CN101911749B - 使用从一个无线介质获得的信息在另一无线介质中通信 - Google Patents

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Abstract

本发明可以包括用于利用由无线设备支持的一个无线通信介质所获得的操作信息以便优化在同一设备中也支持的另一无线通信介质的操作的系统。更具体地，本发明可以利用作为包括干扰避免能力在内的诸如具有自适应跳频(AFH)的BluetoothTM这样的无线通信介质的标准操作的一部分而收集的信道状况信息，以便例如通过以下内容来修改在另一无线通信介质中的操作：确定待扫描的潜在操作信道的信道扫描列表、基于例如目标设备当前正在利用信道的概率来确定潜在通信信道的信道扫描列表的扫描顺序，和/或更改对于一个或多个通信信道的扫描速率。

Description

使用从一个无线介质获得的信息在另一无线介质中通信
技术领域
本发明涉及促进在设备中对两个或更多无线通信介质的使用，并且更具体地，涉及使用来自另一个无线介质的信息来优化该设备中至少一个无线介质的操作。
背景技术
随着通信技术的演进，无线通信的使用已经从奢侈品转成现今社会的组成部分。无线通信设备(WCD)可以使用众多介质进行通信。这些通信网络可以根据给定情形的需要在各种应用中采用。确定了适当网络的特性包括：待传送的信息的类型、期望的传送距离、需要的通信速度、信息的灵敏度(安全性)、使用的成本、源/接收方的数目，等等。
蜂窝网络支持大地理范围上的通信。这些网络技术通常按代来划分，从二十世纪七十年代末到二十世纪八十年代初的提供基线语音通信的第一代(1G)模拟蜂窝电话开始，直到现代数字蜂窝电话。GSM是在欧洲的900MHZ/1.8GHZ频带和美国的850MHZ和1.9GHZ中通信的广泛采用的2G数字蜂窝网络的例子。该网络提供语音通信并且还经由短消息传递服务(SMS)而支持文本数据的传送。SMS允许WCD传送和接收高达160个字符的文本消息，同时以9.6Kbps向分组网络、ISDN和POTS用户提供数据传输。多媒体消息传递服务(MMS)(一种除了简单的文本之外，还允许传送声音、图形和视频文件的增强的消息传递系统)也已经在特定设备中变得可用。新出现的诸如用于手持设备的数字视频广播(DVB-H)这样的技术将使流式数字视频和其它类似内容直接可用于WCD。而类似GSM这样的长距离通信网络是公认的用于传送和接收数据的手段，由于成本、业务和立法问题，这些网络可能不适合所有的数据应用。
短距离无线网络提供了避免大蜂窝网络的一些问题的通信解决方案。BluetoothTM(蓝牙TM)是市场中快速获得认可的短距离无线技术的例子。1Mbps BluetoothTM无线电装置可以在10米的范围内以720Kbps的速率传送和接收数据，并且可以利用附加功率助推(boosting)来传送达到100米。还可以使用增强的数据速率(EDR)技术来实现用于2Mbps连接的1448Kbps和用于3Mbps连接的2178Kbps的最大不对称数据速率。用户并不主动促成BluetoothTM网络。相反，在彼此的操作范围内的多个设备可以自动地形成被称为“微微网”的网络群组。任何设备均可以将其自身提升成该微微网的主机，从而允许它控制与高达七个“活动的(active)”从机和255个“停放的(parked)”从机的数据交换。活动的从机基于主机的时钟定时来交换数据。停放的从机监视信标信号，以便与主机保持同步。这些设备在各种活动的通信和功率节省模式之间不断地切换，以便向其它微微网成员传送数据。除了BluetoothTM之外，其它普及的短距离无线网络包括WLAN(这是一个例子，其“Wi-Fi”本地接入点根据IEEE802.11标准来通信)、WibreeTM、WUSB、UWB、ZigBee(802.15.4，802.15.4a)和UHF RFID。所有这些无线介质均具有使得它们适合各种应用的特征和优点。
最近，制造商还开始并入各种资源用于在WCD中提供增强的功能性(例如，用于实现紧密近程(close-proximity)无线信息交换的组件和软件)。传感器和/或扫描器可以用于将视觉或电子信息读入设备。事务可以涉及用户握持它们的WCD接近目标，将他们的WCD瞄准对象(例如，拍照)或使设备扫过印刷标签或文档。近场通信技术包括机器可读介质，诸如射频识别(RFID)、红外(IR)通信、光学字符识别(OCR)，并且各种其它类型的视觉、电子和磁扫描用于将期望信息快速输入到WCD中，而不需要用户手动输入。
虽然诸如BluetoothTM和WLAN这样的短距离通信网络会很方便，但是它们可能由于其操作的不规则性质而在某种程度上还限于它们的应用。例如，由发射了在同一频率范围中操作的信号的多个位置靠近的装置所引起的干扰是本领域已知的问题。更具体地，因为诸如BluetoothTM和WLAN这样的无线介质操作在未授权的频带中，所以在该频带中发射无线电波的其它系统(例如，其它短距离无线电和无线网络、来自微波炉的电子发射、电力系统等)可能引起背景噪声。这可能限制无线通信介质可以操作的信道的数量。另外，来自其它信号源的在一个或多个无线电信道上通信期间的近程操作的干扰可能造成分组丢失，这可能需要重传该丢失的信息并且整体降低无线通信介质性能。
对性能的这一影响可以针对速度、质量、能量节约等而发生。例如，缺少快速标识潜在目标设备(例如，接入点或其它无线设备)正在上面操作的通信信道的能力和/或排除有问题的通信信道的能力的无线通信介质必须扫描所有潜在的通信信道，而不管当前的信道状况。于是，扫描在允许的带宽中的每个信道所需要的时间和能量可能变成固定的时间和功率负担，在一些情况下，当没有可用信道存在或没有其它设备处在无线通信介质的有效通信范围内时，可以认为这是对资源的浪费。
发明内容
