DE112008002097T5

DE112008002097T5 - Verfahren und Vorrichtung für die Zuweisung von Antennen bei einer Mehrfunk-Plattform

Info

Publication number: DE112008002097T5
Application number: DE112008002097T
Authority: DE
Inventors: Jing Hillsboro Zhu; Xue Portland Yang
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: TW200915802A; CN101779382A; GB2464063A; US20090042555A1; WO2009020955A2; TWI400919B; DE112008002097B4; GB201002002D0; WO2009020955A3; CN101779382B; GB2464063B; US8213344B2

Abstract

Verfahren, das aufweist:
wenn eine erste Funkeinheit innerhalb einer Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung bereit ist, Daten an eine entfernte Einheit zu senden, Bestimmen einer Anzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, wobei die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung und einer Anzahl von Antennen, die zur Verwendung von einer zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, bestimmt wird;
Bestimmen, ob die Anzahl der Antennen, die zum Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden;
Feststellen, ob es eine zeitliche Überlagerung zwischen einer Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit geben würde, sollte es der ersten Funkeinheit erlaubt sein zu senden; und
wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen die drahtlose Kommunikation und genauer Techniken zum Zuweisen von Antennen innerhalb einer Mehrfunk-Plattform.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele moderne Kommunikation- und/oder Verarbeitungseinheiten unterstützen die drahtlose Kommunikation für mehrere unterschiedliche drahtlose Standards. Zum Beispiel kann ein Laptop-Computer drahtlose Netzwerke mit sowohl dem Netzwerkstandard IEEE 802.11 als auch IEEE 802.16 unterstützen. Um drahtlose Kommunikation zu unterstützen, erfordert jede drahtlose Funkeinheit eine oder mehrere Antennen, um Signale in einen entsprechenden Drahtlos-Kanal zu senden und/oder Signale von diesem zu empfangen. Wenn es mehreren Funkeinheiten erlaubt ist, eine Gruppe von Antennen innerhalb einer Drahtlos-Vorrichtung gemeinsam zu nutzen, dann sind für die Vorrichtung weniger Antennen erforderlich, und Kosten- und Größenvorteile können erreicht werden. Techniken zum Zuweisen eines Satzes aus Antennen an mehrere Funkeinheiten, die gleichzeitig innerhalb einer Drahtlos-Plattform arbeiten, werden benötigt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaubild, das ein Beispiel einer Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Betreiben einer Funkeinheit innerhalb einer Mehrfunk-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
GENAUE BESCHREIBUNG
In der folgenden genauen Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, die veranschaulichend bestimmte Ausführungsformen zeigen, mit denen die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Diese Ausführungsformen werden in ausreichen den Einzelheiten beschrieben, um den Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Es soll verstanden werden, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, obwohl sie unterschiedlich sind, sich nicht notwendigerweise wechselseitig ausschließen. Zum Beispiel kann ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, die hierin in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben ist, in anderen Ausführungsformen implementiert sein, ohne dass man sich vom Gedanken und Umfang der Erfindung entfernt. Zusätzlich soll verstanden werden, dass der Ort oder die Anordnung einzelner Elemente innerhalb jeder offenbarten Ausführungsform abgeändert werden kann, ohne dass man sich vom Gedanken und Umfang der Erfindung entfernt. Die folgende genaue Beschreibung soll daher nicht in einem beschränkenden Sinne gesehen werden, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nur durch die angefügten Ansprüche, zweckmäßig interpretiert, zusammen mit dem gesamten Bereich an Äquivalenten, zu denen die Ansprüche berechtigt sind, definiert. In den Zeichnungen beziehen sich in den verschiedenen Ansichten gleiche Bezugsziffern auf die gleiche oder eine ähnliche Funktionalität.
1 ist ein Blockschaubild, das eine beispielhafte Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie verschaulicht, umfasst die Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10: eine Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11, eine Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16, eine Anzahl von Antennen 16, 18, 20, einen Schalter 22 und eine Koordinationsmaschine 24 für die Medienzugriffssteuerung (MAC – Medium Access Control). Wie es in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, nutzen die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 und die Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 die Antennen 16, 18 und 20 der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10 in einer Weise gemeinsam, die es zulässt, dass der gleichzeitige Betrieb der beiden Funkeinheiten 12, 14 in bestimmten Situationen geschieht. Die MAC-Koordinationsmaschine 24 koordiniert die Aktivitäten der beiden Funkeinheiten 12, 14, um die Zuweisungsfunktion für die Antennen zu vereinfachen. Der Schalter 22 arbeitet so, dass er steuerbar verschiedene Antennenports der beiden Funkeinheiten 12, 14 mit entsprechenden zugewiesenen Antennen 16, 18, 20 als Antwort auf Steuersignale koppelt. Bei we nigstens einer Ausführungsform ist der Schalter 22 ein Koppelfeld (cross bar switch). Andere Schaltertypen können als Alternative verwendet werden, einschließlich Anordnungen, die eine Vielzahl getrennter Schalter verwenden. Die Steuersignale für die Schalter 22 können von den Funkeinheiten 12, 14, der MAC-Koordinationsmaschine 24 oder irgendeinem anderen Steuerelement innerhalb der Vorrichtung 10 erzeugt werden. Wie es in der 1 gezeigt ist, kann bei einem möglichen betrieblichen Szenario die Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10 sowohl mit einem drahtlosen Zugangspunkt (AP – Access Point) 26 gemäß IEEE 802.11 als auch mit einer drahtlosen Basisstation (BS) 28 gemäß IEE 802.16 gleichzeitig kommunizieren.
