本公开要求于2012年9月6日提交的名称为“Using Non-UniformFrequency Bands For Coexistence Among Multiple WirelessCommunication Technologies(使用非均匀频带以用于多个无线通信技术之间的共存)”的美国专利申请第13/605,241号的优先权,并且要求于2011年9月14日提交的名称为“Non-uniform FrequencyOperation Region for In-device Co-existence Interference Avoidance(用于避免设备内共存干扰的非均匀频率工作区域)”的美国临时专利申请第61/534,657号的权益,其全部公开内容通过引用并入于此。
发明内容
总体而言,在一个方面中,实施例特征在于一种装置,包括:第一收发机,包括被配置为选择多个频率区域中的一个频率区域的控制器,其中所述频率区域的带宽是非均匀的,并且其中所述第一收发机被配置为根据第一协议而在所述控制器所选择的所述多个频率区域中的所述一个频率区域中收发第一无线信号;仲裁器,被配置为基于所述控制器所选择的所述多个频率区域中的所述一个频率区域来选择一个或多个频率信道;以及第二收发机,被配置为根据第二协议而仅在所述仲裁器所选择的所述一个或多个频率信道中收发第二无线信号。
所述装置的各实施例可以包括下列特征中的一个或多个。在一些实施例中,所述第一协议是移动无线标准(MWS)协议;而所述第二协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。在一些实施例中,所述第一协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议;而所述第二协议是移动无线标准(MWS)协议。在一些实施例中,所述第一协议和所述第二协议中的每一个都是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。在一些实施例中,所述频率区域中的一个包括多个频率子区域;所述控制器被进一步配置为选择所述多个频率子区域中的一个频率子区域;所述第一收发机被进一步配置为在所述控制器所选择的所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域中收发所述第一无线信号;并且所述仲裁器被进一步配置为基于所述控制器所选择的所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域来选择所述一个或多个频率信道。在一些实施例中,所述控制器被进一步配置为提供信息信号,其中所述信息信号指示所述控制器所选择的所述多个频率区域中的所述一个频率区域;并且所述仲裁器被进一步配置为基于所述控制器所提供的所述信息信号来选择所述一个或多个频率信道。一些实施例包括一个或多个包括所述装置的集成电路。一些实施例包括电子通信设备,该电子通信设备包括所述装置。
总体而言,在一个方面中,实施例特征在于一种方法,包括:选择多个频率区域中的一个频率区域,其中所述频率区域的带宽是非均匀的;根据第一协议而在所述多个频率区域中的所述一个频率区域中收发第一无线信号;基于所选择的所述多个频率区域中的所述一个频率区域来选择一个或多个频率信道;以及根据第二协议而仅在所述一个或多个频率信道中收发第二无线信号。
所述方法的各实施例可以包括下列特征中的一个或多个。在一些实施例中,所述第一协议是移动无线标准(MWS)协议;而所述第二协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。在一些实施例中,所述第一协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议;而所述第二协议是移动无线标准(MWS)协议。在一些实施例中,所述第一协议和所述第二协议中的每一个都是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。一些实施例包括选择多个频率子区域中的一个频率子区域,其中所述频率区域中的一个频率区域包括所述多个频率子区域;在所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域中收发所述第一无线信号;并且基于所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域来选择所述一个或多个频率信道。一些实施例包括提供信息信号,其中所述信息信号指示所述多个频率区域中的所述一个频率区域;并且基于所述信息信号来选择所述一个或多个频率信道。