本发明可以包括至少一种用于利用由一个无线介质获得的操作信息以便优化另一无线介质的操作的方法、装置、计算机程序和系统。在各种实施例中，本发明可以利用作为包括干扰避免能力在内的无线通信介质(诸如具有自适应跳频(AFH)的BluetoothTM)的标准操作的一部分而收集的信道状况信息，以便修改至少一个其它无线通信介质(例如，WLAN)的操作。修改操作可以包括诸如以下活动：确定待扫描的潜在通信信道的扫描列表，基于例如目标设备当前正在利用信道的概率来确定对于潜在通信信道的扫描列表的扫描顺序，和/或更改对于一个或多个通信信道的扫描速率。
在至少一种配置中，本发明可以在WCD上实现，该WCD包括使用多个并行操作的无线通信介质来进行操作的能力。至少一个无线通信介质可以测量各种潜在通信信道，以便确定任何其它信号当前是否正在利用该信道。如果通信信道可用，则WCD中支持该无线通信介质的资源可以指示该信道是可使用的。如果确定信道含有干扰，则它可以被标记为“坏的”。该测量可以对指定带宽中的所有信道进行，并且然后可以将被标识为可使用的信道编制到信道映射中，用于与AFH通信方案一起使用。
本发明的进一步例子可以并入对出现在信道上的干扰的类型进行分类的能力。该分类可以包括：将干扰的类型表征为与也在WCD中采用的其它无线通信介质有关。被标识为可能含有通信信号的信道可以包括在信道扫描列表中。根据本发明的各种实施例，在信道扫描列表中的信道可以进一步被按照顺序进行整理，以便帮助促进更快的连接建立，这可以进而节省时间和设备中的能量。另外，如果确定信道不含任何干扰或者另一分类的无线信号(例如，来自非通信相关设备的简单电子干扰)，那么可以在WCD中调节对其它无线通信介质的扫描速率。例如，可以降低被指示为不含信号或含有未标识的信号的信道的扫描速率，以便节省设备中的能量。
附图说明
结合附图，根据包括各种示例性实施例的以下详细描述可以进一步理解本发明，在附图中：
图1A公开了根据本发明实施例的示例性信道分类过程。
图1B公开了根据本发明实施例的示例性信道分类过程的示例性流程图。
图2公开了根据本发明实施例的无线通信设备的示例性模块表示。
图3公开了根据本发明实施例的无线通信设备的示例性功能表示。
图4公开了根据本发明至少一个实施例的利用无线通信介质的无线通信设备的示例性操作描述。
图5公开了当在同一无线通信设备内同时利用多个无线电调制解调器时发生干扰的例子。
图6A公开了根据本发明至少一个实施例的包括多无线电控制器的无线通信设备的示例性结构描述。
图6B公开了包括多无线电控制器和无线电调制解调器的图6A的更详细的结构图。
图6C公开了根据本发明至少一个实施例的包括多无线电控制器的无线通信设备的示例性操作描述。
图7A公开了根据本发明实施例的通信信道状况信息共享过程的流程图。
图7B公开了根据本发明至少一个实施例的无线电模块通信结构的示例性示图。
图7C公开了根据本发明实施例的通信信道状况信息共享过程的功能图。
图8公开了根据本发明实施例的在无线通信介质上共享通信信道状况信息的效果的示例性表示。
具体实施方式
虽然已经在各种示例性实施例中描述了本发明，但是在不背离如在所附权利要求中所描述的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行各种改变。
I.基本无线网络的操作环境
图1A图示了短距离通信操作环境。出于举例的目的而公开了BluetoothTM网络；然而，本发明并不具体限于所示的特定无线通信介质，并且可以应用于以类似方式实现或在类似应用中可使用的任何无线网络。例如，图1A公开了经由BluetoothTM与从机设备102通信的WCD 100。从机设备可以包括但不限于：输入设备(例如，头戴式送受话器、键盘等)、输出设备(例如，打印机)、数据存储设备等。
整个BluetoothTM通信带宽被分成79个信道，这79个信道从2.402MHz处开始并且在2.480MHz处结束按照1MHz来移位。BluetoothTM使用扩展频谱跳频，其中微微网在每625μs时隙之后选择新的信道。图1A中所示的示例性通信信道可以包括标记“G”、“B”或者“UN”，其中，“G”表明特定通信信道已经被认为是“好的”(例如，适合由特定无线通信介质使用)，“B”指示特定通信信道由于另一通信信号被标识为利用了信道而被分类为“坏的”，“UN”表明对于可操作状态可能是不确定的或者不能确定的测量信道来说是“未知的”(例如，其中，信号不可标识或者可能仅是偶发地占用该信道)。在由图1A图示的时间上的该时刻，头戴式送受话器从机设备102和WCD 100中的主机通信模块可以在从信道0开始的0、1、3-4、6-7等任何信道上通信。在所配置的时隙(625μs)，设备可以跳转到下一信道(例如，信道1)。
由于被分派给BluetoothTM的频带处于公共频谱中，因此各种其它设备的电子发射可能在微微网内产生干扰。在该例中，WLAN设备120操作在23MHz宽的公共带宽上，该公共带宽也可由微微网使用。在WLAN当前使用的信道上的任何BluetoothTM传送都可能由于WLAN设备120所引起的干扰而丢失。结果，主机/从机将被迫重传信息，从而造成丢失信息的可能性以及整体系统性能的下降。这对以下干扰来说情况也可能如此：由可以在BluetoothTM所利用的带宽中发射无线电波的例如像微波130或任何其它设备140的非通信相关发射所引起的干扰。然而，一个或多个通信信道的损失对网络来说可能不太有问题，因为至少在BluetoothTM的情况下，在微微网中仅需要使用总计79个可用信道中的最少20个可用信道。
在BluetoothTM的情况下，任何设备均具有成为主机或从机的可能性。当一个设备连接到另一设备并且它们通过由主机所指定的伪随机信道模式“跳跃(hop)”在一起时形成了微微网。当一个设备传送了“询问”消息以确定在传送范围中的其它兼容设备，或者传送了请求与另一设备形成微微网的“寻呼”消息时，建立该连接。响应于该询问消息，主机从处于传送距离内所有装备了BluetoothTM无线电的设备接收全局标识。然后，主机可以使用其全局标识号向期望的设备传送跳频同步(FHS)分组。包括在FHS分组中的是允许从机和主机从一个频率并行地跳到另一频率的信息(跳跃模式、时钟偏移等)，确保信息将总是在同一频率上从微微网的一个成员传送并且由微微网的另一成员接收。从机设备还将接收活动成员地址(AMA)，从而允许微微网上的其它设备对其进行寻址。驻留在微微网中但是当前不活动的无线电装置将接收停放成员地址(PMA)，或者可以经由其BluetoothTM设备地址(BD ADDR)来被寻址。
