KR101409099B1 - 무선 시스템들에서 개선된 공존 알고리즘을 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

무선 시스템들에서 개선된 공존 알고리즘을 위한 방법들 및 장치 Download PDF

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Abstract

전자 디바이스에 위치된 다수의 무선 인터페이스들 간의 간섭의 영향들을 완화시키기 위한 방법들 및 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 무선 인터페이스들은 WLAN 인터페이스 및 PAN(예를 들어, 블루투스) 인터페이스를 포함하고, 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)와 같은 정보 및 시스템 잡음 레벨 정보는, 수정된 주파수 선택의 선택적 적용, 송신기 전력의 변경, 및/또는 인터페이스들 간의 격리 요건들을 감소시키기 위한 (예를 들어, 다중-입력 다중-출력(MIMO)으로부터 단일-입력 단일-출력(SISO)으로의) 동작 모드의 변경을 포함한, 간섭 완화 방법들을 지능적으로 실행하기 위해 사용된다. 이들 방법들 및 장치는 WLAN 인터페이스가 높은 데이터 전송 레이트들을 가지고 동작하는 경우들에 사용하기에 특히 매우 적합하다. 전술된 기술과 연관된 비즈니스 방법들이 또한 기술된다.

Description

무선 시스템들에서 개선된 공존 알고리즘을 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR ENHANCED COEXISTENCE ALGORITHMS IN WIRELESS SYSTEMS}
우선권 및 관련 출원들
이 출원은 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함되는 동일한 명칭의 2009년 10월 5일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제12/573,755호에 대한 우선권을 청구한다. 이 출원은 또한 공동소유되고 공동계류중인, "Methods and Apparatus for Wireless Device Coexistence"라는 명칭의 2008년 1월 7일에 출원된 미국 특허 출원 일련 번호 제12/006,992호; "Methods And Apparatus For Network Capacity Enhancement For Wireless Device Coexistence"라는 명칭의 2008년 4월 11일에 출원된 제12/082,586호; 및 "Methods and Apparatus for Antenna Isolation-Dependent Coexistence in Wireless Systems"라는 명칭의 2006년 6월 26일에 출원된 제12/215,574호에 관한 것이며, 상기한 출원들 각각은 그 전체 내용이 여기에 참조로 포함된다.
저작권
이 특허 문헌의 개시내용의 일부분은 저작권 보호를 받는 자료를 포함한다. 저작권 소유자는 본 특허 문헌 또는 본 특허 개시 내용이 특허 상표국 특허 문헌들 또는 기록들에 나타나거나 그렇지 않은 경우 달리 모든 저작권을 보유함에 따라, 본 특허 문헌 또는 본 특허 개시내용의 임의의 개인에 의한 복사에 대해서도 반대하지 않는다.
발명 분야
본 발명은 일반적으로 무선 통신 및 데이터 네트워크 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로, 일 예시적인 양상에서, 본 발명은 다수의 무선 인터페이스들 및 다수의 안테나들을 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 접속성은 전자 컴퓨팅, 정보 및 엔터테인먼트 제품들에서 어디에서나 가용적이며 필요하다. 현재, 모바일 전화, 컴퓨터, 미디어 플레이어 등과 같은 많은 전자 제품들에는 하나 이상의 네트워킹 또는 통신 인터페이스들이 갖춰진다.
많은 경우들에서, 이들 통신 인터페이스들은 유선 및 무선 네트워크 인터페이스들 모두를 포함할 수 있다. 또한 "무선(air) 인터페이스들"이라고 명명되는 무선 네트워크 인터페이스들은 이들이 사용자에게 제공하는 이동도 및 자유로 인해 관심이 증가하고 있다. 예시적인 무선 네트워킹 기술들은 Wi-Fi(IEEE 표준 802.11a/b/g/n), WiMAX(IEEE Std. 802.16e, 등), PAN(IEEE Std. 802.15), IrDA, 초광대역(UWB), 모바일 광대역(MWBA; IEEE-표준. 802.20), 블루투스(BT) 등을 포함한다.