总体而言,在一个方面中,实施例特征在于计算机可读介质,包含可由电子设备中的计算机执行以执行功能的指令,所述功能包括:选择多个频率区域中的一个频率区域,其中所述频率区域的带宽是非均匀的;使所述电子设备根据第一协议而在所述多个频率区域中的所述一个频率区域中收发第一无线信号;基于所述多个频率区域中的所述一个频率区域来选择一个或多个频率信道;以及使所述电子设备根据第二协议而仅在所述一个或多个频率信道中收发第二无线信号。
所述计算机可读介质的各实施例可以包括下列特征中的一个或多个。在一些实施例中,所述第一协议是移动无线标准(MWS)协议;而所述第二协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。在一些实施例中,所述第一协议是工业、科学和医疗(ISM)频带协议;而所述第二协议是移动无线标准(MWS)协议。在一些实施例中,所述第一协议和所述第二协议中的每一个都是工业、科学和医疗(ISM)频带协议。在一些实施例中,所述功能进一步包括:选择多个频率子区域中的一个频率子区域,其中所述频率区域中的一个频率区域包括所述多个频率子区域;在所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域中收发所述第一无线信号;并且基于所述多个频率子区域中的所述一个频率子区域来选择所述一个或多个频率信道。在一些实施例中,所述功能进一步包括:提供信息信号,其中所述信息信号指示选择的所述多个频率区域中的所述一个频率区域;并且基于所述信息信号来选择所述一个或多个频率信道。
一个或多个实施方式的细节在附图中和下面的描述中有阐述。根据该描述和附图以及根据这些权利要求,其他特征将是显而易见的。
具体实施方式
本公开的实施例提供了基于无线信号中的一个或多个所使用的频率区域的、多个无线通信技术之间的共存,其中,频率区域的带宽是非均匀的。在一些情况下,这些无线通信技术使用相邻的频带,并且因此引起相邻信道干扰。例如,移动无线标准(MWS)技术所使用的一些频带与工业、科学和医疗(ISM)频带相邻。在其他情况下,该干扰来自于使用部分或完全重叠的频带的无线通信技术。例如,WiFi和蓝牙都使用ISM频带。
图1示出根据一个实施例的通信系统100的各元件。尽管在描述的实施例中,通信系统100的各元件以一种布置出现,但是其他实施例可以以其他布置为特征。例如,通信系统100的各元件可以以硬件、软件或其组合来实施。
参照图1,通信系统100包括能够使用多个无线技术通信的用户设备(UE)102。用户设备102可以实施为能够执行这里所述的功能的任何种类的电子设备。例如,用户设备102可以实施为智能手机、平板计算机等。用户设备102的各元件可以实施为一个或多个集成电路。
用户设备102包括采用不同无线技术的多个收发机。在图1的示例中,这些收发机包括移动无线标准(MWS)收发机和工业、科学和医疗(ISM)频带收发机。在其他实施例中,可以采用其他数目的收发机和其他组合的无线技术。例如,这些MWS收发机可以包括长期演进(LTE)收发机、全球微波接入互操作性(WiMAX)收发机等,而这些ISM带收发机可以包括WiFi收发机、蓝牙收发机、ZigBee收发机等。这些收发机可以包括两个MWS收发机或两个ISM收发机。该ISM带设备还可以包括仅接收设备,诸如全球定位系统(GPS)接收机、调频(FM)无线电接收机等。
在图1的示例中,这些收发机包括WiFi媒体接入控制器(MAC)104和LTE设备108。每个收发机使用一个或多个相应的天线通信。具体来说,WiFi MAC104使用一个或多个天线110,而LTE设备108使用一个或多个天线114。在一些实施例中,这些天线110、114中的一个或多个可以组合。
WiFi MAC104包括接收机(WiFi Rx)116、发射机(WiFi Tx)118和WiFi控制器106。LTE设备108包括接收机(LTE Rx)120、发射机(LTE Tx)122和LTE控制器112。WiFi MAC104使用天线110来发送和接收无线WiFi协议信号124(这里还称为WiFi信号124)。LTE设备108使用天线114来发送和接收无线LTE协议信号126(这里还称为LTE信号126)。
用户设备102还包括仲裁器(arbiter)128。仲裁器128、LTE控制器112和WiFi控制器106可以实施为一个或多个处理器。根据各实施例的处理器可以制造为一个或多个集成电路。仲裁器128包括信道映射表138。信道映射表138可以存储于仲裁器128的内部存储器中、仲裁器128外部的存储器中等。仲裁器128从收发机104、108接收信息信号130、132,并且将控制信号134、136提供给收发机104、108。仲裁器128从WiFi MAC104接收信息信号130,并且将控制信号134提供给WiFi MAC104。仲裁器128从LTE设备108接收信息信号132,并且将控制信号136提供给LTE设备108。在一些实施例中,并未使用全部的信息信号130、132和控制信号134、136。
