CN103999535B - 多无线电共存 - Google Patents
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Abstract
为适应针对发射多无线电的移动设备的比吸收率(SAR)要求，可以对多个无线电台的传输进行双工以确保符合通信规范。如果总体传输超过特定的门限值，则可以发生传输的双工。所述双工可以是机会性的或确定性的。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于35U.S.C.§119(e)要求享有于2011年12月15日递交的、名称为“MULTI-RADIO COEXISTENCE”的美国临时专利申请No.61/576,296的权益，在此以全文引用方式将该申请的公开内容明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本公开内容的方面涉及多无线电技术，更具体地说，涉及针对多无线电设备的共存技术。
背景技术
无线通信系统被广泛地布署以提供诸如语音、数据等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，带宽和发射功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。
通常，无线多址通信系统可同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由前向和反向链路上的传输与一个或多个基站通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到终端的通信链路，而反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。该通信链路可经由单输入单输出、多输入单输出或多输入多输出(MIMO)系统来建立。
一些常规的先进设备包括多个无线电台以便使用不同的无线接入技术(RAT)来进行发送/接收。RAT的例子包括(例如)通用移动电信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、cdma2000、WiMAX、WLAN(例如，WiFi)、蓝牙、LTE等。
示例性移动设备包括LTE用户设备(UE)，例如第四代(4G)移动电话。这种4G电话可以包括用于向用户提供多种功能的各种无线电台。出于这个示例的目的，4G电话包括：针对语音和数据的LTE无线电台、IEEE802.11(WiFi)无线电台、全球定位系统(GPS)无线电台和蓝牙无线电台，其中上述各项中的两项或全部四项可以同时工作。当不同的无线电台向电话提供有用的功能时，它们包含在单个设备中引起共存问题。具体地说，在一些情况下，一个无线电台的操作可能通过辐射、传导、资源冲突和/或其它干扰机制对另一个无线电台的操作造成干扰。共存问题包括这种干扰。
对于LTE上行链路信道来说这尤为正确，LTE上行链路信道邻近工业、科学和医疗(ISM)频带并且可能导致对其的干扰。注意，蓝牙和一些无线局域网(WLAN)信道落入ISM频带内。在一些实例中，对于一些蓝牙信道状况来说，在频带7或者甚至频带40的一些信道中LTE是活动的时，蓝牙错误率可能变得不可接受。即使对于LTE来说不存在明显的降级，与蓝牙同时操作也可能导致终止于蓝牙耳机的语音服务的中断。这样的中断对于消费者来说可能是不可接受的。当LTE传输干扰GPS时，存在类似的问题。当前，由于LTE本身未经历任何降级，因此不存在可以解决该问题的机制。
具体参照LTE，注意，UE与演进型NodeB(eNB；例如无线通信网络的基站)通信以便向eNodeB通知由UE在下行链路上见到的干扰。此外，eNodeB也许能够使用下行链路错误率来估计在UE处的干扰。在一些实例中，eNodeB与UE可以合作以找到降低UE处的干扰甚至是由于UE自身内的无线电台所引起的干扰的解决方案。然而，在常规的LTE中，关于下行链路的干扰估计可能不足以全面地解决干扰。
在一个实例中，LTE上行链路信号干扰蓝牙信号或WLAN信号。然而，这种干扰没有反映在eNodeB处的下行链路测量报告中。因此，UE一方的单方面动作(例如，将上行链路信号移动到不同的信道)可能遭到eNodeB阻扰，eNodeB没有意识到上行链路共存问题并且试图取消该单方面动作。例如，即使UE在不同的频率信道上重新建立连接，网络仍然可以将UE切换回被设备内干扰破坏的原始频率信道。这是可能的情形，因为基于到eNodeB的参考信号接收功率(RSRP)，受破坏的信道上的所期望的信号强度有时可能高于在新信道的测量报告中所反映的信号强度。因此，如果eNodeB使用RSRP报告来作出切换决定，则可能发生在受破坏的信道与所期望的信道之间的来回转换的乒乓效应(ping-pong effect)。
UE一方的其它单方面动作，例如在没有eNodeB的协调的情况下简单地停止上行链路通信，可能导致eNodeB处的功率回路故障。存在于常规的LTE中的其它问题包括：UE方通常缺乏建议期望的配置作为对具有共存问题的配置的替代的能力。出于至少这些原因，UE处的上行链路共存问题在长时间段内一直未得到解决，从而降低了UE的其它无线电台的性能和效率。
发明内容
在一个方面中，公开了一种用于无线通信的方法。所述方法包括：测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率。所述方法还包括：当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工。
另一个方面公开了具有存储器以及耦合到所述存储器的至少一个处理器的无线通信。所述处理器被配置为：测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率。所述处理器还被配置为：当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工。
在另一个方面中，公开了一种用于无线网络中的无线通信的计算机程序产品，所述计算机程序产品具有非暂时性计算机可读介质。所述计算机可读介质具有在其上记录的非暂时性程序代码，所述非暂时性程序代码在由所述处理器执行时使所述处理器执行测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率的操作。所述程序代码还使所述处理器进行以下操作：当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工。