Bei wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht die Anzahl von Antennen, die bei der Mehrfunk-Vorrichtung 10 vorgesehen sind, in Bezug zu der maximalen Anzahl von Antennen, die während des Betriebs von der Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 und der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 angefordert werden können. Wenn zum Beispiel die maximale Anzahl von Antennen, die von der Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 angefordert wird, X ist und die maximale Anzahl von Antennen, die von der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 angefordert werden kann, Y ist, dann kann die Anzahl der Antennen bei der Mehrfunk-Vorrichtung 10 gleich X gemacht werden, wenn X > Y ist, und X + 1, wenn X = Y, um den höchsten Wert bei der Antennenverringerung zu erreichen. Bei anderen Ausführungsformen kann eine größere Anzahl von Antennen bei der Mehrfunk-Vorrichtung 10 verwendet werden. Bei einem Ansatz kann die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 wenigstens eine reservierte Antenne haben, die es ihr erlaubt, dem Drahtlos-Medium selbst dann kontinuierlich „zuzuhören”, wenn alle anderen Antennen von der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 verwendet werden. Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 muss möglicherweise dem Medium zuhören, um den aktuellen Zustand des Mediums (z. B. entweder belegt oder ruhend) festzustellen, wobei das Trägerabtasten eingesetzt wird. Wie hierin verwendet, kann der Ausdruck Trägerabtasten sowohl das physikalische Trägerabtasten, bei dem Funkenergie gemessen wird, um festzustellen, ob ein Kanal belegt ist oder nicht, oder das virtuelle Trägerabtasten, bei dem ein Nachrichtenkopf einer physikalischen Schicht (PHY) bei der MAC empfangen wird, um den Netzwerk-Zuweisungsvektor (NAV – Network Allocation Vector) zu erhalten, der es der Funkeinheit erlaubt, eine entsprechende Dauer als belegt zu markieren, umfassen. Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 kann auch die reservierte(n) Antenne(n) verwenden, um festzustellen, ob irgendwelche Signale an die Mehrfunk-Vorrichtung 10 gesendet werden, die empfangen werden müssen.
Bei der veranschaulichten Ausführungsform kann die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 entsprechend dem Netzwerkstandard IEEE 802.11 für drahtlose lokale Netzwerke (LAN – Local Area Networks) ausgelegt sein. Irgendein Standard in der Familie der Standards IEEE 802.11 kann unterstützt werden (z. B. IEEE 802.11, IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11g, IEEE 802.11e, IEEE 802.11n usw.). Die Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 kann entsprechend dem Netzwerkstandard für drahtlose Mittelbereichsnetzwerke (MAN – Metropolitan Area Network) IEEE 802.16 ausgelegt sein. Obwohl sie mit einer Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 und einer Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 veranschaulicht ist, sollte verstanden werden, dass die Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10 Funkeinheiten umfassen kann, die bei weiteren Ausführungsformen anderen Standards für drahtlose Netzwerke und/oder Standards für drahtlosen Mobilfunk folgen. Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 und die Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 können jede eine oder mehrere reservierte digitale Verarbeitungseinheiten umfassen (z. B. einen universellen Mikroprozessor, einen Digitalsignalprozessor (DSP), eine Verarbeitungseinheit mit verringertem Befehlssatz (RISC – Reduced Instruction Set Computer), eine Verarbeitungseinheit mit komplexem Befehlssatz (CISC – Complex Instruction Set Computer), einen vor Ort programmierbaren Logikbaustein (FPGA – Field Programmable Gate Array), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC – Application Specific Integrated Circuit) und/oder andere, einschließlich Kombinationen der obigen), um Steuerung für die Funkeinheiten 12, 14 bereitzustellen. Die Mehrfunk-Vorrichtung 10 kann auch einen Host-Prozessor und/oder einen oder mehrere nachrangige Prozessoren (nicht gezeigt) umfassen, um Steuerungsfunktionalität und Programmausführ funktionalität für die Vorrichtung 10 zur Verfügung zu stellen. Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 und die Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 können getrennte Komponenten sein (z. B. getrennte Transceiver-Chips, getrennte drahtlose Netzwerkschnittstellenkarten (NICs – Network Interface Cards), getrennte Platinen usw.) oder sie können als Teil einer gemeinsamen Struktur implementiert sein (z. B. ein gemeinsamer Halbleiterchip, eine gemeinsame NIC usw.). In ähnlicher Weise kann die MAC-Koordinationsmaschine 24 als eine getrennte Einheit (z. B. ein getrennter Chip, als ausgeführter Code innerhalb des Host-Prozessors usw.) oder als Teil derselben Struktur wie eine der beiden Funkeinheiten 12, 14 implementiert sein.
