CN110062386A - 无线通信装置及方法 - Google Patents

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CN110062386A CN201910027824.0A CN201910027824A CN110062386A CN 110062386 A CN110062386 A CN 110062386A CN 201910027824 A CN201910027824 A CN 201910027824A CN 110062386 A CN110062386 A CN 110062386A
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许兵
许淑苹
王富正
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Abstract

本发明提供了一种无线通信装置和方法。该无线通信装置具有动态频率选择(DFS)能力，且包括专用的DFS接收器、至少一个无线通信收发器和控制器。收发器在操作信道上执行数据传输。专用的DFS接收器与收发器集成在一个芯片中。除了收发器的操作信道之外，专用的DFS接收器扫描多个DFS信道中的雷达信号。控制器耦接于收发器和专用的DFS接收器。本发明通过在无线通信装置中设置专用的DFS接收器，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置的吞吐量。

Description

无线通信装置及方法
技术领域
本发明一般涉及无线通信技术，尤其涉及将专用的(dedicated)动态频率选择(Dynamic Frequency Selection，DFS)接收器与无线通信收发器集成在无线通信装置的芯片(chip)中。
背景技术
动态频率选择(DFS)技术是联邦通信委员会(Federal CommunicationCommission，FCC)/欧洲电信标准协会(European Telecommunications StandardsInstitute，ETSI)的要求，次要用户须识别并采取行动来避免其它主要或关键任务用户(例如，气象雷达或军事雷达用户)在DFS频率范围(5.25GHz-5.35GHz，5.47GHz-5.725GHz)中工作。在DFS规则下，当次要用户的操作信道(channel)与DFS频率重叠时，该用户须在进行任何传输之前持续最少量的连续时间(例如60秒)来监听并检查任何雷达信号的存在。此过程称为信道可用性检查(Channel Availability Check，CAC)。一旦CAC完成且没有发现雷达信号，用户就可以开始在无雷达(radar-free)信道上操作。在操作期间，用户必须继续监听任何雷达信号的存在。如果在操作期间检测到雷达信号，则用户必须在指定时间(例如10秒)内腾出现有的操作信道。如果用户切换到与DFS频率重叠的另一操作信道，则用户必须在新的操作信道上执行另一CAC。
然而，在Wi-Fi通信的A波段中，大量Wi-Fi信道与DFS信道重叠。由于DFS规定，当Wi-Fi操作在Wi-Fi DFS信道中进行时(即Wi-Fi信道与DFS信道重叠)，用户体验和数据吞吐量在所操作的Wi-Fi DFS信道中遇到雷达信号时将受到显著影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种无线通信装置及方法，以解决上述问题。
本发明实施例提供了一种无线通信装置。该无线通信装置具有动态频率选择(DFS)能力，且包括至少一个收发器，专用的DFS接收器和控制器。收发器在操作信道上执行数据发送或接收。专用的DFS接收器与收发器集成在一个芯片中。专用的DFS接收器用于扫描多个DFS信道中的雷达信号。控制器耦接于收发器和专用的DFS接收器。
本发明实施例还提供了一种无线通信方法。该无线通信方法包括以下步骤：无线通信装置的至少一个收发器在操作信道上执行数据发送或接收；无线通信装置的专用的DFS接收器扫描多个DFS信道，以检测DFS信道中是否存在雷达信号，其中，该专用的DFS接收器与该至少一个收发器集成在一个芯片中。
本领域技术人员在阅读附图所示优选实施例的下述详细描述之后，可以毫无疑义地理解本发明的这些目的及其它目的。详细的描述将参考附图在下面的实施例中给出。
附图说明
通过阅读后续的详细描述以及参考附图所给的示例，可以更全面地理解本发明。
图1是根据本发明实施例的无线通信装置100的方框示意图。
图2是根据本发明另一实施例的无线通信装置200的方框示意图。
图3是根据本发明另一实施例的无线通信装置300的方框示意图。
图4是根据本发明另一实施例的无线通信装置400的方框示意图。
图5是根据本发明另一实施例的无线通信装置500的方框示意图。
图6是根据本发明另一实施例的无线通信装置600的方框示意图。
图7是根据本发明另一实施例的无线通信装置700的方框示意图。
图8是根据本发明另一实施例的无线通信装置800的方框示意图。
图9是根据本发明另一实施例的无线通信装置900的方框示意图。
图10是根据本发明实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。
图11是根据本发明另一实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。
图12是根据本发明另一实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。
图13是根据本发明实施例示出的无线通信方法的流程示意图。
图14是根据本发明另一实施例示出的无线通信方法的流程示意图。
图15是根据本发明另一实施例示出的无线通信方法的流程示意图。
在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便本领域技术人员能够更透彻地理解本发明实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或多个实施例，不同的实施例可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。
具体实施方式
