CN102630089A - 控制无线信号传输的方法及通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种控制无线信号传输的方法及通信装置，该方法用来仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送，其中该第一无线信号对应于第一无线标准，且该第二无线信号对应于第二无线标准。控制通信机制的方法包括决定对应于第一无线信号以及第二无线信号其中的一个的传送质量的传送质量指数；以及根据传送质量指数动态开启或关闭通信机制。因此本发明可以仲裁不同无线信号的传送，同时减少由仲裁引起的断线情况的发生。

Description

控制无线信号传输的方法及通信装置
技术领域
本发明有关于应用在无线网络中的通信装置及其方法，特别是有关于一种控制用于仲裁第一无线信号及第二无线信号的传送的通信机制的方法，以及使用该方法的通信装置，其中第一无线信号对应于第一无线标准，第二无线信号对应于第二无线标准。
背景技术
在目前的无线通信系统中，为了充分利用各种无线技术的优点，例如：蓝牙技术，无线保真(Wireless Fidelity，以下简称为WiFi)技术，或微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，以下简称为WiMAX)技术，将多种无线技术集成在一个单一的通信装置中。例如，蓝牙以及WiFi技术被应用在无线局域网络电话系统(voice over wirelessarea network，以下简称为VoWLAN)中的移动电话或个人数字助理上，以传送语音信号以及数据。但是，因为蓝牙以及WiFi信号都工作在2.4-2.48GHz的频带上，所以当蓝牙以及WiFi同时使用VoWLAN时，就会发生干扰。为解决这个问题，改进了在信号传输或接收时用于可能造成干扰的不同无线信号的传送的仲裁机制。信息包仲裁(Packet Traffic Arbitration，以下简称PTA)是一种现有的用于解决蓝牙以及WiFi共存问题的机制。简要来说，PTA机制控制WiFi信号的传送。也就是说，PTA机制仲裁并决定是立即让WiFi模块发送WiFi信号，还是阻隔并延迟由WiFi模块产生的WiFi信号的传送。因此，蓝牙以及WiFi传送在时间上是交替进行的，彼此之间不会产生干扰。因为802.15.2标准的说明书中对PTA机制进行了全面详细的描述，所以在此省略对PTA机制的详细描述。
任何所属技术领域中的技术人员都知道，在无线网络中，当信号质量较差或信息包尺寸过大时，在发送信息包前，接入点将应用请求发送/允许发送(Request to Send/Clear to Send，以下简称为RTS/CTS)机制以防止隐藏节点的影响。也就是说，当接入点需要发送信息包到移动终端时，接入点先发送一个请求发送(Request to Send，以下简称为RTS)信息包至移动终端，移动终端在接收到RTS信息包后广播一个允许发送(Clear to Send，以下简称为CTS)信息包。只有当接入点接收到CTS信息包时，接入点才可以发送数据信息包。但是，当PTA机制以及RTS/CTS机制都作用时，因为PTA机制控制了移动终端的传送权限，所以移动终端可能不能立即发送CTS信息包。在蓝牙以及WiFi模块同时请求发送信息包的情况下，由于蓝牙信息包的优先级比WiFi信息包的优先级高，因此蓝牙信息包将会立即被发送，而WiFi信息包的传送将会延迟。因此，如果WiFi模块要发送CTS信息包到接入点，延迟可能会导致CTS信息包无法准时到达接入点，以及当接入点无法在特定时间周期内(也就是10μs)接收到来自于移动终端的CTS信息包时，接入点以及移动终端之间的WiFi联机将被放弃，且一个断线事件(非授权或分离)被发送到移动终端。在这种情况下，使用者将听到哑音。因为无线网络的安全机制将阻碍移动终端立即再次联机，哑音可能会持续一段很长的时间。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种用于控制用来仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送的通信机制的方法，并提供了一种用于仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送的通信装置。
本发明提供了一种控制无线信号传输的方法，所述无线信号对应于不同的无线标准，所述方法包括：对第一无线信号以及第二无线信号进行仲裁，其中，该第一无线信号符合第一无线标准，该第二无线信号符合第二无线标准；决定对应该第二无线信号的传送质量的第一传送质量指数；以及该第一传送质量指数达到第一门限值时，停止仲裁。