Die Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung 10 kann irgendeinen Typ einer Vorrichtung umfassen, die mehrere Funkeinheiten auf einer einzigen Plattform aufweist. Dies kann zum Beispiel Laptop-, Palmtop-, Desktop- und Notizblock-Computer; persönliche digitale Assistenten (PDAs); Mobiltelefone und andere in der Hand zu haltende drahtlose Kommunikationsgeräte; Pager; Satelliten-Kommunikationseinheiten; Kamera mit Drahtlosmöglichkeit; Audio/Video-Vorrichtungen mit Drahtlosmöglichkeit; Geräte mit Drahtlosmöglichkeit; Netzwerkschnittstellenkarten; Basisstationen; drahtlose Zugangspunkte; integrierte Schaltungen; und/oder andere umfassen.
Bei wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt die MAC-Koordinationsmaschine 24 der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 Antennenpriorität. Das heißt, der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 wird es erlaubt, so viele Antennen zu verwenden, wie sie wünscht, ohne Betrachtung der Anforderungen der Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 (d. h. die anderen mit Ausnahme der für 802.11 reservierten Antenne(n)). Bei einem solchen Ansatz wird die MAC-Koordinationsmaschine 24 zum Beispiel die Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 überwachen und betriebliche Information von der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 sammeln, wann immer ein Frame-Nachrichtenkopf nach IEEE 802.16 von ihr empfangen wird (z. B. von der DL und UL MAP). Die Information, die gesammelt wird, kann zum Beispiel die Startzeit eines Impulses einer Vorwärtsverbindung umfassen, der von der Mehrfunk-Vorrichtung 10 empfangen werden soll, die Dauer des Impulses der Vorwärtsverbindung, die Anzahl der Antennen, die versendet werden soll, um den Puls der Vorwärtsverbindung zu empfangen, die Startzeit eines Pulses einer Rückwärtsverbindung, die von der Mehrfunk-Vorrichtung 10 gesendet werden soll, die Dauer des Impulses der Rückwärtsverbindung, die Anzahl der Antennen, die verwendet werden soll, um den Impuls der Rückwärtsverbindung zu senden, und die Startzeit des nächsten Frame. Diese Information erlaubt es der MAC-Koordinationsmaschine 24 zu bestimmen, wie viele Antennen von der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 verwendet werden und wann sie verwendet werden. Die MAC-Koordinationsmaschine 24 kann dann diese Information verwenden, um festzustellen, wie viele Antennen für die Benutzung durch die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 zur Verfügung stehen. Als Alternative kann die MAC-Koordinationsmaschine 24 diese Information an die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 liefern und es der Funkeinheit ermöglichen, festzustellen, wie viele Antennen für den Einsatz zur Verfügung stehen.
Bei einer Implementierung ist die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 verfügbar sind, gleich der Gesamtanzahl der Antennen innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung 10 minus der Anzahl der Antennen, die von der Funkeinheit 14 gemäß IEEE 802.16 verwendet werden. Wenn zum Beispiel n die Gesamtanzahl von Antennen innerhalb einer Mehrfunk-Vorrichtung ist und die Anzahl der Antennen, die für die Sendung gemäß IEEE 802.16 zugewiesen sind, a ist, dann ist die Anzahl der Antennen, die für die gleichzeitige Sendung nach IEEE 802.11 verfügbar ist, n – a. In ähnlicher Weise ist, wenn die Anzahl der Antennen, die für den Empfang nach IEEE 802.16 zugewiesen ist, b ist, dann die Anzahl der Antennen, die für den gleichzeitigen Empfang nach IEEE 802.11 verfügbar sind, n – b. Wenn die Funkeinheit IEEE 802.16 ruht, dann sind alle n Antennen für den Einsatz durch die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 für die Sendung, den Empfang oder das Trägerabtasten verfügbar.
