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QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Koexistenz zwischen einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, und insbesondere auf Systeme und Verfahren zur Koexistenz einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen.
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Beschreibung des Stands der Technik
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In einem steigenden Ausmaß werden eine Vielzahl von Kommunikationsfunktionen in ein mobiles Gerät eingebracht. Wie in 1 gezeigt, kann ein Zellentelefon mit einem Wireless Local Area Network (WLAN) über eine Wireless Fidelity (WiFi®) Modul verbunden sein, und gleichzeitig mit einem Bluetooth (BT) Handset/Mirkophonkopfhörer (oder einem Bluetooth® Auto-Audiosystem oder anderen) durch ein Bluetooth-Modul verbunden sein bzw. kommunizieren. Ein WLAN-System ist typischerweise innerhalb von Gebäuden als eine Erweiterung von verkabelten lokalen Netzwerken (LANs) implementiert und ist in der Lage, die letzten paar Meter einer Verbindung zwischen einem verkabelten Netzwerk und einem mobilen oder einem feststehenden Gerät zu bilden. Gemäß dem IEEE 802.11-Standard arbeiten die meisten WLAN-Systeme im 2.4 GHz lizenzfreien Frequenzband und haben sehr geringe Durchsatzraten wegen der Koexistenz-Interferenz mit BT. Wie aus der 1 zu erkennen ist, wird ein WLAN durch ein Access-Point (AP) bereitgestellt, der mit einem LAN durch ein Ethernet-Kabel verbunden ist. Der AP empfängt, puffert und überträgt typischer Weise Daten zwischen dem WLAN und der verkabelten Netzwerk-Infrastruktur. Der AP kann im Durchschnitt 20 Geräte unterstützen und hat eine Abdeckung variierend von 20 m in einen Bereich mit Widerstanden (Wanden, Treppenwege, Aufzüge etc.) bis zu 100 Meter in einem Bereich mit einem ungehindertem Blick. Bluetooth ist ein offenes kabelloses Protokoll zum Austausch von Daten über kurze Distanzen von feststehenden und mobilen Geräten, das Personal Area Networks (PANs) aufbaut. Die Zellentelefone/Mobiltelefone können die Voice over Internet Protocol (VoIP) Daten über das WiFi-Modul empfangen und weiterhin die VoIP-Daten durch ein aufgebauten PAN an das Bluetooth-Handdset senden und andersherum. Alternativ können die zellularen Telefone digitale Musik über das aufgebaute PAN senden, um auf dem Bluetooth-Handset widergegeben zu werden. Das WLAN und das Bluetooth-System belegen beide einen Bereich des 2.4 GHz industriellen, wissenschaftlichen und medizinischen (ISM) Bands, der 83 MHz breit ist. Aufgrund von Kostenaspekten, genauso wie von Raumaspekten für die Komponente sind moderne elektronische Geräte, wie z. B. zellulare Telefone, Ultra-Mobile PCs (UMPCs) oder andere, mit einem WiFi und einem Bluetooth-Modul ausgestattet, die sich eine einzige Antenne teilen anstatt mehrere Antennen zu besitzen.
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Ein Beispiel wird in 4 gezeigt, in dem ein Bluetooth-System ein Frequenz-Hopping-Spread-Spektrum (FHSS) benutzt und zwischen 79 unterschiedlichen 1 MHz-weiten Kanälen in ein Bluetooth-Spektrum springt. Ein WLAN-System verwendet ein Direct-Sequence-Spread-Spektrum (DSSS) anstatt eines FHSS. Ein WLAN-Systemträger bleibt zentriert auf einem Kanal, der 22 MHz-weit ist. Wenn das WiFi-Modul und das Bluetooth-Modul gleichzeitig im gleichen Bereich arbeiten, wie in 1 gezeigt, belegt der WLAN-Kanal, der 22 MHz-weit/breit ist, den gleichen Frequenzbereich wie 22 von 79 Bluetooth-Kanälen, die 1 MHz-weit sind. Wenn eine Bluetooth-Übertragung auf einem Frequenzband auftritt, das in den Frequenzbereich fällt, der durch eine ausgehende WLAN-Übertragung/Senden belegt ist, kann ein bestimmter Grad von Interferenzen abhängig von der Signalstärke auftreten. Aufgrund des Umstands, dass das WiFi-Modul und Bluetooth-Modul das gleiche Spektrum und auch eine einzige Antenne teilen, bedarf es der Vermeidung von Interferenzen zwischen ihnen.
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3 ist ein Diagramm, das einen Betriebskonflikt zeigt, der zwischen WLAN und Bluetooth-Kommunikationsdiensten auftreten kann, die sich eine einzige Antenne teilen. In
3 wird die geteilte einzige Antenne zwischen WLAN- und Bluetooth-Kommunikationsdiensten für einen gegebenen Zeitslot/Zeitschlitz für das Transceiven (Empfangen und Senden) von Daten umgeschaltet. Falls der Bluetooth-Kommunikationsservice Audiodaten transportiert, die eine Echtzeitübertragung verlangen, so hat der Bluetooth-Kommunikationsservice eine höhere Priorität gegenüber dem WLAN-Kommunikationsservice. In diesem Fall, wenn ein WLAN-Transceiving-Prozess zum gleichen Zeitpunkt stattfindet, wie ein Echtzeit-Bluetooth-Transceiving-Prozess, so wird der Zeitslot bzw. Zeitschlitz dem Bluetooth-Transceiving-Prozess zugeordnet und der WLAN-Transceiving-Prozess wird geblockt. Wie in
3 gezeigt, tritt die Empfangsoperation (Rx-Operation)
1 des WLAN in dem Zeitschlitz auf, während der Bluetooth-Kommunikationsservice wartet. Daraus ergibt sich, dass die Rx-Operation
1 ohne Interferenz ausgeführt wird und eine Bestätigungs-(ACK)Nachricht
2 wird an die WLAN AP (wie z. B. AP in
1) als Antwortnachricht gesendet, die anzeigt, dass die Rx-Operation
1 beendet wurde. Der Rx-Operation
1 folgend wird eine andere WLAN Rx-Operation
3 ausgeführt. Die Rx-Operation
3 wird ebenfalls ohne Interferenz durchgeführt, weil der Bluetooth-Kommunikationsservice im Ruhezustand ist. Jedoch kann eine ACK-Nachricht
4 als Antwort auf die Rx-Operation
3 nicht an den WLAN-AP beantwortet werden, da der Zeitschlitz bereits der Bluetooth-Sendeoperation (Tx-Operation) zugeordnet ist. Daraus ergibt sich, dass die Rx-Operation
3 als misslungen bestimmt wird. Als Antwort auf den Fehler wird der WLAN-AP die Daten mit einer geringeren Datenrate in einem Versuch erneut senden, um erfolgreich die Daten an das WLAN-Modul des mobilen Geräts zu senden. Nachteiligerweise ist es wahrscheinlicher, dass die mit einer verlängerten Betriebsperiode erneut ausgeführte Rx-Operation
3 (beschrieben als
5) mit dem Bluetooth-Transceiving-Prozess überlappen wird. Ein erneutes Datensenden mit einer geringeren Datenrate als die des ersten erneuten Sendens, würde ein weiterer Versuch sein, der noch ein größeres Überlappen mit dem Bluetooth-Transceiving-Prozess verursacht, als der vorherige Versuch. Als Ergebnis wird der WLAN-Durchsatz stark durch die kabellosen WLAN-Bluetooth Übertragungsdienste beeinträchtigt, die sich eine einzige Antenne teilen. Die
US 2008/0192806 offenbart ein Verfahren, bei dem die Koexistenz von Bluetooth und Wireless LAN bei einem Endgerät verwaltet wird. Es handelt sich um ein System zur Koexistenz einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen, umfassend eine Antenne; einen kabellosen Kommunikations-Chipsatz, umfassend ein erstes kabelloses Kommunikationsmodul, das konfiguriert ist, um eine Vielzahl von ersten kabellosen Signalen zu senden oder zu empfangen; und ein zweites kabelloses Kommunikationsmodul, das konfiguriert ist, um eine Vielzahl von zweiten kabellosen Signalen zu senden oder zu empfangen; und einen Pfad-Auswahlschaltkreis. Der Pfad ist allerdings nicht für das gleichzeitige Senden und Empfangen zuständig.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Licht der vorhergenannten Probleme besteht ein Bedarf für ein Verfahren und ein System, in welchen sich eine Vielzahl von kabellosen Kommunikationsdiensten eine einzige Antenne für simultane Operationen teilen können.
