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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der drahtlosen Kommunikation.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung das Problem gleichzeitig
ablaufender drahtloser Kommunikation mit mehreren Kommunikationspartnern
mit unterschiedlichen Drahtloskommunikationsprotokollen.
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Informationen über den
Stand der Technik
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Fortschritte
auf dem Gebiet der Mikroprozessor- und Kommunikationstechnologie
haben zu einem Anstieg der Beliebtheit drahtloser Kommunikation
geführt.
Einst nur für
Privilegierte, ist die drahtlose Sprachkommunikation nun für die breite
Masse leistbar und verfügbar
geworden. Gegenwärtig
werden Bestrebungen zur Anwendung drahtloser Kommunikation unternommen,
um Verbindungskabel zur Verbindung von Endgeräten, wie z. B. Druckern, Scannern
und dergleichen, sowie Netzwerkkabel zur Verbindung von Clients,
Servern und dergleichen, zu ersetzen. Zur Erzielung des Ersteren
ist die Bluetooth-Technologie bzw. das Bluetooth-Protokoll Fachleuten
auf dem Gebiet der Erfindung als Vorreiter herkömmlich bekannt. Beispiele für die Technologie
zur Erzielung des Letzteren umfassen die unterschiedlichen Varianten
des vom Institute of Electrical and Electronic Engineers veröffentlichten
Standards IEEE 802.11 (Frequenzsprungverfahren, direkte Sequenz),
802.11a, 802.11b sowie HomeRF, Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung
auch als Shared-Wireless-Access-Protokoll
(SWAP) bekannt.
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Für eine Reihe
von Anwendungen ist es erwünscht,
drahtlose Vorrichtungen zu haben, die gemäß unterschiedlicher Protokolle
und überlappender Frequenzen
arbeiten, um in der Nähe
voneinander angeordnet zu arbeiten. Die meisten drahtlosen Protokolle
wenden eine Trägerabfrage
mit Kollisionserkennung und das Random-Back-Off-Verfahren ein, um Kollisionen
oder Interferenzen aufzulösen.
Erfahrungen haben jedoch gezeigt, dass Kollisionserkennung und Back-Off-Ansätze nach
dem Stand der Technik die Leistung beider mit überlappenden Frequenzen arbeitender
Netzwerke deutlich verschlechtern könnte.
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Die
WO99/29126 geoffenbart
ein Terminal für
den gleichzeitigen Betrieb in ersten und zweiten unterschiedlichen
Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerken. Übertragungen mit einem ersten
Sende-Empfangsgerät
werden von einer ersten Zeitdauer oder einem Vielfachen davon unterbrochen
und Übertragungen
mit einem zweiten Sende-Empfangsgerät erfolgen
in diesen Zeitintervallen. Gleichzeitige Übertragungen mittels Sende-Empfangsgeräten auf überlappenden
Frequenzen werden durch eine zuvorige Synchronisierung des Zeitablaufs
der Übertragungen
mit den Sende-Empfangsgeraten vermieden. Folglich ist ein verbesserter
Ansatz erforderlich, um zu ermöglichen,
dass drahtlose Vorrichtungen, die mit unterschiedlichen Protokollen
und überlappenden
Frequenzen arbeiten, in der Nähe
voneinander arbeiten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine drahtlose Vorrichtung mit einem Drahtlos-Sende-Empfangsgerät zum Senden
und Empfangen in Übereinstimmung
mit einem ersten Protokoll zu und von einem ersten Drahtlos-Netzwerk und
ein Steuerungsmanager zur Steuerung des Betriebs des Drahtlos-Sende-Empfangsgeräts bereitgestellt.
Die drahtlose Vorrichtung ist ferner mit einem Drahtlos-Sende-Empfangsgerät zum Empfangen von
Signalen in Übereinstimmung
mit einem zweiten Protokoll durch Netzwerkvorrichtungen eines zweiten Drahtlos-Netzwerks
bereitgestellt, und der Steuerungsmanager ist ausgestattet, um vorauszuberechnen,
wann es zu einer Interferenz zwischen Signalübertragungen in Übereinstimmung
mit dem ersten Protokoll und dem zweiten Protokoll kommt, basierend
zumindest teilweise auf einer Signalisierungseigenschaft der aus
den Netzwerkvorrichtungen des zweiten Drahtlos-Netzwerks empfangenen
Signale, um Interferenzen mit in der Nähe angeordneten Netzwerkvorrichtungen
des zweiten Drahtlos-Netzwerks zu reduzieren.
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In
verschiedenen Ausführungsformen
hält der
Steuerungsmanager den Betrieb des Drahtlos-Sende-Empfangsgeräts an, wenn
eine Interferenz vorausgesagt wird. In anderen Ausführungsformen
bewirkt der Steuerungsmanager, dass ein geeigneter Filter angewandt
wird, wenn eine Interferenz vorausgesagt wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend mittels Beispielen für die in
den beigefügten
Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen,
jedoch ohne Einschränkungen,
beschrieben, worin ähnliche Bezugszahlen ähnliche
Elemente kennzeichnen und worin:
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1 einen Überblick
einer überlappenden Drahtlosnetzwerkumgebung
zeigt, die in der Lehre der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist;
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2a–2c eine
Periode einer Operation der Drahtlosvorrichtungen von 1 gemäß jeder der
drei Ausführungsformen
zeigen;
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3a–3b eine
architektonische Darstellung und den Betriebsfluss von „vollständig" erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104b von 1 gemäß einer
Ausführungsform
detaillierter darstellen;
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4a–4b eine
architektonische Darstellung und den Betriebsfluss von „vollständig" erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104a von 1 gemäß einer
Ausführungsform
detaillierter darstellen;
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5a–5b eine
architektonische Darstellung und den Betriebsfluss von „vollständig" erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104b von 1 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
detaillierter darstellen;
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6a–6b eine
architektonische Darstellung und den Betriebsfluss von „vollständig" erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104a von 1 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
detaillierter darstellen; und
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7 das
Konzept eines Sperrfilters darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
der nachstehenden Beschreibung sind verschiedene Aspekte der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung ist
jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung mit nur einigen oder
sämtlichen
Aspekten der vorliegenden Erfindung praktisch umgesetzt werden kann. Zu
Erläuterungszwecken
sind spezifische Zahlen, Materialien und Anordnungen dargelegt,
um ein umfassendes Verständnis
der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Es ist Fachleuten auf
dem Gebiet der Erfindung aber auch klar, dass die vorliegende Erfindung
ohne die spezifischen Details praktisch umgesetzt werden kann. In
anderen Fällen
werden allgemein bekannte Merkmale ausgelassen oder vereinfacht,
um zu vermeiden, dass die vorliegende Erfindung unverständlich wird.