以下描述为本发明实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本发明的技术特征，而并非用来限制本发明的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域技术人员应当理解，制造商可能会使用不同的名称来称呼同样的元件。因此，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区别的基准。本发明中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此外，术语“耦接”意指间接或直接的电气连接。因此，若文中描述一个装置耦接于另一装置，则代表该装置可直接电气连接于该另一装置，或者透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该另一装置。
其中，除非另有指示，各附图的不同附图中对应的数字和符号通常涉及相应的部分。所绘制的附图清楚地说明了实施例的相关部分且并不一定是按比例绘制。
文中所用术语“基本”或“大致”是指在可接受的范围内，本领域技术人员能够解决所要解决的技术问题，基本达到所要达到的技术效果。举例而言，“大致等于”是指在不影响结果正确性时，技术人员能够接受的与“完全等于”有一定误差的方式。
图1是根据本发明实施例的无线通信装置100的方框示意图。无线通信装置100具有动态频率选择(DFS)能力。如图1所示，无线通信装置100包括DFS接收器(receiver，RX)110和收发器(transceiver，TRX)120-1和120-2。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图1未示出每个详细要素。本发明不应限于图1所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置100包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图1所示的数量。此外，在本发明实施例中，该至少一个收发器中的每个收发器是无线网络(Wireless Local Area Network，WLAN)收发器，以及，该每个收发器分别包括接收器(在本发明中表示为主接收器)和发送器(transmitter，在本发明中表示为主发送器)，以接收和发送WLAN信号。在本发明实施例中，DFS接收器110，收发器120-1和120-2以及射频(radio frequency，RF)端口R1，R2和R3被配置在(或集成在，或位于)一个芯片10中。
如图1所示，在本发明实施例中，DFS接收器110具有专用的RF端口R1。RF端口R1专门用于(is dedicated for)雷达扫描目的，而不用于发送/接收收发器120-1和120-2指定的无线通信信号。本发明实施例通过在无线通信装置中设置专用的DFS接收器(DFS RX)，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置100的吞吐量，且由于与无线通信装置内的收发器集成在一个芯片中及该专用的DFS接收器专门用于雷达扫描目的，而不用于发送/接收收发器指定的无线通信信号，因而还具有成本低的优点。DFS接收器110通过专用的RF端口R1耦接于天线A1。此外，收发器120-1具有RF端口R2，以及，收发器120-2具有RF端口R3。收发器120-1通过RF端口R2耦接于天线A2，以及，收发器120-2通过RF端口R3耦接于天线A3。在本实施例中，RF端口R2和R3是与接收RF端口相结合的发送RF端口，即RF端口R2和R3可用于发送和接收数据。
收发器120-1和120-2中的每一个在至少一个操作信道(operating channel)上进行数据传输。在收发器进行数据传输期间，DFS接收器110扫描多个DFS信道，以获知DFS信道中是否存在雷达信号。例如，若收发器当前使用的操作信道为DFS信道，则该多个DFS信道包括收发器当前使用的该操作信道。在一实施例中，如果收发器120-1和120-2的主发送器或主接收器使用的操作信道是DFS信道，则DFS接收器110还扫描其它DFS信道，以检测DFS信道中是否存在雷达信号，进而提前(in advance)找到无雷达DFS信道(radar-free DFSchannel)。因此，一旦收发器120-1和120-2需要改变操作信道，则由于无雷达信道(包括非DFS信道和被DFS接收器110提前找到的无雷达DFS信道)已经确定，从而，收发器120-1和120-2能够直接跳转到无雷达信道并执行信号收发而无需等待CAC周期和牺牲吞吐量。在本发明实施例中，Wi-Fi信道分成非DFS信道(不与DFS频率范围重叠)和DFS信道(与DFS频率范围重叠)。
图2是根据本发明另一实施例的无线通信装置200的方框示意图。无线通信装置200具有动态频率选择(DFS)能力。如图2所示，无线通信装置200包括DFS接收器(DFS RX)210，收发器(TRX)220-1和220-2，以及匹配网络(matching network)230。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图2未示出每个细节元素。本发明不应限于图2所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置200包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图2中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器可以是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器(RX)和发送器(TX)，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器210，收发器220-1和220-2以及RF端口R1，R2和R3被配置在芯片20中。在本发明实施例中，匹配网络230可以是开关(switch)或耦合器(coupler)。RF端口R1专门用于雷达扫描目的，而不用于发送/接收由收发器220-1和220-2指定的无线通信信号。通过具有专用的DFS RX，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置200的吞吐量。