이제 많은 인기 있는 전자 디바이스들은 또한 이들 무선 인터페이스들 사이의 간섭이 디바이스의 기능 또는 "사용자 경험"(즉, 사용자 즐거움 또는 기능성의 인지)에 문제점들을 야기할 수 있는 방식들로 다수의 무선 인터페이스들을 이용한다. 휴대용 전자 디바이스들에 대한 하나의 공통 구현예는 오버랩하는 주파수 대역들에서 동작하는 Wi-Fi 및 BT 무선 인터페이스들 또는 라디오들의 동시적 사용이다. 따라서, WLAN 802.11b/g/n 및 BT 라디오가 개인용 전자 디바이스에 통합되는 경우, 그리고 이들 2개의 라디오들이 동일한 주파수 대역(즉, 2.4-2.48GHz의 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역)을 공유하므로, 라디오들이 동시에 동작하는 경우, 라디오들 사이의 간섭이 존재한다. 그러나, BT는 라디오 간섭을 가지는 것을 염두에 두고 설계되었으며, 여기서 후속적으로 더욱 상세하게 기술되는, 적응형 주파수 홉핑(AFH)으로서 알려진 특징을 포함하는 EMI 또는 외부 방출의 영향들을 완화시키도록 적응되는 알고리즘을 이용한다.
통상적으로, WLAN 및 BT 모듈들이 40dB 초과의 격리를 가지고, 전술된 BT AFH 알고리즘이 적절하게 구현되는 한, 대부분의 경우에서 WLAN 및 BT 사이의 간섭은 매우 현저하지는 않으며, WLAN 및 BT 동시 동작을 위한 사용자 경험은, 특히 격리가 충분히 큰(예를 들어, 제1 무선 인터페이스 안테나 및 제2 무선 인터페이스 안테나 사이에서 35db 초과인) 경우들에서 합당하다.
그러나, 이들 무선 시스템들에 대한 새로운 애플리케이션들의 에볼루션, 및 감소하는 시스템 폼 팩터들로 인해, 기존의 방법들 및 알고리즘은 점점 더 불충분해진다. 예를 들어, 대부분의 종래 기술의 WLAN 사용 경우들은 다운로딩, 예를 들어, 이메일 수신, 웹 서핑, 및 오디오/비디오 애플리케이션들의 스트리밍을 위한 것이었다. 따라서, 대부분의 시간에 대해, WLAN은 거의 독점적으로 데이터의 수신을 위한 것이었으며, 이에 의해 수신 모드에서 거의 사용되는 BT 모듈 및 WLAN 모듈(즉, WLAN 전송 동안) 사이의 더 낮은 간섭 확률을 초래한다. 이는 휴대용 컴퓨팅 디바이스들에서 BT에 대한 가장 일반적인 구현예들이, 마우스(MS), 터치 패드, 헤드셋, 및/또는 키보드(KB)와 같은 BT 인간 인터페이스 디바이스(HID)를 위한 것이라는 사실로부터 기인한다.
더 최근에는, 제조자들이 이전에 종래의 구현들에서 경험하였던 휴대용 디바이스의 WLAN 모듈의 전송측에 비해 증가하는 사용량을 제공하는 제품들을 선보였다(field). 예를 들어, 본원의 양수인은, 사용자의 기존 컴퓨팅 디바이스(들)와 함께, WLAN 전송 기능들의 사용을 증가시키는 Apple TV™ 및 Apple Time Capsule™과 같은 제품들을 개발하였다. 도 1에 예시된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스(100)(예를 들어, MacBook Pro™ 디바이스)의 사용자는 (예를 들어, 이들의 별개의 타임 캡슐 하드웨어와 같은) 원격 Wi-Fi 가능 저장 디바이스(110)에 대한 자신의 소프트웨어 저장 애플리케이션(예를 들어, Time Machine™) 업로드 파일들을 가질 수 있는 한편, 디폴트 HID로서 BT MS/KB(120)를 동시에 이용할 수 있다. 또한, Apple사의 LED Cinema Display와 같은 외부 디스플레이들과 함께 이용되는 경우, 컴퓨팅 디바이스(100)(만약 랩톱 컴퓨터인 경우)는 2개의 안테나들 사이의 격리에 부정적으로 영향을 주는 경향이 있는 클램쉘(clamshell) 모드(즉 폐쇄됨)에서 종종 동작한다.