另一个方面公开了一种装置，所述装置包括：用于测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率的单元。所述装置还包括：用于当所测量的发射功率超过与比吸收率SAR门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工的单元。
下文将描述本公开内容的额外特征和优点。本领域技术人员应当意识到，可以容易地使用本公开内容作为基础来修改或设计用于实现本公开内容的相同目的的其它结构。本领域技术人员还应当认识到，此类等效构造并不脱离如在所附的权利要求书中所阐述的本公开内容的教导。当结合附图进行考虑时，通过以下描述将更好地理解据信为本公开内容的特性的新颖特征(关于其组织和操作方法两个方面)连同另外的目标和优点。然而，应明确地理解，仅出于说明和描述目的而提供每个图，且其并不旨在作为对本公开内容的限制的定义。
附图说明
根据下面结合附图所阐述的详细描述，本发明的特征、性质和优点将变得更为显而易见，其中，相同的附图标记贯穿全文进行相应地标识。
图1示出了根据一个方面的多址无线通信系统。
图2是根据一个方面的通信系统的框图。
图3示出了下行链路长期演进(LTE)通信中的示例性帧结构。
图4是概念性地示出了上行链路长期演进(LTE)通信中的示例性帧结构的框图。
图5示出了示例性无线通信环境。
图6是针对多无线电无线设备的示例性设计的框图。
图7是示出在给定的决定时段中七个示例性无线电台之间的相应潜在冲突的图。
图8是示出示例性共存管理器(CxM)在时间上的操作的示图。
图9是示出了相邻频带的框图。
图10是根据本公开内容的一个方面用于在无线通信环境内为多无线电共存管理提供支持的系统的框图。
图11是示出了双工传输的框图。
图12是示出了根据本公开内容的一个方面的功率管理的框图。
图13是示出了采用功率管理的装置的硬件实现的例子的示图。
具体实施方式
本公开内容的各个方面提供了针对多无线电设备中的能量传输问题的技术。在某些设备(例如移动通信设备)中，政府机构或其它机构(例如美国联邦通信委员会(FCC))可以规定设备可发射的能量的量。例如，FCC规定了当使用移动设备时由人体吸收的射频能量的量的度量。所吸收的能量的量被称为比吸收率(SAR)值。为了确保安全的辐射，FCC要求蜂窝电话制造商确保他们的电话在操作期间符合SAR门限限制。在多无线电移动设备中，如果第一无线接入技术(RAT)的传输与第二(或更多)RAT的传输相重叠，则可能超过SAR门限限制。为了避免超过SAR限制，可以以下文所描述的方式来对多个无线电的传输进行双工。
本文所描述的技术可被用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等。术语“网络”与“系统”经常可互换地使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA网络可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、等的无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。长期演进(LTE)是UMTS的使用E-UTRA的即将发布的版本。在来自名为“第3代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文件中描述了UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE。在来自名为“第3代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文件中描述了CDMA2000。这些各种无线电技术和标准在本领域中是已知的。为了清楚起见，以下针对LTE描述了所述技术的某些方面，并且在以下说明的诸部分中使用了LTE术语。
利用单载波调制和频域均衡的单载波频分多址(SC-FDMA)是可以与本文所描述的各个方面一同使用的技术。SC-FDMA具有与OFDMA系统类似的性能和基本相同的整体复杂性。由于其固有的单载波结构，SC-FDMA信号具有较低的峰均功率比(PAPR)。SC-FDMA已引起极大的关注，尤其是在上行链路通信中，其中较低的PAPR使移动终端在发射功率效率方面大为受益。它是当前在3GPP长期演进(LTE)或演进型UTRA中用于上行链路多址方案的工作设想。
参照图1，示出了根据一个方面的多址无线通信系统。演进型节点B100(eNodeB)包括：计算机115，其具有处理资源和存储器资源，以通过分配资源和参数、准许/否定来自用户设备的请求和/或类似操作来管理LTE通信。eNodeB100还具有多个天线组，一组包括天线104和天线106，另一组包括天线108和天线110，并且另外一组包括天线112和天线114。在图1中，针对每一天线组仅示出两个天线，然而，对于每一天线组可以使用更多或更少的天线。用户设备(UE)116(也被称为接入终端(AT))与天线112和114相通信，而天线112和114在上行链路(UL)188上向UE116发送信息。UE122与天线106和108相通信，而天线106和108在下行链路(DL)126上向UE122发送信息并且在上行链路124上从UE122接收信息。在频分双工(FDD)系统中，通信链路118、120、124和126可使用不同频率来通信。例如，下行链路120可使用与上行链路118所使用的频率不同的频率。
每组天线和/或在其中它们被设计成进行通信的区域通常被称为eNodeB的扇区。在该方面中，相应的天线组被设计成向在由eNodeB100覆盖的区域的扇区中的UE传送。
在下行链路120和126上的通信中，eNodeB100的发射天线利用波束成形来改善用于不同UE116和122的上行链路的信噪比。此外，与通过单个天线来向其所有UE进行发送的UE相比，使用波束成形来向随机地分散在遍及其覆盖的UE进行发送的eNodeB对相邻小区中的UE造成较小的干扰。
eNodeB可以是用于与终端通信的固定站并且也可以被称为接入点、基站或某种其它术语。UE还可以被称为接入终端、无线通信设备、终端或某种其它术语。