信息信号130、132包括分别由无线信号124、126使用的频率区域的指示。无线信号124、126所使用的频率区域的指示可以包括接收机116、120接收到的无线信号124、126所使用频率区域的指示,发射机118、122用来发送无线信号124、126的无线信号124、126所使用的频率区域的指示等。这些频率区域可以包括目前的频率区域以及计划的未来频率区域。
在传统方法中,所指示的频率区域的带宽是均匀的。例如,该频率范围指示对于全部的LTE信道是均匀分布的。然而,这些传统方法不能解释在用户设备102中的一个收发机中的不同信道对另一收发机中的不同信道生成不同水平的干扰这一事实。图2以图表示出对于LTE20MHz信道1-5和WiFi信道1-5的该事实。参照图2,每个LTE信道具有20MHz带宽,而LTE信道数目随着频率减少而增加。每个WiFi信道具有22MHz带宽,而WiFi信道数目随着频率增加而增加。在频率方面,LTE信道越靠近WiFi信道,WiFi传输将在那个LTE信道中产生越多干扰。例如,在频率方面,相比LTE信道5,WiFi信道1更靠近LTE信道1。因此,信道1中的WiFi传输将在LTE信道1中产生比LTE信道5中更多的干扰。200处示出LTE信道1的频谱,其中,看到LTE信道1的带外辐射延伸到WiFi信道1和2。
所描述的实施例通过将信道映射到具有非均匀带宽的频率区域来解释该事实。图3示出LTE信道1-5到具有非均匀带宽的频率区域的示例性映射。参照图3,LTE信道1映射到LTE频率区域0,而LTE信道2-5映射到LTE频率区域1。在这种映射中,频率区域具有非均匀的带宽,LTE频率区域0具有20MHz带宽,而LTE频率区域1具有80MHz带宽。
在一个实施例中,信息信号132通知仲裁器128由LTE设备108采用的LTE频率区域。基于该LTE频率区域,仲裁器128选择可由WiFi MAC104使用的一个或多个WiFi频率信道,并且使用控制信号134通知WiFi MAC104该一个或多个可用的频率信道。例如,仲裁器128采用信道映射表138来基于LTE设备108所采用的LTE频率区域选择该一个或多个可用的WiFi频率信道。示例性映射表如表1中所示。
LTE频率区域 |
可用的WiFi频率信道 |
0 |
5-11 |
1 |
2-11 |
表1
在一些实施例中,这些LTE频率区域被划分为具有非均匀带宽的子频率区域。图3示出LTE信道1-5到具有非均匀带宽的LTE子频率区域的示例性映射。参照图3,LTE信道1映射到LTE频率区域00和01,LTE信道2-3映射到LTE子频率区域10,而LTE信道4-5映射到LTE子频率区域11。在这种映射中,这些子频率区域具有不均匀的带宽,LTE子频率区域00和01各具有10MHz带宽,而LTE子频率区域10和11各具有40MHz带宽。
在一个实施例中,信息信号132通知仲裁器128由LTE设备108采用的LTE频率子区域。基于该LTE频率子区域,仲裁器128选择一个或多个可由WiFi MAC104使用的WiFi频率信道,并且使用控制信号134通知WiFi MAC104该一个或多个可用的频率信道。例如,仲裁器128采用信道映射表138来基于LTE设备108所采用的LTE频率子区域选择该一个或多个可用的WiFi频率信道。示例性映射表如表2中所示。
LTE频率子区域 |
可用的WiFi频率信道 |
00 |
5-11 |
01 |
3-11 |
10 |
2-11 |
11 |
1-11 |
表2
类似的映射表可以用于其他种类的收发机。例如,在一些实施例中,用户设备102包括蓝牙收发机,并且仲裁器128采用信道映射表138来基于LTE设备108所采用的LTE频率子区域选择可用的蓝牙频率信道。示例性映射表如表3中所示。
LTE子频率区域 |
可用的蓝牙频率信道 |
00 |
21-79 |
01 |
11-79 |
10 |
6-79 |
11 |
1-79 |
表3
在一些实施例中,如上所述,仲裁器128使用信道映射表138来将信道分配给WiFi MAC104。在其他实施例中,仲裁器128可以以其他方式将信道分配给WiFi MAC104,例如,通过使用可编程阈值或频率偏移来在LTE与WiFi工作区域之间给出足够的频率空隙。应当注意的是,图3和表1-3的映射、区域和子区域是举例示出。其他实施例可以以其他映射、区域和子区为特征。
图4示出根据一实施例的用于图1的用户设备102的过程400,其中,仲裁器128基于LTE108所使用的LTE信道将WiFi信道分配给WiFi MAC104。尽管在所述的实施例中,过程400的元素以一种布置出现,其他实施例可以以其他布置为特征。例如,在各种实施例中,过程400的一些或全部元素可以以不同的顺序执行,或同时执行等。同样,过程400的一些元素可以不执行,并且可以不彼此紧接着执行。另外,过程400的一些或全部元素可以自动执行,也即,无需人工干预。