理想地，BluetoothTM微微网在整个79个信道频谱中操作。然而，如上所述，环境噪声可能造成在这些信道的一些信道上的干扰。BluetoothTM规范1.2引入了自适应跳频(AFH)的想法，以便避免干扰并改进整体系统性能。在AFH中，主机和/或从机感测各种信道上的干扰，并且由主机来汇编结果以创建信道映射。信道映射允许主机从信道跳跃序列中排除经受干扰的信道，从而极大地降低了传输会由于环境噪声而被丢失的机率。
图1B公开了可以与本发明的至少一个实施例一起使用的示例性信道评估过程的流程图。在步骤150中，可以识别出需要BluetoothTM无线连接。该需要可以例如由以下内容来创建：运行在WCD 100上的应用，激活BluetoothTM的用户所设置的WCD 100中的手动配置，等等。然后，可以在步骤152中测量通信信道，以便确定是否存在任何干扰。可以以各种方式来确定在通信信道上的干扰。例如，接收信号强度指示(RSSI)和基于误差的方法或其混合可以用于对信道进行分类。在示例性的基于RSSI的方法中，当设备既没有传送数据也没有接收数据时可以测量信道。可以进一步在已经在当前AFH_Channel_Map(AFH信道映射)中被分类为“好”的信道中使用该方法，以便验证该信道仍然是清晰的(clear)。如果认为背景RSSI是高的，则在信道上可能存在干扰，并且该信道可以被评定为“坏的”。在基于误差的方法中，可以检查所接收到的消息分组以便确定它们的状况。用于基于误差的分类的方法可以包括例如：误分组率、误比特率、在接入码、报头或有效载荷上的误差。在分组的不同部分中的误差可以被不同地加权。在体现本发明的至少一个系统中，可以认为在分组报头中的误差比在有效载荷中的误差更糟，其不具有前向纠错。根据本发明的至少一个实施例，混合方法的例子可以在当前由无线通信介质使用的信道上利用基于分组误差的方法，并且在没有接收到分组的未使用的信道上利用基于RSSI的方法。
与所采用的信号感测方法的特定类型无关，在步骤154中，可以确定在所测量的信道上是否存在任何活动。如果没有检测到活动，那么在步骤156中可以将信道分类为“好的”。替代地，可以在信道上检测某个信号活动。在可以在信道上检测到信号活动的情形下，WCD 100可以进一步包括如在可选过程步骤158-160(例如，用点划线示出的步骤)中所公开的标识信号的源或类型的能力。该标识能够将信号的类型分类为与特定无线通信介质有关(例如，WLAN信号)，和/或有可能是这样的情况下所感测到的信号活动的严重程度，例如，该信号看起来不是通信信号，诸如来自微波、电力电缆的电子发射等。可以进一步使得WCD 100能够标识所感测到的信号活动的源。然后，该分类信息可以在步骤160和162中使用，以便如果无法可靠地标识信号(例如，所测量的信号活动不可标识或者可能仅偶发地占用信道)，则在步骤160中将所测量到的信号活动分类为“未知的”，或者如果可以将信号分类为例如来自另一无线通信介质的通信信号、干扰、不具有充分强度的所期望的无线通信信号、已经以最大允许利用率在操作的无线通信介质，等等，则在步骤162中将所测量到的信号活动分类为“坏的”。
可以对所允许的操作频谱中的每个可用信道继续先前所讨论的评估，直到已经确定在步骤164中已经测量了所有信道。然后，该过程可以利用通信信道评估的结果来在步骤166中编制信道映射。信道映射可以包括先前被分类为好的一些或所有信道，并且可以由特定无线通信介质(在该例中，它是BluetoothTM)来利用，以便在步骤168中参与通信。如在BluetoothTM操作中的情况一样，利用信道映射，WCD 100可以使用AFH来通信，从而使得主机和任何无线耦合的客户机设备都可以按照所有联网设备已知的模式从一个通信信道跳到另一通信信道。该信道测量过程可以在步骤170中继续，直到例如完成了原始通信要求。一旦完成，则该过程可以返回步骤150以便等待另一通信要求。
II.无线通信设备
本发明可以使用各种无线通信设备来实现。因此，在探究本发明之前，重要的是要理解对用户可用的通信工具。例如，在蜂窝电话或其它手持无线设备的情况下，设备的集成数据处理能力在促进传送设备和接收设备之间的事务上扮演重要角色。
图2公开了可以与本发明一起使用的无线通信设备的示例性模块布局。WCD 100被分解成代表设备的功能方面的模块。这些功能可以由以下讨论的软件和/或硬件组件的各种组合来实现。
控制模块210调节设备的操作。可以从WCD 100内包括的各种其它模块接收输入。例如，干扰感测模块220可以使用本领域已知的各种技术来感测在无线通信设备的有效传送范围内的环境干扰源。控制模块210解译这些数据输入，并且作为响应，可以向WCD 100中的其它模块发布控制命令。
通信模块230并入了WCD 100的所有通信方面。如图2所示，通信模块230可以包括例如长距离通信模块232、短距离通信模块234和近场通信(NFC)模块236。通信模块230可以利用一个或多个这些子模块来从本地源或远距离源接收众多不同类型的通信，并且在WCD 100的传送范围内向接收方设备传送数据。通信模块230可以由控制模块210来触发，或者由对所感测到的消息、环境影响和/或WCD 100附近的其它设备进行响应的模块本地的控制资源来触发。
用户接口模块240包括可以允许用户从设备接收数据并将数据输入设备的视觉、听觉和触觉元件。由用户输入的数据可以由控制模块210来解译，以便影响WCD 100的行为。用户输入的数据还可以由通信模块230传送到有效传送范围内的其它设备。在传送范围中的其它设备也可以经由通信模块230向WCD 100发送信息，并且控制模块210可以使该信息被传输到用户接口模块240用于呈现给用户。
