CN101552625A - 操作无线通信装置的方法与能够执行无线通信的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种操作无线通信装置的方法及能够执行无线通信的装置。上述装置包含：第一无线收发模块；第二无线收发模块；以及数据包传输仲裁模块，其中第一无线收发模块将要在第一时隙内执行的第一信号收发的第一请求发送至数据包传输仲裁模块，且当数据包传输仲裁模块批准第一请求后，在第一时隙的收发时间段内执行第一信号收发，第一请求包含关于第一信号收发的收发时间段的长度的长度信息，以及第二无线收发模块响应长度信息，在第一时隙的剩余时间段内执行第二信号收发。本发明利用两种不同的通信时间长度来协调两种通信，从而降低两种通信之间的干扰。

Description

操作无线通信装置的方法与能够执行无线通信的装置
技术领域
本发明是有关蓝牙(Bluetooth)、无线区域网络(Wireless Local AreaNetwork，以下简称为WLAN)与全球微波接入互操作性(WorldwideInteroperability for Microwave Access，以下简称为WiMAX)通信之间的协调，更具体地，是有关于上述三者之间的协调方法及装置。
背景技术
蓝牙与WLAN/WiMAX技术都是商业电子产品(例如移动电话)中非常重要的通信信道。但是，蓝牙与WLAN信道都经由2.4GHz的工业、科学及医学频带(即ISM频带)来通信。请参考图1A，图1A显示符合IEEE 802.11b标准的WLAN频带的示意图。三个带宽为22MHz的静态非重叠(static non-overlapping)WLAN信道分布在2400Hz至2483.5Hz的频带上。请参考图1B，图1B显示蓝牙频带的示意图。79个带宽为1MHz的蓝牙跳频信道(Bluetooth hopping channels)分布于2400Hz to 2483.5Hz的频带上。另外，最新的802.16a(WiMAX)信道分布于2至11GHz的频带上。若商业电子装置同时使用蓝牙信道及WLAN/WiMAX信道来通信，由于WLAN/WiMAX信道的频带与蓝牙信道的频带会有重叠，同时发送的蓝牙与WLAN/WiMAX信号之间的信号干扰会引起信号收发错误。因此，本发明提供一种新的使用蓝牙与WLAN/WiMAX通信的方法及装置，来解决上述问题。
发明内容
为了解决蓝牙与WLAN/WiMAX信号之间的信号干扰引起信号收发错误的技术问题，本发明提供一种无线通信装置与相关方法，可防止信号收发错误。
本发明提供一种操作无线通信装置的方法，上述无线通信装置包含无线区域网络/全球微波接入互操作性模块，上述方法包含：在蓝牙时隙内发送要求执行蓝牙信号收发的请求至无线区域网络/全球微波接入互操作性模块，其中请求包含关于蓝牙信号收发的收发时间段的长度的长度信息；当无线区域网络/全球微波接入互操作性模块批准请求后，在蓝牙时隙的收发时间段内执行蓝牙信号收发；以及响应长度信息，在蓝牙时隙的剩余时间段内执行无线区域网络/全球微波接入互操作性信号收发。
本发明另提供一种能够执行无线通信的装置，包含：第一无线收发模块；第二无线收发模块；以及数据包传输仲裁模块，耦接至第一无线收发模块与第二无线收发模块之间，其中第一无线收发模块将要在第一时隙内执行的第一信号收发的第一请求发送至数据包传输仲裁模块，且当数据包传输仲裁模块批准第一请求后，在第一时隙的收发时间段内执行第一信号收发，第一请求包含关于第一信号收发的收发时间段的长度的长度信息，以及第二无线收发模块响应长度信息在第一时隙的剩余时间段内执行第二信号收发。
本发明利用两种通信不同的通信时间长度来协调两种通信，从而降低两种通信之间的干扰。
附图说明
图1A显示符合IEEE 802.11b标准的WLAN频带的示意图。
图1B显示蓝牙频带的示意图。
图2A显示根据本发明的实施方式装置的方框示意图。
图2B显示根据本发明的装置的另一个实施方式的方框示意图。
图3显示协调蓝牙与WLAN通信的实施方式的流程图。
图4显示根据本发明的请求蓝牙信号收发的操作的时序图。
图5显示根据本发明的WLAN信号收发的时序示意图。