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Ein Aspekt der Erfindung offenbart ein System für die Koexistenz einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen, umfassend eine Antenne, einen kabellosen Kommunikations-Chipsatz und einen Pfad-Auswahl-Schaltkreis. Der kabellose Kommunikations-Chipsatz umfasst ein erstes kabelloses Kommunikationsmodul, das konfiguriert ist, um erste kabellose Kommunikationssignale zu senden oder zu empfangen, und ein zweites kabelloses Kommunikationsmodul, das konfiguriert ist, um kabellose Kommunikationssignale zu senden oder zu empfangen. Der Pfad-Auswahlschaltkreis ist konfiguriert, um das erste kabellose Kommunikationsmodul mit der Antenne über einen ersten Transceiving-Pfad oder einem zweiten Transceiving-Pfad zum Senden oder Empfangen der ersten kabellosen Signale, gemäß dem Transceiving-Stati der ersten kabellosen Signale und der zweiten kabellosen Signale zu verbinden.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung offenbart ein System zur Koexistenz einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen, umfassend eine Antenne, einen Pfad-Auswahlschaltkreis, einen kabellosen Kommunikations-Chipsatz. Der Pfad-Auswahlschaltkreis stellt einen ersten Transceiving-Pfad und einen zweiten Transceiving-Pfad bereit, wobei die Signale, die durch den ersten Transceiving-Pfad geführt werden, einen geringeren Signalverlust haben, als wenn sie durch den zweiten Transceiving-Pfad geführt werden. Der kabellose Kommunikations-Chipsatz umfasst einen ersten Port, der mit dem ersten Transceiving-Pfad verbunden ist, einen zweiten Port, der mit dem zweiten Transceiving-Pfad verbunden ist, ein erstes kabelloses Kommunikationsmodul, das mit dem ersten und dem zweiten Port verbunden ist, eine Control-Einheit, die selektiv den ersten und den zweiten Port für eine Zeitperiode aktiviert und die ein Signalsenden oder -empfang für die Zeitperiode durch das erste kabellose Kommunikationsmodul über den ersten oder zweiten Transceiving-Pfad erlaubt.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung offenbart ein Verfahren zum Verwalten der Koexistenz einer Vielzahl von kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen, umfassend das Bestimmen, ob ein erstes kabelloses Kommunikationsmodul ein erstes kabelloses Signal empfängt oder sendet oder ein zweites kabelloses Kommunikationsmodul ein zweites kabelloses Signal sendet oder empfängt; bestimmen der Transceiving-Stati des ersten und zweiten kabellosen Signals und Verbinden des ersten kabellosen Kommunikationsmoduls mit einer Antenne über einen ersten Transceiving-Pfad oder einen zweiten Transceiving-Pfad zum Senden und Empfangen des ersten kabellosen Signals gemäß der Transceiving-Stati.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung kann besser verstanden werden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Beispielen, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
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1 ein zellulares Telefon zeigt, das mit einem kabellosen lokalen Netzwerk (WLAN) über ein WLAN-Modul davon verbunden ist und genauso mit einem Bluetooth-Handset durch ein Bluetooth-Modul kommuniziert;
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2 zeigt ein Diagramm eines Bluetooth-Frequenz-Springens;
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3 zeigt ein Diagramm, das einen Betriebskonflikt zwischen einem WLAN und einem kabellosen Bluetooth Kommunikationsdienst zeigt, die sich eine einzige Antenne teilen;
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4 zeigt ein Diagramm, das ein System für die Koexistenz zwischen zwei kabellosen Kommunikationsmodulen, die sich eine einzige Antenne teilen, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung, zeigt;
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5A zeigt ein Diagramm, das ein Umschaltgerät implementiert durch einen Single-Pole Double-Thrown(SPDT)-Switch, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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5B zeigt ein Diagramm, das ein Umschaltgerät, implementiert durch einen Double-Pole Double-Thrown(DPDT)-Switch, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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6A zeigt ein Verbindungsgerät, das implementiert ist unter Verwendung eines Attenuators in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
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6B zeigt ein Verbindungsgerät, implementiert unter Verwendung eines direktionalen Verbinders in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
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7A und 7B zeigen Konfigurationen eines Verbindungsgerätes in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung;
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8A bis 8G zeigen ein Flussdiagramm zum Verwalten der Koexistenz zwischen WiFi- und BT-Modulen, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung, basierend auf dem System der 4;
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9A und 9B zeigen exemplarische Koexistenz-Betriebsbereiche der verlangten Leistungen der WiFi Rx/Tx-Signale gegenüber den BT Rx/Tx-Signalen;
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10 zeigt ein Diagramm, das ein System zur Koexistenz zwischen zwei kabellosen Kommunikationsmodulen zeigt, die sich eine einzige Antenne gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung teilen;
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11A bis 11G zeigen ein Flussdiagramm zum Verwalten der Koexistenz zwischen WiFi- und Bluetooth-Modulen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, basierend auf dem System nach 10;
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12 zeigt ein System für die Koexistenz zwischen einem Global-Positioning-System (GPS) und einem Untersystem, die eine einzige Antenne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung teilen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende Beschreibung soll die beste Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung sein. Die Beschreibung wurde zum Zwecke der Darstellung der allgemeinen Prinzipien der Erfindung gemacht und sollte nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird am besten durch Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt.