与图1不同的是：在本发明实施例中，存在被配置在芯片20外部的匹配网络230。通过匹配网络230，DFS接收器210与其中一个收发器(例如，收发器220-1或收发器220)共享相同的天线。因此可以节省生产成本。例如，如图2所示，匹配网络230分别通过RF端口R1和RF端口R2耦接于DFS接收器210和收发器220-1。此外，匹配网络230耦接于天线A1。因此，在本发明实施例中，DFS接收器210和收发器220-1通过匹配网络230共享相同的天线(即天线A1)。DFS接收器210以及收发器220-1和220-2的结构类似于DFS接收器110以及收发器120-1和120-2的结构，因此，这里将不再重复说明细节。
图3是根据本发明另一实施例的无线通信装置300的方框示意图。无线通信装置300具有动态频率选择(DFS)能力。如图3所示，无线通信装置300包括DFS接收器(DFS RX)310，收发器320-1和320-2，匹配网络330，以及外部电路(external circuit)340-1和340-2。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图3未示出每个细节元素。本发明不应限于图3所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置300包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于
图3中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器310，收发器320-1和320-2，以及RF端口R1，发送(TX)RF端口TR1和TR2，以及接收(RX)RF端口RR1和RR2被配置在芯片30中。在本发明实施例中，匹配网络330可以是开关或耦合器。RF端口R1专门用于雷达扫描目的，而不用于发送/接收由收发器320-1和320-2指定的无线通信信号。通过具有专用DFS RX，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置300的吞吐量。
与图2不同的是：在本发明实施例中，存在被配置在芯片30外部的外部电路340-1和340-2。外部电路340-1和340-2分别与收发器320-1和收发器320-2分开。在本发明一实施例中，外部电路(例如，外部电路340-1和340-2)可以包括外部低噪声放大器(external lownoise amplifier，eLNA)，外部功率放大器(external power amplifier，ePA)，外部发送/接收开关(external transmission/reception switch，eTRSW)和/或前端模块(front-endmodule，FEM)。
此外，如图3所示，在本发明实施例中，收发器320-1具有发送(TX)RF端口TR1和接收(RX)RF端口RR1，以及，收发器320-2具有发送(TX)RF端口TR2和接收(RX)RF端口RR2。收发器320-1的接收器通过接收(RX)RF端口RR1耦接于匹配网络330，以及，收发器320-1的发送器通过发送(TX)RF端口TR1耦接于外部电路340-1。此外，收发器320-2的接收器通过接收(RX)RF端口RR2耦接于外部电路340-2，以及，收发器320-2的发送器通过发送(TX)RF端口TR2耦接于外部电路340-2。外部电路340-1和340-2分别耦接于天线A1和A2。
图4是根据本发明另一实施例的无线通信装置400的方框示意图。无线通信装置400具有动态频率选择(DFS)能力。如图4所示，无线通信装置400包括DFS接收器(DFS RX)410，收发器420-1和420-2，低频带(low-band，LB)滤波器450和高频带(high-band，HB)滤波器460。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图4未示出每个细节元素。本发明不应限于图4所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置400包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图4所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器410，收发器420-1和420-2以及RF端口R1，R2和R3被配置在芯片40中。RF端口R1专门用于雷达扫描目的，而不用于发送/接收由收发器420-1和420-2指定的无线通信信号。通过具有专用DFSRX，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置400的吞吐量。
与图1不同的是：在本发明实施例中，收发器420-1被配置用于低频带，以及，收发器420-2被配置用于高频带。因此，无线通信装置400可以支持两个频带隔离，且可以应用于双频带操作。在本发明的另一个实施例中，对应于收发器420-1和420-2的一些前端电路也可以被配置在芯片40的外部(例如图3中所示的外部电路340-1和340-2)。
图5是根据本发明另一实施例的无线通信装置500的方框示意图。无线通信装置500具有动态频率选择(DFS)能力。如图5所示，无线通信装置500包括DFS接收器(DFS RX)510，收发器520-1和520-2，匹配网络530，低频带(LB)滤波器550和高频带(HB)滤波器560。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图5未示出每个细节元素。本发明不应限于图5所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置500包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图5中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器510，收发器520-1和520-2以及RF端口R1，R2和R3被配置在芯片50中。在本发明实施例中，匹配网络530可以是开关或耦合器。RF端口R1专门用于雷达扫描目的，而不用于发送/接收由收发器520-1和520-2指定的无线通信信号。通过具有专用DFS RX，可以在需要CAC的同时维持无线通信装置500的吞吐量。