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Teile
der Beschreibung werden mittels von Fachleuten auf dem Gebiet der
Erfindung herkömmlich
angewandter Software-Terminologie zur Übermittlung des Inhalts ihrer
Arbeit an andere Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung dargestellt.
Wie Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung allgemein klar ist,
nehmen diese Softwaregrößen die
Form elektrischer, magnetischer oder optischer Signale an, die in der
Lage sind, mittels mechanischer und elektrischer Komponenten eines
digitalen Systems gespeichert, übertragen,
kombiniert und anderweitig manipuliert zu werden; der Ausdruck digitales
System umfasst für
den Allgemeingebrauch wie auch den Spezialgebrauch verwendete Prozessoren,
Systeme und dergleichen, die unabhängig, beigeordnet oder integriert sind.
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Es
werden verschiedene Betriebsarten als mehrfache diskrete Schritte
beschrieben, die ihrerseits auf eine Weise durchgeführt werden,
die sich für das
Verständnis
der vorliegenden Erfindung als äußerst nützlich erweist,
wobei die Reihenfolge der Beschreibung nicht als Hinweis darauf
zu verstehen ist, dass diese Betriebsarten zwingend von dieser Reihenfolge,
insbesondere der angeführten
Reihenfolge der Schritte abhängig
sind. Der Ausdruck „in
einer Ausführungsform" wird wiederholt
verwendet, wobei sich der Ausdruck nicht zwingend auf die gleiche Ausführungsform
bezieht, aber dies auch der Fall sein kann.
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Es
wird im Folgenden auf 1 Bezug genommen, worin eine Übersicht
einer überlappenden Netzwerkumgebung,
die in die Lehren der vorliegenden Erfindung aufgenommen ist, gezeigt
wird. Wie dargestellt, umfasst die überlappende Drahtlos-Netzwerkumgebung 100 Drahtlosnetzwerkvorrichtungen 104a des
ersten Drahtlosnetzwerks 108a, das in Übereinstimmung mit einem ersten
Drahtlosprotokoll arbeitet, und Drahtlosnetzwerkvorrichtungen 104b des
zweiten Drahtlosnetzwerks 108b, das in Übereinstimmung mit einem zweiten
Drahtlosnetzwerk arbeitet. Die Drahtlosvorrichtungen 104a und 104b sind
in der Nähe
zueinander angeordnet, wobei zumindest einige der Drahtlosvorrichtungen 104a und 104b ausreichend
nahe sind, dass wenn sie auf der gleichen Frequenz übertragen,
sie sich überlagern (oder „kollidieren"). Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind eine oder mehrere Drahtlosvorrichtungen 104a und 104b in
den Lehren der vorliegenden Erfindung aufgenommen, um eine proaktive
Interferenzvermeidung oder -auflösung
zu erleichtern. Daraus ergibt sich, dass die Anzahl der Kollisionen
und die Anzahl der Male, die die Drahtlosvorrichtungen 104a und 104b dem
kostenintensiven Back-Off-Verfahren nach dem Stand der Technik unterzogen
werden müssen,
sowie Wiederholungsansätze
reduziert werden, was zu einer Gesamtverbesserung der Wirksamkeit
für beide
Drahtlosnetzwerke 108a–108b führt.
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In
einer Ausführungsform
sind sämtliche
Vorrichtungen 104a in den Lehren der vorliegenden Erfindung
aufgenommen, um vorauszuberechnen, wenn eine Interferenz auftritt
(im weiteren Verlauf „vollständig erweiterte" Vorrichtungen).
In einer weiteren Ausführungsform
sind nur einige der Vorrichtungen 104a auf diese Weise
erweitert (eine oder mehrere). In einer weiteren Ausführungsform
sind während
nur einige der Vorrichtungen 104a auf diese Weise erweitert
sind (eine oder mehrere) andere Vorrichtungen 104a, die
nicht auf diese Weise „erweitert" sind, nichtsdestotrotz „minimal
erweitert", um die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104a abzufragen,
um diese zumindest präventiv
bzw. präemptiv
zu benachrichtigen, wenn vorausberechnet wird, dass eine Interferenz
auftritt (im weiteren Verlauf „minimal erweiterte
Vorrichtungen").
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Die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104a sind
ferner ausgestattet, um die präemptiven Benachrichtigungen
bereitzustellen.