应用模块250并入了WCD 100上所有其它的硬件和/或软件应用。这些应用可以包括传感器、接口、应用体、解译器、数据应用等，并且可以由控制模块210来调用以便读取由各种模块提供的信息，并且进而向WCD100中的请求模块提供信息。
图3公开了根据本发明的实施例可以用于实现先前在图2中描述的模块系统的功能性的WCD 100的示例性结构布局。处理器300控制整个设备操作。如图3所示，处理器300被耦合到一个或多个通信部件310、320和340。可以利用分别能够执行存储在存储器330中的软件指令的一个或多个微处理器来实现处理器300。
存储器330可以包括随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或闪速存储器，并且以数据和软件组件的形式(在此也被称为模块)来存储信息。由存储器330存储的数据可以与特定软件组件相关联。另外，该数据可以与数据库相关联，诸如用于调度、电子邮件等的书签数据库或商业数据库。
由存储器330存储的软件组件包括可由处理器300执行的指令。各种类型的软件组件可以存储在存储器330中。例如，存储器330可以存储控制通信部件310、320和340的操作的软件组件。存储器330还可以存储包括以下内容的软件组件：防火墙、服务指南管理器、书签数据库、用户接口管理器，以及支持WCD 100所需要的任何通信应用体模块。
长距离通信310实现与经由天线在大地理区域(诸如蜂窝网络)上交换信息有关的功能。这些通信方法包括来自先前所描述的1G至3G的技术。除了基本语音通信(例如，经由GSM)之外，长距离通信310可以操作以便建立数据通信会话，诸如通用分组无线电服务(GPRS)会话和/或通用移动电信系统(UMTS)会话。而且，长距离通信310可以操作以便传送和接收消息，诸如短消息传递服务(SMS)消息和/或多媒体消息传递服务(MMS)消息。
作为长距离通信310的子集，或者替代地作为单独连接到处理器300的独立模块来操作，传输接收器312允许WCD 100经由诸如手持设备数字视频广播(DVB-H)这样的介质来接收传输消息。这些传输可以被编码，从而使得仅特定的指定接收设备可以访问传输内容，并且可以含有文本、音频或视频信息。在至少一个例子中，WCD 100可以接收这些传输，并且使用传输信号内所含的信息来确定是否准许设备查看所接收到的内容。
短距离通信320负责涉及跨短距离无线网络的信息交换的功能。如上所述并且如图3所示，这样的短距离通信320的例子不限于BluetoothTM、WLAN、UWB和无线USB连接。因此，短距离通信320实现与建立短距离连接有关的功能以及与经由这样的连接来传送和接收信息有关的处理。
同样如图3所示，近场通信(NFC)340可以提供与机器可读数据的短距离扫描有关的功能性。例如，处理器300可以控制NFC 340中的组件来生成用于激活RFID发射应答器的RF信号，并且进而可以控制从RFID发射应答器接收信号。用于读取可由NFC 340支持的机器可读数据的其它短距离扫描方法包括但不限于：IR通信、线性和2维(例如，QR)条形码读取器(包括与解译UPC标签有关的过程)，以及用于读取磁性、UV、传导性或可使用适当的墨来在标签中提供的其它类型的编码数据的光学字符识别设备。为了NFC 340扫描上述类型的机器可读数据，输入设备可以包括光检测器、磁检测器、CCD或用于解译机器可读信息的本领域已知的其它传感器。
如图3中进一步示出的，用户接口350也耦合到处理器300。用户接口350促进与用户的信息交换。图3示出了用户接口350包括用户输入360和用户输出370。用户输入360可以包括允许用户输入信息的一个或多个组件。这样的组件的例子包括键板、触摸屏和扩音器。用户输出370允许用户从设备接收信息。因而，用户输出部分370可以包括各种组件，诸如显示器、发光二极管(LED)、触觉发射器以及一个或多个音频扬声器。示例性显示器包括液晶显示器(LCD)和其它视频显示器。
WCD 100还可以包括一个或多个发射应答器380。这在本质上是无源设备，可以由处理器300对该无源设备编订出响应于来自外部源的扫描而要递送的信息。例如，安装在入口通道中的RFID扫描器可以不断地发射射频电波。当携带含有发射应答器380的设备的人走过门时，发射应答器被通电并且可以利用标识设备、人等的信息来做出响应。另外，扫描器可以安装(例如，如先前针对NFC 340的例子所讨论的)在WCD 100中，从而使得它可以从附近的其它发射应答器读取信息。
与通信部件310、312、320和340相对应的硬件提供信号的传送和接收。因此，这些部分可以包括实现诸如调制、解调、放大和滤波的功能的组件(例如，电子装置)。这些部分可以本地受控，或者根据存储在存储器330中的软件通信组件由处理器300来控制。
图3中示出的元件可以根据各种技术来构成和耦合，以便产生图2中描述的功能性。一种这样的技术涉及通过一个或多个总线接口(其可以是有线或无线总线接口)来耦合与处理器300、通信部件310、312和320、存储器330、NFC 340、用户接口350、发射应答器380等相对应的分离的硬件组件。替代地，任何独立组件和/或所有独立组件均可以由具有被编程用于复制独立设备的功能的可编程逻辑设备、门阵列、ASIC、多芯片模块等形式的集成电路来取代。另外，这些组件中的每个组件均耦合到电源，诸如可装卸和/或可再充电的电池(未示出)。
用户接口350可以与同样包含在存储器330中的通信应用体软件组件交互，其支持使用长距离通信310和/或短距离通信320来建立服务会话。通信应用体组件可以包括各种例程，这些例程允许根据诸如无线应用介质(WAP)、类似压缩超文本标记语言(CHTML)的超文本标记语言(HTML)变体等的介质来从远程设备接收服务。
III.包括所遇到的潜在干扰问题的无线通信设备的示例性操作
