CN102340359B - 无线通信系统及其相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统及其相关方法，该无线通信系统包含有一第一无线装置、一第二无线装置、一判断装置以及一执行单元。第一无线装置用来接收一第一信号，第二无线装置用来传送一第二信号，其中第一无线装置与第二无线装置分别符合不同的通信规格。判断装置用来判断第一无线装置所接收的第一信号的信号接收质量，并据以产生一判断结果。执行单元用来依据判断结果来从多个候选共存机制中选出第一、第二无线装置所要共享的一目标共存机制。

Description

无线通信系统及其相关方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统，尤指一种蓝牙装置和无线局域网络装置共存的无线通信系统及其相关方法。

背景技术

在各式各样内含无线功能的信息、消费及通信产品的推波助澜下，无线局域网络技术(例如802.11b/g)与蓝牙通信技术各自在无线通信市场取得了良好的发展。然而，802.11b/g和蓝牙皆使用2.4GHz(属ISM频段，不需licensed的频带)，虽然两者所使用的调变方式和展频技术各有所不同，但若两装置的无线收发范围有重复现象时，就会发生互相干扰的现象而影响彼此的传输率。

目前已知的共存机制包含有适应性跳频(adaptive frequencyhopping，AFH)、信道跳转(channel skipping)、时分复用(TimeDivision Multiplexing，TDM)或混合模式(Hybrid)等共存机制，由于熟知此项技术的技术者应可轻易了解上述共存机制的操作，故在此不再赘述。然而，这些共存机制有的需花费比较多时间系统才会稳定，有的必须牺牲一方的传输量而存在只允许单方传送的缺点，因此，如何能让无线局域网络装置和蓝牙装置能同时收发并维持良好的传输率便是一个很重要的课题。

发明内容

本发明的主要目的之一在于提供一种依据所接收信号的信号质量来决定所要采用的共存机制的通信架构，以解决上述问题。

本发明的实施例披露了一种无线通信系统，其包含有：一第一无线装置，用来接收一第一信号；一第二无线装置，用来传送一第二信号，其中该第一无线装置与该第二无线装置分别符合不同的通信规格；一判断装置，耦接于该第一无线装置，用来判断该第一无线装置所接收的该第一信号的一信号接收质量，并据以产生一判断结果；以及一执行单元，耦接于该判断装置，用来依据该判断结果来从多个候选共存机制中选出该第一、第二无线装置所要共同采用的一目标共存机制。

本发明的另一实施例披露了一种共同使用一第一无线装置和一第二无线装置的方法。该第一无线装置用来接收一第一信号，该第二无线装置用来传送一第二信号，以及该第一无线装置与该第二无线装置分别符合不同的通信规格。该方法包含有：判断该第一无线装置所接收的该第一信号的一信号接收质量，并据以产生一判断结果；以及依据该判断结果来从多个候选共存机制中选出该第一、第二无线装置所要共同采用的一目标共存机制。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的一种无线通信系统的示意图。

图2为本发明共同使用无线通信系统中多个无线装置的方法的一操作范例的流程图。

图3是依据本发明另一实施例的一种无线通信系统的示意图。

【主要元件符号说明】

100、300  无线通信系统   110  第一无线装置

120  第二无线装置        130  判断装置

170  执行单元            140  比较模块

150  信号功率侦测模块    160  临界值产生模块

151  第一信号功率侦测单元

152  第二信号功率侦测单元

153  计算单元            161  对照表

153  计算单元            330  分离器

A1、A2、A3  天线

具体实施方式

请参照图1，图1是依据本发明一实施例的一种无线通信系统100的示意图。无线通信系统100包含有(但不限于)一第一无线装置110、一第二无线装置120、一判断装置130以及一执行单元170。当第一无线装置110处于一接收模式时，第一无线装置110会接收一第一信号S_RX，此外，当第二无线装置120处于一传送模式时，第二无线装置120会传送一第二信号S_TX，其中第一无线装置110与第二无线装置120分别符合不同的通信规格，举例来说，在本实施例中，第一无线装置110为一无线局域网络装置，而第二无线装置120则是一蓝牙装置，而在另一实施例中，第一无线装置110为一蓝牙装置，而第二无线装置120则是一无线局域网络装置，但这并非本发明的限制条件。

如图1所示，判断装置130耦接于第一无线装置110，且在第一无线装置110接收第一信号S_RX以及第二无线装置120传送第二信号S_TX时，判断装置130会判断第一无线装置110所接收的第一信号S_TX的一信号接收质量是否达到无线通信系统100的要求，并据以产生一判断结果S_D，在本实施例中，信号接收质量可以是第一信号S_RX的信噪比(SNR)，但本发明并不局限于此，举例来说，亦可采用一数据译码的正确率来实施。