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Auf ähnliche
Weise sind in einer Ausführungsform
sämtliche
Vorrichtungen 104b in den Lehren der vorliegenden Erfindung
aufgenommen, um vorauszuberechnen, wenn eine Interferenz auftritt und
um die Interferenz entweder proaktiv zu vermeiden oder aufzulösen (im
Weiteren Verlauf „vollständig erweiterte
Vorrichtungen). In einer weiteren Ausführungsform sind nur einige
der Vorrichtungen 104b auf diese Weise erweitert; andere
Vorrichtungen 104b, die nicht auf diese Weise erweitert
sind, sind dennoch „minimal" erweitert, um die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104b abzufragen,
um diese zumindest präemptiv
zu benachrichtigen, wenn vorausberechnet wird, dass eine Interferenz
auftritt (im weiteren Verlauf „minimal
erweiterte Vorrichtungen"). Die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104b sind ferner
ausgestattet, um die präemptiven
Benachrichtigungen bereitzustellen.
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Nachstehend
wird auf die 2a–2c Bezug
genommen, worin die Perioden einer Operation für die Drahtlosvorrichtungen
von 1 gemäß einer
der drei alternativen Ausführungsformen
gezeigt ist. In jeder dieser drei alternativen Ausführungsformen
wird angenommen, dass das erste Protokoll der Drahtlosvorrichtungen 104a des
Drahtlosnetzwerks 108a ein Frequenzsprung-Protokoll mit, wie
gezeigt, einer Reihe von Frequenzen ist, insbesondere springen Drahtlosvorrichtungen 104a zur Übertragung
von Signalen gemäß einem
pseudozufälligen
Muster von Frequenz zu Frequenz. Für ein besseres Verständnis wird
angenommen, dass das zweite Protokoll der Drahtlosvorrichtungen 104b des Netzwerks 108b ein
Protokoll mit konstanter Frequenz ist (auch wenn es in alternativen
Ausführungsformen
auch ein Frequenzsprungprotokoll sein kann). In jedem Ereignis weist
zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung zumindest eine der
Frequenzen des ersten Protokolls die gleiche Frequenz wie das zweite
Protokoll auf. Wenn folglich einige der Vorrichtungen 104a oder 104b ausreichend
nahe beieinander angeordnet sind, und wenn eine der Vorrichtungen 104a die
gleiche Frequenz zur Übertragung
auswählt,
tritt eine Interferenz (oder Kollision) zwischen diesen Vorrichtungen
auf, was zu einem oder mehreren Übertragungsfehlern
führt.
Für das
veranschaulichte Beispiel ist gezeigt, dass die Frequenzinterferenz
(oder Kollision) am siebten und vierzehnten Sprung (f7 und
f14) auftritt. Gemäß dem pseudozufälligen Muster überfragen
die Vorrichtungen 104a also in jedem dieser zwei Sprünge in der gleichen
Frequenz, die von den Vorrichtungen 104b angewandt werden.
Ein Beispiel für
ein Frequenzsprungprotokoll ist das Bluetooth-Protokoll, und ein Beispiel
für ein
Protokoll, das eine Interferenzfrequenz mit Bluetooth aufweist,
ist das 802.11-Protokoll. [Es gilt anzumerken, dass die Beispielinterferenz am
siebten und vierzehnten Sprung nicht dazu dient, nahezulegen, dass
die Interferenz an jedem siebten Sprung auftritt. Das Interferenzmuster
wird von der Intersektion des pseudozufälligen Musters, das den Frequenzsprungvorrichtungen 104a folgt
und der von den Vorrichtungen 104b angewandten Frequenz
bestimmt.]
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In
einer Ausführungsform
sind zumindest einige der Drahtlosvorrichtungen 104a und/oder
Drahtlosvorrichtungen 104b (wie zuvor beschrieben entweder „vollständig" oder „minimal") erweitert, um eine Interferenz
proaktiv zu vermeiden. Die erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104a/104b lassen
die anderen Vorrichtungen 104a/104b freiwillig
die „dominanten" Vorrichtungen sein.
Das bedeutet, dass sie sich freiwillig als die dominierten Vorrichtungen
verhalten. Als dominierte Vorrichtungen halten sie den Betrieb freiwillig
(für einen
kurzen Augenblick) an, wann immer eine Interferenz vorausberechnet
wird, um eine Interferenz mit den dominanten Vorrichtungen proaktiv
zu vermeiden. Dadurch können
die dominanten Vorrichtungen betrieben werden, ohne dass Interferenzen
auftreten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
werden zumindest einige der Drahtlosvorrichtungen 104a und/oder
Drahtlosvorrichtungen 104b erweitert, um Interferenzen
proaktiv aufzulösen
(wie zuvor beschrieben entweder „vollständig" oder „minimal"). Die erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104a/104b wenden
geeignete entsprechende Filter an, wenn das Auftreten einer Interferenz
vorausberechnet wird, um die entsprechenden Interferenzsignale zu
entfernen. Dadurch wird die Interferenz proaktiv aufgelöst.
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In
jeder dieser Ausführungsformen
werden die zeitaufwändige
Kollisionserkennung, der Back-Off und Wiederholungsversuche (zur
Auflösung
von Interferenzen) im We sentlichen reduziert. Die Erfahrung hat
gezeigt, dass sich die Gesamtbetriebsleistungsfähigkeit beider Netzwerke verbessert, sogar
in jenem Fall, bei dem eines ein dominantes Netzwerk und das andere
ein dominiertes Netzwerk ist.