图4公开了用于理解根据本发明至少一个实施例的WCD的操作的堆栈方法。在顶级400，用户可以与WCD 100交互。该交互可以涉及用户经由用户输入360来输入信息以及从用户输出370接收信息，以便激活在应用级410中的功能性。在应用级中，和设备内的具体功能性有关的程序与用户和系统级这二者交互。这些程序包括用于以下内容的应用：视觉信息(例如，Web浏览器、DVB-H接收器等)、音频信息(例如，蜂窝电话、语音邮件、会议软件、DAB或模拟无线电接收器等)、记录信息(例如，数字摄影软件、文字处理、调度等)或其它信息处理。在应用级410处启动的动作可能需要从WCD 100发送信息或将信息接收到WCD 100中。在图4的例子中，请求经由BluetoothTM通信向接收方设备发送数据。结果，应用级410于是可以调用系统级中的资源来启动所需要的对数据的处理和路由。
系统级420处理数据请求并路由数据用于传输。处理可以包括例如：计算、翻译、转换和/或分组化数据。然后，可以将信息路由到服务级中适合的通信资源。如果期望的通信资源是活动的并且在服务级430中可用，则可以将分组路由到无线电调制解调器用于经由无线传输来递送。存在使用不同无线介质进行操作的多个调制解调器。例如，在图4中，调制解调器4被激活并且能够使用BluetoothTM通信来发送分组。然而，无线电调制解调器(作为硬件资源)不需要仅专用于特定的无线介质，而是可以根据无线介质的需要以及无线电调制解调器的硬件特性来用于不同类型的通信。
图5公开了上述示例性操作过程可以使不止一个无线电调制解调器变成活动的情形。在这种情况下，WCD 100通过众多介质经由无线通信来传送和接收信息。WCD 100可以与诸如在500中成组的那些各种辅助设备进行交互。例如，这些设备可以包括：经由类似GSM这样的长距离无线通信来进行通信的蜂窝头戴式送受话器、经由BluetoothTM来进行通信的无线头戴式送受话器、经由WLAN来进行通信的因特网接入点，等等。
当同时执行这些通信中的一些或全部时可能出现问题。如图5中进一步示出的，同时操作的多个调制解调器可能彼此造成干扰。当WCD 100与不止一个外部设备通信时(如前所述)可能遇到这样的情形。在示例性极端情况下，具有经由BluetoothTM、WLAN和无线USB而同时进行通信的调制解调器的设备将遇到显著的重叠，因为所有这些无线介质都操作在2.4GHz频带中。如图5中示出的场的重叠部分所示，干扰将使分组丢失并且需要重传这些丢失的分组。重传需要用于重传丢失的信息的未来时隙，并且因此，如果信号没有完全丢失，则至少将降低整体通信性能。根据至少一个实施例，本发明寻求通过优先排列待扫描的通信信道的顺序，或者甚至缩减待扫描的通信信道的数目，以及可能调节这些信道的扫描速率来优化在一个或多个无线介质中的通信，以便改进对期望信号更快速的定位，同时还避免与干扰信号源同时进行的信号活动。结果，可以更快地建立期望的无线连接，并且可以使被分配给同一多无线电终端中使用相同介质的其它系统的时间最大化(例如，因为可以降低找到适合的通信信道所需要的扫描时间，所以为例如使用相同天线并且无法刚好同时进行操作的其它系统留下了更多的时间，等等)。
IV.包括多无线电控制器的无线通信设备
在尝试更好地管理WCD 100中的通信时，可以引入专用于管理无线通信的附加控制器。如图6A所示，根据本发明的至少一个实施例，WCD100包括多无线电控制器(MRC)600。MRC 600耦合到WCD 100的主机控制系统。该耦合使得MRC 600能够经由WCD 100的主机操作系统与通信模块310、312、320和340中的无线电调制解调器或其它类似设备进行通信。
图6B详细公开了WCD 100的至少一个实施例，其可以包括根据本发明至少一个实施例的在图6A中引入的多无线电控制器(MRC)600。MRC600包括共有接口620，由此可以通过主机控制系统640来发送或接收信息。无线电调制解调器610和其它设备630在该公开中还可以被称为“模块”，因为它们除了调制解调器本身之外还可以含有支持硬件和/或软件资源。这些资源可以包括控制、对接和/或处理资源。例如，每个无线电调制解调器610或类似通信设备630(例如，用于扫描机器可读信息的RFID扫描器)还可以包括用于与主机控制系统640进行通信的某类共有接口620。结果，在无线电调制解调器610、类似设备630和MRC 600之间出现的所有信息、命令等由主机控制系统640的通信资源来传送。将针对图6C来讨论与WCD 100内的所有其它功能模块共享通信资源的可能影响。
图6C公开了根据本发明至少一个实施例的包括MRC 600的影响的类似于图4的操作图。在该系统中，MRC 600可以从WCD 100的主机操作系统接收操作数据，关于例如在应用级410中运行的应用以及来自服务级430中的各种无线电通信设备的状态数据。MRC 600可以使用该信息来在服务级430中向通信设备发布调度命令以尝试避免通信问题。
V.在无线通信介质之间共享信息
在至少一个实施例中，本发明可以优化原本并不包括优化操作的能力的无线通信介质的操作。可以通过在WCD 100中支持无线通信的资源之间共享信息来保持该优化。由于可能存在各种信息共享机制，因此本发明并不限于实施方式中所需要的任何一种特定的硬件和/或软件配置。例如，一种用于管理各种无线电调制解调器610或其它通信设备630的互操作的机制是MRC 600。然而，本发明还可以经由嵌入到无线电调制解调器本身中的固件来实现。在这样的示例性配置中，一个无线电模块可以用作对另一无线电模块的信息提供者，所述另一无线电模块使用该信息来优化操作。另外，还存在其它操作架构，例如，在WCD 100上运行的软件模块，等等。
图7A示出了根据本发明至少一个实施例的用于利用由一个无线通信介质所收集的信息来优化另一无线通信介质的操作的示例性过程。步骤150至166等同于先前针对图1B所讨论的步骤。这是因为向另一无线通信介质提供信息的无线通信介质的操作可能不受影响，除了在步骤164中向该另一无线通信介质提供通信信道状况信息。针对所公开的例子，BluetoothTM可以已使用测量信息将信道进行了分类。尽管出于BluetoothTM目的来说，基本上足以知道必须避免哪些信道，然而AFH算法可以分析干扰者的类型(例如，WLAN或微波炉)。而且，关于干扰RSSI的信息也是可用的。因而，当已经执行并分析了测量时，BluetoothTM知道哪个信道上存在干扰者并且可能知道干扰者的类型(例如，在哪个信道上可能存在产生干扰的WLAN业务)。