与图4不同的是：在本发明实施例中，存在被配置在芯片50外部的匹配网络530。匹配网络530通过RF端口R1耦接于DFS接收器510并耦接于低频带(LB)滤波器550。因此，在本发明实施例中，DFS接收器510和收发器520-1通过匹配网络530共享相同的天线(即天线A1)。从而可以节省生产成本。在本发明的另一个实施例中，匹配网络530可以通过RF端口R1耦接于DFS接收器510并耦接于高频带(HB)滤波器560(即，DFS接收器510和收发器520-2通过匹配网络530共享相同的天线(即天线A2)。此外，在本发明的另一个实施例中，对应于收发器520-1和520-2的前端电路也可以被配置在芯片50的外部(如图3中所示的外部电路340-1和340-2)。
图6是根据本发明另一实施例的无线通信装置600的方框示意图。无线通信装置600具有动态频率选择(DFS)能力。如图6所示，无线通信装置600包括DFS接收器(DFS RX)610，收发器620-1和620-2以及匹配网络630。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图6没有详细示出每个组件。本发明不应限于图6所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置600包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图6中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)610，收发器620-1和620-2，匹配网络630，以及RF端口R1和R2被配置在芯片60中。在本发明实施例中，匹配网络630可以是开关或耦合器。
与图2不同的是：在本发明实施例中，匹配网络630配置在芯片60中。因此，DFS接收器(DFS RX)610和收发器620-1直接耦接于匹配网络630。即，在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)610不使用专用的RF端口。此外，在本发明实施例中，匹配网络630通过RF端口R1耦接于天线A1。因此，DFS接收器(DFS RX)610和收发器620-1通过匹配网络630共享相同的RF端口(即RF端口R1)和相同的天线(即天线A1)。从而可以节省生产成本。
图7是根据本发明另一实施例的无线通信装置700的方框示意图。无线通信装置700具有动态频率选择(DFS)能力。如图7所示，无线通信装置700包括DFS接收器(DFS RX)710，收发器720-1和720-2，匹配网络730，以及外部电路740-1和740-2。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图7没有详细示出每个组件。本发明不应限于图7所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置700包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图7中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)710，收发器720-1和720-2，匹配网络730，发送(TX)RF端口TR1和TR2，以及接收(RX)RF端口RR1和RR2被配置在芯片70中。在本发明一实施例中，匹配网络730可以是开关或耦合器。
与图3不同的是：在本发明实施例中，匹配网络730被配置在芯片70中。因此，DFS接收器(DFS RX)710和收发器720-1直接耦接于匹配网络730。即，在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)710不使用专用的RF端口。在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)710和收发器720-1的主接收器通过匹配网络730共享相同的RF端口(即接收(RX)RF端口RR1)和相同的天线(即天线A1)。
图8是根据本发明另一实施例的无线通信装置800的方框示意图。无线通信装置800具有动态频率选择(DFS)能力。如图8所示，无线通信装置800包括DFS接收器(DFS RX)810-1和810-2，收发器820-1和820-2，匹配网络830-1和830-2，低频带(LB)滤波器850和高频带(HB)滤波器860。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图8没有详细示出每个组件。本发明不应限于图8所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置800包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图8中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器(在本发明中表示为主接收器)和发送器，用于接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器(DFS RX)810-1和810-2，收发器820-1和820-2，匹配网络830-1和830-2以及RF端口R1和R2被配置在芯片80中。