图6显示根据本发明的具有不同收发时间段长度的蓝牙数据包种类的示意图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来称呼特定的元件。本领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”是开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接到第二装置。
请参考图2A，图2A显示根据本发明实施方式的能够执行蓝牙通信与WLAN通信操作的装置200的方框示意图。装置200包含用于蓝牙通信的蓝牙模块202，用于WLAN通信的WLAN芯片204。WLAN芯片204包含两个子模块，分别为用于WLAN通信的WLAN模块208以及数据包传输仲裁(Packet Traffic Arbitration，以下简称为PTA)模块206。图3显示协调蓝牙与WLAN通信的实施方式的流程图。装置200根据图3所示的流程来操作。当蓝牙模块202需要执行蓝牙信号收发时，蓝牙模块202必须发送执行蓝牙信号收发的请求212至PTA模块206(步骤302)。蓝牙模块202所发送的请求212包含长度信息，长度信息是关于请求的蓝牙信号收发的收发时间段的长度。
PTA模块206接收请求212之后，PTA模块206首先根据请求212的长度信息估计剩余时间段(步骤304)。若请求212是要在蓝牙时隙(time slot)中执行蓝牙信号收发，剩余时间段则指示蓝牙信号收发执行完成之后的蓝牙时隙中剩下的时间段。在实施方式中，PTA模块206根据长度信息决定蓝牙收发时间段，接着从蓝牙时隙中减去蓝牙收发时间段以获取剩余时间段。然后PTA模块206告知WLAN模块208估计的剩余时间段218(步骤306)。
PTA模块206接着决定是批准请求212还是驳回请求212，然后发送回应214给蓝牙模块202以回答请求212(步骤308)。若WLAN模块208正在执行WLAN信号收发(步骤316)，因为同一时间内仅能执行蓝牙信号收发与WLAN信号收发两者之一以防止信号干扰，PTA模块206驳回请求212。否则，PTA模块206批准请求212。当蓝牙模块202接收指示请求212被批准的回应214时，蓝牙模块202在收发时间段内执行蓝牙信号收发(步骤310)。蓝牙信号收发完成之后的时间为剩余时间段。因为剩余时间段内不发送也不接收蓝牙信号，WLAN模块208可在剩余时间段内执行WLAN信号收发，而不用发送请求给PTA模块206(步骤314)，且不会产生信号干扰。
图2A中的WLAN模块208在剩余时间段内执行WLAN信号收发。可是，WLAN模块208也可在其他时间段执行WLAN信号收发动作，但WLAN模块208必须预先发送请求至PTA模块206。参照图2B，其显示根据本发明另一个实施方式的能执行蓝牙与WLAN通信的装置200的方框示意图。当蓝牙模块202想要执行蓝牙信号收发时，蓝牙模块202就发送请求212至PTA模块206。另一方面，当WLAN模块208想要执行WLAN信号收发时，WLAN模块208发送请求222至PTA模块206。当PTA模块206同时接收请求212与222时，PTA模块206仅批准请求212与请求222其中之一，并分别发送回应214与回应224以回答请求212与请求222。因此，同一时间内仅蓝牙模块202与WLAN模块208其中之一能执行信号收发以防止信号干扰。
需要注意的是，装置200可设计为能提供蓝牙通信及WiMAX通信，以及WLAN芯片204可被WiMAX芯片替代，其中WiMAX芯片包含WiMAX模块与PTA模块206。或者，装置200可设计为能提供WLAN与WiMAX通信，以及蓝牙模块302可替换为WiMAX模块。可依上文同理推出蓝牙与WiMAX模块之间，以及WLAN与WiMAX模块之间通过PTA模块206的交互操作，因此不再赘述。另外，PTA模块206可设置在WLAN芯片204外面。请注意，蓝牙、WLAN与WiMAX模块也可被称为无线收发模块。