接下来说明判断装置130如何产生判断结果S_D，请继续参照图1，判断装置130包含一比较模块140、一信号功率侦测模块150以及一临界值产生模块160。信号功率侦测模块150耦接于第一无线装置110以及第二无线装置120，并依据第一信号S_RX以及第二信号S_TX来产生一信号功率侦测结果S_R(例如信噪比)，请注意，在计算信噪比的过程中，接收信号S_RX的功率代表信号成分，而传送信号S_TX的功率与第一、第二无线装置110、120之间的隔离度之间的差量则代表噪声成分。

在本实施例中，信号功率侦测模块150包含一第一信号功率侦测单元151、一第二信号功率侦测单元152以及一计算单元153，第一信号功率侦测单元151耦接于第一无线装置110，在第一无线装置110接收第一信号S_RX时，第一信号功率侦测单元151会侦测第一信号S_RX的一第一信号功率R(例如接收信号强度指示值(Received Signal Strength Indication，RSSI))。第二信号功率侦测单元152耦接于第二无线装置120，在第二无线装置120传送第二信号S_TX时，第二信号功率侦测单元152会侦测第二信号S_TX的一第二信号功率T。计算单元153耦接于第一、第二信号侦测单元151、152，并依据第一信号功率R、第二信号功率T以及第一、第二无线装置110、120之间的隔离度IS，来计算出信号功率侦测结果S_R(例如信噪比)。举例来说，计算单元153先依据第二信号功率T以及隔离度IS来计算干扰信号的功率IP，其中IP＝T-IS，再来，计算单元153再依据第一信号功率R以及干扰信号的功率IP来产生信号功率侦测结果S_R(亦即S_R＝R/IP)。

此外，临界值产生模块160耦接于第一无线装置110与比较模块140，用以依据第一信号S_RX来决定信号质量需求临界值TH。信号质量需求临界值TH所代表的意义是：第一无线装置110在目前传输率下，接收信号S_RX所需的最低的信噪比。请注意，临界值产生模块160包含有一对照表161，在一实施例中，当第一无线装置110是无线局域网络装置时，临界值产生模块160每隔一段时间会去统计目前第一无线装置110的一数据接收速率，然后，在对照表161中找到该数据接收速率所对应的信号质量需求临界值TH，并将其输出至比较模块140；而在本发明另一实施例中，当第一无线装置110是蓝牙装置时，临界值产生模块160会依据目前的一服务模式(例如单声道或立体声)在对照表161中找出该服务模式所对应的信号质量需求临界值TH，并将其输出至比较模块140。

比较模块140耦接于信号功率侦测模块150与临界值产生模块160，用以比较信号功率侦测结果S_R是否大于信号质量需求临界值TH，来产生判断结果S_D。执行单元140耦接于判断装置130，因此，当判断结果S_D指示信号接收质量达到信号质量需求临界值TH时，也就是说，目前的信号质量良好，执行单元140便决定继续维持目前的共存机制(例如：允许第二无线装置120在第一无线装置110接收第一信号S_RX时同时传送第二信号S_TX)，以尽量维持住第一、第二无线装置110、120两者的传输率；另一方面，当判断结果S_D指示信号接收质量未达到信号质量需求临界值TH时，也就是说，目前的信号质量不够好，于是执行单元140便执行适应性跳频(adaptive frequency hopping，AFH)、信道跳转(channelskipping)、时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)或混合模式(Hybrid)其中的一种共存机制作为一目标共存机制，且使得第一、第二无线装置110、120共同使用该目标共存机制。

请注意，在实施上，无线通信系统100会先选择适应性跳频(adaptive frequency hopping，AFH)、信道跳转(channel skipping)、时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)或混合模式(Hybrid)其中的一种共存机制作为该目标共存机制，意即一预设共存机制，以便在信号质量不够好时可以执行，举例来说，在本实施例中，无线通信系统100预先决定信号质量不够好时所执行该目标共存机制为时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)共存机制，当判断结果S D指示目前的信号质量良好时，执行单元140便决定目标共存机制为允许第二无线装置120在第一无线装置110接收第一信号S_RX时同时传送第二信号S_TX，以尽量维持住第一、第二无线装置110、120两者的传输率；另一方面，当判断结果S_D指示目前的信号质量不够好，于是执行单元140便执行时分复用(TimeDivision Multiplexing，TDM)共存机制，简言之，无线通信系统100在目前的信号质量良好时，执行允许第二无线装置120在第一无线装置110接收第一信号S_RX时同时传送第二信号S_TX的共存机制，而在目前的信号质量不够好执行时分复用(Time DivisionMultiplexing，TDM)共存机制。