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2a zeigt
eine Periode einer Operation, bei der nur Drahtlosvorrichtungen 104b (sämtliche oder
ausgewählte)
erweitert sind, um die freiwillig dominierten Vorrichtungen (wie
zuvor beschrieben „vollständig" oder „minimal") zu sein, wodurch
ermöglicht wird,
dass die Drahtlosvorrichtungen 104a, die Frequenzsprungvorrichtungen,
die dominanten Vorrichtungen sind. 2b zeigt
eine Periode einer Operation, bei der nur Drahtlosvorrichtungen 104a (sämtliche
oder ausgewählte)
erweitert sind, um die freiwillig dominierten Vorrichtungen (wie
zuvor beschrieben „vollständig" oder „minimal") zu sein, wodurch
ermöglicht
wird, dass die Drahtlosvorrichtungen 104b die dominanten
Vorrichtungen sind. 2c zeigt eine Periode einer
Operation, bei der Drahtlosvorrichtungen 104a und/oder 104b (sämtliche
oder ausgewählte)
erweitert sind, um geeignete entsprechende Filter (wie zuvor beschrieben „vollständig" oder „minimal") anzuwenden, wenn
das Auftreten einer Interferenz vorausberechnet wird, um die entsprechenden
Interferenzsignale zu entfernen. Folglich halten unter 2a erweiterte
Drahtlosvorrichtungen 104b den Betrieb (für einen
kurzen Augenblick) an Beispielinterferenzsprüngen f7,
f14 usw. freiwillig an, um eine Interferenz
proaktiv zu vermeiden. Unter 2b halten erweiterte
Drahtlosvorrichtungen 104a den Betrieb (für einen
kurzen Augenblick) an Beispielinterferenzsprüngen f7,
f14 usw. freiwillig an, um eine Interferenz proaktiv
zu vermeiden. Unter 2c wenden erweiterte Drahtlosvorrichtungen 104a/104b die
geeigneten entsprechenden Filter (für einen kurzen Augenblick)
an Beispielinterferenzsprüngen
f7, f14 usw. an, um
Interferenzen proaktiv aufzulösen.
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Die 3a–3b zeigen
die Architektur und den Betriebsfluss einer erweiterten Drahtlosvorrichtung 104b der 1 zur
Ausführung
des Verfahrens der Operation von 2b gemäß einer
Ausführungsform
(einer „vollständig erweiterten" Ausführungsform).
Wie zuvor beschrieben, werden unter der Ausführungsform von 2b Drahtlosvorrichtungen 104b erweitert,
um die freiwillig dominierten Vorrichtungen zu sein, was ermöglicht,
dass die Drahtlosvorrichtungen 104a die dominanten Vorrich tungen sind,
um Interferenzen proaktiv zu vermeiden. Erweiterte Drahtlosvorrichtungen 104b dienen
zur Vorausberechnung des Auftretens einer Interferenz und halten
bei einem jeden solchen vorausberechneten Auftreten den Betrieb
freiwillig (für
einen kurzen Augenblick) an, um sich von Interferenzen mit Drahtlosvorrichtungen 104a proaktiv
zu enthalten.
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Wie
in 3a gezeigt, ist jede Drahtlosvorrichtung 104b neben
einem herkömmlichen
Sende-Empfangsgerät 1008 und
Steuerungsmanager 1006, um so betrieben zu werden, zudem
mit einem Zustandsautomat 1004, einem Empfangsgerät 1007 und
einem Interferenzvermeidungsmanager 1005 zusätzlich bereitgestellt.
Die Elemente sind wie gezeigt miteinander verbunden.
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Das
Empfangsgerät 1007 wird
verwendet, um zusätzlich
gesendete Signale in Übereinstimmung
mit dem ersten Protokoll zwischen den Drahtlosvorrichtungen 104a zu
empfangen, wodurch ermöglicht
wird, dass die erweiterte Drahtlosvorrichtung 104b in der
Lage ist, zusätzlich
zum Senden und Empfangen von Signalen in dem zweiten Protokoll Signale
in dem ersten Protokoll zu empfangen. Der Interferenzvermeidungsmanager 1005 ist
ausgestattet, um zumindest eine Signalisierungseigenschaft des ersten
Protokolls zu bestimmen und berechnet, basierend auf der bestimmten
einen oder den mehreren Signaleigenschaften das Auftreten einer
Interferenz voraus. Für
die veranschaulichte Ausführungsform
bestimmt der Interferenzvermeidungsmanager 1005 das pseudozufällige Frequenzsprungmuster, das
den Vorrichtungen 104a folgt, und berechnet basierend auf
dem pseudozufälligen
Frequenzsprungmuster das Auftreten einer Interferenz voraus. Die Bestimmung
kann in einer beliebigen Anzahl an auf dem Gebiet der Erfindung
bekannten Verfahren erfolgen.
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Der
Zustandsautomat 1004 wird eingesetzt, um regelmäßig ein
TX/RX- oder NOP-Steuerungssignal
für den
Steuerungsmanager 1006 zu erzeugen, um das Sende-Empfangsgerät 1008 entsprechend zu
steuern, und zwar um zu senden/zu empfangen oder den Betrieb anzuhalten
(um Interferenzen proaktiv zu vermeiden). Der Zustandsautomat 1004 erzeugt
das TX/RX- oder NOP-Steuerungssignal basierend darauf ob der Interferenzvermeidungsmanager 1005 eine
Interferenz vorausberechnet.
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Wie
in 3b dargestellt, weist der Zustandsautomat 1004 zusätzlich zum
Ruhezustand 1010 zwei Betriebszustände (S1–S2) 1012–1014 auf.
In Zustand S1 gibt der Zustandsautomat 1004 das TX/RX-Steuerungssignal
aus, was die Leistung des Sende/Empfangsbetriebs anzeigt, und in
Zustand S2 gibt der Zustandsautomat 1004 das NOP-Steuerungssignal
aus, das das Anhalten des Sende/Empfangsbetriebs anzeigt.