在一个实施方式中，蓝牙模块202经由单线传输线(single-wiretransmission line)耦接至WLAN芯片204，而请求212与回应214通过单线传输线来传输。请参照图4，其显示根据本发明的请求蓝牙信号收发的操作的时序图。经过64μs同步时间段后，蓝牙模块202在时间段T0(1μs)提升传输线的电压至高电平，以请求PTA模块206收发蓝牙信号。在时间段T0之后，蓝牙模块202经由单线传输线将一系列信息比特顺序发送至PTA模块206。在一个实施方式中，上述多个信息比特中包含优先权比特，发送/接收(TX/RX)比特，输入/输出(In/Out)频带比特以及多个长度比特。优先权比特指示请求212的优先权是否为高优先权，TX/RX比特指示被请求的蓝牙收发动作是信号发送请求还是信号接收请求，In/Out频带比特指示蓝牙信号收发的频带是否与WLAN信号收发的频带重叠，以及上述多个长度比特指示被请求的蓝牙信号收发的收发时间段长度。
举例来说，在时间段T1(1μs)内，蓝牙模块202发送优先权比特，在时间段T2(1μs)内发送TX/RX比特，在时间段T3(1μs)内发送In/Out频带比特，以及在时间段T4与T5内发送两个长度比特。两个长度比特包含指示蓝牙数据包的四个种类其中之一的长度信息，其中蓝牙数据包的四个种类具有不同的收发时间段长度。当PTA模块206接收请求212之后，PTA模块206在时间段T6(1～31μs)及时间段T7(2μs)内发送回应214至蓝牙模块202。举例来说，若PTA模块206在时间段T6及T7内降低传输线的电压至低电平，则表示请求212被批准了。若PTA模块206在时间段T6及T7内提升传输线电压至高电平，则表示请求212被驳回了。需要理解的是，若对PTA模块206进行相关修改，图4中所示的信号格式也可适用于WLAN/WiMAX请求操作。
请参照图5，其显示根据本发明的蓝牙与WLAN信号收发的时序示意图。蓝牙信号在长度为1250μs的帧中被发送及接收。每一帧包含时间长度都为625μs的两个时隙，通常帧所包含的两个时隙，一个用于信号发送，一个用于信号接收。在图5中，显示两个连续的蓝牙时隙，其中第一时隙范围从时间t1至t3，以及第二时隙范围从时间t3至t5。蓝牙模块202首先发送请求502给PTA模块206以在第一时隙执行蓝牙信号收发，且PTA模块206以回应504来批准请求502。另外，因为请求502包含蓝牙收发时间段T1的长度信息，PTA模块206估计剩余时间段T2，并将剩余时间段T2告知WLAN模块208。因此，蓝牙模块202在收发时间段T1内执行蓝牙信号发送532，其中时间段T1范围是从时间t1至时间t2。WLAN模块208接着在剩余时间段T2内执行WLAN信号发送542与WLAN信号接收544。
如此，蓝牙模块202发送请求512给PTA模块206以在第二时隙执行蓝牙信号接收，且PTA模块206以回应514来批准请求512。因为请求512包含蓝牙收发时间段T3的长度信息，PTA模块206估计剩余时间段T4并将剩余时间段T4告知WLAN模块208。因此，蓝牙模块202在收发时间段T3内执行蓝牙信号接收534，其中收发时间段T3的范围从时间t3至时间t4。WLAN模块208接着在剩余时间段T4内执行WLAN信号发送552与WLAN信号接收554，并且没有信号干扰。
请参照图6，其显示根据本发明的具有不同收发时间段长度的蓝牙数据包种类的示意图。由于图4所示的请求包含2个长度比特，蓝牙数据包分别被分为四种，其分别由长度比特“00”，“01”，“10”及“11”表示。第一数据包种类具有126μs的收发时间段，其代表POLL数据包或NULL数据包。第二数据包种类具有366μs的收发时间段，并代表HV1数据包，HV2数据包或HV3数据包。举例来说，HV1数据包可承载10个由1/3前向纠错(Forward Error Correction，FEC)保护的用户数据字节。没有使用循环冗余检测(Cyclic Redundancy Check，CRC)。HV1数据包可在每两个时隙送出，并可承载1.25ms的语音，速率为64kb/s。HV2数据包可在每四个时隙送出，其可承载20个由2/3FEC前向纠错保护的用户数据字节(payload byte)。HV3数据包可承载30个未受保护的用户数据字节以及可在每六个时隙发出。第三数据包种类的收发时间段为392μs，代表2-EV3数据包。第四数据包种类具有超过625μs的收发时间段，代表多时隙数据包。因此蓝牙模块202能以包含两个长度比特的请求来告知PTA模块206所请求的蓝牙信号收发动作的时间段长度。请注意，图中的前三种数据包的发送/接收窗的时间段为搜寻窗的长度与数据包收发时间段之和，且数据包的搜寻窗的长度为10μs。举例来说，第一数据包种类的POLL数据包或NULL数据包具有126μs的收发时间段，且数据包的搜寻窗的长度为10μs，则其发送/接收窗的长度为136μs，其余两种数据包的发送/接收窗的长度可同理推之，但这仅为说明之用，并非本发明的限制。