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4 zeigt ein Diagramm, das ein System für die Koexistenz zweier kabelloser Kommunikationsmodule zeigt, die sich eine einzige Antenne teilen, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Das System 400 umfasst eine Antenne 10, ein Switching-Gerät/Schaltgerät 20, ein Verbindungsgerät 30 und einen kabellosen Kommunikations-Chipsatz 100. Der kabellose Kommunikations-Chipsatz 100 umfasst eine Kontrolleinheit 110, ein WiFi-Modul 120, ein BT-Modul 130, einen Separator 140, ein WiFi Tx-Front-Ende 151, ein WiFi/BT Rx-Front-Ende 152, BT Tx-Front-Enden 153 und 155, ein BT Rx-Front-Ende 154, eine Balun-Einheit 161 und Balun-Switch-Einheiten 162 und 163. Jede der Balun-Einheit 161 und der Balun-Switch-Einheiten 162 und 163 umfassen ein Balun, das verwendet wird, um elektrische Signale, die in Bezug zur Masse (differenzial) ausgeglichen sind, in Signale die unbalanciert sind (single-ended), zu konvertieren und umgekehrt. Die Balun-Einheit 161 ist als ein Input/Output (I/O) Port (Port 1) des kabellosen Kommunikations-Chipsatzes 100 verbunden. Die Balun-Switcheinheiten 162 und 163 dienen als weitere I/O-Ports (Ports 2 und 3) des kabellosen Kommunikations-Chipsatzes 100. Das Schaltgerät 20 und das Verbindungsgerät 30 können als Pfadauswahl-Schaltkreise integriert sein und auf einem gedruckten Schaltkreisboard (PCB) angeordnet sein.
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Das WiFi Tx Front-Ende 151 ist mit dem WiFi-Modul 120 verbunden und führt die Front-End-Funktionen zur Übertragung aus, wie die Modulation des übertragenen Trägersignals. Das WiFi/BT Rx Front-Ende 152 ist mit dem Separator 140 verbunden und führt die Front-End-Funktionen für den Empfang durch, wie z. B. die Demodulation der empfangenen Trägersignale. Der Separator 140 ist konfiguriert, um die WiFi und die BT Rx-Signale aus den kombinierten Signalen von dem WiFi/BT Rx Front-End 152 zu separieren, und um die separierten WiFi und BTRx-Signale an die WiFi Module 120 und die BT-Module 130 jeweils weiterzuleiten. Ähnlich sind die BT Tx Frontenden 153 und 155 mit dem BT-Modul 130 verbunden und führen die Front-End-Funktionen zur Übertragung durch, und das BT Rx Front-Ende 154 ist mit dem BT-Modul 130 verbunden und führt die Front-End-Funktionen für den Empfang aus. Der Betriebszustand des WiFi Tx Front-Endes 151, des WiFi/BT Rx Front-Endes 152, des BT Tx Front-Endes 153, des BT Rx Front-Endes 154 und des BT Tx Front-Endes 155 werden durch die Kontrolleinheit 110 kontrolliert. Durch das Setzen des Betriebszustands auf „ON” wird die korrespondierende Front-End-Einheit aktiviert. Im Gegensatz dazu wird durch Setzen des Betriebszustands auf „OFF” die korrespondierende Front-End-Einheit deaktiviert. Oder alternativ der Betriebszustand kann auf „DOWN” gesetzt werden, so dass die korrespondierende Front-End-Einheit in einem Schlafmodus arbeitet, in welchem die meisten der Schaltkreise heruntergefahren sind, und ein Takt mit einer geringen Rate arbeitet, um den Stromkonsum zu reduzieren. Es versteht sich, dass, wenn jegliche Front-End-Einheiten auf „OFF” oder „DOWN” gesetzt werden, die korrespondierende Sendungs- oder Empfangsfähigkeit verloren geht. Die Kontrolleinheit 110 kann als Paket-Verkehrsschiedsrichter (Packet Traffic Arbitrator) (PTS) arbeiten, um die Verkehrsanfragen von beiden, dem WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130, zu empfangen und zu bestimmen, und ob die WiFi-Verkehrsanfrage mit der BT-Verkehrsanfrage in einer Zeitperiode kollidiert ist. Falls eine Kollision aufgetreten ist, kann die Kontrolleinheit 110 sowohl die Verkehrsanfrage von beiden erlauben oder kann lediglich eine der Verkehrsanfragen erlauben, während die andere zurückgewiesen wird, abhängig von den Frequenzbändern, von den Prioritäten, von den Betriebstypen (e. g. Tx/Tx-Operation), von den Leistungslevels/Powerlevels oder anderen Parametern der Verkehrsanfragen. Zusätzlich kontrolliert die Kontrolleinheit 110 das Schaltgerät 20, um das Anschluss/Terminal 22 mit dem Terminal 24 oder 26 zu verbinden, die Balun-Switch-Einheit 162 mit dem Terminal 162-2, mit dem Terminal 162-4 oder 162-6 zu verbinden und die Balun-Switch-Einheit 163 mit dem Terminal 163-2 mit den Terminalen 163-4 oder 163-6 zu verbinden. Es versteht sich, dass die Kontrolleinheit 110 in das WiFi-Modul 120 oder das BT-Modul 130 integriert sein kann, um die Hardwarekosten zu reduzieren.
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Das Schaltgerät 20 kann als ein Single-Pole Double-Thrown(SPDT)-Switch/Schalter implementiert sein, der drei Anschlüsse 22, 24 und 26 aufweist und konfiguriert ist, um selektiv das Terminal 22 mit dem Terminal 24 und 26 zu verbinden, wie in 5A gezeigt. Zusätzlich sind die Terminals 24 und 26 jeweils mit den Ports 1 und 2 des kabellosen Kommunikations-Chipsets 100 verbunden. In einer anderen Ausführungsform kann das Schaltgerät 20 ebenfalls durch ein Double-Pole Double-Thrown (DPDT) implementiert sein, wie in 5B gezeigt. Das Terminal 24 ist wahlweise mit den Terminals 22 und 28 verbunden und das Terminal 26 ist selektiv mit den Terminals 22 und 28 verbunden. Das Terminal 28 kann verbunden oder angeschlossen sein an einen externen Knoten für das Impedanz-Abgleichen.
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Das Verbindungsgerät 30 umfasst drei Ports 32, 34 und 36 und ist konfiguriert, um die Ports 32 und 34 miteinander zu verbinden, um einen Transceiving-Pfad (Durchgangspfad) zu bilden, und um die Ports 32 und 36 zu verbinden, um einen anderen Transceiving-Path/Verbindungspfad zu bilden, wobei der Port 34 vom Port 36 durch im Wesentlichen 20 dB isoliert ist, und die elektrischen Signale passieren durch den Pfad zwischen den Ports 32 und 36 und werden im Wesentlichen um 6 oder 10 dB gedämpft. Aus 6A ist ersichtlich, dass das Verbindungsgerät 30 einen Dämpfer umfasst, der die elektrischen Signale, die durch die Ports 32 und 36 passieren, um 20 dB dämpft. Alternativ kann das Verbindungsgerät 30 einen direktionalen Verbinder umfassen, wie in 6B gezeigt, bei dem die Ports 32 und 34 als Durchgangspfade verbunden sind, die Ports 36 und der externe Knoten 38 sind als Durchgangspfade verbunden, die Ports 32 und 34? sind als Kuppel Pfade miteinander verbunden und die Ports 34 und 36 sind mit einem Verlust von 20–40 dB isoliert. Der Durchgangspfad geht direkt oder indirekt durch, und der externe Knoten kann ein Widerstand (z. B. ein 50 Ω-Widerstand oder eine 50 Ω-Äquivalent Terminierung) sein. Es ist zu beachten, dass der Durchgang zwischen den Ports 32 und 34 einen Verlust von im Wesentlichen 0.5 dB haben kann, während der verbundene Pfad zwischen den Ports 32 und 36 im Wesentlichen einen Verlust von 10 dB haben kann, oder der Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 im Wesentlichen einen Verlust von 1.2 dB haben kann, während der verbundene Pfad zwischen den Ports 32 und 36 ein Verlust von im Wesentlichen 6 dB haben kann.