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Nach
dem Einschalten oder der Rücksetzung
geht der Zustandsautomat vom Ruhezustand 1010 in den S1-Zustand 1012 über. Im
S1-Zustand 1012 bleibt der Zustandsautomat 1004 in
dem Zustand sofern keine Interferenz vom Interferenzvermeidungsmanager 1005 vorausberechnet
wird, wodurch das TX/RX-Steuerungssignal für den Steuerungsmanager 1006 ausgegeben
wird. Wird eine Interferenz vom Interferenzvermeidungsmanager 1005 vorausberechnet,
geht der Zustandsautomat 1004 vom S1-Zustand 1012 zum
S2-Zustand 1014 über. Im
S2-Zustand 1014 bleibt der Zustandsautomat 1004 über eine
vorbestimmte Zeitdauer in dem Zustand und gibt das NOP-Signal aus,
das das Anhalten des Sende/Empfangsbetriebs für den Steuerungsmanager 1006 anzeigt.
Die vorbestimmte Zeitdauer kann „festverdrahtet" oder durch Verbindungsdrähte angezeigt
sein oder mittels Konfigurationsregister oder dergleichen eingestellt
werden. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer geht der Zustandsautomat 1004 vom
S2-Zustand 1014 zum S1-Zustand 1012 über. Aus
dem S1-Zustand 1012 fährt
der Zustandsautomat 1004 wie zuvor beschrieben mit dem
Betrieb fort.
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Mit
Ausnahme der Erzeugung der TX/RX- und NOP-Steuerungssignale und
der Steuerung des Sende/Empfangsgerät 1008 mittels Steuerungsmanager 1006 in Übereinstimmung
mit diesen Steuerungssignalen, wodurch Interferenzen mit Drahtlosvorrichtungen 104a proaktiv
vermieden werden, wird jede Drahtlosvorrichtung 104b einschließlich des Steuerungsmanagers 1006 und
des Sende-Empfangsgeräts 1008 wie
auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist betrieben.
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Erneut
auf 3a Bezug nehmend, überwacht der Interferenzvermeidungsmanager 1005 in einer
Ausführungsform
zur Unterstützung
der „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104b ferner
Signale, die vom Sende-Empfangsgerät 1008 aus anderen Vorrichtungen 104b empfangen
werden. Insbesondere überwacht
der Interferenzvermeidungsmanager 1005 Anfragen aus anderen „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104b,
um präemptiv
von einem vorausberechneten Auftreten einer Interferenz zu benachrichtigen.
Nach Empfangen zumindest einer solchen Anfrage bewirkt der Interferenzvermeidungsmanager 1005 ferner,
dass jede Vorausberechnung für
andere Vorrichtungen 104b rundgesendet wird, wodurch ermöglicht wird,
dass die „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104b in
der Lage sind, sich als freiwillig dominierte Vorrichtungen zu verhalten
(zugunsten der Drahtlosvorrichtungen 104a, der dominanten
Vorrichtungen).
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Eine „minimal
erweiterte" Vorrichtung 104b kann
durch leichte Modifizierung des Steuerungsmanagers 1006 aufgebaut
und darüber
hinaus nur mit dem Zustandsautomat 1007 (nämlich ohne
Empfangsgerät 1007 oder
Interferenzmanager 1005 bereitzustellen) bereitgestellt
sein. Der Steuerungsmanager 1006 ist leicht modifiziert,
um eine Anfrage an die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104b rundzusenden,
um eine Vorausberechnung der Interferenz wie zuvor beschrieben präemptiv bereitzustellen.
Die Rundsendung kann beispielsweise beim Einschalten, beim Reset
oder regelmäßig erfolgen.
Der Zustandsautomat 1007 wird im Wesentlichen wie zuvor
beschrieben betrieben, und zwar durch Ausgeben von TX solange keine
Vorausberechnung des Auftretens einer Interferenz empfangen wird
und durch Ausgeben von NOP über
eine vorbestimmte Dauer, wenn eine Vorausberechnung des Auftretens einer
Interferenz empfangen wird.
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Die 4a–4b zeigen
die Architektur und den Betriebsfluss einer erweiterten Drahtlosvorrichtung 104a von 1 zur
Umsetzung des Betriebsverfahrens von 2a gemäß einer
Ausführungsform
(einer „vollständig erweiterten" Ausführungsform).
Wie zuvor beschrieben, werden unter der Ausführungsform von 2a Drahtlosvorrichtungen 104a erweitert,
um die freiwillig dominierten Vorrichtungen zu werden, was ermöglicht,
dass die Drahtlosvorrichtungen 104b die dominanten Vorrichtungen sind,
um Interferenzen proaktiv zu vermeiden. Erweiterte Drahtlosvorrichtungen 104a dienen
dazu, zu bestimmen, wenn eine aktuelle Frequenz die Drahtlosvorrichtung 104b überlagert,
und halten bei jeder dieser Bestimmungen (oder „Vorausberechnungen", wenn auch mit Sicherheit)
den Betrieb freiwillig (für
einen Augenblick) an, um sich von Interferenzen mit den Drahtlosvorrichtungen 104b proaktiv zu
enthalten.
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Wie
in 4a veranschaulicht, ist jede Drahtlosvorrichtung 104a neben
einem herkömmlichen
Sende-Empfangsgerät 1008 und
Steuerungsmanager 1006, um so betrieben zu werden, zudem mit
einem Empfangsgerät 1007 und
einem Interferenzvermeidungsmanager 1005 bereitgestellt.
Die Elemente sind wie gezeigt miteinander verbunden.