本发明提供一种用于协调蓝牙与WLAN/WiMAX通信的装置。上述装置包含用于蓝牙通信的蓝牙模块，用于WLAN/WiMAX通信的WLAN/WiMAX模块，以及PTA模块。蓝牙模块在执行蓝牙信号收发之前发送请求至PTA模块，其中请求包含所请求的蓝牙信号收发动作的收发时间长度信息。PTA模块接着根据请求估计剩余时间段，并告知WLAN/WiMAX模块估计的剩余时间段。需要理解的是，PTA模块可直接告知收发时间段长度的信息，且WLAN/WiMAX模块相应地估计剩余时间段。WLAN/WiMAX模块接着在剩余时间段执行WLAN/WiMAX信号收发动作。因此，WLAN/WiMAX信号收发操作与蓝牙信号收发操作都在蓝牙时隙内执行，以加强信号收发效能，且没有信号干扰。
本发明虽用较佳实施方式说明如上，然而其并非用来限定本发明的范围，任何本领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，做的任何更动与改变，都在本发明的保护范围内，具体以权利要求界定的范围为准。

Claims (21)

1.一种操作无线通信装置的方法，上述无线通信装置包含无线区域网络/全球微波接入互操作性模块，上述方法包含：
在蓝牙时隙内发送要求执行蓝牙信号收发的请求至上述无线区域网络/全球微波接入互操作性模块，其中上述请求包含关于蓝牙信号收发的收发时间段的长度的长度信息；
当上述无线区域网络/全球微波接入互操作性模块批准上述请求后，在上述蓝牙时隙的上述收发时间段内执行蓝牙信号收发；以及
响应上述长度信息，在上述蓝牙时隙的剩余时间段内执行无线区域网络/全球微波接入互操作性信号收发。
2.如权利要求1所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，更包含：
根据上述长度信息估计上述蓝牙时隙的上述剩余时间段；
告知上述无线区域网络/全球微波接入互操作性模块上述剩余时间段；以及
在上述蓝牙时隙的上述剩余时间段内执行上述无线区域网络/全球微波接入互操作性信号收发。
3.如权利要求2所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，估计上述剩余时间段的步骤包含：
根据上述长度信息决定上述收发时间段；以及
从上述蓝牙时隙中减去上述收发时间段以获取上述剩余时间段。
4.如权利要求1所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，更包含：
告知上述无线区域网络/全球微波接入互操作性模块上述长度信息；
根据上述长度信息估计上述蓝牙时隙中上述剩余时间段；以及
在上述蓝牙时隙的上述剩余时间段内执行上述无线区域网络/全球微波接入互操作性信号收发。
5.如权利要求1所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，上述长度信息包含两个比特以指示多个蓝牙数据包的四个种类，其中上述多个蓝牙数据包的上述多个种类具有不同长度的收发时间段。
6.如权利要求5所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，上述多个蓝牙数据包的上述多个种类包含：收发时间段为126μs的第一数据包种类；收发时间段为366μs的第二数据包种类；收发时间段为392μs的第三数据包种类；以及收发时间段为625μs的第四数据包种类。
7.如权利要求1所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，上述请求是经由单线传输线来传输；以及上述请求被批准的信息是经由上述单线传输线来传输。
8.如权利要求7所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，上述请求包含多个信息比特，上述多个信息比特是通过上述单线传输线顺序传输。