Wenn es für die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 Zeit ist, zu senden oder zu empfangen, kann die Funkeinheit 12 (oder die MAC-Koordinationsmaschine 24) zunächst die Anzahl der Antennen bestimmen, die aktuell zum Einsatz durch die Funkeinheit 12 verfügbar sind. Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 (oder die MAC-Koordinationsmaschine 24) kann dann feststellen, ob die Anzahl von Antennen, die aktuell für den Einsatz durch die Funkeinheit 12 verfügbar ist, angemessen ist, um die Sende- oder Empfangsoperation zuverlässig durchzuführen. Um festzustellen, ob die Anzahl der Antennen, die aktuell zum Einsatz durch die Funkeinheit 12 verfügbar sind, angemessen ist, um die Sende- oder Empfangsoperation zuverlässig durchzuführen, kann die Anzahl mit einer minimalen Anzahl von Antennen verglichen werden, die erforderlich ist, um die Operation zuverlässig durchzuführen. Die minimale Anzahl von Antennen, die erforderlich ist, um die Operation zuverlässig durchzuführen, kann bestimmt werden, indem die minimale Anzahl von Antennen bestimmt wird, die erforderlich ist, um einen bestimmen Leistungspegel bei gegebenen aktuellen Kanalzuständen zu erreichen. Diese minimale Anzahl erforderlicher Antennen kann sich über die Zeit ändern, basierend auf sich ändernden Kanalbedingungen.
Die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 (oder die MAC-Koordinationsmaschine 24) kann auch feststellen, ob das Leistungsverhalten für die Sende- oder Empfangsoperation nach IEEE 802.11 zu irgendeiner fehlangepassten Kommunikationsüberlagerung mit geplanten Kommunikationsoperationen nach IEEE 802.16 führen wird. Fehlangepasste Kommunikationsüberlagerung kann zum Beispiel umfassen, dass die Funkeinheit gemäß IEEE 82.11 sendet, wenn die Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 gerade empfängt oder die Funkeinheit IEEE 802.16 sendet, wenn die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 gerade empfängt. Eine derartige Kommunikationsüberlagerung kann Störungen bei einer oder beiden Funkeinheiten erzeugen, welche die Kommunikationsleistung verschlechtern kann. Wenn die Anzahl verfügbarer Antennen nicht ausreicht, um die verknüpfte Sende- oder Empfangsfunktion auszuführen, oder wenn es eine fehlangepasste Kommunikationsüberlagerung gibt, dann kann die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 ihre Sende- oder Empfangsoperation auf einen späteren Zeitpunkt zurückstellen.
Ansonsten wird die Funkeinheit 12 gemäß IEEE 802.11 die zugeordnete Operation ausführen, wobei die verfügbaren Antennen genutzt werden.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 30 zum Betreiben einer Funkeinheit innerhalb einer Mehrfunk-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In der Beschreibung, die folgt, wird das Verfahren 30 in Verbindung mit einer auf IEEE 802.11 basierenden Funkeinheit in einer Mehrfunk-Vorrichtung beschrieben werden, die außerdem eine Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 umfasst. Es sollte jedoch verstanden werden, dass Funkeinheiten, die anderen Drahtlos-Standards folgen, bei weiteren Ausführungsformen verwendet werden können. Die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 überwacht einen drahtlosen Kommunikationskanal, um den Zustand des Kanals (z. B. belegt oder ruhend) festzustellen und um festzustellen, ob irgendwelche Sendungen innerhalb des Kanals an sie adressiert sind (Block 32). Dieses Überwachen kann durchgeführt werden, indem eine oder mehrere Antennen verwendet werden, die zur Verwendung mit IEEE 802.11 reserviert sind. Während dieses Überwachungsprozesses kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 feststellen, dass sie bereit ist, Daten in den Kanal zu senden, oder bereit ist, Daten aus dem Kanal zu empfangen.
Mit Bezug auf 2 kann, wenn die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 feststellt, dass sie bereit ist, Daten in den Kanal zu senden (Weg 34), die Anzahl der Antennen innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung, die aktuell für das Senden gemäß IEEE 802.11 verfügbar sind, bestimmt werden (Block 36). Wie zuvor beschrieben kann bei wenigstens einer Ausführungsform die Anzahl der Antennen, die für das Senden gemäß IEEE 802.11 verfügbar sind, die Gesamtanzahl der Antennen innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung minus der Anzahl der Antennen, die von der Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 verwendet werden (oder für die geplant ist, sie zu verwenden) sein. Nachdem die Anzahl verfügbarer Antennen bestimmt worden ist, kann als nächstes festgestellt werden, ob die Anzahl der verfügbaren Antennen ausreicht, um die zugeordnete Sendeoperation durchzuführen (Block 38). Zum Beispiel kann eine minimale Anzahl von Antennen erforderlich sein, um eine bestimmte Sendeoperation aufgrund von zum Beispiel aktuellen Kanalbedingungen durchzuführen. Wenn die Anzahl verfügbarer Antennen größer als oder gleich der minimalen Anzahl ist, gibt es genug Antennen, die verfügbar sind, um die Sendeoperation auszuführen. Die minimale Anzahl von Antennen, die erforderlich ist, um Sendeoperationen auszuführen, kann sich mit der Zeit ändern, basierend auf sich ändernden Kanalbedingungen.