WLAN 인터페이스의 전송 측 상에서의 이러한 증가한 사용량(그리고/또는 특정 동작 모드들에서의 격리의 감소한 레벨들)의 결과로서, BT 동작(125)에 영향을 주는(예를 들어, MS KB로부터 주기적으로 수신하는 등) WLAN(115)으로부터의 간섭 확률(예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 저장 디바이스(110)로 송신되는 파일들의 전송 또는 싱크-업 동안 등)이 증가한다. 전술된 예시적인 시나리오에서, 디폴트 BT AFH만을 사용하여 제공되는 40dB의 WLAN 및 BT 안테나 격리는 수용가능한 사용자 경험을 제공하기에 더 이상 충분하지 않다. 다시 말해, 사용자들은 서비스 품질에서의 상당한 품질저하에 주목하기 시작할 것이고, 이는 BT MS를 이용하는 경우, 예를 들어, 떨림(jerkiness) 또는 다른 원치 않는 모션 또는 결함으로서 나타날 수 있다.
전술된 문제점들은 더 작은 폼 팩터들로의 푸시(이에 의해 격리를 감소시키려는 경향이 있음)에 의해, 그리고 무선 시스템 구현예에 대해 덜 이상적인 물질들(금속 하우징 또는 케이스 구조 등)로 패키징함으로써 더욱 악화되며, 이에 의해, 전술된 사용 경우들에서 무선 네트워크 인터페이스들 간의 격리를 증가시키기 위한 노력들을 복잡하게 한다.
또한, 배터리-파워링되는 BT 주변 장치들이 이들의 전력 사용에 대해 제한된다. 열악한 격리는 BT 전송 전력의 증가(예를 들어, 클래스 2로부터 클래스 1로의) 및 잠재적으로 증가한 횟수의 BT 데이터 재전송들을 초래할 수 있으며, 이들 모두는 더 짧은 배터리 수명 및 감소한 사용자 만족 레벨을 초래한다.
(전술된 BT AFH 방식, 전적으로 RSSI(수신기 신호 강도 인덱스)에 기반하는 송신기 전력 제어 방식, 및 하기에 더욱 상세하게 기술되는 소위 "시간 공유" 방식들을 포함하는) 종래 기술에서 명백한 다수의 무선 인터페이스 공존과 연관된 간섭을 다루기 위한 다양한 시도들에도 불구하고, 이력상으로 전형적이지 않은 방식들로 동작하는 시스템들에서의 간섭에 대한 추가적인 강건성을 제공하는 개선된 방법들 및 장치에 대한 현저한 요구가 존재한다. 구체적으로, 전술된 WLAN 전송 사용 케이스의 상황에서, 하나 이상의 무선 인터페이스들을 이용하여 열악한 사용자 경험을 다루는 솔루션에 대한 필요성이 존재한다. 이상적으로, 이러한 솔루션은 또한 매우 공간-제한적이거나, 그렇지 않은 경우, 반드시 플랫폼의 다양한 무선 인터페이스들(예를 들어, WiFi/WLAN 및 블루투스, WiMAX 및 블루투스, WLAN 및 UWB)의 안테나들 사이의 낮은 격리 값들을 초래하는 상황들을 다룰 것이다.
이러한 개선된 솔루션은 이상적으로 현저한 오디오 또는 데이터 드롭 아웃들을 회피함으로써 양호한 사용자 경험을 허용하고; 데이터 스트리밍 레이트에 대한 악영향들의 출현을 방지하고; 하나의 인터페이스가 사용 중인 경우 또다른 인터페이스의 사용의 배제를 회피하고; 그리고, 둘 이상의 인터페이스들이 적어도 부분적인 용량에서 동시에 동작하도록 허용함으로써 다수의 무선 인터페이스들에 대한 임의의 현저한 동작 제한이 없을 것이다. 또한, 이러한 솔루션은 극도로 작은 핸드헬드 또는 랩톱 컴퓨팅 디바이스들, 또는 안테나 배치에 대한 과제들이 내재적으로 존재하는 금속 케이스들을 가지는 디바이스들에서 존재하는 것과 같은 플랫폼 또는 폼 팩터 제한들에 여전히 따를 것이다.
본 발명은 무선 인터페이스 공존에 대한 개선된 장치 및 방법들을 제공함으로써 전술된 요구들을 만족시킨다.