在步骤700中，先前讨论的关于通信信道状况的信息可以由辅助无线通信介质(在该特定例子中是WLAN)来接收。如果WLAN当前不活动(例如，不存在对WLAN通信的需求)，那么在步骤700中该过程流可以返回到在步骤168中的BluetoothTM过程流。然而，如果WLAN是活动的，则在步骤702中，可以利用从主要无线通信介质(例如，BluetoothTM)接收到的信息。在该步骤中，如果由主要无线通信介质指示为“坏”的通信信道进一步被标识为可能含有与辅助无线通信介质有关的信号活动，那么可以在步骤704中利用该信道信息。
在步骤704和706中，可以利用从主要无线通信介质接收到的信道状况信息，以便优化辅助无线通信介质的操作。可以实现该优化，以便针对辅助无线通信介质来更改WCD 100的行为属性。例如，当BluetoothTM信道测量的结果已经以某种形式从WCD 100中支持BluetoothTM的资源传送到WLAN，则在WCD 100中的WLAN支持资源可以分析该数据并且根据结果来定义扫描参数。在已经标识了干扰类型的情形下，WLAN可以创建当需要扫描时WLAN调制解调器610要扫描的信道的扫描列表。该扫描列表可以例如含有已经被确定可能含有WLAN通信信号的所有可用通信信道的子集。
此外，本发明的各种实施例还可以在信道扫描触发、顺序和/或频率方面修改(单独实现的或结合以上示例性扫描列表创建而实现的)WLAN扫描的操作。例如，如在步骤704中确定的，更可能具有WLAN业务的信道(例如，具有可能的WLAN信号活动的信道)可以被给予优先级(例如，首先扫描或较早扫描)，并且看起来是空的信道可以在之后扫描，或者甚至可以省略。进一步地，可以基于对特定信道上信号活动的确定来为该信道触发(例如，激活或解除激活)扫描。还可以利用该确定，以便控制用于不同信道的频率(例如，扫描速率)。例如，可以对含有信号活动的信道增加信道扫描速率，以便加快连接，并且在不存在信号活动的情形下，可以降低信道扫描速率，以便节省WCD 100中的资源。在步骤706中，WLAN信道扫描可以以标准形式(从步骤702)开始或者以修改的形式(从步骤704)开始。当在扫描过程期间找到了适合的AP时，可以停止该扫描并且可以进行WLAN通信。在完成之后，该过程然后可以在步骤700中重新开始。
在本发明的进一步例子中，如果干扰RSSI信息可从相干扰的信道获得，则可以用其设置首先扫描的信道的顺序，即首先扫描具有最高RSSI的信道。当BluetoothTM已经检测到可能是WLAN的多个干扰者时，就是这种情况。如果在所报告的信道上的干扰RSSI低于门限(例如，WLAN信号的源可能太远)，则WCD 100中的WLAN支持可以决定不将该信道包括在首先要扫描的信道当中。另外，RSSI值可以用于设置探测请求(probe request)的传输功率。如果所报告的干扰RSSI是高的，则WLAN可能在附近并且可以在较低的功率情况下传送探测请求，这优化了功率消耗。
当WLAN调制解调器610没有耦合到另一设备时，它可以进行周期性搜索(例如，每五分钟)。然而，如果WCD 100中的WLAN支持资源知道BluetoothTM是活动的，并且BluetoothTM已经进行了可靠的信道分类(其没有检测到可被分类为与WLAN有关的干扰)，则WCD 100可以调整WLAN扫描速率。例如，响应于BluetoothTM没有检测到在所扫描的信道中的活动，WCD 100可以不太频繁地进行WLAN搜索(例如，主机每十分钟而不是每五分钟启动扫描)。而且如果WCD 100中的WLAN支持资源得到新的BluetoothTM干扰信息，其清楚地指示了在至少一个通信信道上的可能的WLAN信号活动，则WCD 100可以更改WLAN扫描以增加扫描速率。
在并入扫描速率调整的特定优化例子中，考虑以下情形：周期性WLAN扫描指示没有任何结果(例如，大约利用5分钟的扫描频率)，之后几乎紧接的是BluetoothTM AFH扫描(例如，30秒以后)。在这种情况下，不太可能的是：由BluetoothTM AFH标识的信号活动实际上是由附近的WLAN设备引起的，所以不需要更改WLAN频率扫描。另外，BluetoothTM AFH扫描通常比WLAN发生得更频繁，所以重大的操作活动可以是基于检测到在BluetoothTM AFH操作期间所扫描的信道的活动上的改变。换句话说，如果在WLAN扫描期间没有发现任何网络，并且BluetoothTM AFH扫描具有相同的指示，那么可以降低WLAN扫描速率(例如，每10分钟一次)，以便节省功率和/或处理资源。随后，如果Bluetooth(蓝牙)AFH测量出指示潜在WLAN网络的信号活动，则该信息可以用于触发即时的WLAN扫描和/或增加WLAN扫描频率(例如，从新的扫描参考点开始每5分钟一次)。如果RSSI信号测量可用，则在例如以下情况下可以忽视对WLAN扫描速率调整的特定触发：确定所检测到的信号的RSSI值太小，以致可以将潜在的WLAN源视为在可靠的WLAN通信范围之外。
图7B描述了根据本发明的各种实施例可使用的示例性架构。架构720公开了包括扫描资源“S”724的主要无线通信模块722，其耦合到具有信道活动信息利用模块“U”728的辅助无线通信模块726。虽然仅示出了辅助无线通信模块726，但是并不将本发明限制于此，因为一个或多个消耗型无线通信模块可以利用由主要无线通信模块722所提供的这样的信息。在该示例性配置中，每个无线电模块可以包括支持“S”资源724和“U”资源728的集成在每个模块内的硬件和/或软件。