本发明另提供了一种通信装置，该装置用于仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送，其中该第一无线信号对应于第一无线标准，以及该第二无线信号对应于第二无线标准，所述通信装置包括：仲裁模块，用以对该第一无线信号以及该第二无线信号进行仲裁；以及控制模块，其耦接于该仲裁模块，用以决定对应该第二无线信号的传送质量的第一传送质量指数，以及根据该第一传送质量指数达到第一门限值时，关闭该仲裁模块。
本发明提供的控制通信机制的方法以及应用该方法的通信装置，用来仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送，通过决定无线信号的传送质量指数，并根据传送质量指数动态开启或关闭通信机制或仲裁模块，来仲裁不同无线信号的传送。可以在仲裁不同无线信号的传送的同时，减少由仲裁引起的断线的发生。
附图说明
图1为本发明一实施例的通信装置的方框图。
图2为本发明一实施例的控制过程的流程图。
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明一实施例的可以仲裁不同无线信号的传送的通信装置100的方框图。通信装置100包括控制模块110以及仲裁模块120，其中控制模块110进一步包括储存装置112以及处理器114，其中储存装置112用于储存控制程序CP。需要注意的是，图1中只显示了与本发明技术特征有关的模块。仲裁模块120可以是根据PTA机制来仲裁第一无线信号以及第二无线信号的传送的PTA模块。更详细来说，第一无线信号以及第二无线信号分别由第一无线模块以及第二无线模块产生并传送，以及仲裁模块120决定第一无线信号或第二无线信号是立即被发送还是需要被延迟。在本实施例中，第一无线信号的传送优先级高于第二无线信号的传送优先级，因此仲裁模块120根据第一无线信号的传送来运作，当第一无线信号不再发送时，才允许第二无线信号的传送。蓝牙信号以及WiFi信号作为第一无线信号以及第二无线信号的例子。因为蓝牙信号的传送优先级高于WiFi信号的传送优先级，仲裁模块120总是让蓝牙信号先传送，这会导致上述的WiFi联机的断线。
为减少断线事件的发生，控制模块110的处理器114执行储存在储存装置112中的控制程序CP，以决定与WiFi信号的传送质量对应的传送质量指数，并根据传送质量指数动态开启或关闭仲裁模块120的仲裁机制。仲裁模块120的仲裁机制开启时，仲裁模块120根据仲裁机制控制WiFi信号的传送。也就是说，当仲裁模块120的仲裁机制开启时，仲裁模块120将仲裁并决定是否阻隔并延迟WiFi信号的传送。但是，当仲裁模块120的仲裁机制关闭时，WiFi信号的传送不会受到阻隔，因此WiFi信号产生后就可以被传送，消除了导致上述的WiFi信号断线的原因。
在一个实施例中，处理器114可以检测WiFi信号的断线以决定传送质量指数，以及当PTA机制开启并且传送质量指数达到第二门限值时，关闭仲裁模块120的PTA机制。也就是说，当通信装置100以及接入点(图中未显示)之间的WiFi联机由于PTA机制经常被切断时，处理器114适应性地关闭PTA机制以使蓝牙以及WiFi模块独立工作。因此，由于WiFi信号不需要等待而可以立即被传送，发生断线事件的频率就会降低。在这种情况下，因为WiFi信号的传送质量已经有某些问题，所以蓝牙以及WiFi信号之间的干扰不会明显。可以控制同频率范围内蓝牙以及WiFi信号之间干扰的的另一个原因是，当PTA机制关闭时，可以应用其它仲裁蓝牙以及WiFi信号的传送机制(例如：自适应跳频机制(adaptive frequency hopping，AFH))来帮助减少干扰的问题。
另外，处理器114可以计算出WiFi信号的传送保持连续连接的时间以决定传送质量指数。当PTA机制关闭并且传送质量指数达到第一门限值时，开启PTA机制。换句话说，当WiFi连接在适当的时间周期内保持稳定的水平时，处理器114再次开启PTA机制。这是因为当传送质量较差时，使用者可以通过听到噪声或哑音来注意到这个现象，并改变其位置以试着提高传送质量。在使用者移动到新的位置后，因为信号质量提高了，所以连接会变得稳定，处理器114会开启PTA机制以再次提供仲裁功能。
如上所述，控制模块110适应性地通过处理器114运行控制程序CP提供的软件来控制PTA机制的开启及关闭状态；但是，这并非为本发明的限制条件。在可选的设计中，控制模块110可以通过纯硬件来控制PTA机制的开启及关闭状态，而不需执行任何的程序代码。另外，控制模块110也可以通过硬件或软件的结合来控制PTA机制的开启及关闭状态。这些都包括在本发明的范围内。