图2是MIMO系统200中的发射机系统210(也称为eNodeB)和接收机系统250(也称为UE)的一个方面的框图。在一些实例中，UE和eNodeB均具有包括发射机系统和接收机系统的收发机。在发射机系统210处，从数据源212向发射(TX)数据处理器214提供多个数据流的业务数据。
MIMO系统使用多个(NT)发射天线和多个(NR)接收天线用于数据传输。由NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道可分解为NS个独立信道，其也被称为空间信道，其中NS≤min{NT,NR}。NS个独立信道中的每一个对应于一个维度。如果对由多个发射和接收天线创建的额外维度加以利用，则MIMO系统可提供改善的性能(例如，更高的吞吐量和/或更大的可靠性)。
MIMO系统支持时分双工(TDD)和频分双工(FDD)系统。在TDD系统中，上行链路和下行链路传输是在相同的频率区域上，因此互易性原理允许根据上行链路信道对下行链路信道的估计。当多个天线在eNodeB处可用时，这使得eNodeB能够在下行链路上获得发射波束成形增益。
在一方面中，通过相应的发射天线发送每一数据流。TX数据处理器214基于针对每一数据流选择的特定编码方案对该数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，以提供经编码数据。
可以使用OFDM技术将每一数据流的经编码数据与导频数据进行复用。导频数据是按已知方式处理的已知数据图案，并且其可在接收机系统处用于估计信道响应。随后基于针对每一数据流选定的特定调制方案(例如，BPSK、QPSK、M-PSK或M-QAM)，对该数据流的经复用的导频和经编码数据进行调制(例如，符号映射)以提供调制符号。可以通过由与存储器232一同操作的处理器230执行的指令来确定每一数据流的数据速率、编码和调制。
随后将相应数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器220，TX MIMO处理器220可以进一步处理所述调制符号(例如，进行OFDM)。TX MIMO处理器220随后向NT个发射机(TMTR)222a到222t提供NT个调制符号流。在某些方面中，TX MIMO处理器220对数据流的符号以及对符号从其处被发送的天线应用波束成形权重。
每一个发射机222接收并处理相应符号流以提供一或多个模拟信号，并且进一步调节(例如，放大、滤波和上变频)模拟信号以提供适合通过MIMO信道传输的调制信号。随后分别从NT个天线224a到224t发送来自发射机222a到222t的NT个经调制信号。
在接收机系统250处，通过NR个天线252a到252r接收所发送的调制信号，并且将来自每一个天线252的接收信号提供给相应的接收机(RCVR)254a到254r。每一个接收机254调节(例如，滤波、放大和下变频)相应的接收信号，对经调节信号进行数字化以提供采样，并且进一步处理采样以提供相对应的“接收到的”符号流。
RX数据处理器260随后从NR个接收机254接收NR个所接收符号流，并且基于特定的接收机处理技术来处理所述NR个接收符号流，以提供NR个“经检测的”符号流。RX数据处理器260随后对每一经检测的符号流进行解调、解交织且解码以恢复数据流的业务数据。由RX数据处理器260进行的处理与TX MIMO处理器220和TX数据处理器214在发射机系统210处执行的处理相反。
处理器270(与存储器272一起操作)定期地确定要使用哪一个预编码矩阵(下文讨论)。处理器270制定出上行链路消息，所述上行链路消息具有矩阵索引部分和秩值部分。
所述上行链路消息可以包括关于通信链路和/或所接收的数据流的各种类型的信息。上行链路消息随后由TX数据处理器238处理，由调制器280调制，由发射机254a到254r调节，并被发送回发射机系统210，其中，TX数据处理器238还从数据源236处接收多个数据流的业务数据。
在发射机系统210处，来自接收机系统250的调制信号由天线224接收，由接收机222调节，由解调器240解调，并由RX数据处理器242处理以提取由接收机系统250发送的上行链路消息。处理器230随后确定使用哪一个预编码矩阵来确定波束成形权重，随后处理所提取的消息。
图3是概念性地示出在下行链路长期演进(LTE)通信中的示例性帧结构的框图。可以将下行链路的传输时间线划分成无线帧单元。每一个无线帧可以具有预定的持续时间(例如，10毫秒(ms))，并且可以被划分成具有索引0到9的的10个子帧。每一子帧可以包括两个时隙。每一无线电帧因此可包括具有索引0到19的20个时隙。每一时隙可以包括L个符号周期，例如，针对常规循环前缀的7个符号周期(如图3中所示出的)或针对扩展循环前缀的6个符号周期。在每一子帧中的2L个符号周期可以被分配索引0到2L–1。可以将可用的时间频率资源划分成资源块。每一个资源块可涵盖一个时隙中的N个子载波(例如，12个子载波)。
在LTE中，eNodeB可以针对eNodeB中的每一小区发送主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。如图3中所示出的，可以在具有常规循环前缀的每一无线帧的子帧0和5中的每一个中，分别在符号周期6和5中发送PSS和SSS。所述同步信号可以由UE用于小区检测和捕获。eNodeB可在子帧0的时隙1中的符号周期0到3中发送物理广播信道(PBCH)。PBCH可以携带特定的系统信息。
eNodeB可以针对eNodeB中的每一小区发送小区特定参考信号(CRS)。在常规循环前缀的情况下，可以在每一时隙的符号0、1和4中发送CRS，而在扩展循环前缀的情况下，可以在每一时隙的符号0、1和3中发送CRS。CRS可以由UE用于物理信道的相干解调、定时和频率追踪、无线电链路监视(RLM)、参考信号接收功率(RSRP)和参考信号接收质量(RSRQ)测量等。