可以代替或结合架构720来利用图7B中730处示出的示例性实现。架构730将“S”资源724和“U”资源728移到模块734中。模块734可以被实现为可从主要无线通信模块732接收通信信道活动信息的单独控制组件，所述通信信道活动信息可以被处理以便为辅助无线通信模块736确定减少的信道扫描列表。例如，模块734可以从支持第一无线通信介质的各种资源(例如，WCD 100和/或其它无线链接设备中支持BluetoothTM的标识资源和/或信道测量)接收关于一个或多个通信信道是否可由第一无线通信介质使用的指示信息。然后，模块734进而可以利用该指示信息来为至少一个其它无线通信介质确定操作模式，并且然后传递与该操作模式相对应的指令来控制所述至少一个其它无线通信介质(例如，WLAN)的操作。这些指令可以修改所述至少一个其它无线通信介质的操作，诸如对通信信道的扫描顺序排列优先级、触发第二无线通信介质中的信道扫描、改变一个或多个通信信道的扫描速率，等等。
架构730可能更适合在特定设备配置中使用，例如对于期望在这样的设备中实现本发明的至少一个实施例的情况下，即，该设备对主要无线通信模块732和辅助无线通信模块736利用了标准或“现成的”无线电模块。换句话说，在基本组件和/或设备重新设计中所涉及的成本和/或负担可以通过使用单独的控制模块734来避免。
图7C公开了可以由BluetoothTM调制解调器750经由Bluetooth主机754向WLAN主机756提供的操作信息的例子，Bluetooth主机754还可以从分离的干扰信息收集器实体752接收信道活动信息。单独的AFH信道映射(AFH_channel_map)可能并不是用于确定WLAN信道信息的可靠源。主机可以基于本地信道分类以及由耦合到WCD 100的从机设备所提供的任何信道分类这二者来形成AFH信道映射，一些信道基于从机分类而被设置为“好的”。这可以是因为如若不然的话，在映射中会存在太少的信道(例如，根据需要，少于20)，或者因为仅有一个从机将信道分类为“坏的”，而其它从机将相同的信道分类为“好的”。因此，可以使用本地信道分类信息以及优选地还使用由从机设备提供的信道分类。
当在WLAN主机756中评估信道分类和AFH信道映射信息时，WLAN主机756还可以考虑：本地Bluetooth信道分类可以部分地基于来自WCD 100内的协作信息(例如，BluetoothTM主机754从WLAN主机756接收到的信息)。然而，如果WLAN主机756与任何AP都不关联的话(例如，WLAN当前在WCD 100中不活动)，则该信息将不可用于BluetoothTM主机754。
除了信道分类、可能的信号活动类型以及信道映射信息之外，BluetoothTM主机754还可以在测量期间从通信信道接收其它有用的信息。例如，以下操作可能是有用的：测量干扰者的信号强度(RSSI)而不仅仅将信道标记为“坏的”。信号强度可以被解译为对于与干扰者的距离的估计。然后，WCD 100可以首先扫描这样的WLAN信道，即，AP在所述WLAN信道上看起来最靠近(例如，具有最高信道强度)。如图7C的例子所示，例如在新的(非标准)HCI命令的情况下，BluetoothTM主机754可以访问来自BluetoothTM调制解调器750的新的干扰指示。然后，BluetoothTM主机754或某个其它实体可以评估所报告的信息以确定干扰者的类型。在一些情况下，还可以从BluetoothTM调制解调器750获得对干扰者的类型的估计。
图8公开了在辅助无线通信介质(例如，不包括固有优化能力的无线通信介质)上根据本发明至少一个实施例的过程的示例性效果。主机800和调制解调器802示出了在应用本发明的实施例之前在实体之间的典型交互。在该例中，对指定带宽内的所有信道进行周期性搜索，直到(例如从WLAN AP)接收到适当的响应。在非优化的或“强制的(brute force)”连接方法中，该搜索必然会造成时间和功率资源这二者的浪费消耗。然而，在包括主机810和调制解调器812的后续例子中，基于例如由支持主要无线通信介质(例如，BluetoothTM)的资源所提供的信息，已经极大地减少了要搜索的潜在WLAN通信信道的数目。另外，可以对潜在WLAN通信信道的信道扫描列表进行排序，诸如图8中所示，以便将更可能代表WLAN通信的信道放置在更靠近扫描列表的顶部。作为该过程的结果，可能存在更少的通信信道要扫描，并且较早扫描的信道代表WLAN通信的最佳候选，这可能导致在仅扫描一个通信信道之后就连接到可行的通信信号，这与在通过本发明的各种实施例实现改进之前必须扫描很多信道不同。结果，可以优化辅助无线通信介质的操作，并且可以最小化和/或节省建立连接所花费的能量和时间的数量。
因此，对相关领域的技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明中进行各种形式和细节上的改变。本发明的宽度和范围不应当由上述示例性实施例中的任何一个来限制，而是应当仅按照下面的权利要求及其等同物来限定。

Claims (14)

1.一种用于利用由一个无线介质获得的信息以便优化另一无线介质的操作的方法，其包括：
扫描与第一无线通信介质相对应的一个或多个通信信道；
通过所述扫描来检测在与第一无线通信介质相对应的所述一个或多个通信信道上的干扰活动；
为在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动确定信号类型；
确定所述信号类型是否与共享所述一个或多个通信信道中的至少一个通信信道的第二无线通信介质上的信号活动相对应；
存储指示信息，所述指示信息是关于所述第一无线通信介质基于在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动而是否可使用所述一个或多个通信信道的；以及
将所述指示信息传递到一个或多个资源，所述一个或多个资源操作在所述第二无线通信介质上并且被配置成基于所述指示信息来修改第二无线通信介质的操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，被确定具有与所述第二无线通信介质相对应的信号类型的所述一个或多个通信信道被包括在将由所述第二无线通信介质扫描的信道的集合中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，修改所述第二无线通信介质的操作包括以下中的至少一个：修改所述第二无线通信介质，以便基于所述指示信息按照优先级顺序来扫描所述一个或多个通信信道；或者基于所述指示信息，为所述第二无线通信介质调整信道扫描速率。