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Aus der 7A sind zwei Übertragungsleitungen zu sehen, die ausreichend eng zueinander angelegt sind, so dass die elektrischen Signale (oder die Energie), die vom Port 32 (verbunden mit einem Port, der als Input-Port bezeichnet wird) zum Port 34 (verbunden mit einem Port, der als Übertragungs-Port bezeichnet wird) gerichtet sind, mit einem Port 36 (verbunden mit einem Port, der als Koppel-Port Terminal bezeichnet wird) gekoppelt sind. Entsprechend, wie aus der 7B zu sehen ist, sind elektrische Signale (oder Energie) von dem Port 36 (verbunden mit einem Port, das Input-Port genannt wird) an einen übertragenden Port (wie z. B. Port 38 in 6B) gerichtet, die mit dem Port 32 (verbunden mit einem Terminal, das als gekoppelter Port bezeichnet wird) gekoppelt sind, und isoliert vom Port 34 (verbunden mit einem Port, bezeichnet als isolierter Port), so dass die gekoppelten Signale auf die elektrischen Signale addiert werden können, die zwischen den Ports 32 und 34 passieren.
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Zusätzlich zum Attenuator/Dämpfer (6A) und zum direktionalen Koppler (6B) kann das Verbindungsgerät 30 in einem Leistungsteiler implementiert sein, in dem die Anschlüsse 34 und 36 isoliert sind, und beide einen Verlust idealerweise von 3 dB aufweisen (3.5 dB in der Praxis). Weiterhin kann das Verbindungsgerät 30 als Leistungssplitter implementiert sein. Die Struktur des Leistungssplitters ist ähnlich zu der des Leistungsteilers, der jedoch unterschiedliche Verlusten zwischen den Output-Ports hat. Für einen Leistungssplitter sind die Verluste der Ports 34 und 36 unterschiedlich. Zum Beispiel kann der Port 36 ein Verlust von 10 dB haben, während der Port 34 lediglich einen Verlust von 0.5 dB hat, oder Port 36 kann einen Verlust von 6 dB haben, während der Port 34 einen Verlust von 1 dB hat. Zusätzlich kann das Verbindungsgerät 30 als ein PCB-Pad implementiert sein mit einem Input-Port und zwei Output-Ports, in welchem einer der Output-Ports einen Verlust von NdB hat und ein anderes Output Port einen Verlust kleiner als 1 dB hat, diese werden entworfen wie es benötigt wird. Es ist zu beachten, dass der Leistungssplitter unter Verwendung direktionaler Koppler implementiert sein kann, wie zum Beispiel derjenige, der in 6B gezeigt wird, mit dem Port 38, der mit einem Widerstand zum Impedanzabgleich und mit den Ports 34 und 36 verbunden ist, die isoliert sind. Während der Leistungssplitter unter Verwendung eines direktionalen Couplers implementiert ist, wie in 6B gezeigt, so kann der Port 36 einen Verlust von 10 dB haben, während der Port 34 einen Verlust von 0.5 dB hat, oder der Port 36 kann einen Verlust von 6 dB haben, während der Port 34 einen Verlust von 1 dB hat.
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Für die Komponenten und Verbindungs-Konfigurationen innerhalb des Wireless Communications Chipsets
100, wie er oben beschrieben wurde, ist zu beachten, dass das WiFi-Modul
120 ein Tx-Front-End und ein Rx-Front-End hat, während das BT-Module
130 zwei Tx-Front-Enden und zwei Rx-Front-Enden aufweisen. Die Tabelle 1 unten zeigt eine Kombination der möglichen Betriebstypen, die durch das System
400, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden: Tabelle 1:
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In Tabelle 1 oben bedeutet „1” WAHR, was die Aktivierung einer korrespondierenden Operation zeigt, wobei „0” FALSCH bedeutet, was die Deaktivierung der korrespondierenden Operation zeigt. Die Betriebsmodi in Tabelle 1 oben werden detailliert mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 8 unten beschrieben.
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Die 8A bis 8G zeigen ein Flussdiagramm bei einer Koexistenz zwischen WiFi- und BT-Modulen, die durch die Kontrolleinheit 110 verwaltet werden, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung. Die Prozedur beginnt mit dem Erlangen von Information bezüglich der möglichen Operation(en), die ausgeführt wird/werden durch das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 in der kommenden Zeitperiode (Schritt S801). Zunächst werden eine Reihe von Untersuchungen mit Bezug zu den erlangten Informationen entsprechend durchgeführt, um zu bestimmen, ob lediglich ein oder beide der WiFi-Module 120 und BT-Module 130 eine Zeitperiode belegen, und ob die Zeitperiode für eine Tx/Rx-Operation, die durch eines der Module belegt wurde, mit einer Tx/Rx-Operation durch andere Module kollidiert. Insbesondere wird bestimmt, ob lediglich das BT-Modul 130 die Zeitperiode für eine Tx-Operation (Schritt S802) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das BT Tx-Front-Ende 153 zu aktivieren, die Balun-Switch-Einheit 162 auf die BT Tx Front-Enden 153 zu schalten und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für die Zeitperiode (Mode 1) zu schalten (Schritt S803), wodurch ermöglicht wird, dass die BT Tx-Signale, von dem BT-Modul 130 über die BT Tx-Front-Enden 153 zu dem Port 2, und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 34 und 32 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf den Schritt S802 wird, falls nicht, bestimmt, ob lediglich das BT-Modul 112 die Zeitperiode für eine Rx-Operation (Schritt S804) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Front-Ende 152 zu aktivieren, den Balun-Switch 162 mit dem WiFi/BT Rx Front-Ende 152 zu schalten, und das Schaltgerät 20 mit dem Port 2 für die Zeitperiode zu schalten (Mode 2) (Schritt S805), wodurch den BT Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx Front-Ende 152 und dem Separator 140 in Reihe empfangen zu werden. Folgend auf Schritt S804, falls nicht, wird bestimmt, ob lediglich das WiFi-Modul 120 die Zeitperiode für eine Tx-Operation (Schritt S806) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Front-Ende 151 zu aktivieren, und schaltet die Schalteinheit 20 auf den Port 1 für die Zeitperiode (Modus 3) (Schritt S807), wodurch ermöglicht wird, dass die WiFi Tx-Signale von dem WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Front-End 151, den Port 1 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 34 und 32 in Reihe zur der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf Schritt S806, falls nicht, wird bestimmt, ob lediglich das WiFi-Modul 120 die Zeitperiode für eine Rx-Operation (Schritt S808) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Signale, um das WiFi/BT Rx Front-Ende 152 zu aktivieren, schaltet die Balun-Switch-Einheit 162 auf das WiFi/BT Rx Front-Ende 152, und schaltet das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für die Zeitperiode (Modus 4) (Schritt S809), wodurch es den WiFi Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, den WiFi/BT Rx Front-End 152 und den Separator 140 in Reihenfolge empfangen zu werden.