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Das
Empfangsgerät 1007 wird
verwendet, um zusätzlich
Signale in Übereinstimmung
mit dem zweiten Protokoll zwischen den Drahtlosvorrichtungen 104b zu
senden, wodurch ermöglicht
wird, dass die erweiterte Drahtlosvorrichtung 104a in der
Lage ist, zusätzlich
zum Senden und Empfangen von Signalen in dem ersten Protokoll Signale
in dem zweiten Protokoll zu empfangen. Der Interferenzvermeidungsmanager 1005 ist
ausgestattet, um zumindest eine Signalisierungseigenschaft des zweiten
Protokolls zu bestimmen, den Steuerungsmanager 1106 zu überwachen,
zu bestimmen, ob eine Interferenz basierend auf der bestimmten einen
oder den mehreren Signaleigenschaften auftritt, und die Interferenz proaktiv
zu vermeiden. Für
die veranschaulichte Ausführungsform
bestimmt der Interferenzvermeidungsmanager 1105 die Signalisierungsfrequenz
des zweiten Protokolls, überwacht
das pseudozufällige
Frequenzsprungmuster des Steuerungsmanagers 1106 und bestimmt,
wenn eine aktuelle Frequenz gleich ist wie die Signalisierungsfrequenz
des zweiten Protokolls.
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Wie
in 4b veranschaulicht, prüft der Interferenzvermeidungsmanager 1105 auf
Interferenzen, während
der Steuerungsmanager 1106 das Sende-Empfangsgerät 1108 steuert
und dabei von Frequenz zu Frequenz 1112 springt. Wenn die
aktuelle Frequenz nicht die Interferenzfrequenz ist, ermöglicht der
Interferenzvermeidungsmanager 1105, wie auf dem Gebiet
der Erfindung bekannt ist, dass der Steuerungsmanager 1106 das
Sende/Empfangsgerät 1108 betreibt;
andernfalls bewirkt er, dass der Steuerungsmanager 1106 den
Sende/Empfangsbetrieb 1116 anhält, um Interferenzen proaktiv
zu vermeiden.
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Mit
Ausnahme der Aufnahme des Sende/Empfangsgeräts 1107 und des Interferenzvermeidungsmanagers 1105 wird
jede Drahtlosvorrichtung 104a einschließlich des Steuerungsmanagers 1106 und
des Sende-Empfangsgeräts 1108 wie
auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist betrieben.
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Erneut
auf 4a Bezug nehmend, überwacht der Interferenzvermeidungsmanager 1105 in einer
Ausführungsform
zur Unterstützung
der „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104a ferner
Signale, die vom Sende-Empfangsgerät 1108 aus anderen Vorrichtungen 104a empfangen
werden. Insbesondere überwacht
der Interferenzvermeidungsmanager 1105 Anfragen aus anderen „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104a,
um präemptiv
ein „vorausberechnetes" Auftreten einer
Interferenz zu melden. Nach Empfangen zumindest einer solchen Anfrage bewirkt
der Interferenzvermeidungsmanager 1105 ferner, dass jede
Vorausberechnung für
andere Vorrichtungen 104a rundgesendet wird, wodurch ermöglicht wird,
dass die „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104a in
der Lage sind, sich als freiwillig dominierte Vorrichtungen zu verhalten
(zugunsten der Drahtlosvorrichtungen 104b, der dominanten
Vorrichtungen).
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Eine „minimal
erweiterte" Vorrichtung 104a kann
durch leichte Modifizierung des Steuerungsmanagers 1106 (nämlich ohne
Empfangsgerät 1107 oder
Interferenzmanager 1105 bereitzustellen) aufgebaut sein.
Der Steuerungsmanager 1106 ist leicht modifiziert, um eine
Anfrage an die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104a rundzusenden,
um eine Vorausberechnung der Interferenz wie zuvor beschrieben präemptiv bereitzustellen.
Die Rundsendung kann beispielsweise beim Einschalten, bei der Rücksetzung
oder regelmäßig erfolgen.
Anderenfalls wird der Steuerungsmanager 1107 im Wesentlichen wie
zuvor beschrieben betrieben, und zwar durch Betreiben des Sende/Empfangsgeräts 1108,
um Signale zu senden und zu empfangen so lange keine Vorausberechnung
des Auftretens einer Interferenz empfangen wird, und durch Anhalten
des Betriebs des Empfangsgeräts 1108 über eine
bestimm te Zeitdauer, wenn eine Vorausberechnung des Auftretens einer
Interferenz empfangen wird.
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Die 5a–5b zeigen
die Architektur und den Betriebsfluss einer erweiterten Drahtlosvorrichtung 104b von 1 zur
Umsetzung des Betriebsverfahrens von 2a gemäß einer
weiteren Ausführungsform
(einer weiteren „vollständig erweiterten" Ausführungsform).
Wie zuvor beschrieben, werden unter der Ausführungsform von 2c Drahtlosvorrichtungen 104b erweitert,
um Interferenzen proaktiv aufzulösen.
Erweiterte Drahtlosvorrichtungen 104b dienen dazu, vorauszuberechnen, wenn
eine Interferenz auftritt und wenden wann immer eine solche Vorausberechnung
auftritt, (für
einen kurzen Augenblick) einen geeigneten Filter an, um Interferenzsignale
der Drahtlosvorrichtungen 104a zu entfernen.
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Wie
in 5a veranschaulicht, ist jede Drahtlosvorrichtung 104b neben
einem herkömmlichen
Sende-Empfangsgerät 1208 und
Steuerungsmanager 1206, um so betrieben zu werden, zudem mit
einem Empfangsgerät 1207 und
einem Interferenzauflösungsmanager 1205 bereitgestellt.
Die Elemente sind wie gezeigt miteinander verbunden.