4.根据权利要求1至2中任何一项所述的方法，其中，当确定所述一个或多个信道中没有信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，降低所述第二无线通信介质的信道扫描速率，并且当确定一个或多个信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，增加所述第二无线通信介质的信道扫描速率。
5.根据权利要求1至2中任何一项所述的方法，其中，修改所述第二无线通信介质的操作包括：当确定一个或多个信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，触发对所述第二无线通信介质的信道扫描。
6.一种用于利用由一个无线介质获得的信息以便优化另一无线介质的操作的设备，其包括：
用于扫描与第一无线通信介质相对应的一个或多个通信信道的装置；
用于通过所述扫描来检测在与第一无线通信介质相对应的所述一个或多个通信信道上的干扰活动的装置；
用于为在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动确定信号类型的装置；
用于确定所述信号类型是否与共享所述一个或多个通信信道中的至少一个通信信道的第二无线通信介质上的信号活动相对应的装置；
用于存储指示信息的装置，所述指示信息是关于所述第一无线通信介质基于在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动而是否可使用所述一个或多个通信信道的；以及
用于将所述指示信息传递到一个或多个资源的装置，所述一个或多个资源操作在所述第二无线通信介质上并且被配置成基于所述指示信息来修改第二无线通信介质的操作。
7.根据权利要求6所述的设备，其进一步包括：用于把被确定具有与所述第二无线通信介质相对应的信号类型的所述一个或多个通信信道包括在将由所述第二无线通信介质扫描的信道的集合中的装置。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其进一步包括：用于基于所述指示信息按照优先级顺序来扫描所述一个或多个通信信道的装置。
9.根据权利要求6至7中任何一项所述的设备，其进一步包括：用于基于所述指示信息，为所述第二无线通信介质调整信道扫描速率的装置。
10.根据权利要求6至7中任何一项所述的设备，其进一步包括：用于当确定所述一个或多个信道中没有信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，降低所述第二无线通信介质的信道扫描速率的装置，以及当确定一个或多个信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，增加所述第二无线通信介质的信道扫描速率的装置。
11.根据权利要求6至7中任何一项所述的设备，其进一步包括：用于当确定一个或多个信道具有与所述第二无线通信介质相对应的活动时，触发对所述第二无线通信介质的信道扫描的装置。
12.一种用于利用由一个无线介质获得的信息以便优化另一无线介质的操作的设备，其包括：
用于从操作在第一无线通信介质上的第一通信资源接收指示信息的装置，所述指示信息是关于所述第一无线通信介质基于在与第二无线通信介质共享的一个或多个通信信道上检测到的干扰活动而是否可使用所述一个或多个通信信道的，其中所述检测到的干扰活动的信号类型与所述第二无线通信介质上的信号活动相对应；
用于基于所接收到的指示信息，为操作在第二无线通信介质上的一个或多个资源确定操作模式的装置；以及
用于传递与所确定的操作模式相对应的指令，以便控制操作在所述第二无线通信介质上的所述一个或多个资源的操作的装置。
13.一种用于利用由一个无线介质获得的信息以便优化另一无线介质的操作的方法，其包括：
从操作在第一无线通信介质上的第一通信资源接收指示信息，所述指示信息是关于所述第一无线通信介质基于在与第二无线通信介质共享的一个或多个通信信道上检测到的干扰活动而是否可使用所述一个或多个通信信道的，其中所述检测到的干扰活动的信号类型与所述第二无线通信介质上的信号活动相对应；
基于所接收到的指示信息，为操作在第二无线通信介质上的一个或多个资源确定操作模式；以及
传递与所确定的操作模式相对应的指令，以便控制操作在所述第二无线通信介质上的所述一个或多个资源的操作。
14.一种用于利用由一个无线介质获得的信息以便优化另一无线介质的操作的系统，其包括：
无线通信设备，所述无线通信设备至少包括用于支持第一和第二无线通信介质的操作的第一和第二模块，所述第一和第二模块中的每个模块至少包括用于传送设备间通信的接口；
第一模块被配置以便：
扫描与第一无线通信介质相对应的一个或多个通信信道；
通过所述扫描来检测在与第一无线通信介质相对应的所述一个或多个通信信道上的干扰活动，
为在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动确定信号类型，
确定所述信号类型是否与共享所述一个或多个通信信道中的至少一个通信信道的第二无线通信介质上的信号活动相对应，以及
在所述无线通信设备中存储指示信息，所述指示信息是关于所述第一无线通信介质基于在所述一个或多个通信信道上检测到的干扰活动而是否可使用所述一个或多个通信信道的；
连接所述第一和第二模块的接口，所述接口被配置以便将所述指示信息传递到所述第二模块；以及
所述第二模块被配置以便基于所接收到的指示信息来修改第二无线通信介质的操作。
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