如在图3中所见到的，eNodeB可以在每一子帧的第一个符号周期中发送物理控制格式指示符信道(PCFICH)。PCFICH可以传送用于控制信道的符号周期的数量(M)，其中M可等于1、2或3，并且其可以从子帧到子帧而变化。对于小的系统带宽(例如，具有少于10个资源块)，M也可以等于4。在图3中所示出的例子中，M＝3。eNodeB可在每一子帧的前M个符号周期中发送物理HARQ指示符信道(PHICH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)。在图3中所示出的例子中，PDCCH和PHICH也包括在前3个符号周期中。PHICH可以携带用于支持混合自动重传请求(HARQ)的信息。PDCCH可以携带关于针对UE的资源分配的信息和用于下行链路信道的控制信息。eNodeB可在每一子帧的剩余符号周期中发送物理下行链路共享信道(PDSCH)。PDSCH可以为被调度用于在下行链路上进行数据传输的UE携带数据。在公开可获得的、名称为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels andModulation”的3GPP TS36.211中描述了LTE中的各种信号和信道。
eNodeB可以在由eNodeB所使用的系统带宽的中心1.08MHz中发送PSS、SSS和PBCH。eNodeB可以在发送这些信道的每一符号周期中、在整个系统带宽发送PCFICH和PHICH。eNodeB可在系统带宽的某些部分中向UE组发送PDCCH。eNodeB可在系统带宽的特定部分中向特定的UE发送PDSCH。eNodeB可以以广播方式向所有UE发送PSS、SSS、PBCH、PCFICH和PHICH，可以以单播方式向特定的UE发送PDCCH，并且也可以以单播方式向特定的UE发送PDSCH。
在每一符号周期中有若干个资源单元可用。每一资源单元可涵盖一个符号周期中的一个子载波，并且可以用于发送一个调制符号，所述调制符号可以是实数或复数值。可以将每一符号周期中不用于参考信号的资源单元布置成资源单元组(REG)。每一REG可包括一个符号周期中的4个资源单元。PCFICH可占据4个REG，这些REG可以在符号周期0中、在频率上大致相等地间隔开。PHICH可以占据3个REG，这些REG可以在一个或多个可配置的符号周期中在频率上散布开。例如，用于PHICH的3个REG可以全部属于符号周期0或可以在符号周期0、1和2中散布开。PDCCH可占据9、18、32或64个REG，这些REG可以在前M个符号周期中、从可用的REG中选择。仅REG的某些组合可以被允许用于PDCCH。
UE可以知道用于PHICH和PCFICH的特定REG。UE可以搜索用于PDCCH的REG的不同组合。要搜索的组合的数量通常小于所允许的用于PDCCH的组合的数量。eNodeB可以在UE将要搜索的组合的任何一个中向UE发送PDCCH。
图4是概念性地示出在上行链路长期演进(LTE)通信中的示例性帧结构的框图。可以将用于上行链路的可用资源块(RB)划分成数据段和控制段。控制段可以形成在系统带宽的两个边缘处并且可以具有可配置的大小。可以将控制段中的资源块分配给UE以用于控制信息的传输。数据段可以包括所有未包括在控制段中的资源块。图4中的设计产生了包括连续子载波的数据段，这可以允许将数据段中的所有连续子载波分配给单个UE。
可以向UE分配控制段中的资源块以向eNodeB发送控制信息。也可以向UE分配数据段中的资源块以向eNodeB发送数据。UE可以在控制段中所分配的资源块上的物理上行链路控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中所分配的资源块上的物理上行链路共享信道(PUSCH)中仅发送数据或者发送数据和控制信息两者。上行链路传输可以跨越子帧的两个时隙并且可以如图4中所示出的在频率上跳跃。
在公开可获得的、名称为“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)；Physical Channels and Modulation”的3GPP TS36.211中描述了LTE中的PSS、SSS、CRS、PBCH、PUCCH和PUSCH。
在一方面中，本文所描述的是用于在诸如3GPP LTE环境等之类的无线通信环境中提供支持、以便实现多无线电共存解决方案的系统和方法。
现在参照图5，所示出的是本文所描述的各个方面可以在其中发挥作用的示例性无线通信环境500。无线通信环境500可以包括无线设备510，其能够与多个通信系统通信。这些系统可以包括(例如)一个或多个蜂窝系统520和/或530、一个或多个WLAN系统540和/或550、一个或多个无线个域网(WPAN)系统560、一个或多个广播系统570、一个或多个卫星定位系统580、在图5中未示出的其它系统或者其任意组合。应当意识到，在以下描述中术语“网络”和“系统”经常可互换地使用。
蜂窝系统520和530各自可以是CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、单载波FDMA(SC-FDMA)或其它适当的系统。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变形。此外，cdma2000涵盖IS-2000(CDMA20001X)、IS-95和IS-856(HRPD)标准。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)等的无线技术。OFDMA系统可以实现诸如演进型UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802.20、等的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是UMTS的使用E-UTRA的新版本。在来自名称为“第3代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名称为“第3代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了cdma2000和UMB。在一方面中，蜂窝系统520可以包括若干个基站522，这些基站可以支持在其覆盖范围内的无线设备的双向通信。类似地，蜂窝系统530可以包括若干个基站532，这些基站可以支持在其覆盖范围内的无线设备的双向通信。
WLAN系统540和550可以相应地实现诸如IEEE802.11(WiFi)、Hiperlan等的无线技术。WLAN系统540可以包括可支持双向通信的一个或多个接入点542。类似地，WLAN系统550可以包括可支持双向通信的一个或多个接入点552。WPAN系统560可以实现诸如蓝牙(BT)、IEEE802.15等的无线技术。此外，WPAN系统560可以支持诸如无线设备510、头戴式耳机562、计算机564、鼠标566等各种设备的双向通信。