본 발명의 제1 양상에서, 무선 공존 시스템에서 간섭을 감소시키기 위한 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 무선 공존 시스템은 적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들을 포함한다. 방법은 무선 공존 시스템에서 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)를 결정하는 단계; 무선 공존 시스템과 연관된 잡음 플로어(floor)를 결정하는 단계; 및 결정된 RSSI 및 결정된 잡음 플로어에 적어도 부분적으로 기초하여 무선 공존 시스템에서 간섭을 감소시키기 위한 공존 알고리즘을 구현하는 단계를 포함한다.
일 변형예에서, 공존 알고리즘은 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나의 주파수 이용을 조정한다.
또다른 변형예에서, 공존 알고리즘은 무선 네트워크 인터페이스들 중 전송 인터페이스의 송신기 전력을 조정한다.
또다른 변형예에서, 공존 알고리즘은 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 전송 인터페이스에 대해 데이터 레이트 마스크 또는 제한을 부과한다.
또다른 변형예에서, 2개의 무선 인터페이스들은 WLAN 인터페이스 및 블루투스 인터페이스를 포함한다. 또한, 공존 알고리즘을 구현하는 동작은 블루투스 인터페이스의 적응형 주파수 홉핑 기능과 연관된 채널 맵을 조정하는 동작을 포함한다.
또다른 변형예에서, 조정된 채널 맵은 이러한 조정 없이 적응형 주파수 조정 기능의 주파수에 대해 WLAN 인터페이스와 연관된 주파수로부터의 증가한 주파수 차이를 유지하기 위해 맵의 선택된 주파수들을 조정한다.
제2 실시예에서, 방법은 인터페이스들 중 하나에서 수신기 신호 강도 인덱스를 결정하고, 결정된 수신기 신호 강도 인덱스에 기초하여 2개의 인터페이스들 중 제1 인터페이스에 대해 2개의 상이한 주파수 사용 맵들 중 하나를 선택하는 단계; 및 무선 공존 시스템과 연관된 잡음 값을 결정하고, 결정된 잡음 값에 기초하여 2개의 인터페이스들 중 제2 인터페이스의 동작의 복수의 동작 모드들 중 하나를 선택하는 단계를 포함하고, 선택된 모드는 제2 인터페이스의 전송 전력을 조정한다.
제2 실시예의 일 변형예에서, 선택된 모드는 단일-입력 단일-출력(SISO) 동작 모드를 포함하는 반면, 다른 동작 모드는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 동작 모드를 포함한다.
제2 실시예의 또다른 변형예에서, 2개의 상이한 주파수 사용 맵들 중 적어도 하나는 2개의 상이한 주파수 사용 맵들 중 또다른 하나의 주파수에 대해 제1 무선 인터페이스와 연관된 중심 주파수로부터의 증가한 주파수 차이를 유지한다.
제2 실시예의 또다른 변형예에서, 중심 주파수로부터의 증가한 주파수 차이는 2개의 상이한 주파수 사용 맵들 중 하나의 적어도 일부분에 대해 22MHz보다 더 크다.
본 발명의 제2 양상에서, 무선 디바이스가 개시된다. 일 실시예에서, 무선 디바이스는, 프로세싱 장치; 적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들을 포함하고, 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 프로토콜에 따라 동작한다. 무선 디바이스는 저장된 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 가지는 저장 매체를 더 포함하고, 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램은 프로세싱 장치에 의해 실행되는 경우: 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제1 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고, 그리고 만약 무선 디바이스가 제1 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나에 대한 전송 전력을 조정하는 복수의 컴퓨터 실행가능한 명령들을 가진다. 또한, 무선 디바이스는 자신이 시스템 잡음 플로어에 대한 제2 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고; 그리고 만약 무선 디바이스가 제2 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, MIMO 프로토콜에 따라 동작하는 무선 네트워크 인터페이스와 연관된 적어도 하나의 채널을 턴오프한다.
일 변형예에서, 상이한 무선 인터페이스들은 WLAN 인터페이스 및 블루투스 인터페이스를 포함한다. 또한 컴퓨터 프로그램은: 인터페이스들 중 적어도 하나를 사용하여 수신된 신호 강도를 측정하고; 하나 이상의 기준을 사용하여 측정된 신호 강도를 평가하고; 그리고 평가에 적어도 부분적으로 기초하여, 수정된 적응형 주파수 관리 프로토콜을 구현하도록 추가로 구성된다.
