CN110011743B - 无线通信方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线装置的无线通信方法，其中所述无线通信方法包括：通过增加或减少第一无线模块与第二无线模块的通信之间的保护频带，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道。通过本发明的方法，能够同时考虑Wi‑Fi的吞吐量及蓝牙的抗干扰能力，在保证蓝牙抗干扰能力的情况下提高Wi‑Fi的吞吐量。

Description

无线通信方法及相关装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信方法及装置，特别地，本发明涉及一种动态禁用或启动蓝牙信道的方法及装置
背景技术
在2.4GHZ的工业、科学以及医疗(ISM)频带内，Wi-Fi模块可以使用信道1到信道14来传输以及接收数据包。其他无线模块，如蓝牙或蓝牙低功耗(Bluetooth low energy，BLE)，可以使用具有适当的保护频带(guard band)的非重叠信道(non-overlappingchannel)来避免与Wi-Fi信号的信号冲突(signal collision)。Wi-Fi信道的吞吐量(throughput)与蓝牙/BLE信道和Wi-Fi信道之间的保护频带高度相关，也就是，如果蓝牙/BLE信道远离于Wi-Fi信道，由于更少的干扰，Wi-Fi信道具有更好的吞吐量。
为了提高Wi-Fi信道的吞吐量，蓝牙可以使用较少的信道来提供更大的保护频带。然而，蓝牙规格指示了蓝牙应该具有至少二十个信道，因此，如果蓝牙信道受到干扰，蓝牙性能会降低，尤其是，如果干净信道(clean channel)的数量少于二十个，蓝牙将不能正常工作。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种无线通信方法，其可以动态地控制或调整由无线通信模块(例如，蓝牙、BLE)使用的多个信道来解决上述提到的问题。
根据本发明一实施例，提供了一种无线装置的无线通信方法，其中无线装置包括第一无线模块以及第二无线模块。所述无线通信方法通过增加或减少所述第一无线模块与所述第二无线模块的通信之间的保护频带，动态地控制/控制由所述第一无线模块所使用的多个信道。
根据本发明一实施例，公开了具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其中所述无线装置包括控制电路，所述控制电路用于通过增加或减少所述第一无线模块以及所述第二无线模块的通信之间的保护频带，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道。
根据本发明的方法，能够同时考虑Wi-Fi的吞吐量及蓝牙的抗干扰能力，通过根据蓝牙信道质量动态地启用或禁用蓝牙信道，在保证蓝牙抗干扰能力的情况下提高Wi-Fi的吞吐量。
在阅读后续以各种附图示出的最佳实施例的细节描述后，本发明的这些以及其他目的对本领域技术人员将毫无疑问是显而易见的。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的无线装置。
图2A-2C示出了根据本发明实施例的控制由蓝牙模块所使用的信道的方法。
图3示出了根据本发明实施例的动态地控制蓝牙信道的方法的流程图。
具体实施方式
贯穿后续描述以及权利要求中所使用的某些术语指特定的系统组件。本领域技术人员所能理解的是，多个制造商可以用不同的名称指一个组件。本发明不旨在区分名称不同但功能相同的组件。在后续描述以及权利要求中，以开放式的方式使用术语“包括”，其应当解释为“包括，但不限于……”。术语“耦合”指直接或间接的电性连接。因此，如果第一装置耦合于第二装置，连接可能是通过直接电性连接，或者通过其他装置或连接的间接电性连接。
图1示出了根据本发明实施例的无线装置100。在这一实施例中，无线装置100可以是电子装置，如TV、智能电话、平板电脑、笔记本电脑或任何其他电子装置，以及电子装置100包括应用处理器110、无线网络模块120以及存储单元130。应用处理器110用于执行在无线装置100的系统上运行的应用。无线网络模块120可以包括Wi-Fi模块122、蓝牙模块124和/或任何其他合适的网络电路，如能够连接到互联网或其他电子装置的BLE或Zigbee。存储单元130包括多个不同的存储装置，以及存储与应用处理器110以及无线网络模块120相关的数据。虽未示出，无线装置还可包括其他电路，如控制电路、检测模块等等，其中控制电路用于动态地控制/确定由蓝牙模块124所使用的多个信道来保持蓝牙模块的性能，检测模块用于检测蓝牙信道的质量问题、好的蓝牙信道的数量等等。
当Wi-Fi模块122以及蓝牙模块124同时用于与电子装置通信时，Wi-Fi模块可以选择信道1-14中的一个信道用于传输以及接收数据包，以及蓝牙模块124可以使用自适应跳频(adaptive frequency hopping，AFH)机制或任何其他频外机制来选择不与所选择的Wi-Fi信道重叠的至少二十个信道，以及蓝牙模块124通过使用伪随机的(pseudo-random)方式在至少二十个信道中迅速地切换所使用的信道。在这一实施例中，控制电路通过增加或减少Wi-Fi信道与蓝牙信道之间的保护频带，可以动态地控制/确定由蓝牙模块124所使用的信道来保持蓝牙模块124的性能。在一实施例中，控制电路可以直接启用保护频带中的多个蓝牙信道或禁用一些蓝牙信道来保证蓝牙模块的性能。在另一实施例中，控制电路可以通过蓝牙模块来启用保护频带中的多个蓝牙信道或禁用一些蓝牙信道用于蓝牙模块的使用来保证蓝牙模块的性能。本发明对如何启用保护频带中的多个蓝牙信道或禁用蓝牙信道的方式不做限制。