广播系统570可以是电视(TV)广播系统、调频(FM)广播系统、数字广播系统等。数字广播系统可以实现诸如MediaFLO TM、用于手持设备的数字视频广播(DVB-H)、用于陆地电视广播的综合服务数字广播(ISDB-T)等的无线技术。此外，广播系统570可以包括可支持单向通信的一个或多个广播站572。
卫星定位系统580可以是美国全球定位系统(GPS)、欧洲伽利略系统、俄罗斯格洛纳斯系统、在日本的准天顶卫星系统(QZSS)、在印度的印度区域导航卫星系统(IRNSS)、在中国的北斗系统和/或任何其它适当的系统。此外，卫星定位系统580可以包括若干个卫星582，其发送用于确定位置的信号。
在一方面中，无线设备510可以是固定的或移动的，并且其也可以被称为用户设备(UE)、移动站、移动设备、终端、接入终端、订户单元、站点等。无线设备510可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL)站等。此外，无线设备510可以与蜂窝系统520和/或530、WLAN系统540和/或550、具有WPAN系统560的设备、和/或任何其它适当的系统和/或设备进行双向通信。无线设备510可以额外地或替代地从广播系统570和/或卫星定位系统580接收信号。通常，可以意识到，无线设备510可以在任何给定的时刻与任何数量的系统通信。此外，无线设备510可能在同时操作的、其组成的无线电设备的各个之间经历共存问题。因此，设备510包括：共存管理器(CxM，未示出)，其具有用于检测和减轻共存问题的功能模块，如下文进一步所解释的。
接着转到图6，提供了示出用于多无线电无线设备600的示例性设计的框图，并且所述框图可以用作图5中的无线电台510的实现。如图6所示，无线设备600可以包括N个无线电台620a到620n，其可以分别耦合到N个天线610a到610n，其中N可以是任何整数值。然而，应当意识到，相应的无线电台620可以耦合到任意数量的天线610，并且多个无线电台620也可以共享给定的天线610。
通常，无线电台620可以是辐射或发射电磁谱中的能量、接收电磁谱中的能量、或产生经由导电装置传播的能量的单元。举例来说，无线电台620可以是向系统或设备发送信号的单元或者从系统或设备接收信号的单元。因此，可以意识到，无线电台620可以被用于支持无线通信。在另一个例子中，无线电台620还可以是发出噪声的单元(例如，计算机上的屏幕、电路板等)，其可以影响其它无线电台的性能。因此，可以进一步意识到，无线电台620也可以是发出噪声和干扰而不支持无线通信的单元。
在一方面中，相应的无线电台620可以支持与一个或多个系统的通信。多个无线电台620可以额外地或替代地被用于给定的系统，例如，以在不同频带(例如，蜂窝和PCS频带)上进行发送或接收。
在另一方面中，数字处理器630可以耦合到无线电台620a到620n，并且可以执行各种功能，例如处理正经由无线电台620发送或接收的数据。对每一个无线电台620的处理可以取决于受该无线电台支持的无线技术，并且对于发射机，可以包括加密、编码、调制等；对于接收机等，可以包括解调、解码、解密等。在一个例子中，数字处理器630可以包括：共存管理器(CxM)640，其可以控制无线电台620的操作，以便如本文概括地所描述的改善无线设备600的性能。共存管理器640可以访问数据库644，数据库644可以存储用于控制无线电台620的操作的信息。如下文进一步所解释的，共存管理器640可以适用于多种技术，以减小在无线电台之间的干扰。在一个例子中，共存管理器640请求允许ISM无线电台在LTE不活动的时段期间进行通信的测量间隙模式或DRX循环。
为简单起见，数字处理器630在图6中示出为单个处理器。然而，应当意识到，数字处理器630可以包括任意数量的处理器、控制器、存储器等。在一个例子中，控制器/处理器650可以指导在无线设备600内的各种单元的操作。额外地或替代地，存储器652可以存储用于无线设备600的程序代码和数据。数字处理器630、控制器/处理器650和存储器652可以在一个或多个集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)等上实现。通过具体的、非限制性的举例方式，数字处理器630可以在移动站调制解调器(MSM)ASIC上实现。
在一方面中，共存管理器640可以管理由无线设备600使用的相应的无线电台620的操作，以便避免与在相应的无线电台620之间的冲突相关联的干扰和/或其它性能降级。共存管理器640可以执行一个或多个过程，例如图10中所示出的过程。通过进一步说明的方式，图7中的图形700表示在给定的决定时段中在七个示例性无线电台之间的相应潜在冲突。在图形700所示出的例子中，七个无线电台包括WLAN发射机(Tw)、LTE发射机(Tl)、FM发射机(Tf)、GSM/WCDMA发射机(Tc/Tw)、LTE接收机(Rl)、蓝牙接收机(Rb)和GPS接收机(Rg)。四个发射机用在图形700的左侧的四个节点来表示。四个接收机用在图形700的右侧的三个节点来表示。
在图形700上，在发射机和接收机之间的潜在冲突用将发射机的节点与接收机的节点相连接的支路来表示。因此，在图形700所示出的例子中，冲突可能存在于：(1)WLAN发射机(Tw)与蓝牙接收机(Rb)之间；(2)LTE发射机(Tl)与蓝牙接收机(Rb)之间；(3)WLAN发射机(Tw)与LTE接收机(Rl)之间；(4)FM发射机(Tf)与GPS接收机(Rg)之间；(5)WLAN发射机(Tw)、GSM/WCDMA发射机(Tc/Tw)以及GPS接收机(Rg)之间。
在一方面中，示例性共存管理器640可以以例如图8中的图形800所示出的那样的方式在时间上操作。如图形800所示，用于共存管理器操作的时间线可以被划分成决定单元(DU)，所述决定单元可以是：任何适当的均匀或不均匀的长度(例如，100μs)，其中对通知进行处理；以及响应阶段(例如，20μs)，其中向各个无线电台620提供命令和/或基于在评估阶段中所采取的动作而执行其它操作。在一个例子中，在图形800中示出的时间线可以具有由时间线的最差情况操作所定义的延迟参数，例如，在给定的DU中的通知阶段一终止就立即从给定的无线电台获得通知的情况下的响应的定时。