9.如权利要求8所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，上述多个信息比特包含优先权比特以及TX/RX比特，上述优先权比特指示上述请求的优先权是高还是低，且上述TX/RX比特指示所请求的上述蓝牙信号收发是要发送蓝牙信号还是要接收蓝牙信号。
10.如权利要求9所述的操作无线通信装置的方法，其特征在于，更包含根据上述多个信息比特决定上述请求是否被批准。
11.一种能够执行无线通信的装置，包含：
第一无线收发模块；
第二无线收发模块；以及
数据包传输仲裁模块，耦接至上述第一无线收发模块与上述第二无线收发模块之间，
其中上述第一无线收发模块将要在第一时隙内执行的第一信号收发的第一请求发送至上述数据包传输仲裁模块，且当上述数据包传输仲裁模块批准上述第一请求后，在上述第一时隙的收发时间段内执行上述第一信号收发，上述第一请求包含关于上述第一信号收发的上述收发时间段的长度的长度信息，以及上述第二无线收发模块响应上述长度信息，在上述第一时隙的剩余时间段内执行第二信号收发。
12.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述数据包传输仲裁模块根据上述长度信息估计上述第一时隙的上述剩余时间段，并告知上述第二无线收发模块上述剩余时间段，以及上述第二无线收发模块在上述第一时隙的上述剩余时间段内执行上述第二信号收发。
13.如权利要求12所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述数据包传输仲裁模块根据上述长度信息决定上述收发时间段，且接着从上述第一时隙中减去上述收发时间段以获取上述剩余时间段，从而估计上述剩余时间段。
14.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述数据包传输仲裁模块告知上述第二无线收发模块上述长度信息，以及上述第二无线收发模块根据上述长度信息估计上述第一时隙的上述剩余时间段，且在上述第一时隙的上述剩余时间段内执行上述第二信号收发。
15.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述第二无线收发模块发送要在第二时隙内执行的第三信号收发的第二请求至上述数据包传输仲裁模块，上述第二时隙与上述第一时隙重叠，以及上述数据包传输仲裁模块驳回上述第二请求。
16.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述第一无线收发模块为蓝牙模块及上述第二无线收发模块为无线区域网络模块或全球微波接入互操作性模块。
17.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述长度信息包含两个比特以指示多个数据包的四个种类，其中上述多个数据包的上述多个种类具有不同长度的收发时间段。
18.如权利要求11所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述第一无线收发模块是经由单线传输线耦接至上述数据包传输仲裁模块，上述第一请求是经由上述单线传输线从上述第一无线收发模块发送至上述数据包传输仲裁模块，以及上述第一请求被批准的信息是经由上述单线传输线从上述数据包传输仲裁模块发送至上述第一无线收发模块。
19.如权利要求18所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述第一请求包含多个信息比特，上述多个比特是通过上述单线传输线顺序地发送至上述数据包传输仲裁模块。
20.如权利要求19所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述多个信息比特包含指示上述第一请求的优先权是否为高的优先权比特，以及TX/RX比特，其指示上述第一请求的上述第一信号收发是要发送上述第一信号还是要接收上述第一信号。
21.如权利要求20所述的能够执行无线通信的装置，其特征在于，上述数据包传输仲裁模块根据上述多个信息比特决定是否批准上述第一请求。
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