Zusätzlich zu dem obigen kann außerdem festgestellt werden, ob die gewünschte Sendung nach IEEE 802.11, wenn sie geschehen darf, irgendwelche fehlangepassten Kommunikationsüberlagerungen erzeugen wird, wie zuvor beschrieben worden ist (Block 40). Wenn es genug verfügbare Antennen gibt (Block 38-J) und keine fehlangepassten Überlagerungen auftreten werden (Block 40-N), dann darf die Sendeoperation nach IEEE 802.11 geschehen, wobei die verfügbaren Antennen verwendet werden (Block 42). Ansonsten wird die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 direkt zurück zu der Überwachungsfunktion des Blocks 32 gehen und die Sendeoperation wird zurückgestellt werden.
In ähnlicher Weise kann, falls die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 feststellt, dass sie bereit ist, Daten aus dem Kanal zu empfangen (Weg 46 in 2), die Anzahl der Antennen innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung, die für den Empfang nach IEEE 802.11 verfügbar sind, bestimmt werden (Block 48). Wie zuvor beschrieben kann die Anzahl der Antennen, die für den Empfang nach IEEE 802.11 verfügbar sind, die Gesamtanzahl der Antennen innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung minus der Anzahl der Antennen, die aktuell von der Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 verwendet wird (oder für die geplant ist, sie zu verwenden) sein. Es kann auch festgestellt werden, ob die Anzahl der Antennen, die verfügbar sind, ausreichend ist, um die Empfangsoperation nach IEEE 802.11 durchzuführen (Block 50). Zum Beispiel kann eine minimale Anzahl von Antennen erforderlich sein, um eine bestimmte Empfangsoperation aufgrund zum Beispiel von aktuellen Kanalbedingungen auszuführen. Wenn die Anzahl verfügbarer Antennen größer oder gleich der minimalen Anzahl ist, gibt es genug Antennen, die verfügbar sind, um die Empfangsoperation durchzuführen. Die minimale Anzahl von Antennen, die erforderlich ist, um eine Empfangsoperation durchzuführen, kann sich mit der Zeit ändern, basierend auf sich ändernden Kanalbedingungen.
Zusätzlich zu dem Obigen kann festgestellt werden, ob die gewünschte Empfangsoperation nach IEEE 802.11, wenn sie geschehen darf, irgendwelche fehlangepasste Kommunikationsüberlagerungen erzeugen wird, (Block 52). Wenn es genug verfügbare Antennen für den Empfang gibt (Block 50-J) und keine fehlangepassten Überlagerungen auftreten werden (Block 52-N), dann darf die Empfangsoperation geschehen, wobei die verfügbaren Antennen verwendet werden (Block 54). Ansonsten wird die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 direkt zurück zu der Überwachungsfunktion des Blocks 32 gehen und die Empfangsoperation nach IEEE 802.11 wird zurückgestellt.
Bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 bestimmen, dass sie „bereit zum Senden” (Weg 34 der 2) ist, wenn: (a) die Funkeinheit Daten für die Sendung gepuffert hat, (b) die Funkeinheit festgestellt hat, dass der Kanal ruht (z. B. indem physikalische Trägerabtastung und/oder virtuelle Trägerabtastung verwendet wird) und (c) die Funkeinheit ein pseudozufälliges Backoff-Intervall abgewartet hat, während dem der Kanal ruhen bleibt. Andere Techniken zum Feststellen, dass die Funkeinheit gemäß IEEE bereit zum Senden ist, können als Alternative verwendet werden. Bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 feststellen, dass sie „bereit zum Empfang” (Weg 46 in 2) ist, wenn die Funkeinheit einen Sendeanfrage(RTS – Request To Send)-Frame von einer anderen drahtlosen Einheit (z. B. einem AP gemäß IEEE 802.11) empfängt, die wünscht, Daten an die Funkeinheit zu senden. In einem solchen Fall kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 zunächst die Anzahl der verfügbaren Antennen prüfen, feststellen, ob die Anzahl ausreichend ist, und feststellen, ob irgendwelche fehlangepassten Kommunikationsüberlagerungen geschehen werden, bevor die Entscheidung getroffen ist, einen Sendebereit(CCS – Clear to Send)-Frame an die anfragende drahtlose Einheit zurückzusenden. Wenn nicht genug Antennen verfügbar sind, um zu empfangen, oder wenn fehlangepasste Überlagerungen auftreten werden, dann kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 entscheiden, einen CCS-Frame nicht zurückzusenden, und die Empfangsoperation wird zurückgestellt. Die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 kann dann zu der Überwachungsfunktion des Blocks 32 zurückkehren. Bei einigen anderen Ausführungsformen kann die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 feststellen, dass sie „bereit zum Empfang” ist, wenn sie den Nachrichtenkopf eines Frame empfängt. In einem solchen Fall kann die Funkeinheit entscheiden, die Empfangsoperation nicht weiter zu bearbeiten, wenn eine nicht ausreichende Anzahl von Antennen verfügbar ist oder wenn ein fehlangepasstes Überlagern geschehen wird. Weitere Techniken zum Feststellen, dass die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 bereit zum Empfang ist, können als Alternative verwendet werden.