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Das
Empfangsgerät 1207 wird
verwendet, um zusätzlich
Signale in Übereinstimmung
mit dem ersten Protokoll zwischen den Drahtlosvorrichtungen 104a zu
empfangen, wodurch ermöglicht
wird, dass die erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104b in
der Lage sind, zusätzlich
zum Senden und Empfangen von Signalen in dem zweiten Protokoll Signale
in dem ersten Protokoll zu empfangen. Der Interferenzauflösungsmanager 1205 ist
ausgestattet, um zumindest eine Signalisierungseigenschaft des ersten
Protokolls zu bestimmen und berechnet, basierend auf der bestimmten
einen oder den mehreren Signaleigenschaften das Auftreten einer
Interferenz voraus. Für die
veranschaulichte Ausführungsform
bestimmt der Interferenzauflösungsmanager 1205 das
pseudozufällige
Frequenzsprungmuster, das den Vorrichtungen 104a folgt,
und berechnet basierend auf dem pseudozufälligen Frequenzsprungmuster
das Auftreten einer Interferenz voraus. Die Bestimmung kann in einer
beliebigen Anzahl an auf dem Gebiet der Erfindung bekannten Verfahren
erfolgen. Darüber
hinaus be stimmt der Interferenzauflösungsmanager 1205 ferner
einen geeigneten Filter, der angewandt wird, um die Interferenzsignale
der Drahtlosvorrichtungen 104a bei jedem vorausberechneten
Auftreten einer Interferenz zu entfernen. In einer Ausführungsformen ist
der geeignete Filter ein Sperrfilter, der basierend auf dem Interferenzsignal
(wie in 7 gezeigt) invers ausgebildet
ist.
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Somit überwacht
der Interferenzauflösungsmanager 1205 wie
in 5b gezeigt beim Einschalten oder bei der Rücksetzung
das Senden von Signalen der Vorrichtungen 104a zur Bestimmung
des pseudozufälligen
Frequenzsprungmusters, das den Vorrichtungen 104a folgt,
und des anzuwendenden geeigneten Filters 1210. Anschließend bestimmt
der Interferenzauflösungsmanager 1205,
basierend auf dem bestimmten pseudozufälligen Frequenzsprungmuster 1212,
ob eine Interferenz auftreten wird. Wann immer vorausberechnet wird,
dass eine Interferenz auftritt, gibt der Interferenzauflösungsmanager 1205 das
geeignete Steuerungssignal und die Filterungsinformation für den Steuerungsmanager 1206 zur
Anwendung des geeigneten Filter aus, um die Interferenzsignale der
Drahtlosvorrichtungen 104a, 1214 proaktiv zu entfernen.
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Mit
Ausnahme der Bestimmung des pseudozufälligen Frequenzsprungmusters
der Drahtlosvorrichtungen 104a, der Bestimmung des geeigneten Filters,
der Vorausberechnung des Auftretens einer Interferenz und dass bewirkt
wird, dass der Steuerungsmanager 1206 den bestimmten geeigneten
Filter anwendet, wird jede der erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104b,
einschließlich
des Steuerungsmanagers 1206 und des Sende/Empfangsgeräts 1208, wie
auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist betrieben.
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Erneut
auf 5a Bezug nehmend, überwacht der Interferenzauflösungsmanager 1205 in
einer Ausführungsform
zur Unterstützung
der „minimal erweiterten" Vorrichtungen 104b ferner
Signale, die vom Sende-Empfangsgerät 1208 aus anderen
Vorrichtungen 104b empfangen werden. Insbesondere überwacht
der Interferenzauflösungsmanager 1005 Anfragen
aus anderen „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104b,
um präemptiv
von einem vorausberechneten Auftreten einer Interferenz zu be nachrichtigen.
Nach Empfangen zumindest einer solchen Anfrage bewirkt der Interferenzauflösungsmanager 1205 ferner,
dass jede Vorausberechnung für
andere Vorrichtungen 104b einschließlich des anzuwendenden Filters
rundgesendet wird, wodurch ermöglicht wird,
dass die „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104b in
der Lage sind, Interferenzen auch proaktiv aufzulösen.
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Eine „minimal
erweiterte" Vorrichtung 104b kann
durch leichte Modifizierung des Steuerungsmanagers 1206 aufgebaut
sein. Der Steuerungsmanager 1206 ist leicht modifiziert,
um eine Anfrage an die „vollständig erweiterten" Vorrichtungen 104b rundzusenden,
um eine Vorausberechnung der Interferenz wie zuvor beschrieben präemptiv bereitzustellen.
Die Rundsendung kann beispielsweise erneut beim Einschalten, bei
der Rücksetzung
oder regelmäßig erfolgen.
Der Steuerungsmanager 1206 bewirkt ferner, dass der geeignete
Filter auf die empfangenen Signale angewandt wird, wann immer eine
Vorausberechnung des Auftretens einer Interferenz empfangen wird.
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Die 6a–6b zeigen
die Architektur und den Betriebsfluss einer erweiterten Drahtlosvorrichtung 104a von 1 zur
Umsetzung des Verfahrens der Operation von 2c gemäß einer
weiteren Ausführungsformen
(einer weiteren „vollständig erweiterten" Ausführungsform).
Wie zuvor beschrieben, werden unter der Ausführungsform von 2c Drahtlosvorrichtungen 104a erweitert,
um Interferenzen proaktiv aufzulösen.
Erweiterte Drahtlosvorrichtungen 104a dienen dazu, vorauszuberechnen,
wenn eine Interferenz auftritt und wenden wann immer eine solche
Vorausberechnung auftritt (für
einen kurzen Augenblick) einen geeigneten Filter an, um Interferenzsignale
der Drahtlosvorrichtungen 104b zu entfernen.
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Wie
in 6a veranschaulicht, ist jede Drahtlosvorrichtung 104a neben
einem herkömmlichen
Sende-Empfangsgerät 1308 und
Steuerungsmanager 1306, um so betrieben zu werden, zudem mit
einem Empfangsgerät 1307 und
einem Interferenzauflösungsmanager 1305 bereitgestellt.
Die Elemente sind wie gezeigt miteinander verbunden.