以下为通过处理器114执行控制程序的详细描述。图2为依据本发明一实施例的控制程序200的流程图。如图2所示，在步骤202中，首先选择WiFi设定档(WiFi profile)来建立WiFi连接，接着处理器114开启仲裁模块120的PTA机制，以及将传送质量指数设置为第一门限值THH(步骤204)。请注意，新的WiFi设定档可以随时被选择，以及控制程序200将对应地回到步骤202，也就是说，传送质量指数将被设置为第一门限值THH且PTA机制将再次被开启。
接下来，通信装置100连接于WiFi网络(步骤206)。处理器114运行控制程序CP以监视WiFi的传送，用于检查是否从接入点接收到断线事件(非授权或分离)(步骤208)。如果接收到断线事件，控制程序200进行至步骤210，从传送质量指数中减去分数NB。接着，处理器114判断传送质量指数是否小于或等于第二门限值THL并检查仲裁模块120的PTA机制是否开启(步骤212)。如果判断结果显示传送质量指数小于或等于第二门限值THL并且PTA机制是开启的，则将传送质量指数设置为第二门限值THL，且通过处理器114关闭PTA机制(步骤214)，以及再次连接机制开始再次连接到WiFi网络(步骤206)。否则，控制程序200回到步骤206以再次连接WiFi网络，但是传送质量指数以及PTA机制的设定没有改变。
但是，如果在预定的时间间隔内(也就是S秒)没有收到断线事件，则处理器114增加分数NA到传送质量指数，直到传送质量指数达到第一门限值THH，也就是说，如果没有收到断线事件，则每隔S秒将增加一个分数NA到传送质量指数，直到传送质量指数达到第一门限值THH(步骤216)。也就是说，当连接在S秒内保持稳定，则传送质量指数可以加上分数NA，但是一旦发生了断线(也就是：接收到了断线事件)，控制程序200进行至步骤210以从传送质量指数中减去分数NB，且处理器114从接收到断线事件的时间点开始重新对S秒进行计数。在传送质量指数加上分数NA后，处理器114判断传送质量指数是否达到了第一门限值THH并检查仲裁模块120的PTA机制是否为关闭(步骤218)。如果传送质量指数没有达到第一门限值THH或PTA机制没有关闭，则控制程序200回到步骤208以再次检查是否发生了断线。否则，处理器114将传送质量指数保持为第一门限值THH，开启PTA机制(步骤220)，并再次检查是否发生了断线(步骤208)。
上述控制程序200中参数的一个实施例为将第一门限值THH选择为10，第二门限值THL为0，分数NA为1，分数NB为5，S为5。这样，当在5秒内从接入点接收到两个断线事件时，PTA机制关闭；以及当连续在50秒以上保持稳定时，PTA机制开启。请注意，这种参数的选择是基于实验的统计结果，仅作为一个例子，而并非为对本发明的限制。
由此可知，处理器114适应性地根据WiFi信号的传送质量开启或关闭PTA机制。蓝牙的性能及运作不会影响到上述控制程序200。需要注意的是，本发明解决了由于仲裁两无线信号在同一时间段内的传送的通信机制(例如PTA机制)而导致的断线的问题。因此，本发明适用因无线信号带宽交迭，而需要通过通信机制来仲裁无线信号的传输，而此通信机制又可能导致断线的问题的发生。例如，第一无线信号可以是蓝牙信号，且第二无线信号可以是WiFi信号，微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WiMAX)信号，高性能无线局域网(High Performance Radio LocalArea Network，HIPERLAN)信号或数字增强无线通信(Digital EnhancedCordless Telecommunicat ions，DECT)信号。
当通信装置100或控制程序200被应用在VoWLAN系统中时，例如：网络双模电话产品，当WiFi与蓝牙共存于同一产品时，可以显著提高WiFi连接的稳定性。在这种情况下，WiFi信号的质量可以达到无蓝牙信号共存时的WiFi信号的质量。通过减少由断线事件产生的短哑音来保持语音的质量。更重要的是，可以通过低成本的简单结构来实现这些优点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的范围内，可以做一些改动，因此本发明的保护范围应与权利要求所界定的范围为准。

Claims (20)

1.一种控制无线信号传输的方法，所述无线信号对应于不同的无线标准，所述方法包括：
对第一无线信号以及第二无线信号进行仲裁，其中，该第一无线信号符合第一无线标准，该第二无线信号符合第二无线标准；
决定对应该第二无线信号的传送质量的第一传送质量指数；以及
该第一传送质量指数达到第一门限值时，关闭仲裁。