Im Allgemeinen, wenn die Anzahl der Antennen bestimmt wird, die für den Einsatz durch die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 verfügbar sind (z. B. in den Blöcken 36 und 48 in Fig.), sollte die Gesamtdauer der gewünschten Sende- oder Empfangsoperation nach IEEE 802.11 betrachtet werden. Somit sollte die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 (oder die MAC-Koordinationsmaschine) bestimmen, wie lange die Operation dauern wird und dann die maximale Anzahl der Antennen bestimmen, die während dieser Zeitdauer von der Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 verwendet werden (d. h. die Anzahl der Antennen, die von der Funkeinheit gemäß IEEE 802.16 verwendet wird, kann sich während der Sende- oder Empfangsoperation nach IEEE 802.11 ändern). Diese maximale Anzahl kann dann verwendet werden, um die Anzahl der Antennen, die für die Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 verfügbar sind, zu bestimmen.
Bei wenigstens einer Ausführungsform der Erfindung werden alle Tätigkeiten, die in der 2 veranschaulicht sind, von der Funkeinheit gemäß IEEE 802.11 ausgeführt. Bei anderen Ausführungsformen kann eine oder können mehrere der Tätigkeiten von der MAC- Koordinationsmaschine 24 (siehe 1) oder irgendeiner anderen Steuereinheit innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung ausgeführt werden.
Bei wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Merkmale der Erfindung als Befehle implementiert, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind. Beispiele unterschiedlicher Typen computerlesbarer Medien, die verwendet werden können, umfassen zum Beispiel Floppy-Disks, Festplatten, optische Platten, Compakt-Disk-Nur-Lese-Speicher (CD-ROMs – Compact Disc Read Only Memory), digitale Videoplatten (DVDs – Digital Video Disks), Blu-ray Disks, magneto-optische Platten, Nur-Lese-Speicher (ROMs – Read Only Memories), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAMs – Randeom Access Memories), löschbare programmierbare ROMs (EPROMs – Erasable Programmable ROMs), elektrisch löschbare programmierbare ROMs (EEPROMs – Electrically Erasable Programmable ROMs), magnetische oder optische Karten, Flash-Speicher und/oder andere Typen von Medien, die zum Speicher elektronischer Befehle oder Daten geeignet sind.
Bei der vorangehenden genauen Beschreibung werden verschiedene Merkmale der Erfindung zusammen bei einer oder mehreren einzelnen Ausführungsform(en) zum Zwecke des Straffens der Offenbarung gruppiert. Diese Vorgehensweise bei der Offenbarung soll nicht als eine Absicht wiedergebend interpretiert werden, dass die beanspruchte Erfindung mehr Merkmale erfordert, als sie ausdrücklich in jedem Anspruch genannt sind. Statt dessen, wie es die folgenden Ansprüche wiedergeben, können erfinderische Aspekte in weniger als allen Merkmalen jeder offenbarten Ausführungsform liegen.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben worden ist, soll verstanden werden, dass auf Modifikationen und Abänderungen zurückgegriffen werden kann, ohne dass man sich vom Gedanken und Umfang der Erfindung entfernt, sie die Fachleute leicht verstehen werden. Derartige Modifikationen und Abänderun gen werden als innerhalb des Bereichs und Umfangs der Erfindung und der angefügten Ansprüche liegend betrachtet.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einer Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung nutzen eine erste Funkeinheit und eine zweite Funkeinheit eine Vielzahl von Antennen gemeinsam. Eine MAC-Koordinationsmaschine kann die Aktivitäten der ersten und der zweiten Funkeinheit koordinieren, um die Zuweisung von Antennen an die Funkeinheiten zu vereinfachen. Bei wenigstens einer Ausführungsform wird der zweiten Funkeinheit gegenüber der ersten Funkeinheit bei der Zuweisung von Antennen Priorität gegeben. Wenn die erste Funkeinheit zu kommunizieren wünscht, kann eine Anzahl von Antennen, die für den Einsatz bereit sind, festgestellt werden. Es kann dann abhängig von der Anzahl der verfügbaren Antennen festgestellt werden, ob die Kommunikation fortgeführt werden darf.