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Folgend auf Schritt S808, falls nicht, bedeutet dies, dass beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die Zeitperiode für ihre Operationen belegen. Was jedoch zu beachten ist, dass, wenn eine WiFi Rx/Tx-Operation und eine BT RX/Tx-Operation beide zum gleichen Zeitpunkt stattfinden, können die WiFi Rx/Tx-Signale mit dem BT Rx/Tx-Signalen interferieren und umgekehrt. Konsequenterweise gilt, dass, je größer die verlangte Leistung der WiTx-Signale ist, desto größer sind die Interferenzen mit den BT Rx/Tx-Signalen und umgekehrt. Aus diesem Grund wird bestimmt, ob der Transceiving-Status für die WiFi Rx/Tx-Signale und die BT Rx/Tx-Signale in einem Betriebsrahmen sind, bei dem eine Koexistenz erreichbar ist (Schritt S810). Der Transceiving-Status kann die verlangte Leistung, die empfangene Signalstärken-Indikation (RSSI), eine historische Paketfehlerrate (PER), historische Bitfehlerrate (BER), Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) oder Interferenz-zu-Signal-Verhalten (ISR) des WiFiRx/Tx-Signals und des BT Rx/Tx-Signals sein. Ferner kann der Transceiving-Status eine bestimmte Anzahl von erneuten Verbindungen für historische WiFiRx/Tx-Operationen oder die BT Rx/Tx-Operationen sein. 9A ist ein Diagramm, das einen exemplarischen Koexistenz-Betriebsbereich einer verwendeten Leistung des WiFiRx/TX-Signals im Vergleich zu der des BT Rx/Tx-Signals darstellen. Der graue Bereich definiert einen Betriebsbereich, bei dem eine Koexistenz erreichbar ist, bei dem die WiFiRx/Tx-Operation und die BT Rx/Tx-Operation parallel durchgeführt werden. Die Größe des Koexistenz-Betriebsbereichs kann von der Anti-Interferenz-Fähigkeit des WiFi-Moduls 120 und des BT-Moduls 130 abhängen. Die weißen Bereiche definieren den Einzelbetriebsbereich, in dem lediglich eine der WiFi Rx/Tx-Operationen und der BT Rx/Tx-Operationen zum gleichen Zeitpunkt ausgeführt werden. 9B zeigt ein Diagramm, das einen anderen exemplarischen Koexistenz-Betriebsbereich der verlangten Leistung eines WiFi Rx/Tx-Signals versus dem eines BT Rx/Tx-Signals zeigt. Die Linie L1 stellt die Grenze der Anti-Interferenz-Fähigkeit des BT-Moduls 130 dar. In einer anderen Ausführungsform kann die Grenze für die Anti-Interferenz-Fähigkeit des BT-Moduls 130 durch Setzen der Werte des ISR auf 25 dB definiert sein. Entsprechend kann die Linie L2 die Grenze für die Anti-Interferenz-Fähigkeit des WiFi-Moduls 120 darstellen und kann durch Setzen der ISR auf einen spezifischen Wert bestimmt werden. Der graue Bereich zwischen den Linien L1 und L2 definiert den Koexistenz-Betriebsbereich, in der eine Koexistenz erreichbar ist und die weißen Bereiche definieren den Einzelbetriebsbereich, in welchem lediglich eine der WiFi Rx-Operationen und der BT Rx/Tx-Operationen zum gleichen Zeitpunkt ausgeführt werden. Zusätzlich zu den Diagrammen, die in den 9A und 9B gezeigt werden, kann gemäß einer Abbildungstabelle, die die Werte der Transceiving-Stati korrespondierend zu einem Koexistenz-Betriebsbereich und den Einzelbetriebsbereichen spezifiziert, bestimmt werden, ob die Transceiving-Stati für die WiFi Rx/Tx-Signale und die BT Rx/Tx-Signale in einem koexistenten Betriebsbereich sind.
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Folgend auf den Schritt S810, falls er gegeben ist, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 jeweils die gleiche Zeitperiode für Rx- und Tx-Operationen belegen (Schritt S811). Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende Frontende 152 und das BT Tx-Frontende Frontende 155 zu aktivieren, um die Balun-Switcheinheiten 162 und 163 auf das WiFi/BT Rx-Frontende 152 und das BT Tx-Frontende 155 jeweils zu schalten und das Schaltgerät 20 auf dendas Port 2 für die Zeitperiode (Modus 5) (Schritt S812) zu schalten, wodurch es ermöglicht wird, dass die WiRx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120, durch den Durchgangspfad zwischen den Anschlüssen 32 und 34, dem Terminal 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihenfolge empfangen werden, zusammen mit den BT Tx-Signalen, die von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 155, dem Port 3 und den verbundenen Pfaden zwischen den Anschlüssen 32 und 36 in Reifenfolge zu der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf Schritt S811, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die Zeitperiode für die Rx-Operationen (Schritt S813) belegen. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 und das BT Rx-Frontende 154 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheiten 162 und 163 auf das WiFi/BT Rx Frontende 152 und das BT Rx-Frontende 154 jeweils zu schalten, und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für die Zeitperiode (Modus 6) (Schritt S814) zu schalten, wodurch ermöglicht wird, die WiFi Rx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe, zusammen mit den BT Rx-Signalen, von der Antenne 10 durch das BT Modul 130 über den verbundenen Pfad zwischen den Ports 32 und 36, dem Port 3 und dem BT Rx-Frontende 154 in Reihenfolgen zu empfangen. Folgend auf Schritt S813, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Tx- und RX-Operationen jeweils belegen (Schritt S815). Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um die WiFi Tx-Frontende 151 und BT Rx-Frontende 154 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 163 auf das BT Rx-Frontende 154 zu schalten, und das Schaltgerät 20 auf den Port 1 für die Zeitperiode (Modus 7) zu schalten (Schritt S816), wodurch den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, vom WiFi-Modul 120, über das WiFi Tx-Frontende 151, die Balun-Einheit 161, dem Port 1 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe an die Antenne 10 zusammen mit den BT Rx-Signalen übertragen zu werden, die von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den verbundenen Pfad zwischen den Ports 32 und 36, dem Port 3 und dem BT Rx-Frontende 154 in Reihe empfangen werden. Folgend auf den Schritt S815 wird bestimmt, falls nicht, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die Zeitperiode für Tx-Operationen (Schritt S817) belegen. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 10 Kontrollsignale, um die WiFi Tx-Frontende 151 und BT Tx-Frontende 155 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 163 auf das BT Tx-Frontende 155 zu schalten, und das Schaltgerät 20 auf den Port 1 für eine Zeitperiode (Modus 8) zu schalten (Schritt S818), wodurch es ermöglicht wird, dass die WiFi Tx-Signale vom WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, die Balun-Einheit 161, den Port 1 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihenfolge zu der Antenne 10 zusammen mit den BT Tx-Signalen übertragen werden, die von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 155, den Port 3, und den verbundenen Pfad zwischen den Anschlüssen 32 und 36 in Reihenfolge zu der Antenne 10 übertragen werden.