2.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该决定该第一传送质量指数的步骤包括：
计算时间周期，在该时间周期内该第二无线信号的传送保持持续联机；以及
每当该时间周期达到特定时间长度时，更新该第一传送质量指数。
3.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该第一传送质量指数达到第一门限值时关闭仲裁的步骤包括：
当该仲裁关闭以及该第一传送质量指数达到该第一门限值时，开启该仲裁。
4.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，每当该时间周期达到特定时间长度时，更新该第一传送质量指数的步骤包括：
更新该第一传送质量指数，以降低该第一传送质量指数与该第一门限值之间的差。
5.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该决定该第一传送质量指数的步骤进一步包括：
检测该第二无线信号的传送的断线以决定该第一传送质量指数。
6.如权利要求5所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该检测该第二无线信号的断线以决定该第一传送质量指数的步骤包括：
每当检测到该第二无线信号的断线时，更新该第一传送质量指数。
7.如权利要求6所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该每当检测到该第二无线信号的断线时，更新该第一传送质量指数的步骤包括：
更新该第一传送质量指数以减少该第一传送质量指数与该第二门限值之间的差值。
8.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该第一无线信号的带宽与该第二无线信号的带宽相交迭。
9.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该第一无线信号为蓝牙信号，以及该第二无线信号为无线保真信号、微波存取全球互通信号、高性能无线局域网信号或数字增强无线通信信号。
10.如权利要求1所述的控制无线信号传输的方法，其特征在于，该第一无线信号的传送优先级高于该第二无线信号的传送优先级。
11.一种通信装置，该装置用于仲裁第一无线信号的传送以及第二无线信号的传送，其中该第一无线信号对应于第一无线标准，以及该第二无线信号对应于第二无线标准，所述通信装置包括：
仲裁模块，用以对该第一无线信号以及该第二无线信号进行仲裁；以及
控制模块，其耦接于该仲裁模块，用以决定对应该第二无线信号的传送质量的第一传送质量指数，以及根据该第一传送质量指数达到第一门限值时，关闭该仲裁模块。
12.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，该控制模块计算时间周期，在该时间周期内，第二无线信号的传送保持持续连接，以及每当该时间周期达到特定时间长度时，更新该第一传送质量指数。
13.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，当该仲裁模块关闭以及该第一传送质量指数达到第一门限值时，该控制模块开启该仲裁模块。
14.如权利要求12所述的通信装置，其特征在于，每当该时间周期达到该特定时间长度时，该控制模块更新该第一传送质量指数以减少该第一传送质量指数与第一门限值之间的差值。
15.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，该控制模块进一步检测该第二无线信号的断线以决定该第一传送质量指数。
16.如权利要求15所述的通信装置，其特征在于，每当检测到该第二无线信号的断线时，该控制模块更新该第一传送质量指数。
17.如权利要求16所述的通信装置，其特征在于，每当检测到该第二无线信号的该断线时，该控制模块更新该第一传送质量指数以减少该第一传送质量指数与该第二门限值之间的差值。
18.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，该第一无线信号的带宽与该第二无线信号的带宽相交迭。
19.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，该第二无线信号为无线保真信号、微波存取全球互通信号、高性能无线局域网信号或数字增强无线通信信号，以及该第一无线信号为蓝牙信号。
20.如权利要求11所述的通信装置，其特征在于，该第一无线信号的传送优先级高于该第二无线信号的传送优先级。
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