또다른 변형예에서, 컴퓨터 프로그램은 블루투스 인터페이스의 적응형 주파수 홉핑 기능과 연관된 조정된 채널 맵을 이용하도록 추가로 구성된다.
또다른 변형예에서, 조정된 채널 맵은 이러한 조정 없이 적응형 주파수 홉핑 기능의 주파수에 대해 WLAN 인터페이스와 연관된 중심 주파수로부터의 증가한 주파수 차이를 유지하기 위해 선택된 주파수들의 조정된 부분을 포함한다.
또다른 변형예에서, 컴퓨터 프로그램은 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 주파수 이용을 조정하도록 추가로 구성된다.
제2 실시예에서, 무선 디바이스는 프로세싱 장치; 적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들; 및 저장된 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 가지는 저장 매체를 가지는 컴퓨터 판독가능한 장치를 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 프로세싱 장치에 의해 실행되는 경우, 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나가 제1 기준을 초과하는 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)를 가지는지 여부를 결정하고; 만약 제1 기준을 초과하는 RSSI를 가지는 경우, 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나에 대한 제1 주파수 이용 맵을 판독하는 컴퓨터 실행가능한 명령들을 포함한다. 그렇지 않은 경우, 컴퓨터 프로그램은 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나에 대한 제2 주파수 이용 맵을 판독하도록 구성된다. 또한, 컴퓨터 프로그램은 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제1 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고; 무선 디바이스가 제1 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나에 대한 전송 전력을 조정하도록 구성된다. 전송 전력이 조정되는 경우, 컴퓨터 프로그램은 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제2 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고; 그리고 무선 디바이스가 제2 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 동작을 수정하도록 구성된다.
일 변형예에서, 수정된 동작은 MIMO 프로토콜에 따라 동작하는 무선 네트워크 인터페이스와 연관된 적어도 하나의 채널을 턴 오프하는 동작을 포함한다.
또다른 변형예에서, 수정된 동작은 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나에 대한 전송 전력을 조정하는 동작을 더 포함한다.
본 발명의 제3 양상에서, 디바이스를 동작시키는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 방법은 인터페이스들 중 적어도 하나를 사용하여 수신된 신호 강도를 결정하고, 인터페이스들 중 적어도 하나를 사용하여 잡음 파라미터를 결정하고, 결정하는 동작들에 기초하여, 제2 인터페이스로부터의 전송과 연관된 하나 이상의 방출된 측대역들을 실질적으로 회피하는 제1 인터페이스에 대한 주파수 사용 맵핑을 선택적으로 구현함으로써, 인터페이스들 중 어느 하나에 대한 시간 공유 제한의 부과 없이 그 사이의 간섭을 완화시키도록 동작하고, 제1 무선 인터페이스 및 제2 무선 인터페이스를 가지는 디바이스를 포함한다.
일 변형예에서, 제1 인터페이스는 PAN 인터페이스를 포함하고, 제2 인터페이스는 WLAN 인터페이스를 포함하고, 주파수 사용 맵핑은 오직 특정한 규정된 채널들만을 허용하는 맵핑을 포함한다.
또다른 변형예에서, 방법은 주파수 사용 맵핑을 선택적으로 구현한 후에 다시 한번 잡음 파라미터를 추가로 결정한다. 이러한 잡음 파라미터는 평가되며, 평가에 적어도 부분적으로 기초하며, 방법은 (i) WLAN 인터페이스에 대한 전송 전력 감소; 및/또는 (ii) 다중-입력 다중-출력(MIMO)에서 단일-입력 단일-출력(SISO)으로의 WLAN 인터페이스의 동작 모드의 변경 중 적어도 하나를 구현한다.
제2 실시예에서, 방법은 (i) 제1 인터페이스에 대한 주파수 맵핑; (ii) 제2 인터페이스에 대한 송신기 전력의 변경의 선택적 사용을 통해 제1 인터페이스 및 제2 인터페이스 사이의 격리 요건들을 감소시킨다. 선택적 사용은 디바이스 내의 또는 디바이스에 근접한 신호 강도 및 잡음 플로어 측정들 모두에 부분적으로 기초한다.