与图4和图5不同的是：低频带(LB)滤波器850和高频带(HB)滤波器860耦接于相同的天线。因此，在本发明实施例中，在芯片80中配置有多个DFS接收器(例如，DFS接收器810-1和810-2)和多个匹配网络(例如，匹配网络830-1和830-2)，以及，用于低频带(LB)的收发器820-1和用于高频带(HB)的收发器820-2共享相同的天线(即天线A1)。此外，在本发明实施例中，匹配网络830-1和830-2配置在芯片80中。匹配网络830-1通过RF端口R1耦接于低频带(LB)滤波器850，以及，匹配网络830-2通过RF端口R2耦接于高频带(HB)滤波器860。因此，DFS接收器(DFS RX)810-1和收发器820-1共享相同的RF端口(即RF端口R1)和相同的天线(即天线A1)，以及，DFS接收器810-2和收发器820-2共享相同的RF端口(即RF端口R2)和相同的天线(即天线A1)。在本发明另一实施例中，低频带(LB)滤波器850和高频带(HB)滤波器860可耦接于不同的天线，即，只需要在芯片80中配置一个DFS接收器和一个匹配网络。
图9是根据本发明另一实施例的无线通信装置900的方框示意图。无线通信装置900具有动态频率选择(DFS)能力。如图9所示，无线通信装置900包括DFS接收器910-1和910-2，收发器920-1和920-2，匹配网络930-1和930-2，外部电路940-1和940-2，低频带(LB)滤波器950和高频带(HB)滤波器960。应当说明的是，为了阐明本发明的概念，图9没有详细示出每个组件。本发明不应限于图9所示的内容。在本发明实施例中，无线通信装置900包括至少一个收发器，即收发器的数量不应限于图9中所示的数量。此外，在本发明实施例中，每个收发器是WLAN收发器，以及，每个收发器包括接收器和发送器，以接收和发送数据。在本发明实施例中，DFS接收器910-1和910-2，收发器920-1和920-2，匹配网络930-1和930-2，发送(TX)RF端口TR1和TR2，以及接收(RX)RF端口RR1和RR2配置在芯片90中。
与图8不同的是：在本发明实施例中，具有被配置在芯片90外部的外部电路940-1和940-2。外部电路940-1和940-2分别与收发器920-1和收发器920-2分开。外部电路940-1耦接于低频带(LB)滤波器950、通过接收(RX)RF端口RR1耦接于匹配网络930-1，以及，通过发送(TX)RF端口TR1耦接于收发器920-1的发送器。外部电路940-2耦接于高频带(HB)滤波器960、通过接收(RX)RF端口RR2耦接于匹配网络930-2，以及通过发送(TX)RF端口TR2耦接于收发器920-2的发送器。在本发明实施例中，用于低频带(LB)的DFS接收器910-1和收发器920-1的主接收器通过匹配网络930-1共享相同的RF端口(即接收(RX)RF端口RR1)和相同的天线(即天线A1)，以及，用于高频带(HB)的DFS接收器910-2和收发器920-2的主接收器通过匹配网络930-2共享相同的RF端口(即接收(RX)RF端口RR2)和相同的天线(即天线A1)。在本发明另一实施例中，低频带(LB)滤波器950和高频带(HB)滤波器960可耦接于不同的天线。
图10是根据本发明实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。如图10所示，DFS接收器1010包括DFS低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)1011，DFS混频器(mixer)1012，DFS本地振荡器(local oscillator，LO)1013，DFS低通滤波器(low passfilter，LPF)1014和DFS模拟至数字转换器(analog-digital convertor，ADC)1015。主接收器1020包括Wi-Fi低噪声放大器(LNA)1021，Wi-Fi混频器1022，Wi-Fi本地振荡器(LO)1023，Wi-Fi低通滤波器(LPF)1024和Wi-Fi模拟至数字转换器(ADC)1025。DFS低噪声放大器(LNA)1011和Wi-Fi低噪声放大器(LNA)1021直接耦接于匹配网络1030。此外，匹配网络1030耦接于RF端口R1。因此，在本发明实施例中，DFS接收器1010和主接收器1020共享相同的RF端口。在本发明实施例中，DFS接收器1010，主接收器1020，匹配网络1030和RF端口R1配置在芯片中。此外，在本发明实施例中，主接收器1020可以与主接收器1020所处收发器中的相应发送器共享相同的RF端口。图10的结构可应用于图6的无线通信装置600。
图11是根据本发明另一实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。如图11所示，DFS接收器1110包括DFS混频器1112，DFS本地振荡器(LO)1113，DFS低通滤波器(LPF)1114和DFS模拟至数字转换器(ADC)1115。主接收器1120包括Wi-Fi混频器1122，Wi-Fi本地振荡器(LO)1123，Wi-Fi低通滤波器(LPF)1124和Wi-Fi模拟至数字转换器(ADC)1125。低噪声放大器(LNA)1130耦接于Wi-Fi混频器1122，并通过缓冲器(buffer)1140耦接于DFS混频器1112。此外，低噪声放大器(LNA)1130耦接于RF端口R1。也就是说，在本发明实施例中，DFS接收器1110和主接收器1120共享相同的低噪声放大器(LNA)且共享相同的RF端口。在本发明实施例中，DFS接收器1110，主接收器1120，低噪声放大器(LNA)1130，缓冲器1140和RF端口R1被配置在芯片中。此外，在本发明实施例中，主接收器1120可以与主接收器1120所处收发器中的相应发送器共享相同的RF端口。