如图9中所示出的，在频带7(用于频分双工(FDD)上行链路)、频带40(用于时分双工(TDD)通信)和频带38(用于TDD下行链路)中的长期演进(LTE)与由蓝牙(BT)和无线局域网(WLAN)技术使用的2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)频带相邻。这些频带的频率规划是：使得存在有限的或不存在允许传统滤波解决方案避免在相邻频率处的干扰的保护频带。例如，在ISM与频带7之间存在20MHz的保护频带，但在ISM与频带40之间不存在保护频带。
为了与适当的标准相兼容，在特定频带上操作的通信设备要在整个指定的频率范围上是可操作的。例如，为了兼容LTE，移动站/用户设备应当能够在如由第3代合作伙伴计划(3GPP)所定义的全部的频带40(2300-2400MHz)和频带7(2500-2570MHz)二者上通信。在没有足够的保护频带的情况下，设备采用与导致频带干扰的其它频带重叠的滤波器。由于频带40滤波器是覆盖整个频带的100MHz宽，因此来自这些滤波器的翻转横跨到导致干扰的ISM频带中。类似地，使用全部的ISM频带(例如，从2401到大约2480MHz)的ISM设备将采用翻转到相邻的频带40和频带7中的滤波器，并且可能导致干扰。
在资源(诸如，举例来说，LTE和ISM频带(例如，用于蓝牙/WLAN))之间针对UE可能存在设备内的共存问题。在当前的LTE实现中，针对LTE的任何干扰问题反映在由UE报告的下行链路测量(例如，参考信号接收质量(RSRQ)度量等)和/或下行链路错误率中，eNodeB可使用所述下行链路测量和下行链路错误率来作出频率间或RAT间切换决定以(例如)将LTE移动到没有共存问题的信道或RAT。然而，可以意识到，如果(例如)LTE上行链路正对蓝牙/WLAN造成干扰而LTE下行链路没有观测到来自蓝牙/WLAN的任何干扰，则这些现有技术将不起作用。更具体地说，即使UE自主地将自身移动到上行链路上的另一信道，在一些情况下，出于负载平衡目的，eNodeB可以将UE切换回有问题的信道。在任何情况下，可以意识到，现有技术并不有助于以最有效的方式来使用有问题的信道的带宽。
参照图10，示出了用于在无线通信环境内为多无线电共存管理提供支持的系统1000的框图。在一方面中，系统1000可以包括一个或多个UE1010和/或eNodeB1040，其可以进行上行链路和/或下行链路通信、和/或相互之间的和/或与系统1000中的任何其它实体的任何其它适当的通信。在一个例子中，UE1010和/或eNodeB1040可以操作成使用多种资源来通信，包括频率信道和子频带，其中的一些可能与其它无线资源(例如，诸如LTE调制解调器之类的宽带无线电台)潜在地冲突。因此，UE1010可以利用各种技术来管理在由UE1010使用的多个无线电台之间的共存，如本文概括地所描述的。
为了减少至少上述的缺点，UE1010可以使用本文所描述并且由系统1000示出的相应特征，以便实现对UE1010内的多无线电共存的支持。例如，可以提供测量模块1012和双工模块1014。所述测量模块测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率。当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的门限值时，所述双工模块将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工(使用时域或频域双工)。
当设备的多个无线电台处于使用中，并且如果每一个无线电台正以足够高的功率进行发射时，则组合的无线电台可能违反SAR限制。并发使用的情况包括：当基于蜂窝(例如，LTE、GSM或TD-SCDMA)的无线接入技术(RAT)与基于WLAN(例如，WiFi)的无线接入技术同时是活动的时。并发使用可能导致移动设备超过SAR限制。具体地说，一个例子是针对softAP(软接入点)情况，其中蜂窝无线电台被用作回程链路而WiFi被用作接入链路以服务其它站点。本公开内容的一个方面是针对功率管理，使得发送WiFi和LTE信号两者的UE在操作期间遵守SAR限制。
图11示出了被应用于具有时分LTE(TD-LTE)和WLAN(例如，WiFi)传输的无线系统的功率管理的例子。对于TD-LTE，每一LTE无线帧被配置具有特定的下行链路时段(例如，3ms)，其后跟着特定的上行链路时段(例如，2ms)。在本公开内容的一个方面中，WLAN事务仅发生在LTE下行链路部分中(例如，WiFi是活动的)。在LTE上行链路部分期间，WLAN没有进行发射(例如，WiFi是不活动的)。通过在一个无线电台没有正在进行发射时的时间期间构造另一个无线电台的传输，减少了由移动设备发射的总体能量。这种确定性的时分双工允许WLAN和LTE无线电台单独地使用满功率来进行发射并且仍容许移动设备遵守总体SAR要求。在一个方面中，功率管理是机会性的，使得除了当UE未被配置为在LTE上进行发射时的时间段以外，当第二无线接入技术没有正在进行发射时(例如，当前未正在使用的发射时间段)，第一无线接入技术进行发射。
可以应用各种技术来确保WiFi仅在LTE下行链路传输时间段期间主动地进行发射。在一种技术中，当UE作为WiFi站(STA)进行操作时，UE的WiFi发射机被置于功率节省模式中。一旦所述站处于功率节省模式，它可以在LTE下行链路时间段期间醒来以便从接入点接收分组。在一方面中，所述站知道所配置的LTE时间线并且WiFi无线电台仅在LTE下行链路时间段期间通过使用功率节省(PS)-轮询(POLL)消息来获取下行链路分组。可以在早于LTE上行链路传输的开始的保护时间上发送(PS)-POLL消息，以确保在LTE上行链路传输之前有足够的时间来接收下行链路分组以及发送ACK。通过这一方式对PS-POLL消息进行定时，WiFi发射机仅在LTE下行链路时段期间发送上行链路分组。
在另一种技术中，当UE作为接入点(softAP)进行操作时，使用CTS-to-Self(针对自身的清除发送)消息来确保WiFi上行链路传输发生在LTE下行链路时间段期间。具体地说，在LTE上行链路时段开始之前，WiFi发射机发出CTS-to-Self消息，从而指示远程站不要在LTE上行链路时间段期间向UE进行发送。可以在早于LTE上行链路传输的开始的保护时间上准备CTS-to-Self消息，以确保在发送所述消息之前有足够的时间进行竞争。对CTS-to-Self消息的定时确保了在LTE上行链路时间段期间没有发送确认。