请注意，在本实施例中，第一无线装置110耦接于一第一天线A1，第二无线装置120则耦接于不同于第一天线A1的一第二天线A2，而第一天线与第二天线之间的距离决定隔离度的大小，且距离与隔离度的大小成正比，也就是说，第一天线与第二天线之间的距离越大，干扰信号的功率IP越小；因此，第一天线A1以及第二天线A2之间的摆放位置在印刷电路板设计确定时便决定了第一无线装置110以及第二无线装置120之间的隔离度IS，且隔离度IS的数值会记录在无线通信系统100的一内存(未显示)中。

请参考图2，图2为本发明共同使用无线通信系统中多个无线通信装置的方法之一的操作范例的流程图，其包含以下步骤(请注意，假如可得到大致相同的结果，则下列步骤并非限定要依据图2所示的顺序来执行)：

步骤200：接收一第一信号。

步骤210：传送一第二信号。

步骤220：侦测该第一信号的一第一信号功率。

步骤230：侦测该第二信号的一第二信号功率。

步骤240：依据该第一信号功率、该第二信号功率以及该第一、第二无线装置之间的一隔离度，来计算该信号功率侦测结果。

步骤250：依据该第一信号来决定该信号质量需求临界值。

步骤265：比较该信号功率侦测结果是否大于该信号质量需求临界值，如果是，跳到步骤270，否则，跳到步骤280。

步骤270：该第二无线装置在该第一无线装置接收该第一信号时同时传送该第二信号的共存机制。

步骤280：采用适应性跳频(adaptive frequency hopping，AFH)、信道跳转(channel skipping)、时分复用(Time Division Multiplexing，TDM)或混合模式(Hybrid)其中的一种预设共存机制。

由于熟习此项技术者可轻易地由针对图1所示的各组件以及上述的说明而轻易地了解图2中各个步骤的运作及细节，故于此便不再赘述。此外，上述流程的步骤仅为本发明所举可行的实施例，并非限制本发明的限制条件，且在不违背本发明的精神的情况下，此方法可另包含其它的中间步骤或者可将几个步骤合并成单一步骤，以做适当的变化。

请参照图3，图3是依据本发明另一实施例的一种无线通信系统300的示意图，无线通信系统300与图1中的无线通信系统100相似，唯一的差异在于无线通信系统300共享一天线A3以及增加了一分离器330用来接收以及传送第一无线装置110的第一信号S_RX以及第二无线装置120的第二信号S_TX，其中分离器330决定了第一、第二无线装置110、120之间的隔离度IS，因此，计算单元153便可同样地依据隔离度IS与第二信号S_TX的功率来计算出干扰信号的功率IP。由于无线通信系统300的操作原理与图1中的无线通信系统100相似，基于上述段落中针对无线通信系统100的说明，熟知此项技术的人员应可轻易了解，故在此便不再赘述。

综上所述，本发明依据所接收信号的一信号质量来决定所要采用的一共存机制，如此一来，如果接收信号的信号质量没有超过目前所需的临界值，就可让同一无线通信系统中多个无线装置(例如无线局域网络装置以及蓝牙装置)不用牺牲传输率就可同时收发并快速地稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明的权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种无线通信系统，其包含有：