图12是根据本发明另一实施例的DFS接收器和主接收器之间的连接的示意图。如图12所示，DFS接收器1210包括DFS低噪声放大器(LNA)1211，DFS混频器1212，DFS本地振荡器(LO)1213，DFS低通滤波器(LPF)1214，DFS模拟至数字转换器(ADC)1215和DFS匹配网络1216。主接收器1220包括Wi-Fi低噪声放大器(LNA)1221，Wi-Fi混频器1222，Wi-Fi本地振荡器(LO)1223，Wi-Fi低通滤波器(LPF)1224，Wi-Fi模拟至数字转换器(ADC)1225和Wi-Fi匹配网络1226。在本发明实施例中，开关S1被配置在DFS匹配网络1216和DFS低噪声放大器(LNA)1211之间。此外，开关S2(例如，双刀双掷开关)被配置在匹配网络1230和DFS低噪声放大器(LNA)1211之间，以及，被配置在在匹配网络1230和Wi-Fi低噪声放大器(LNA)1221之间。在本发明实施例中，DFS接收器1210通过切换开关S1和开关S2使用专用的RF端口R1或使用与主接收器1220相同的RF端口R2。当开关S1接通以及开关S2断开时，DFS接收器1210使用其专用的RF端口R1。当开关S1断开以及开关S2接通时，匹配网络1230耦接于DFS低噪声放大器(LNA)1211和Wi-Fi低噪声放大器(LNA)1221，以及，DFS接收器1210和主接收器1220通过Wi-Fi匹配网络1226共享相同的RF端口R2。此外，在本发明实施例中，主接收器1220可与主接收器1220所处收发器中的相应发送器共享相同的RF端口R2。图12的结构可适用于切换图1的无线通信装置100的结构或图6的无线通信装置600的结构。应当说明的是，开关S2(例如，双刀双掷开关)可以由两个开关来实现，具体地，本发明实施例不做限制。
在本发明实施例中，本发明实施例的无线通信装置包括控制器(图中未示出)。控制器可控制DFS接收器和收发器。当收发器的操作被启动(initiated)时，控制器选择初始操作信道并确定所选择的操作信道是否是非DFS信道(non-DFS channel)。如果所选择的操作信道是非DFS信道，则收发器在该非DFS信道上执行其操作。如果所选择的操作信道是DFS信道，则控制器可控制DFS接收器执行信道可用性检查(channel availability check，CAC)。如果CAC通过，则控制器控制收发器在所选择的已通过CAC的操作信道上执行其操作。如果CAC未通过，则控制器选择另一操作信道并重复上述DFS步骤。此外，在收发器在所选择的操作信道上执行其操作的期间，控制器控制DFS接收器除扫描收发器使用的所选操作信道(例如，该所选操作信道为DFS信道)外还扫描其它DFS信道，以检测所扫描的信道中是否存在雷达信号，也就是说，在收发器的操作期间，专用的DFS接收器对信道执行信道可用性检查(CAC)，从而，能够在收发器的操作期间及时获知当前使用的操作信道上是否存在雷达信号以及在收发器需要进行信道切换之前提前获知可用的无雷达DFS信道。当在收发器的所选操作信道中检测到雷达信号时，控制器可立即将收发器切换到另一可用的无雷达DFS信道，该另一可用的无雷达DFS信道是DFS接收器提前(in advance)确定的。在一可选实施例中，如果收发器使用的所选操作信道是非DFS信道，则DFS接收器可以不扫描该所选操作信道。在另一实施例中，如果DFS接收器确定的无雷达(CAC通过)DFS信道存在多个/一个以上，则控制器可在确定下一个操作信道时进一步考虑一些因素，例如信道质量。举例来说，如果存在由DFS接收器确定的多个无雷达(CAC通过)DFS信道，则控制器可从中选择具有最佳信道质量的信道或具有高于阈值的信道质量的信道作为下一个操作信道。
控制器通过控制DFS接收器和收发器中的本地振荡器(LO)(例如，本振1013，1113和1213，以及，Wi-Fi LO1023，1123和1223)的本振频率(LO frequency)来控制DFS接收器和收发器。当无线通信装置在第一操作信道中发送或接收通信信号(例如，Wi-Fi信号)时，控制器将收发器的LO频率调谐到(tune)对应于第一操作信道的第一频率。然后，控制器确定是否需要CAC。当需要CAC时(例如，无线通信装置在正常操作期间提前执行CAC，或者，当干扰发生且无线通信装置确定从第一操作信道切换到是DFS信道的第二操作信道时)，控制器将DFS接收器的本振频率调谐到对应于第二操作信道的第二频率，该第二操作信道是用于雷达信号检测的DFS信道；然而，当无线通信装置确定从第一操作信道切换到不是DFS信道的第三操作信道时(即不需要CAC且需要进行信道切换时)，控制器将收发器的LO频率调谐到对应于第三操作信道的第三频率并且不将DFS接收器的本振频率调谐到对应于第三操作信道的频率。例如，DFS接收器的本振频率可处于第二操作信道，该第二操作信道是DFS信道，而收发器处于第三操作信道。
另外，在本发明实施例中，控制器控制是否禁用DFS接收器。例如，当在收发器中执行数据发送(data transmission)时，控制器禁用DFS接收器，以避免发送信号引起的干扰。在本发明一实施例中，控制器耦接于DFS接收器的LO和主接收器的LO，以分别调整DFS接收器的LO和主接收器的LO的LO频率。控制器可与无线通信装置的处理器或基带模块集成在一起。
图13是根据本发明实施例示出的无线通信方法的流程示意图。无线通信方法可以应用于本发明的无线通信装置。在步骤S1310中，无线通信装置通过其一个或多个主接收器在操作信道上执行数据传输。在步骤S1320中，无线通信装置通过其DFS接收器扫描包括主接收器的操作信道的多个DFS信道，以检测DFS信道中是否存在雷达信号，其中，DFS接收器与该主接收器集成在芯片中。在本发明实施例中，DFS接收器对非DFS信道的操作信道不扫描。
在本发明一实施例中，在无线通信方法中，DFS接收器具有专用的RF端口，以及，DFS接收器和主接收器耦接于不同的天线。
在本发明一实施例中，在无线通信方法中，DFS接收器具有专用的RF端口，以及，DFS接收器与其中一个主接收器使用(共享)相同的天线。
在本发明一实施例中，在无线通信方法中，DFS接收器与其中一个主接收器共享RF端口和天线。
在本发明实施例中，在无线通信方法中，无线通信装置的控制器控制是否禁用DFS接收器。例如，当在主发送器中执行数据发送时，控制器禁用DFS接收器。