Claims

Verfahren, das aufweist: wenn eine erste Funkeinheit innerhalb einer Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung bereit ist, Daten an eine entfernte Einheit zu senden, Bestimmen einer Anzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, wobei die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung und einer Anzahl von Antennen, die zur Verwendung von einer zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, bestimmt wird; Bestimmen, ob die Anzahl der Antennen, die zum Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden; Feststellen, ob es eine zeitliche Überlagerung zwischen einer Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit geben würde, sollte es der ersten Funkeinheit erlaubt sein zu senden; und wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen der Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit gibt, Zulassen, dass die erste Funkeinheit Daten an die entfernte Einheiten sendet, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: die erste Funkeinheit entsprechend einem Drahtlos-Netzwerkstandard IEEE 802.11 ausgelegt ist und die zweite Funkeinheit entsprechend einem Drahtlos-Netzwerkstandard IEEE 802.16 ausgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, gleich der Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung minus der Anzahl von Antennen, die für die Verwendung mit der zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: das Feststellen, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden, das Bestimmen einer minimalen Anzahl von Antennen, die erforderlich ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden, und das Vergleichen der Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, mit der minimalen Anzahl umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiter aufweist: wenn die erste Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung bereit ist, Daten von einer entfernten Einheit zu empfangen, Bestimmen einer Anzahl von Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar ist, wobei die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar ist, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung und einer Anzahl von Antennen, die für die Verwendung von der zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant ist, bestimmt wird; Bestimmen, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten zuverlässig von der entfernten Einheit zu empfangen; Feststellen, ob es eine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einem Senden der zweiten Funkeinheit geben würde, sollte es der ersten Funkeinheit erlaubt werden, die Daten von der entfernten Einheit zu empfangen; und wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten von der entfernten Einheit zuverlässig zu empfangen, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einem Senden der zweiten Funkeinheit geben würde, Zulassen, dass die erste Funkeinheit Daten von der entfernten Einheit empfängt, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: das Bestimmen einer Anzahl von Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, das Sammeln von Information betreffend die zweite Funkeinheit über eine Anzahl von Antennen, die die zweite Funkeinheit nach Plan verwenden soll, und Information über die Zeitgebung des geplanten Verwendens der Antennen durch die zweite Funkeinheit umfasst.
Vorrichtung, die aufweist: eine erste Funkeinheit; eine zweite Funkeinheit; eine Vielzahl von Antennen; einen Schalter, der mit der ersten Funkeinheit, der zweiten Funkeinheit und der Vielzahl der Antennen gekoppelt ist, um gesteuert Antennenports der ersten und der zweiten Funkeinheit mit ausgewählten Antennen innerhalb der Vielzahl der Antennen zu koppeln; und eine Koordinationsmaschine für die Medienzugriffssteuerung (MAC – Medium Access Control), um die Aktivität der ersten und der zweiten Funkeinheit zu koordinieren, damit sie die Vielzahl der Antennen effektiv gemeinsam nutzen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: die erste Funkeinheit gemäß dem Drahtlos-Netzwerkstandard IEEE 802.11 ausgelegt ist und die zweite Funkeinheit gemäß dem Drahtlos-Netzwerkstandard IEEE 802.16 ausgelegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: die MAC-Koordinationsmaschine dazu dient, eine Anzahl von Antennen zu bestimmen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar ist, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Vielzahl der Antennen und einer Anzahl von Antennen, die zur Verwendung von der zweiten Funkeinheit geplant sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der: die MAC-Koordinationsmaschine dazu dient, die Anzahl der Antennen zu bestimmen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar ist, indem die Anzahl der Antennen, die zur Verwendung von der zweiten Funkeinheit geplant sind, von der Gesamtanzahl der Antennen innerhalb der Vielzahl der Antennen subtrahiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: wenigstens eine Antenne innerhalb der Vielzahl der Antennen zur Verwendung durch die erste Funkeinheit reserviert ist, um einen entsprechenden Drahtloskanal zu überwachen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: wenn die erste Funkeinheit feststellt, dass sie bereit ist, Daten an eine entfernte Einheit zu senden, die erste Funkeinheit: eine Anzahl von Antennen innerhalb der Vielzahl der Antennen bestimmt, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind; bestimmt, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten zuverlässig an die entfernte Einheit zu senden; feststellt, ob es irgendeine zeitliche Überlagerung zwischen einer Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit geben wird, sollten Daten an die entfernte Einheit gesendet werden; und wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten in zuverlässiger Weise zu der entfernten Einheit zu