当UE作为对等(P2P)组拥有者或客户端进行操作时(例如，根据WiFi直连操作)，可以使用缺席通知(NOA)消息来控制WiFi业务。可以由P2P组拥有者向P2P客户端发送缺席通知消息，以通知P2P客户端关于P2P组拥有者在其期间将是不可用的缺席时段。P2P组拥有者可以使用NOA消息来向P2P客户端指示其定期的睡眠/唤醒周期，使得P2P组拥有者和客户端仅在LTE下行链路部分期间醒来(即，没有WLAN业务发生在LTE上行链路部分期间)。此外，可以在每个信标上发送NOA消息。具体地说，在一个配置中，在早于上行链路传输的保护时间上发送NOA消息并且所述消息包括缺席的持续时间。
在一个方面中，WiFi上行链路传输不总是限制于LTE下行链路时间段。具体地说，双工仅发生于：当LTE传输(TX)功率足够高使得如果WiFi无线电台在LTE上行链路时间段中进行发射时，则WiFi发射功率将超过SAR限制。在另外的方面中，如果减小WiFi发射功率相比将WiFi传输仅限制于LTE下行链路时段可能导致更大的吞吐量损失，则将WiFi限制于LTE下行链路时间时段。尽管前述讨论主要是针对时分双工(TDD)，但本公开内容也可以适用于频分双工(FDD)。在采用FDD的情况下，当LTE发射机没有正在使用其子帧时，允许WiFi发射机发送上行链路分组。
图12示出了用于管理功率的方法。在框1201，UE测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率。在框1202，当所测量的发射功率超过与SAR门限值相关联的门限值时，UE将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工。
图13是示出了采用功率管理系统1314的装置1300的硬件实现的例子的示图。功率管理系统1314可以利用通常由总线1324表示的总线架构来实现。取决于功率管理系统1314的具体应用和总体设计约束，总线1324可以包括任意数量的互连总线和桥接。总线1324将各种电路连接在一起，所述各种电路包括由处理器1326、测量模块1302、双工模块1304和计算机可读介质1328表示的一个或多个处理器和/或硬件模块。总线1324还可以连接诸如定时源、外设、电压调节器和功率管理电路的各种其它电路，这些电路在本领域中是公知的，并且因此将不再予以进一步描述。
所述装置包括耦合到收发机1322的功率管理系统1314。收发机1322耦合到一个或多个天线1320。收发机1322提供了用于通过传输介质与各种其它装置通信的手段。功率管理系统1314包括耦合到计算机可读介质1328的处理器1326。处理器1326负责常规处理，包括执行在计算机可读介质1328上存储的软件。所述软件在由处理器1326执行时使功率管理系统1314执行任何特定装置的前述各种功能。计算机可读介质1328还可以用于存储当执行软件时由处理器1326操作的数据。功率管理系统1314还包括用于测量发射功率的测量模块1302以及用于将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工的双工模块1304。测量模块1302和双工模块1306可以是在处理器1326中运行的软件模块、驻留/存储在计算机可读介质1328中的软件模块、耦合到处理器1326的一个或多个硬件模块、或者其某种组合。功率管理系统1314可以是UE250的组件并且可以包括存储器272和/或处理器270。
在一个配置中，用于无线通信的装置1300包括用于测量的单元。所述单元可以是被配置为执行由所述测量单元列举的功能的装置1300的测量模块1302和/或功率管理系统1314。在一方面中，前述用于测量的单元可以是被配置为执行由前述单元列举的功能的处理器270、存储器272、共存管理器640和/或测量模块1012。
在一个配置中，用于无线通信的装置1300包括用于双工的单元。所述单元可以是被配置为执行由所述双工单元列举的功能的装置1300的双工模块1304和/或功率管理系统1314。在一方面中，前述用于双工的单元可以是被配置为执行由前述单元列举的功能的处理器270、存储器272、共存管理器640和/或双工模块1014。在另一方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元列举的功能的任何模块或任何装置。
以上的例子描述了在LTE系统中实现的各个方面。然而，本公开内容的范围并不受到这样的限制。可以调整各个方面以供其它通信系统使用，例如采用包括但不限于以下各项的多种通信协议中的任何一种的那些通信系统：CDMA系统、TDMA系统、FDMA系统和OFDMA系统。
应当理解，所公开的过程中步骤的具体顺序或层次是示例性方法的例子。应当理解，基于设计偏好，可以在保持落入本公开内容的范围的同时重新排列这些过程中步骤的具体顺序或层次。所附的方法权利要求以示例顺序呈现各个步骤的要素，但并不意味着要受限于所呈现的具体顺序或层次。
本领域技术人员将理解，可以使用多种不同技艺和技术中的任意一种来表示信息和信号。例如，在遍及上文的描述中可能引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号以及码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子、或者其任意组合来表示。
本领域技术人员还将意识到，结合本文公开的方面所描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清晰地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经将各种说明性的组件、框、模块、电路和步骤按照它们的功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整体系统上的设计约束。本领域技术人员可以针对每种特定应用以变化的方式来实现所描述的功能，但是这些实现决定不应被认为是导致脱离了本公开内容的范围。
结合本文公开的方面所描述的各种说明性的逻辑框、模块和电路可以用被设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或者其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但可替代地，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核，或者任何其它此种配置。