一第一无线装置，用来接收一第一信号；

一第二无线装置，用来传送一第二信号，其中所述第一无线装置与所述第二无线装置分别符合不同的通信规格；

一判断装置，耦接于所述第一无线装置，用来判断所述第一无线装置所接收的所述第一信号的一信号接收质量，并据以产生一判断结果；以及

一执行单元，耦接于所述判断装置，用来依据所述判断结果来从多个共存机制中选出所述第一、第二无线装置所要共同采用的一目标共存机制，

其中，所述判断装置包含有：

一信号功率侦测模块，耦接于所述第一无线装置以及所述第二无线装置，用来依据所述第一信号以及所述第二信号来产生一信号功率侦测结果；以及

一比较模块，耦接于所述信号功率侦测模块，用来比较所述信号功率侦测结果以及一信号质量需求临界值来产生所述判断结果，

其中，所述信号功率侦测模块包含有：

一第一信号功率侦测单元，耦接于所述第一无线装置，用来侦测所述第一信号的一第一信号功率；

一第二信号功率侦测单元，耦接于所述第二无线装置，用来侦测所述第二信号的一第二信号功率；以及

一计算单元，耦接于所述第一、第二信号侦测单元，用来依据所述第一信号功率、所述第二信号功率以及所述第一、第二无线装置之间的一隔离度，来计算所述信号功率侦测结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述判断结果指示所述信号接收质量未达到所述第一无线装置的一信号质量需求临界值时，所述目标共存机制为所述无线通信系统的一预设共存机制。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述预设共存机制为适应性跳频、信道跳转、时分复用及混合模式共存机制的其中之一。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，当判断结果指示所述信号接收质量达到所述第一无线装置的一信号质量需求临界值时，则所述目标共存机制为允许所述第二无线装置在所述第一无线装置接收所述第一信号时同时传送所述第二信号的共存机制。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一无线装置耦接于一第一天线，所述第二无线装置耦接于一第二天线，以及所述第一、第二天线之间的距离决定所述第一、第二无线装置之间的所述隔离度。

6.根据权利要求1所述的系统，其还包含有：

一共享天线，耦接于所述第一无线装置以及所述第二无线装置，用来接收以及传送所述第一无线装置的所述第一信号以及所述第二无线装置的所述第二信号；以及

一分离器，耦接于所述共享天线，用来分离所述第一无线装置的所述第一信号以及所述第二无线装置的所述第二信号；

其中所述分离器决定所述第一、第二无线装置之间的所述隔离度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述判断装置还包含有：

一临界值产生模块，耦接于所述第一无线装置和所述比较模块，用来依据所述第一信号来决定所述信号质量需求临界值。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述临界值产生模块包含有一对照表，用来依据所述第一信号所对应的一数据接收速率来决定所述信号质量需求临界值。

9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述临界值产生模块包含有一对照表，用来依据所述第一信号所对应的一服务模式来决定所述信号质量需求临界值。

10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一、第二无线装置之一为一蓝牙装置，以及所述第一、第二无线装置之另一为一无线局域网络装置。

11.一种共同使用一第一无线装置与一第二无线装置的方法，所述第一无线装置用来接收一第一信号，所述第二无线装置用来传送一第二信号，所述第一无线装置与所述第二无线装置分别符合不同的通信规格，所述方法包含有：

判断所述第一无线装置所接收的所述第一信号的一信号接收质量，并据以产生一判断结果；以及

依据所述判断结果来从多个候选共存机制中选出所述第一、第二无线装置所要共同采用的一目标共存机制，

其中，比较所述信号功率侦测结果和所述信号质量需求临界值来产生一比较结果的步骤包含有：

依据所述第一信号以及所述第二信号来产生一信号功率侦测结果；以及

比较所述信号功率侦测结果和一信号质量需求临界值来产生所述判断结果，

其中，依据所述第一信号和所述第二信号来产生一信号功率侦测结果的步骤包含有：

侦测所述第一信号的一第一信号功率；

侦测所述第二信号的一第二信号功率；以及

依据所述第一信号功率、所述第二信号功率以及所述第一、第二无线装置之间的一隔离度，来计算所述信号功率侦测结果。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述判断结果指示所述信号接收质量未达到所述第一无线装置的一信号质量需求临界值时，所述目标共存机制为所述无线通信系统的一预设共存机制。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预设共存机制为适应性跳频(adaptive frequency hopping，AFH)、信道跳转(channel skipping)、时分复用(TDM)及混合模式(Hybrid)共存机制的其中之一。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，当判断结果指示所述信号接收质量达到所述信号质量需求临界值时，则所述目标共存机制为允许所述第二无线装置在所述第一无线装置接收所述第一信号时同时传送所述第二信号的共存机制。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一无线装置耦接于一第一天线，所述第二无线装置耦接于不同于所述第一天线的一第二天线，以及所述第一、第二天线决定所述第一、第二无线装置之间的所述隔离度。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一无线装置与所述第二无线装置通过一共享天线来分别接收以及传送所述第一信号和所述第二信号，所述第一无线装置的所述第一信号以及所述第二无线装置的所述第二信号由一分离器所分离，以及所述分离器决定所述第一、第二无线装置之间的所述隔离度。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，比较所述信号功率侦测结果和一信号质量需求临界值来产生所述判断结果的步骤还包含有：

依据所述第一信号来决定所述信号质量需求临界值。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，依据所述第一信号来产生所述信号质量需求临界值的步骤包含有：

依据所述第一信号所对应的一数据接收速率来查找一对照表，以决定所述信号质量需求临界值。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，依据所述第一信号来产生所述信号质量需求临界值的步骤包含有：

依据所述第一信号所对应的一服务模式来查找一对照表，以决定所述信号质量需求临界值。

20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一、第二无线装置之一为一蓝牙装置，以及所述第一、第二无线装置之另一为一无线局域网络装置。