senden, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen einer Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit gibt, erlaubt, dass Daten zu der entfernten Einheit gesendet werden, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die erste Funkeinheit: wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, nicht angemessen ist, um die Daten zuverlässig zu der entfernten Einheit zu senden, oder wenn es zeitliche Überlagerung zwischen einer Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit gibt, das Senden der Daten an die entfernte Einheit zurückstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: wenn die erste Funkeinheit feststellt, dass sie bereit ist, Daten von einer entfernten Einheit zu empfangen, die erste Funkeinheit: eine Anzahl von Antennen innerhalb der Vielzahl der Antennen bestimmt, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind; bestimmt, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten von der entfernten Einheit zuverlässig zu empfangen; feststellt, ob es irgendeine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einer Sendung der zweiten Funkeinheit geben wird, sollten die Daten von der entfernten Einheit empfangen werden; und wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig von der entfernten Einheit zu empfangen, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einer Sendung der zweiten Funkeinheit gibt, zulässt, dass die Daten von der entfernten Einheit empfangen werden, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die erste Funkeinheit: wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, nicht angemessen ist, um die Daten zuverlässig von der entfernten Einheit zu empfangen, oder es eine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einer Sendung der zweiten Funkeinheit geben wird, den Empfang der Daten von der entfernten Einheit zurückstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: die maximale Anzahl der Antennen, die die erste Funkeinheit erfordern wird, um zu kommunizieren, X ist, und die maximale Anzahl der Antennen, die die zweite Funkeinheit erfordern wird, um zu kommunizieren, Y ist, wobei X = Y ist; wobei eine Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Vorrichtung X + 1 ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der: die maximale Anzahl der Antennen, die die erste Funkeinheit erfordern wird, um zu kommunizieren, X ist, und die maximale Anzahl der Antennen, die die zweite Funkeinheit erfordern wird, um zu kommunizieren, Y ist, wobei X > Y ist; wobei eine Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Vorrichtung X ist.
Gegenstand, der ein von einem Computer lesbares Speichermedium aufweist, auf dem Befehle gespeichert sind, die, wenn sie von einer Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, so arbeiten, dass: wenn eine erste Funkeinheit innerhalb einer Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung bereit ist, Daten an eine entfernte Einheit zu senden, eine Anzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung festgestellt wird, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, wobei die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung und einer Anzahl von Antennen, die für die Verwendung bei einer zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, bestimmt wird; bestimmt wird, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig an die entfernte Einheit zu senden; bestimmt wird, ob es eine zeitliche Überlagerung zwischen einer ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit geben würde, sollte die erste Funkeinheit senden dürfen; und wenn die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um die Daten zuverlässig an die entfernte Einheit zu senden, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen der Sendung der ersten Funkeinheit und einem Empfang der zweiten Funkeinheit geben würde, erlaubt wird, dass die erste Funkeinheit die Daten an die entfernte Einheit sendet, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.
Gegenstand nach Anspruch 18, wobei: die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, gleich der Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung minus der Anzahl der Antennen, die zur Verwendung mit der zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, ist.
Gegenstand nach Anspruch 18, bei dem die Befehle, wenn sie von der Verarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, weiter so arbeiten, dass: wenn die erste Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung bereit ist, Daten von einer entfernten Einheit zu empfangen, eine Anzahl von Antennen bestimmt wird, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, wobei die Anzahl der Antennen, die zur Verwendung durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, basierend auf einer Gesamtanzahl von Antennen innerhalb der Mehrfunk-Drahtlosvorrichtung und einer Anzahl von Antennen, die zur Verwendung von der zweiten Funkeinheit innerhalb der Mehrfunk-Vorrichtung geplant sind, bestimmt wird; bestimmt wird, ob die Anzahl der Antennen, die für den Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten zuverlässig von der entfernten Einheit zu empfangen; bestimmt wird, ob es eine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einer Sendung der zweiten Funkeinheit geben würde, sollte der ersten Funkeinheit erlaubt werden, die Daten von der entfernten Einheit zu empfangen; und wenn die Anzahl der Antennen, die zum Einsatz durch die erste Funkeinheit verfügbar sind, angemessen ist, um Daten zuverlässig von der entfernten Einheit zu übertragen, und es keine zeitliche Überlagerung zwischen einem Empfang der ersten Funkeinheit und einer Sendung der zweiten Funkeinheit geben würde, zugelassen wird, dass die erste Funkeinheit Daten von der entfernten Einheit empfängt, wobei verfügbare Antennen verwendet werden.