图14是根据本发明另一实施例示出的无线通信方法的流程示意图。无线通信方法可以应用于本发明的无线通信装置。如图14所示，在步骤S1410中，当无线通信装置的收发器的操作被启动时，无线通信装置的控制器选择初始操作信道。在步骤S1420中，控制器确定所选择的操作信道是否是非DFS信道。如果所选择的操作信道是非DFS信道，则执行步骤S1430。在步骤S1430中，收发器在该非DFS信道上执行其操作。如果所选择的操作信道是DFS信道，则执行步骤S1440。在步骤1440中，控制器控制DFS接收器执行信道可用性检查(CAC)。如果CAC通过，则执行步骤S1450。在步骤S1450中，控制器控制收发器在所选择的已通过CAC的操作信道上执行其操作。如果CAC未通过，则执行步骤S1460。在步骤S1460中，控制器选择另一操作信道并重复上述DFS步骤。此外，在无线通信方法中，在收发器在所选择的操作信道上执行其操作的期间，控制器控制DFS接收器除扫描收发器使用的所选操作信道外，还扫描其它DFS信道，以检测DFS信道中是否存在雷达信号，进而能够在收发器进行信道切换前提前获知可用的无雷达DFS信道。当在收发器的所选操作信道中检测到雷达信号时，控制器可立即将收发器切换到另一可用的无雷达DFS信道，该另一可用的无雷达DFS信道是DFS接收器提前确定的。在一些实施例中，如果存在由DFS接收器确定的多于一个无雷达(CAC通过)信道，则控制器可在确定下一个操作信道时进一步考虑一些因素，例如信道质量。例如，如果存在由DFS接收器确定的多于一个无雷达(CAC通过)信道，则控制器可以从中选择具有最佳信道质量的信道或具有高于阈值的信道质量的信道作为下一个操作信道。
图15是根据本发明另一实施例示出的无线通信方法的流程示意图。无线通信方法可以应用于本发明的无线通信装置。如图15所示，在步骤S1510中，无线通信装置的至少一个收发器在操作信道上进行数据发送或接收。在步骤S1520中，控制器确定无线通信装置是否需要从当前的操作信道切换至另一操作信道，若否，则无线通信装置继续在当前的操作信道上操作(步骤S1510)。当该无线通信装置需要从当前的操作信道切换至另一操作信道时，执行步骤S1530。在步骤S1530中，若该另一操作信道是DFS信道，则控制器将专用的DFS接收器的本振频率调谐到该DFS信道所对应的频率。特别地，在一实施例中，该另一操作信道是无雷达DFS信道，以及，该无雷达DFS信道是专用的DFS接收器于需要进行信道切换之前提前确定的，例如，于收发器操作在上一操作信道期间确定的，因此，控制器将接收器的本振频率直接调谐到该无雷达DFS信道所对应的频率。在一实施例中，控制器将DFS接收器的本振频率调谐到该无雷达DFS信道所对应的频率，以在操作期间及时发现该无雷达DFS信道上是否临时出现雷达信号，进而决定是否进行信道切换等。此外，若该另一操作信道是非DFS信道，则控制器将接收器的本振频率直接调谐到该非DFS信道所对应的频率，而不将DFS接收器的本振频率调谐到该非DFS信道所对应的频率。DFS接收器的本振频率可位于第二操作信道，该第二操作信道是DFS信道，而收发器位于第三操作信道，该第三操作信道是非DFS信道。此外，若该另一操作信道既不是专用的DFS接收器提前确定出的可用的无雷达DFS信道，也不是非DFS信道，则专用的DFS接收器对该另一操作信道执行CAC，若CAC通过，则控制器将收发器的LO频率调谐到已通过CAC的该另一操作信道所对应的频率，否则，重新选择另一操作信道。
在本发明提供的无线通信装置和方法中，专用的DFS接收器被配置在无线通信装置中。专用的DFS接收器可用于扫描包括主接收器使用的操作信道的不同DFS信道中的雷达信号。因此，如果在操作信道中检测到雷达信号，则无线通信装置能够立即被切换到另一个可用的无雷达DFS信道，该信道是由专用的DFS接收器预先或提前确定的。因此，无线通信装置可以在DFS信道中操作时实现高数据吞吐量并最小化对用户体验的影响。
本发明公开实施例各方面描述的方法步骤可直接在硬件中实现，或者被处理器执行的软件模块来实现或者上述两者结合实现。软件模块(例如包含执行指令与相关数据)与其它数据可位于数据存储器中，例如RAM内存、闪存、ROM内存、EPROM内存、EEPROM内存、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或者先前技术所知的其它任意形式的计算机可读存储介质。样本存储介质可与机器耦接，上述机器可为计算机/处理器(为了简洁可称为“处理器”)，这样处理器可从存储介质中读出信息(例如代码)或者将信息写入存储介质中。样本存储介质对于处理器来说可为整体的。处理器与存储介质可位于专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)中。ASIC可位于用户设备中。替换地，处理器与存储介质可位于用户设备的分立组件中。此外，在某些方面，任何合适的计算机程序产品可包含计算机可读介质，其中，计算机可读介质包含与本说明书中一个或多个方面相关的代码。在某些方面，计算机程序产品可包含封装材料。
应当说明的是，尽管说明书中未明确指定，但本文描述的方法可以包括用于存储，显示和/或输出特定应用所需的一个或多个步骤。换句话说，可以根据特定应用的需要将方法中讨论的任何数据，记录，字段和/或中间结果存储，显示和/或输出到另一个设备。虽然前述内容针对本发明实施例，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以设计出本发明的其它和进一步的实施例。可以组合本文呈现的各种或其部分实施例以创建进一步的实施例。以上描述是实现本发明的最佳方案。该描述是为了说明本发明的一般原理，而不应被视为具有限制意义。本发明的范围应通过参考所附申请专利范围来确定。
虽然本发明已经通过示例的方式以及依据优选实施例进行了描述，但是，应当理解的是，本发明并不限于公开的实施例。相反，它旨在覆盖各种变型和类似的结构(如对于本领域技术人员将是显而易见的)，例如，不同实施例中的不同特征的组合或替换。因此，所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以涵盖所有的这些变型和类似的结构。

Claims (20)

1.一种无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置包括：
至少一个收发器，用于在操作信道上进行数据发送或数据接收；
第一专用的动态频率选择DFS接收器，集成在具有该收发器的芯片中，且用于扫描多个DFS信道中的雷达信号；以及，