结合本文公开的方面所描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块中、或二者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域公知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息以及向存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质可以集成到处理器。处理器和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件位于用户终端中。
提供所公开方面的以上描述，以使本领域技术人员能够实施或使用本公开内容。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开内容的精神或范围的情况下，可以将本文所定义的一般性原理应用于其它方面。因此，本公开内容并不旨在要受限于本文所示出的方面，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最宽的范围。
Claims (16)
1.一种用于无线通信的方法，包括：
测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率；以及
当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工，其中，所述双工仅发生于：当减小来自至少一个RAT的所述发射功率相比将所述第一RAT的所述传输与所述第二RAT的所述传输双工将导致较低的吞吐量时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量包括：测量来自所述第一RAT的第一发射功率以及测量来自所述第二RAT的第二发射功率；以及
其中双工还包括：当所测量的发射功率的总和超过所述比吸收率(SAR)门限值时，将所述第一RAT的传输与所述第二RAT的传输双工。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，双工是时分双工。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一RAT为时分双工(TDD)的RAT，并且其中，通过所述第二RAT进行发射受限于所述第一RAT的接收时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，双工是机会性的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，双工是确定性的。
7.一种用于无线通信的装置，包括：
存储器；以及
耦合到所述存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：
测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率；以及
当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工，
其中，所述至少一个处理器被配置为：仅当减小来自至少一个RAT的所述发射功率相比将所述第一RAT的所述传输与所述第二RAT的所述传输双工将导致较低的吞吐量时进行双工。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个处理器被配置为：通过测量来自所述第一RAT的第一发射功率以及测量来自所述第二RAT的第二发射功率来进行测量；以及
所述至少一个处理器被配置为：当所测量的发射功率的总和超过所述比吸收率(SAR)门限值时，通过将所述第一RAT的传输与所述第二RAT的传输双工来进行双工。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个处理器被配置为通过时分双工来进行双工。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一RAT是时分双工(TDD)的RAT，并且其中，通过所述第二RAT进行发射受限于所述第一RAT的接收时间。
11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个处理器被配置为机会性地进行双工。
12.根据权利要求7所述的装置，其中，所述至少一个处理器被配置为确定性地进行双工。
13.一种用于无线网络中的无线通信的非暂时性计算机可读介质，具有在其上记录的非暂时性程序代码，所述程序代码包括：
用于测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率的程序代码；以及
用于当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工的程序代码，其中，所述用于双工的程序代码被配置为：仅当减小来自至少一个RAT的所述发射功率相比将所述第一RAT的所述传输与所述第二RAT的所述传输双工将导致较低的吞吐量时进行双工。
14.根据权利要求13所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述用于测量的程序代码被配置为：测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率；以及
所述用于双工的程序代码被配置为：当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将所述第一RAT的传输与所述第二RAT的传输双工。
15.一种用于无线通信的装置，包括：
用于测量来自至少一个无线接入技术(RAT)的发射功率的单元；以及
用于当所测量的发射功率超过与比吸收率(SAR)门限值相关联的值时，将第一RAT的传输与第二RAT的传输双工的单元，其中，所述双工单元被配置为：仅当减小来自至少一个RAT的所述发射功率相比将所述第一RAT的所述传输与所述第二RAT的所述传输双工将导致较低的吞吐量时进行双工。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述用于双工的单元是机会性的或确定性的。
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