特别地，图2A-2C示出了根据本发明实施例的由蓝牙模块124所使用的控制信道的方法。如图2A所示，假定Wi-Fi模块122选择信道6(频率2437MHz)用于数据通信，以及蓝牙模块124最初使用AFH机制来确定范围2402MHz～2412MHz以及2462MHz～2480MHz的多个信道用于数据通信(跳频)。此时，蓝牙信道与Wi-Fi信道具有至少第一频率差(frequencydifference)25MHz(也就是2437MHz-2412MHz＝25MHz，或者2462MHz-2437MHz＝25MHz)，以及蓝牙信道以及Wi-Fi信道具有适当的保护频带来使Wi-Fi信道具有更好的吞吐量。
如果蓝牙信道受到干扰，以及AFH机制确定一些信道具有严重的干扰(坏信道)，因为一些信道受到干扰以及蓝牙规格指示需要至少二十个信道用于数据传输以及接收，蓝牙模块124将不能正常工作。在这一实施例中，当蓝牙信道具有质量问题以及能正常使用的信道(也就是好的蓝牙信道)数量低于第一阈值(例如，二十个信道)时，蓝牙模块124启动保护频带的信道来提供更多的蓝牙信道供AFH选择以保持蓝牙模块124的性能。以图2B为例，大部分蓝牙信道受到由其他通信方式造成的干扰，如另一个Wi-Fi、蓝牙或微波，以及好信道的数量小于二十个信道。此时，蓝牙模块124启用在保护频带的信道来使超过二十个信道被用于数据传输以及接收，其中图2B示出了启用了保护频带的十六个信道。在这一实施例中，考虑到Wi-Fi吞吐量，所增加的蓝牙信道应该与Wi-Fi信道具有第二频率差，如10MHz。
图2B中示出的实施例表明，如果其确定蓝牙模块124的信道质量不满足标准，即使较窄的保护频带会降低Wi-Fi吞吐量，启用在保护频带的一些信道由蓝牙模块124使用来保持蓝牙性能。在目前的应用中，蓝牙通常应用于性能对用户敏感的音频通信、鼠标或键盘，因此，如果蓝牙信道受到干扰，其值得降低Wi-Fi的吞吐量来保持蓝牙的性能。
然后，如图2C所示，如果AFH机制确定干扰被减轻以及好的蓝牙信道变的更多了，蓝牙模块124可以禁用一些信道来增加保护频带以增加Wi-Fi信道的吞吐量。例如，如果蓝牙模块124确定好的蓝牙信道的数量大于第二阈值(例如25)，蓝牙模块124可以禁用一些蓝牙信道直到蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第一频率差。
需要注意的是，图2A-2C中示出的实施例仅是说明性的目的，只要可以激活或禁用保护频带中的信道用于蓝牙模块124的使用，可以根据工程师的设计配置参数，如前述提到的第一频率差、第二频率差、第一阈值、第二阈值、启用的信道的数量以及禁用的信道的数量,且第一频率差、第二频率差、第一阈值、第二阈值要求是对称的。此外，在图2A-2C中示出的实施例中提到的蓝牙可以由其他无线模块所替代，例如BLE模块，以及所示出的Wi-Fi模块也可以由其他无线模块所替代，例如Zigbee模块。
在图2A-2C中示出的动态地控制蓝牙信道的方法可以概括为图3中示出的流程图。参考图3，流程描述如下：
步骤300：流程开始。
步骤302：蓝牙模块确定多个蓝牙信道，其中多个蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第一频率差(例如25MHz)。
步骤S304：AFH机制确定好蓝牙信道的数量是否小于第一阈值(例如20)？如果是，流程进到步骤306；如果否，流程停留在步骤304来保持检测蓝牙信道的质量或数量。
步骤306：启用或重新启用保护频带的更多的信道(例如五个或十个信道)用于蓝牙模块的使用，以及流程回到步骤304，直到蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第二频率差(例如10MHz)，以及流程回到步骤308，直到蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第一频率差(例如25MHz)。
步骤308：蓝牙模块确定好蓝牙信道的数量是否大于第二阈值(例如25)？如果是，流程进入到步骤310；如果否，流程停留在步骤304以及步骤308来保持检测蓝牙信道的质量或数量。
步骤310：蓝牙模块禁用一些蓝牙信道来增加保护频带，以及流程回到步骤S308，直到蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第一频率差(例如25MHz)以及流程回到步骤304，直到蓝牙信道与Wi-Fi信道具有第二频率差(例如10MHz)。
简而言之，在本发明的无线通信方法中，根据信道质量，通过启用或禁用蓝牙信道与Wi-Fi信道之间的保护频带的多个信道，可以控制或调整蓝牙信道。因此，蓝牙性能会更稳定以提供更好的用户体验。
本领域技术人员将很容易观察到，在保留本发明教导的同时，可以对装置以及方法进行多种修正及变换。因此，上述公开应当被解释为仅受所附权利要求的范围和边界的限制。

Claims (10)

1.一种无线装置的无线通信方法，其中所述无线装置包括第一无线模块以及第二无线模块，其特征在于，所述无线通信方法包括：
通过增加或减少所述第一无线模块与所述第二无线模块的通信之间的保护频带，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道；