参照图4,在402处,LTE控制器112选择多个LTE频率区域或频率子区域中的一个,其中,这些频率区域或频率子区域的带宽是非均匀的。这些LTE频率区域或频率子区域可以例如由也被称为LTE演进节点B(eNB或eNodeB)的基站分配给LTE设备108。随后,在404处,LTE设备108根据LTE协议在所选择的频率区域或频率子区域收发无线信号126。
在406处,LTE控制器112通知仲裁器128所选择的LTE频率区域或频率子区域。具体来说,LTE控制器112提供信息信号132,其中,信息信号132指示所选择的LTE频率区域或频率子区域。例如,信息信号132可以包括上面表1和2中所列的LTE频率区域或频率子区域比特。在408处,响应于信息信号132,仲裁器128基于信息信号132选择可用的WiFi频率信道,例如如上所述。在410处,仲裁器128通知WiFi MAC104所选择的WiFi频率信道。具体来说,仲裁器128提供控制信号134,其中,控制信号134指示所选择的WiFi频率信道。在412处,WiFi MAC104接着在所选择的WiFi频率信道中的一个或多个上收发WiFi信号124。
这里所描述的技术还可以由仲裁器128用来基于WiFi MAC104使用的WiFi信道选择可用的LTE信道。图5示出根据一实施例的用于图1的用户设备102的过程500,其中,仲裁器128基于WiFi MAC104所使用的WiFi信道将LTE信道分配给LTE设备108。尽管在所述的实施例中过程500的元素以一种布置出现,其他实施例可以以其他布置为特征。例如,在各种实施例中,过程500的一些或全部元素可以以不同的顺序执行,或同时执行等。同样,过程500的一些元素可以不执行,并且可以不彼此紧接着执行。另外,过程500的一些或全部元素可以自动执行,即无需人工干预。
参照图5,在502处,WiFi控制器106选择多个WiFi频率区域或频率子区域中的一个,其中,这些频率区域或频率子区域的带宽是非均匀的。这些WiFi频率区域或频率子区域可以以与对于图3中LTE信道所示类似的方式映射到WiFi信道。随后,在504处,WiFiMAC104根据WiFi协议在所选择的频率区域或频率子区域收发无线信号124。
在506处,WiFi控制器106通知仲裁器128所选择的WiFi频率区域或频率子区域。具体来说,WiFi控制器106提供信息信号130,其中,信息信号130指示所选择的WiFi频率区域或频率子区域。在508处,响应于信息信号130,仲裁器128基于信息信号130选择可用的LTE频率信道,例如,以与上面对于可用WiFi信道的选择所述类似的方式。在510处,仲裁器128通知LTE设备108所选择的LTE频率信道。具体来说,仲裁器128提供控制信号136,其中,控制信号136指示所选择的LTE频率信道。在512处,LTE设备108接着在所选择的LTE频率信道中的一个或多个上收发LTE信号126。
各实施例的特征在于下列优点中的一个或多个。从LTE基站的角度来看,下行链路资源免于参与由用户设备102对WiFi传输的潜在地高干扰引起的不成功事务。因此,下行链路资源可以用于其他用户设备102,从而对于基站而言导致更好的资源利用效率。从用户设备102中的WiFi设备的角度来看,WiFi接收资源免于参与由对LTE上行链路分组的潜在地高干扰引起的不成功接收事务。注意,实现这些优点不需改变现有的3GPP LTE标准。
本公开的各实施例可以以数字电子电路实施,或以计算机硬件、固件、软件实施,或以其中的组合实施。本公开的实施例可以以用于由可编程处理器执行的有形地包含在计算机可读存储设备中的计算机程序产品来实施。所描述的过程可以通过可编程处理器执行指令程序以通过操作输入数据和生成输出执行功能来执行。本公开的实施例可以以一个或多个计算机程序来实施,其可以在包括至少一个可编程处理器、数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备的可编程系统上执行,该处理器耦合来接收数据和指令并且发送数据和指令。每个计算机程序可以以高级过程式或面向对象的编程语言来实施,或必要时以汇编或机器语言来实施;并且在任何情况下,该语言可以是编译或解释语言。适当的处理器包括,例如,通用或专用微处理两者。通常,处理器从只读存储器和/或随机存储器接收指令和数据。通常,计算机包括一个或多个用于存储数据文件的大容量存储设备。这种设备包括磁盘,诸如内部硬盘和可移除盘、磁光盘;光盘,和固态盘。适用于有形地包含计算机程序指令和数据的存储设备包括全部形式的非易失性存储器,包括例如半导体存储设备,诸如EPROM、EEPROM和闪存设备;磁盘,诸如内部硬盘和可移除盘;磁光盘;和CD-ROM盘。前述任一可以由ASIC(专用集成电路)补充,或结合到ASIC(专用集成电路)。
已经描述了很多实施方式。不过,可以进行各种修改而不背离本公开的范围。因此,其他实施方式落入下列权利要求的范围内。