控制器，耦接于该至少一个收发器和该第一专用的DFS接收器。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该第一专用的DFS接收器具有专用的RF端口，且该第一专用的DFS接收器和该至少一个收发器耦接于不同的天线。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该第一专用的DFS接收器具有专用的RF端口，且第一收发器和该第一专用的DFS接收器共享相同的天线，该第一收发器为该至少一个收发器中的其中一个收发器。
4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
匹配网络，耦接于该第一专用的DFS接收器和该第一收发器，其中，该匹配网络位于该芯片的外部。
5.根据权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
第一开关；
第二开关；以及，
匹配网络，位于该芯片中；
其中，当该第一开关接通而该第二开关断开时，该第一专用的DFS接收器使用其专用的RF端口；以及，当该第一开关断开而该第二开关接通时，该匹配网络耦接于该第一专用的DFS接收器和该第一收发器，且该第一专用的DFS接收器和该第一收发器共享相同的RF端口。
6.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，第二收发器与该第一专用的DFS接收器共享相同的RF端口和相同的天线，该第二收发器为该至少一个收发器中的其中一个收发器。
7.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
匹配网络，直接耦接于该第一专用的DFS接收器和该第二接收器，其中，该匹配网络位于该芯片中。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于，该匹配网络直接耦接于该第一专用的DFS接收器的第一低噪声放大器和该第二收发器的第二低噪声放大器。
9.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，该第一专用的DFS接收器还与该第二收发器共享相同的低噪声放大器，该低噪声放大器耦接于该第一专用的DFS接收器和该第二收发器所共享的RF端口。
10.根据权利要求9所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
缓冲器，耦接于该低噪声放大器、该第一专用的DFS接收器和该第二收发器。
11.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
低频滤波器，位于该芯片的外部；以及，
高频滤波器，位于该芯片的外部；
其中，包括该操作信道所对应的操作频带和该多个DFS信道所对应的多个DFS频带的频带被该低频带滤波器和该高频带滤波器分成低频带和高频带，以及，该收发器的第一部分对应于该低频带，而该收发器的第二部分对应于该高频带。
12.根据权利要求11所述的无线通信装置，其特征在于，该低频滤波器和该高频滤波器耦接于不同的天线。
13.根据权利要求11所述的无线通信装置，其特征在于，该低频滤波器和该高频滤波器耦接于相同的天线。
14.根据权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还包括：
第二专用的DFS接收器；
第一匹配网络，耦接于该低频滤波器和该收发器的第一部分；以及，
第二匹配网络，耦接于该高频滤波器和该收发器的第二部分；
其中，该第一专用的DFS接收器和该收发器的第一部分共享相同的RF端口，以及，该第二专用的DFS接收器和该收发器的第二部分共享相同的RF端口。
15.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，当在该收发器上进行数据发送时，该控制器禁用该第一专用的DFS接收器。
16.一种无线通信方法，其特征在于，该无线通信方法适用于如权利要求1至15中任意一项所述的无线通信装置，以及，该无线通信方法包括：
该无线通信装置的至少一个收发器在操作信道上进行数据发送或接收；以及，
该无线通信装置的专用的DFS接收器扫描多个DFS信道，以检测DFS信道中是否存在雷达信号，其中，该专用的DFS接收器与该至少一个收发器集成在一个芯片中。
17.根据权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，该无线通信方法还包括：
当该无线通信装置的该至少一个收发器的操作被启动时，该无线通信装置的控制器选择初始操作信道；
如果所选择的操作信道是非DFS信道，则该至少一个收发器在该非DFS信道上进行数据发送或接收；
如果所选择的操作信道是DFS信道，则该控制器控制该专用的DFS接收器执行信道可用性检查CAC；以及，
如果CAC通过，则该控制器控制该收发器在所选择的已通过CAC的操作信道上执行数据发送或接收；而如果CAC未通过，则该控制器选择另一操作信道。
18.根据权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，该无线通信方法还包括：
当该无线通信装置在第一操作信道中发送或接收通信信号时，该无线通信装置的该控制器将该收发器的本振频率调谐到该第一操作信道所对应的第一频率；
该控制器确定是否需要CAC；
如果需要CAC，则该控制器将该专用的DFS接收器的本振频率调谐到第二操作信道所对应的第二频率，该第二操作信道是用于雷达信号检测的DFS信道；以及，
如果不需要CAC，则该控制器在进行信道切换时将该收发器的本振频率调谐到对应于第三操作信道的第三频率，而不将该专用的DFS接收器的本振频率调谐到该第三频率。
19.根据权利要求16所述的无线通信方法，其特征在于，当该无线通信装置需要从当前的操作信道切换至另一操作信道时，该无线通信方法还包括：
若该另一操作信道是DFS信道，则该控制器将该专用的DFS接收器的本振频率调谐到该DFS信道所对应的频率；以及，
若该另一操作信道是非DFS信道，则该控制器不将该专用的DFS接收器的本振频率调谐到该非DFS信道所对应的频率。
20.根据权利要求19所述的无线通信方法，其特征在于，该DFS信道是无雷达DFS信道，以及，该无雷达DFS信道是该专用的DFS接收器于需要进行信道切换之前提前确定的。
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