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Folgend auf Schritt S810, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die gleiche Zeitperiode für Rx- und Tx-Operationen jeweils belegen (Schritt S819). Falls dies der Fall ist, bestimmt die Kontrolleinheit 110, ob eine Kollision in den Verkehrsanfragen vom WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130 stattgefunden hat und entscheidet, welche Verkehrsanfrage gewährt wird, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S820). Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 auf das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für die Zeitperiode (Modus 9) zu schalten (Schritt S821), wodurch die WiFi Rx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120 über die Durchgangspfade 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe empfangen werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom BT-Modul 130 stammt, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das BB Tx Frontende 153 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 auf das BT Tx-Fronend 153 zu schalten und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für Zeitperiode (Modus 9) zu schalten (Schritt S822), wodurch ermöglicht wird, das die BT Tx-Signale vom BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 153, die Balun-Switheinheit 162, den Port 2 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf Schritt S819, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die Zeitperiode für Rx-Operationen (Schritt S823) belegen. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 auf das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten, und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für die Zeitperiode (Modus 10) zu schalten (Schritt S824), wodurch ein kombiniertes Signal ermöglicht wird, um dies von der Antenne 10 durch den Separator 140 über den Durchgangspfad zwischen den Anschlüssen 32 und 34, den Port 2, und den WiFi/BT Rx-Frontende 152 in Reihenfolge zu empfangen. Danach separiert der Separator 140 es in die WiFi und BT Rx-Signale und leitet sie entsprechend weiter an das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130. Folgend auf Schritt S823, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für die Tx- und Rx-Operationen jeweils belegen (Schritt S825). Falls dies der Fall ist, bestimmt die Kontrolleinheit, ob eine Kollision in der Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130 aufgetreten ist, und entscheidet, welche Verkehrsanfrage zu gewähren ist, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S826). Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 zu aktivieren und das Schaltgerät 20 auf das Terminal 1 für die Zeitperiode (Modus 11) (Schritt S827) zu schalten, wodurch ermöglicht wird, dass die WiFi Tx-Signale vom WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, die Balun-Einheit 161, das Terminal 1 und den Durchgangspfad zwischen den Anschlüssen 32 und 34 in Reihenfolge zu der Antenne 10 übertragen werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom BT-Modul 130 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 auf das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für eine Zeitperiode zu schalten (Modus 11) (Schritt S828), wodurch es den BT Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, den Port 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe empfangen zu werden. Folgend auf Schritt S825, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Tx-Operationen (Schritt S829) belegen. Falls dies so ist, bestimmt die Kontrolleinheit 110, ob eine Kollision in der Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 und den BT-Modul 130 aufgetreten ist und entscheidet, welche Verkehrsanfrage zu gewähren ist, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S830). Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 zu aktivieren und die Schalteinheit 20 auf den Port 1 (Modus 12) zu schalten (Schritt S831), wodurch den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, von dem WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, die Balun-Einheit 161, den Port 1 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom BT-Modul 130 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das BT Tx-Frontende 153 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 auf das BT Tx-Frontende 153 zu schalten und das Schaltgerät 20 auf den Port 2 für eine Zeitperiode (Modus 12) zu schalten (Schritt S823), wobei den BT Tx-Signalen ermöglicht wird, um von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 153 den Port 2 in den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden.
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Ein Fachmann auf diesem Gebiet kann die Hardware-Struktur des Systems
400 durch Implementierung des Verbindungsgeräts
30 in einen 3-Port-Leistungssplitter einfach modifizieren, der ein Eingangs-Port
32 und zwei Ausgangs-Ports
34 und
36 aufweist. Der erste Pfad zwischen dem Eingangs-Port
32 und dem Ausgangs-Port
34 hat einen ersten Pfadverlust und der zweite Pfad zwischen dem Eingangs-Port
32 und dem Ausgangs-Port
36 hat einen zweiten Pfadverlust, bei einem Leistungssplitter mit gleichem Verlust sind der Pfadverlust des ersten und des zweiten Pfads gleich, während er unterschiedlich ist für einen ungleichen Verlust-Leistungssplitter. Für die Verbindungswerte des Leistungssplitters können Referenzwerte aus der Tabelle 2 entnommen werden: Tabelle 2:
| Verbindungswert für Durchgangspfad | Leistungs-Verhältnis (%) |
| 3 dB | 50/50 |
| 6 dB | 75/25 |
| 8 dB | 85/15 |
| 10 dB | 90/10 |
| 15 dB | 97/3 |
| 20 dB | 99/1 |
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Nimmt man z. B. den Verbindungswert von 3 dB (3 dB direktionaler Koppler), so hat der Durchgangspfad einen Verlust von im Wesentlichen 3 dB, wobei der gekoppelte Pfad ebenfalls einen Verlust von im Wesentlichen 3 dB hat. Für den 6 dB direktionalen Koppler hat der Durchgangspfad einen Pfadverlust von im Wesentlichen 1 dB, wobei der gekoppelte Pfad auch einen Pfadverlust von im Wesentlichen 6 dB hat. Für den 10 dB direktionalen Koppler hat der Durchgangspfad einen Pfadverlust im Wesentlichen von 0,5 dB, wobei der gekoppelte Pfad ebenfalls einen Verlust im Wesentlichen von 10 dB hat.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein zusätzliches Schaltgerät in das System 400, wie in 10 gezeigt wird, enthalten sein. Ähnlich zum System 400 in 4 umfasst das System 1000 eine Antenne 10 und einen kabellosen Kommunikations-Chipsatz 100. Bezüglich der Beschreibung der Antenne 10 und der Elemente in dem kabellosen Kommunikations-Chipsatz 100, ohne die Kontrolleinheit 110, wird auf die 4 Bezug genommen. Jedoch sind die Elemente zwischen der Antenne 10 und dem kabellosen Kommunikations-Chipsatz 100 im System 1000 unterschiedlich von denen im System 400. Ein Schaltgerät 1020, ähnlich dem Schaltgerät 20, ist konfiguriert, um selektiv das Terminal 22 mit dem Terminal 24 und Terminal 26, die durch die Kontrolleinheit 1010 kontrolliert sind, zu verbinden, wobei das Terminal 24 mit dem Port 1 verbunden ist, das Terminal 26 ist mit dem Port 2 verbunden und das Terminal 22 ist mit dem Port 34 eines Verbindungsgeräts 1030 verbunden. Das Schaltgerät 1020 kann als ein SPDT-Switch implementiert sein. Das Verbindungsgerät 1030 ist ähnlich zu dem Verbindungsgerät 30, bei dem die Ports 32 und 34 über einen ersten Durchgangspfad verbunden sind, die Ports 36 und 38 sind über einen zweiten Durchgangspfad verbunden, die Ports 32 und 36 sind über einen ersten gekoppelten Pfad verbunden, die Ports 34 und 38 sind über einen zweiten gekoppelten Pfad verbunden, die Ports 34 und 36 sind isoliert und die Ports 32 und 38 sind isoliert, wobei der erste und der zweite Durchgangspfad direkte oder indirekte Durchgänge sind. Zusätzlich sind die Ports 32 und 36 mit den Terminals 44 und 46 des Schaltgeräts 1040 jeweils verbunden, und der Port 36 ist mit dem Port 3 verbunden. Das Schaltgerät 1040 ist ähnlich zu dem Schaltgerät 1020, welches aus drei Terminals 42, 44 und 46 besteht, und ist konfiguriert, um selektiv die Anschlüsse 42 mit den Anschlüssen 44 und 46 zu verbinden, entsprechend kontrolliert durch die Kontrolleinheit 1010, wobei das Terminal 42 mit der Antenne 10 verbunden ist. Die Schaltgeräte 1020 und 1040 und das Verbindungsgerät 1030 können als Pfad-Auswahl-Schaltkreis integriert sein und angeordnet sein auf einem PCB. Es ist zu beachten, dass der erste und zweite Durchgangspfad einen Verlust von im Wesentlichen 0,5 dB haben kann, wobei der erste und zweite gekoppelte Pfad einen Verlust von im Wesentlichen 10 dB haben oder der erste und zweite Durchgangspfad haben einen Verlust von im Wesentlichen 1 dB, wobei der erste und zweite gekoppelte Pfad einen Verlust von im Wesentlichen 6 dB haben.
