至初始状态的额外的努力程度相关。在一些情况下，可能不存在与事件“其它系统获得发送权”相关的成本，因为系统既不是正在接收又不是正在发送。在这种情况下，成本条目将会是简单的“无成本”。

与每一个附加的转变相关的成本需要从事件“其它系统获得发送权”对当前的无线系统造成的影响程度中导出。

图6b示出了根据本发明的原理用于确定准予哪个接收机的传输请求的典型过程的流程图620。如图所示，所述过程被标定为处于状态625中，等待可操作的命令或请求的接收。例如，响应初始化命令，针对步骤630所表示的所有有效的子系统，分别在步骤632和634加载协议和状态转变成本表。

在步骤640，响应请求而做出决定，即是否已经接收到任意的接收和/或传输请求。如果确定是接收请求，则在块660处准予接收请求。然而，如果确定是传输请求，则在步骤644处确定关于准予传输请求的成本。

在步骤646，确定是否对任意的传输请求进行处理。如果答案是否定的，那么处理继续进行到步骤648。然而，如果答案是肯定的，则选择具有最小成本的传输请求。在本发明的一个方面中，当两个请求被确定具有相同的最小成本时，可以随机地确定所选择的请求。

在步骤652，确定所选择的传输请求的成本是否为可接受的。如果答案是否定的，则在步骤654处拒绝所有的传输请求。然而，如果答案是肯定的，则在步骤656准予该传输请求，并在步骤658拒绝所有其它的传输请求。

图6c示出了根据本发明的原理用于确定准予传输请求的成本的典型过程670。在这个典型过程中，每一个传输请求的成本被初始化为已知状态，例如“无成本”。在步骤674，确定除了当前受评估的传输请求之外任意其它同时发生的请求是否可用。如果答案是肯定的，则针对步骤678所示的所有请求，在步骤680读取与请求相关的系统状态信息。如果准予该请求，则在步骤682确定与该请求相关的系统的新的状态。这可能涉及到状态转变成本表600。然后，在步骤684确定转变成本。在一方面，该成本从预定的成本值列表或成本值表中获得。所获得的成本被增加到与转变请求相关的成本值。

在步骤688读取传输请求的状态信息，在步骤690，如果该传输请求没有被准予，则确定与该请求相关的系统的新的状态。这可能涉及状态转变成本表600。类似地，这个成本可以从预定的成本值列表或成本值表中获得。然后，在步骤694，从与该传输请求相关的成本值推导出这个成本。

在本发明的另一个方面，请求准予成本的确定还可以考虑与每一个发出请求的无线子系统相关的成本表。在这种情况下，请求准予成本将不仅取决于当前无线系统的效果，而且还取决于提出传输请求的其它系统。以这种方式，可以在包含于设备中的无线子系统之间实施优先权方案。

图7示出了用于执行这里所示处理的典型装置。图7示出了可以用于实现本发明的原理的系统或装置700的典型实施例。系统700包括处理单元710，而处理单元710可以包含一个或更多个输入/输出设备702、处理器703和存储器704。I/O设备702可以从一个或更多个源或设备710访问或接收信息。源或设备701可以是例如所示收发机的设备。

输入/输出设备702、处理器703和存储器704可以通过通信介质725进行通信。例如，通信介质725可以表示：总线；通信网络；电路、电路卡或其它装置中的一个或更多个内部连接；以及这些和其它通信媒体的部分和组合。根据可能存储在存储器704中的、并由处理器703执行的一个或更多个程序对来自设备701的输入数据进行处理。优选地，可以从例如只读存储器(ROM)、可编程ROM、随机存取存储器的半导体存储器中选择存储器704，可以通过介质725来访问存储器704，或者存储器704可以是与处理器703直接通信的高速缓冲存储器。处理器703可以是任意装置，例如通用或专用计算系统、膝上计算机、桌面计算机、服务器、手持计算机，或者可以是例如专用逻辑电路的硬件配置，或者是集成电路。处理器703还可以是可编程阵列逻辑(PAL)或专用集成电路(ASIC)等，可对它们进行“编程”以使其包括能够响应已知输入而提供已知输出的软件指令或代码。在一个方面，可以使用硬件电路来取代软件指令或与软件指令一同使用，以实现本发明。这里所示的元件还可以由可操作的分立式硬件元件来实现，从而使用编码后的逻辑操作或通过执行硬件可执行代码而执行所示的操作。

在一个方面，这里所示的处理可以由存储在计算机可读介质上的计算机可读代码来表现。该代码也可以存储在存储器704中。该代码可以从存储介质783、I/O设备785或者例如软盘、CD-ROM或DVD的的磁或光介质787来读取/下载。所下载的计算机可读代码可以存储在存储器704中，或直接由处理器703执行。

在根据一个或更多个可用于执行这里所述功能的软件程序而进行处理后，来自设备701且由I/O设备702所接收的信息还可以通过网络780而传输至一个或更多个输出设备或第二处理系统795，所述输出设备由显示器792、例如打印机的报告设备790而表示。网络780可能与网络750在物理上相同，或者可以是不同的网络，该网络以与网络750的通信原理相同或不同的通信原理而操作。

尽管已经示出、描述并提出了应用于本发明优选实施例的本发明的基本新颖特征，可以理解的是，在不背离本发明的精神的前提下，本领域的技术人员能够对所述装置以所公开的设备的形式和细节进行各种省略、替换和改变。

因此，清楚地表明以实质上相同的方式执行实质上相同的功能以实现相同结果的这些元件的所有组合位于本发明的范围内。同样，完全表明并设想从一个所述实施例至另一个实施例的元件替换。

Claims (5)

1.一种用于管理来自多个放置在一起的设备(120、130、140)的传输请求的方法，每一个设备与至少一个无线通信协议相关，所述方法包括步骤：

确定与每一个所述传输请求(525)相关的成本(644)，其中所述成本与准予所述请求的成本和拒绝所述请求的成本相关：

准予与最小成本相关的所述请求(530)；以及

拒绝所有其它请求；

其中准予或不准予所述请求的所述成本是基于和无线通信协议相关的状态(600)之间的转变的，所述无线通信协议与所述请求相关。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

确定最小成本是否可以接受(652)；以及

当所述最小成本不可接受时(654)，拒绝与所述最小成本相关的所述请求。

3.根据权利要求1所述的方法，其中状态之间的转变与和请求相关的设备相关。

4.根据权利要求3所述的方法，其中状态之间的转变与所述多个共同放置的设备(120、130、140)中所选择的设备相关。

5.根据权利要求1所述的方法，其中与所述状态转变相关的所述成本是预先确定的(610)。

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