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Das
Empfangsgerät 1307 wird
verwendet, um zusätzlich
Signale in Übereinstimmung
mit dem zweiten Protokoll zwischen den Drahtlosvorrichtungen 104b zu
senden, wodurch ermöglicht
wird, dass die erweiterte Drahtlosvorrichtung 104a in der
Lage ist, zusätzlich
zum Senden und Empfangen von Signalen in dem ersten Protokoll Signale
in dem zweiten Protokoll zu empfangen. Der Interferenzauflösungsmanager 1305 ist
ausgestattet, um zumindest eine Signalisierungseigenschaft des zweiten
Protokolls zu bestimmen, zu bestimmen, ob eine Interferenz basierend
auf der bestimmten einen oder den mehreren Signaleigenschaften auftritt,
und die Interferenz proaktiv zu vermeiden. Für die veranschaulichte Ausführungsform
bestimmt der Interferenzvermeidungsmanager 1105 die Signalisierungsfrequenz
des zweiten Protokolls. Darüber
hinaus bestimmt der Interferenzauflösungsmanager 1305 ferner
einen zur Anwendung geeigneten Filter, um die Interferenzsignale
der Drahtlosvorrichtungen 104b bei jedem vorausberechneten
Auftreten einer Interferenz zu entfernen. In einer Ausführungsform
ist der geeignete Filter auch ein Sperrfilter, der basierend auf
dem Interferenzsignal (wie in 7 veranschaulicht)
invers gebildet ist.
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Somit überwacht
der Interferenzauflösungsmanager 1305 wie
in 6b gezeigt beim Einschalten oder bei der Rücksetzung
das Senden von Signalen der Vorrichtungen 104b zur Bestimmung
der Signalisierungsfrequenz der Vorrichtungen 104b und des
anzuwendenden geeigneten Filters 1310. Dann überwacht
der Interferenzauflösungsmanager 1305 das
pseudozufällige
Frequenzsprungmuster des Steuerungsmanagers 1306 und bestimmt,
ob die aktuelle Frequenz gleich wie die Signalisierungsfrequenz
der Vorrichtungen 104b, 1312 ist. Wenn die aktuelle
Frequenz nicht die Interferenzfrequenz ist, ermöglicht der Interferenzauflösungsmanager 1305, wie
auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist, dass der Steuerungsmanager 1306 das
Sende/Empfangsgerät 1308 betreibt;
andernfalls gibt der Interferenzauflösungsmanager 1305 das
geeignete Steuerungssignal, einschließlich der Filterungsinformation, aus,
um zu bewirken, dass der Steuerungsmanager 1306 den geeigneten
Filter auf die empfangenen Signale anwendet, um Interferenzen proaktiv
aufzulösen 1314.
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Mit
Ausnahme der Aufnahme des Empfangsgeräts 1307 und des Interferenzauflösungsmanagers 1305 wird
jede Drahtlosvorrichtung 104a, einschließlich Steue rungsmanager 1106 und
Sende/Empfangsgerät 1108,
wie auf dem Gebiet der Erfindung bekannt ist betrieben.
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Erneut
auf 6a Bezug nehmend, überwacht der Interferenzauflösungsmanager 1305 in
einer Ausführungsform
zur Unterstützung
der „minimal erweiterten" Vorrichtungen 104a ferner
Signale, die vom Sende-Empfangsgerät 1308 aus anderen
Vorrichtungen 104a empfangen werden. Insbesondere überwacht
der Interferenzauflösungsmanager 1305 Anfragen
aus anderen „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104a,
um ein vorausberechnetes Auftreten einer Interferenz präemptiv zu
melden. Nach Empfangen zumindest einer solchen Anfrage bewirkt der
Interferenzauflösungsmanager 1305 ferner,
dass jede Vorausberechnung für
andere Vorrichtungen 104a rundgesendet wird, wodurch ermöglicht wird,
dass die „minimal
erweiterten" Vorrichtungen 104a in
der Lage sind, Interferenzen auch proaktiv aufzulösen.
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Eine „minimal
erweiterte" Vorrichtung 104a kann
ebenso durch leichte Modifizierung des Steuerungsmanagers 1306 (nämlich ohne
Empfangsgerät 1307 oder
Interferenzmanager 1305 bereitzustellen) aufgebaut sein.
Der Steuerungsmanager 1306 ist leicht modifiziert, um eine
Anfrage an die „vollständig erweiterte" Vorrichtung 104a rundzusenden,
um eine Vorausberechnung der Interferenz und der zugehörigen Filterungsinformation
wie zuvor beschrieben präemptiv
bereitzustellen. Andernfalls wird der Steuerungsmanager 1307 im
Wesentlichen wie zuvor beschrieben betrieben, und zwar durch Betreiben
des Sende/Empfangsgeräts 1308 zum
Senden und Empfangen von Signalen so lange keine Vorausberechnung
des Auftretens einer Interferenz empfangen wird, und filtert empfangene
Signale proaktiv, wann immer eine Vorhersage des Auftretens einer
Interferenz empfangen wird.
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Somit
wurden Drahtlosvorrichtungen beschrieben, die ausgestattet sind,
um Interferenzen proaktiv zu vermeiden. Obwohl die vorliegende Erfindung
bezugnehmend auf die oben veranschaulichten Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung klar, dass die Erfindung
nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist. In jeder der „Filterungs"-Beispiele kann die
geeignete Filterung beispielsweise „rekursiv" oder „inkrementell" bestimmt werden.
Bei spielsweise kann jede der erweiterten Drahtlosvorrichtungen 104a und 104b ferner
erweitert werden, um zu ermöglichen,
dass die proaktive Interferenzvermeidungs-/Auflösungsfunktion konfigurierbar
ermöglicht oder
inaktiviert wird. Die Beschreibung ist somit als Veranschaulichung
und nicht als Einschränkung
der vorliegenden Erfindung zu verstehen.