본 발명의 제4 양상에서, 디바이스의 MIMO 가능 무선 인터페이스를 동작시키는 방법이 개시된다. 일 실시예에서, 잡음 파라미터가 평가되고, 이러한 평가에 적어도 부분적으로 기초하여, 방법은 (i) WLAN 인터페이스에 대한 송신기 전력 감소; 및/또는 (ii) 다중-입력 다중-출력(MIMO)으로부터 단일-입력 단일-출력(SISO)으로의 WLAN 인터페이스의 동작 모드의 변경 중 적어도 하나를 구현한다.
본 발명의 제5 양상에서, 저장 매체를 가지는 컴퓨터 판독가능한 장치가 개시된다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독가능한 장치는 프로세서에 의해 실행되는 경우, 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제1 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고, 만약 무선 디바이스가 제1 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나에 대한 전송 전력을 조정하는 컴퓨터 실행가능한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제2 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 결정하고, 만약 무선 디바이스가 제2 임계가 초과되는 환경에 있는 경우, MIMO 프로토콜에 따라 동작하는 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스와 연관된 적어도 하나의 채널을 턴오프하도록 추가로 구성된다.
본 발명의 제6 실시예에서, 무선 디바이스에 관련된 비즈니스를 수행하는 방법이 개시된다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 하기에 주어진 바와 같이, 예시적인 실시예의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 당업자에 의해 즉시 인지될 것이다.
도 1은 본 발명의 개선된 공존 알고리즘을 구현할 시에 유용한 시스템의 예시적인 실시예를 예시하는 기능 블록도이다.
도 2는 종래 기술 하에서 WLAN 전송 레이트 및 위치의 함수로서 블루투스 마우스에 대해 관측되는 패킷 에러 레이트의 그래픽 예시의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11b 시스템 스펙트럼 마스크(필터링되지 않음)의 그래픽 예시의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11a/g OFDM 시스템 스펙트럼 마스크의 그래픽 예시의 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블루투스 송신기 시스템 스펙트럼 마스크의 그래픽 예시의 도면이다.
도 6은 본 발명의 원리들에 따른 개선된 공존 알고리즘을 구현하기 위한 일반화된 방법의 일 실시예를 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 원리들에 따른 WLAN/BT 개선된 적응형 주파수 홉핑 알고리즘의 일 실시예를 예시하는 프로세스 흐름도이다.
도 8은 도 7의 방법을 구현하는 예시적인 시스템에 대해 관측되는 패킷 에러 레이트의 그래픽 예시의 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 간섭 완화를 이용하는 멀티-무선 인터페이스 인에이블된 장치(예를 들어, WLAN 및 BT)의 일 실시예를 예시하는 기능 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 도메인에서의 종래 기술의 AFH 방식 대 개선된 AFH 방식을 비교하는 그래픽 예시의 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 도메인에서의 종래 기술의 AFH 방식 대 개선된 AFH 방식을 비교하는 그래픽 예시의 도면이다.
이제 도면들에 대한 참조가 이루어지며, 여기서 동일 번호들은 명세서 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 참조한다.
개요
본 발명은 특히, 예를 들어, 동일한 전자 또는 컴퓨팅 디바이스 상에 배치된 공동-위치된 무선 인터페이스들 사이의 간섭의 영향들을 보상하기 위한 방법들 및 장치를 개시한다. 여기서 기술된 방법들 및 장치는 수정된 확산 스펙트럼 맵핑이 실행되어야 하는지 여부를 결정하기 위해 (예를 들어, 디바이스의 다수의 무선 인터페이스들 중 하나에 대한 수신기에서의 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)를 포함하는) 정보를 이용한다. 예를 들어, 예시적인 공동-위치된 WLAN 및 BT 무선 인터페이스의 상황에서, 블루투스의 기존의 적응형 주파수 홉핑(AFH) 알고리즘은, 그렇지 않은 경우 종래의 AFH를 사용하여 전술된 WLAN/BT 사용 경우들에서 달성가능할 사용자 경험보다 개선된 사용자 경험을 제공하기 위해 본 발명 하에서 수정 및 최적화된다. 본 발명의 개선된 AFH 알고리즘은 하나 이상의 "지능적" 관리 기능들을 구현함으로써(예를 들어, 송신기에 근접한 특정 주파수 대역들을 회피함으로써) 컴퓨팅 디바이스에 대한 인터페이스들 사이에서 요구되는 격리 요건을 효과적으로 낮춘다.