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In der folgenden Diskussion wird Bezug genommen auf Tabelle 1 und die entsprechende Beschreibung. Als Antwort auf die Modifikation des Pfad-Auswahl-Schaltkreises, führt die Kontrolleinheit 1010 ähnliche, jedoch unterschiedliche Funktionen aus, als die der 4. 11A bis 11G zeigen ein Flussdiagramm für eine Koexistenz zwischen WiFi- und BT-Modulen, die durch die Kontrolleinheit 1010 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung verwaltet werden. Die Prozedur beginnt mit dem Erlangen der Information bezüglich der potentiellen Operation(en), die durch das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 in der kommenden Zeitperiode (Schritt S1101) ausgeführt werden sollen. Im Folgenden werden eine Reihe von Untersuchungen mit Bezug auf die erlangten Informationen entsprechend durchgeführt, um zu bestimmen, ob lediglich eines oder beide der WiFi-Module 120 und des BT-Moduls 130 die Zeitperiode belegen und ob die Zeitperiode für eine Tx/Rx-Operation, die durch ein Modul belegt ist, mit der Tx/Rx-Operation durch ein anderes Modul kollidiert. Insbesondere wird bestimmt, ob lediglich ein BT-Modul 130 die Zeitperiode für eine Tx-Operation (Schritt S1102) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das BT Tx-Frontende 153 zu aktivieren, die Balun-Switch-Einheit 162 auf das BT Tx-Frontende 153 zu schalten, das Schaltgerät 1020 auf den Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 auf den Port 32 für die Zeitperiode zu schalten (Modus 1) (Schritt S1103), wodurch ermöglicht wird, dass BT Tx-Signale von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 153, den Port 2 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 34 und 32 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf Schritt S1102, falls nicht, wird bestimmt, ob lediglich das BT-Modul 130 die Zeitperiode für eine Rx-Operation (Schritt S1104) belegt. Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Schalteinheit 162 auf das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten, die Schalteinheit 1020 auf den Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 auf den Port 32 für die Zeitperiode (Modus 2) (Schritt S1105) zu schalten, wobei den BT Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, den Port 2, die WiFi/BT Rx-Frontende 152 und den Separator 140 in Reihe zu gelangen. Folgend auf Schritt S1104 wird bestimmt, falls nicht, ob lediglich das WiFi-Modul 120 die Zeitperiode für eine Tx-Operation (Schritt S1106) belegt. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 zu aktivieren, das Schaltgerät 1020 auf den Port 1 zu schalten und das Schaltgerät 1040 auf den Port 32 für eine Zeitperiode (Modus 3) zu schalten (Schritt S1107), wodurch den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, vom WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, den Port 1, und den Durchgangspfad zwischen den Ports 34 und 32 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden. Folgend auf Schritt S1106, falls nicht, wird bestimmt, ob nur ein WiFi-Modul 120 die Zeitperiode für eine Rx-Operation (Schritt S1108) belegt. Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um die WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten, das Schaltgerät 1020 auf den Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 auf den Port 32 für eine Zeitperiode (Modus 4) zu schalten (Schritt S1109), wodurch ermöglicht wird, dass die WiFi Rx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 132 und dem Separator 140 in Reihe empfangen werden.
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Folgend auf Schritt S1108, falls nicht, bedeutet dies, dass beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die gleiche Zeitperiode für ihre Operationen belegen. Da die WiFi Rx/Tx-Signale mit den BT Rx/Tx-Signalen und umgekehrt interferieren können, wird bestimmt, ob die Transceiving-Stati für die WiFi Rx/Tx-Signale und BT Rx/Tx-Signale in einem Betriebsbereich sind, indem eine Koexistenz erreichbar ist (Schritt S1110). Der Transceiving-Status kann die verlangte Leistung, RSSI, historische PER, historische BER, SNR oder ISR der WiFi Rx/Tx-Signale oder BT Rx/Tx-Signale sein. Zusätzlich kann der Transceiving-Status eine bestimmte Anzahl von Wiederverbindungen der historischen WiFi Rx/Tx-Operationen oder der BT Rx/Tx-Operationen sein. Bezüglich der Details der Koexistenz von Betriebsbereichen wird Bezug genommen auf die 9A und 9B und die entsprechenden Beschreibungen. Folgend auf den Schritt S1110, falls dies so ist, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Rx- und Tx-Operationen jeweils belegen (Schritt S1111). Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 und das BT Tx-Frontende 155 zu aktivieren, die Balun-Switch-Einheiten 162 und 163 mit dem WiFi/BT Rx-Frontende e 152 und dem BT Tx-Frontende 155 jeweils zu schalten, die Schalteinheit 1020 mit dem Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 oder 38 für eine Zeitperiode (Modus 5) zu schalten (Schritt S1112), wodurch es ermöglicht wird, dass die WiFi Rx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/Bt Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe zusammen mit den BT Tx-Signalen empfangen werden, die durch das BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 155, den Port 3 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 36 und 38 in Reihe an die Antenne 10 gesendete werden. Folgend auf Schritt S1111, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Rx-Operationen (Schritt S1113) belegen. Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 und das BT Rx-Frontende 154 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheiten 162 und 163 mit dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem BT Rx-Frontende 154 jeweils zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 oder 38 für eine Zeitperiode (Modus 6) zu schalten (Schritt S1114), wodurch den WiFi Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 1020 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe empfangen zu werden, zusammen mit den BT Rx-Signalen, die von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 36 und 38, dem Port 3 und dem BT Rx-Frontende 154 in Reihe empfangen werden. Folgend auf Schritt S1112, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 jeweils die gleiche Zeitperiode für Tx und Rx-Operationen belegen (Schritt S1115). Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 und das BT Rx-Frontende 154 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 163 mit dem BT Rx-Frontende 154 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 1 zu schalten, und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 oder 38 für die Zeitperiode (Modus 7) zu schalten (Schritt S1116), wobei den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, über das WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, dem Port 1, dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden, zusammen mit den BT Rx-Signalen, die von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 36 und 38, dem Port 3 und dem BT Rx-Frontende 154 in Reihe empfangen werden. Folgend auf Schritt S1114, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130, die Zeitperiode für Tx-Operationen belegen (Schritt S1117). Falls dies so ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 und das BT Tx-Frontende 155 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 163 zu dem BT Tx-Frontende e 155 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 1 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 oder 38 für eine Zeitperiode (Modus 8) zu schalten (Schritt S1118), wobei den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, von dem WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, dem Port 1 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden, zusammen mit den BT Tx-Signalen, die von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 155, dem Port 3 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 36 und 38 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen werden.