其中，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道包括：
检测所述第一无线模块的信道质量来生成检测结果；以及
当所述检测结果指示所述信道质量不满足标准时，启用所述保护频带的多个信道用于所述第一无线模块的使用，来增加由所述第一无线模块所使用的信道的数量；
当所述检测结果指示所述信道质量超过预定程度时，禁用一部分由所述第一无线模块所使用的所述多个信道，来增加所述第一无线模块与所述第二无线模块的通信之间的所述保护频带。
2.如权利要求1所述的无线装置的无线通信方法，其特征在于，其中所述第一无线模块是蓝牙模块或蓝牙低功耗模块，以及所述第二无线模块是Wi-Fi模块或Zigbee模块。
3.如权利要求1所述的无线装置的无线通信方法，其特征在于，其中所述第一无线模块是蓝牙模块，所述第二无线模块是Wi-Fi模块，以及所述动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道包括：
设置所述蓝牙模块使由所述蓝牙模块所使用的所述多个信道与Wi-Fi信道具有第一频率差；
确定所述蓝牙模块的好信道的数量是否小于第一阈值；以及
如果所述蓝牙模块的所述好信道的数量小于所述第一阈值，启用所述保护频带的多个信道用于所述蓝牙模块的使用直到由所述蓝牙模块所使用的所述多个信道与所述Wi-Fi信道具有第二频率差，其中所述第二频率差小于所述第一频率差。
4.如权利要求3所述的无线装置的无线通信方法，其特征在于，其中所述动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道进一步包括：
使能自适应跳频机制来确定能够由所述蓝牙模块使用的所述好信道。
5.如权利要求3所述的无线装置的无线通信方法，其特征在于，其中所述动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道进一步包括：
在启用所述保护频带的所述多个信道用于所述蓝牙模块的使用后，确定所述蓝牙模块的所述好信道的数量是否大于第二阈值；以及
如果所述蓝牙模块的所述好信道的数量大于所述第二阈值，禁用一部分由所述蓝牙模块所使用的信道直到由所述蓝牙模块所使用的信道与所述Wi-Fi信道具有所述第一频率差。
6.一种具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其特征在于，所述无线装置包括：
控制电路，所述控制电路用于：
通过增加或减少所述第一无线模块与所述第二无线模块的通信之间的保护频带，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道；
其中，动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的多个信道包括：
检测模块检测所述第一无线模块的信道质量来生成检测结果；以及
当所述检测结果指示所述信道质量不满足标准时，启用所述保护频带的多个信道用于所述第一无线模块的使用，来增加由所述第一无线模块所使用的信道的数量；
当所述检测结果指示所述信道质量超过预定程度时，禁用一部分由所述第一无线模块所使用的所述多个信道，来增加所述第一无线模块与所述第二无线模块的通信之间的所述保护频带。
7.如权利要求6所述的具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其特征在于，其中所述第一无线模块是蓝牙模块或蓝牙低功耗模块，以及所述第二无线模块是Wi-Fi模块或Zigbee模块。
8.如权利要求6所述的具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其特征在于，其中所述第一无线模块是蓝牙模块，所述第二无线模块是Wi-Fi模块，所述无线装置还包括检测模块，其中：
所述检测模块确定所述蓝牙模块的好信道的数量是否小于第一阈值；以及所述控制电路动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道包括：
设置所述蓝牙模块使由所述蓝牙模块所使用的所述多个信道与Wi-Fi信道具有第一频率差；
如果所述蓝牙模块的所述好 信道的数量小于所述第一阈值，启用所述保护频带的多个信道用于所述蓝牙模块的使用直到由所述蓝牙模块所使用的所述多个信道与所述Wi-Fi信道具有第二频率差，其中所述第二频率差小于所述第一频率差。
9.如权利要求8所述的具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其特征在于，其中所述控制电路动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道进一步包括：
使能自适应跳频机制或另一个带外机制来确定能够由所述蓝牙模块使用的多个好信道。
10.如权利要求8所述的具有第一无线模块以及第二无线模块的无线装置，其特征在于，其中：
在启用所述保护频带的所述多个信道用于所述蓝牙模块的使用后，所述检测模块确定所述蓝牙模块的所述好信道的数量是否大于第二阈值；以及
所述控制电路动态地控制或调整由所述第一无线模块所使用的所述多个信道进一步包括：
如果所述蓝牙模块的所述好信道的数量大于所述第二阈值，禁用一部分由所述蓝牙模块所使用的所述多个信道直到由所述蓝牙模块使用的所述多个信道与所述Wi-Fi信道具有所述第一频率差。
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