추가로, 시스템 잡음 플로어는 또한 추가적인 레벨 간섭 완화를 제공하는 경우 유리하게 측정되고 고려될 수 있다. 예를 들어, 시스템 잡음 플로어가 규정되거나 동적으로 결정된 임계값을 초과하는 경우, 무선 인터페이스들 중 하나 이상에 대한 전송 전력의 감소와 같은 추가적인 측정들이, 예를 들어, 무선 인터페이스들 중 하나 이상에 대한 제어 신호들의 전송을 통해 구현될 수 있다.
완화 측정들의 구현에 후속하는 시스템 잡음 플로어의 추가적인 측정들이 또한 획득되고 관련된 기준들과 비교되어, 추가적인 완화 방법들(예를 들어, 전송 전력의 추가 감소, 및/또는 MIMO 시스템에서의 하나 이상의 전송 안테나들의 턴 오프)이 디바이스의 사용자에 대해 만족스러운 경험을 제공하기 위해 요구되는지 여부를 결정한다.
또한, BT의 예시적인 경우에서, 본 발명은 기존의 AFH 구현예들의 "두루 적용되는(one size fits all)" 방식(즉, BT/WLAN 안테나 격리, 복사 패턴, 효율성 등과 같은 플랫폼 특성들에 무관하게, 22MHz 주파수 시프트들)이 불충분하며 이들 상이한 구성들을 위해 또는 효율성을 위해 최적화되지 않음을 인지하며, 간섭 완화 기법들 및 그에 따라 파라미터들을 조정(tailor)하는 능력을 제공한다.
전술된 기술과 연관된 비즈니스 방법들이 또한 여기서 설명된다.
예시적인 실시예들의 상세한 설명
본 발명의 예시적인 실시예들이 이제 상세하게 기술된다. 이들 실시예들이 BT 및 WLAN(예를 들어, IEEE-표준 802.11 Wi-Fi) 공존 방식의 상황에서 주로 논의되지만, 본 발명이 임의의 2개(또는 그 이상)의 특정 무선 프로토콜들에 제한되지 않는다는 점이 당업자에 의해 인지될 것이다. 실제로, 여기서 논의되는 원리들은 주파수 스펙트럼을 적어도 부분적으로 공유하며 이로 인해 안테나 격리 또는 스펙트럼 대역폭 문제점들이 둘 이상의 무선 프로토콜 구현예들이 서로 실질적으로 공동-위치되는 것의 결과로서 발생하는, 임의의 개수의 무선 프로토콜들에 동일하게 적용가능하다.
예를 들어, 차후 디지털 미디어 수신기는 잠재적으로 WLAN(802.11) 및 무선 유니버설 직렬 버스(USB) 무선 인터페이스들 모두를 이용할 수 있다는 점이 참작된다. WLAN 및 무선 USB 인터페이스들은 동일 스펙트럼(즉, ISM 대역)을 공유할 것이며, 따라서, 여기서 후속적으로 논의되는 공존 솔루션들로부터의 이점을 취할 수 있다.
유사하게, PAN 또는 BT 인터페이스를 가지든 또는 가지지 않든 간에, Wi-Fi 및 WiMAX 인터페이스들을 가지는 디바이스들이 또한 유리할 수 있다. 유사하게, 동일한 스펙트럼에서 동작하는 셀룰러 데이터 인터페이스(예를 들어, Verizon™에 의해 공급되는 UM-150 광대역 액세스 디바이스와 같은 EV-DO 또는 유사물)가 또한 유리할 수 있다. 본 발명이 적용될 수 있는 동일한 스펙트럼의 적어도 일부분을 이용하는 상이한 무선 인터페이스들의 수많은 다른 조합들이 또한 본 개시내용이 주어진 당업자에 의해 인지될 것이다.