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Folgend auf Schritt S1110, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Rx- und Tx-Operationen (Schritt S1119) jeweils belegen. Falls dies so ist, bestimmt die Kontrolleinheit 1010, ob eine Kollision in der Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130 aufgetreten ist, und entscheidet, welche Verkehrsanfrage zu gewähren ist, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S1120). Falls die gewährte Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten, und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für die Zeitperiode (Modus 9) zu schalten (Schritt S1121), wodurch ermöglicht wird, dass die WiFi Rx-Signale von der Antenne 10 durch das WiFi-Modul 120 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, den Port 2 und das WiFi/BT Rx-Frontende 152 und den Separator 140 in Reihe empfangen werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom BT-Modul 130 ist, sendet die Kontrolleinheit 110 Kontrollsignale, um das BT Tx-Frontende 153 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem BT Tx-Frontende 153 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten, das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für eine Zeitperiode (Modus 9) zu schalten (Schritt S1122), wobei ermöglicht wird, dass BT Tx-Signale von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Fronende 153, den Port 2 und den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen werden. Folgend auf Schritt S1119, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Rx-Operationen (Schritt S1123) belegen. Falls dies der Fall ist, sendet die Kontrolleinheit Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten, und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für eine Zeitperiode (Modus 10) zu schalten (Schritt S1124), wodurch ermöglicht wird, ein kombiniertes Signal von der Antenne 10 durch den Separator 140 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2 und dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 in Reihenfolge zu empfangen. Danach separiert der Separator 140 die die WiFi- und BT Rx-Signale und leitet sie jeweils zum WiFi-Modul 120 und BT-Modul 130 weiter. Folgend auf Schritt S1123, falls nicht, wird bestimmt, ob das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 jeweils die Zeitperiode für Tx- und Rx-Operationen belegen (Schritt S1125). Falls dies so ist, bestimmt die Kontrolleinheit 1010, ob eine Kollision in der Verkehrsanfrage vom dem WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130 aufgetreten ist und entscheidet, welche Verkehrsanfrage gewährt wird, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S1126). Falls die gewährte Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi-Frontende 151 zu aktivieren, das Schaltgerät 1020 auf den Port 1 zu schalten und das Schaltgerät 1040 auf den Port 32 für die Zeitperiode (Modus 11) zu schalten (Schritt S1127), wobei den WiFi Tx-Signalen ermöglicht wird, von dem WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, dem Port 1 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage vom BT-Modul 130 ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi/BT Rx-Frontende 152 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem WiFi/BT Rx-Fronende 152 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für die Zeitperiode (Modus 11) zu schalten (Schritt S1128), wobei es den BT Rx-Signalen ermöglicht wird, von der Antenne 10 durch das BT-Modul 130 über den Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34, dem Port 2, dem WiFi/BT Rx-Frontende 152 und dem Separator 140 in Reihe empfangen zu werden. Folgend auf Schritt S1125, falls nicht, wird bestimmt, ob beide, das WiFi-Modul 120 und das BT-Modul 130 die Zeitperiode für Tx-Operationen (Schritt S1129) belegen. Falls dies so ist, bestimmt die Kontrolleinheit 1010, ob eine Kollision in der Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 und dem BT-Modul 130 aufgetreten ist, und entscheidet, welche Verkehrsanfrage gewährt werden muss, wenn eine Kollision aufgetreten ist (Schritt S1130). Falls die gewährte Verkehrsanfrage von dem WiFi-Modul 120 ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das WiFi Tx-Frontende 151 zu aktivieren, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 1 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für die Zeitperiode (Modus 12) zu schalten (Schritt S1131), wobei ermöglicht wird, dass die WiFi Tx-Signale von dem WiFi-Modul 120 über das WiFi Tx-Frontende 151, dem Port 1 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe an die Antenne 10 gesendet werden. Falls die gewährte Verkehrsanfrage von dem BT-Modul 130 ist, sendet die Kontrolleinheit 1010 Kontrollsignale, um das BT Tx-Frontende 153 zu aktivieren, die Balun-Switcheinheit 162 mit dem BT Tx-Frontende 153 zu schalten, das Schaltgerät 1020 mit dem Port 2 zu schalten und das Schaltgerät 1040 mit dem Port 32 für eine bestimmte Zeitperiode (Modus 12) zu schalten (Schritt S1132), wobei den BT Tx-Signalen ermöglicht wird, um von dem BT-Modul 130 über das BT Tx-Frontende 153, dem Port 2 und dem Durchgangspfad zwischen den Ports 32 und 34 in Reihe zu der Antenne 10 übertragen zu werden.
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Ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen, können andere Ausführungsformen des Verfahren, die eine Koexistenz zwischen dem Bluetooth-Modul 412 und dem WiMAX-Modul 424 durch die Kontrolleinheit verwalten, mit angepassten Modifikationen gemäß der Architektur in den 4 und 10 und den Kontrollflüssen in 8A bis 8G und 11A bis 11G entwickelt werden.
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Auch wenn die WiFi und BT als kabellose Kommunikationsdienste zum Zwecke der Darstellung der Erfindung verwendet wurden, können andere Kommunikationsdienste verwendet werden, wie z. B. Globales Positionierungs-System (GPS). 12 zeigt eine andere Ausführungsform eines Systems für die Koexistenz zwischen einem Gobalen Positionierungs-System (GPS) und einem Subsystem, die sich eine einzige Antenne teilen, wobei das Subsystem eines der Systeme 400 und 1000 ist, ausgenommen die Antenne 10. Das System 1200 umfasst eine Antenne 10, einen Diplexer 1210, ein GPS-Modul 1220 und ein Subsystem 1230. Der Diplexer 1210, der drei Terminals 12, 14 und 16 umfasst, ist konfiguriert, um mit den Terminal 12 mit beiden der Anschlüsse 14 und 16 zu verbinden, so dass das GPS-Signal(Tx- oder Rx)-Signal zu oder von der gemeinsamen Antenne 10 über den Diplexer 1210 senden bzw. empfangen werden können, und die kabellosen Signale des Subsystems 1230 (Tx- oder Rx-Signal) werden simultan von der gemeinsam benutzten Antenne 10 über den Diplexer 1210 empfangen oder gesendet.
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Auch wenn die Erfindung durch Beispiele und Begriffe, wie die bevorzugte Ausführungsform, beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, eine Vielzahl von Modifikationen und ähnlichen Anordnungen (wie sie einem Fachmann auf diesem Gebiet naheliegen) abzudecken. Daraus ergibt sich, dass der Schutz der beigefügten Ansprüche der breitesten Interpretation unterliegen soll, um all solche Modifikationen und ähnliche Anordnungen abzudecken.