추가로, 본 발명의 방법들 및 장치가 둘 초과의 인터페이스들이 공동-위치되거나 근접하지만 모두 동시에 동작할 필요는 없는 상황들에 적용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 변형예에서, 사용자 디바이스가 세 개(3)의 다른 무선 인터페이스들(이러한 논의의 목적으로 "A", "B" 및 "C"라고 라벨링됨)로 구성되지만, 사용자 디바이스에 대한 가장 공통적인 동작 모드는 3개의 인터페이스들 중 오직 2개만이 동시에 동작하는 경우이다. 3개의 인터페이스들 중 어느 것이 주어진 시간에서 동작하고 있는지에 따라, 적용되는 정책들 또는 규칙들이 상이할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 A는 인터페이스 C가 아닌 인터페이스 B와의 상당한 상호 간섭 이슈들을 가질 수 있다. 유사하게, 인터페이스 C는 인터페이스 A가 아닌 B와의 상당한 이슈들을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 명시적으로 어느 인터페이스들이 주어진 시간에서 동작하는지의 결정에 기초하여 하나 이상의 동작 정책들 또는 구성들의 동적 선택 및 애플리케이션을 참작한다.
블루투스 AFH
AFH(적응형 주파수 홉핑)는 고정된 간섭 소스들을 식별하고, 가용 채널들의 리스트 중에서 이들 소스들과 연관된 일부 채널들을 배제시킴으로써 블루투스로 하여금 환경에 적응하게 한다. 이러한 재-매핑 프로세스는 요구되는 최소값(적어도 20개 채널들)보다는 적지 않게, 사용될 채널들의 수를 감소시킨다.
블루투스 사양은 열악한 채널들이 식별되는 방법("채널 평가")을 기술하지 않는다. 그러나, 적응형 주파수 홉핑을 이용한 채널 평가를 수행하기 위해 2개의 주요 방법들이 사용된다: (i) RSSI(수신된 신호 강도 표시), 및 (ii) PER(패킷 에러 레이트). PER(열악한 채널들을 반복적으로 테스트하고 재평가함)은 통상적으로 RSSI보다는 덜 정확하지만, RSSI는 일반적으로 PER보다 더 많은 전력을 소모하고, 또한 가용 슬롯들이 부족한 경우 다른 기능들로부터 대역폭이 취해지는 결과를 초래할 수 있다.
WLAN 디바이스들과 같은 간섭자들에 대한 회복력을 더 개선하기 위해, AFH는 블루투스 디바이스들이 동일한 채널을 사용하여 통신하는 것을 요구한다. 일반적으로, 슬레이브들은 마스터에 의해 사용되는 것과는 또다른 채널을 사용하여 응답한다. 그러나, AFH를 이용하여, 마스터 및 슬레이브는 통신을 위한 "양호한" 채널을 사용하는 것에 동의한다. 이는 슬레이브가 "열악한" 채널 상에서 응답하는 동안 "양호한" 채널 상에서의 마스터 전송을 회피하여(또는 그 역으로 수행하여), 결국 재전송들을 회피한다.
BT 링크 매니저 프로토콜(LMP)은 AFH에서 어느 채널들이 사용될 수 있고 어느 것이 회피될 것인지를 식별하는 비트 마스크를 전달하기 위한 메시지들을 포함한다.
BT 호스트 제어기 인터페이스(HCI)는 (i) 가능한 채널들의 리스트로부터 특정 채널들을 배제시키고, 그리고 (ii) 현재 사용중인 채널 맵을 획득하기 위한 커맨드들을 포함한다.
위에서 주지된 바와 같이, 기존의 BT AFH 구현예들은 사실상 "두루 적용되는" 방식인데, 즉, 기존의 BT 프로토콜 스택들 및 펌웨어의 제조자들은 사용될 특정 플랫폼(및 컴포넌트들의 조합들)에 AFH를 적응시키지 않는다. 이론상 BT AFH 펌웨어가 간섭자(들)의 RSSI, 진폭 및 주파수, 및 패킷 사이즈와 같은 인자들을 고려하기 위한 일부 특유한(indigenous) 능력들을 가지고 구성되지만, 이러한 데이터를 수집하고, 이를 평가하고, 필요한 정정들을 수행하는데 상당한 시간이 걸린다. 종래의 AFH는 환경을 이해하기 위해 특정 시간 기간 동안 청취하기 위해 라디오를 사용하고, 이후, 어느 채널이 열악하며 어느 채널을 회피할지를 결정하는데, 이는 주기적으로 반복되어야 한다. 또한, BT 인터페이스들이 설계상 저전력이므로, 이러한 펌웨어는 변경하는 동작 환경들에 대해 지속적으로 조정하거나 적응하기 위해 너무 많은 시간을 할당할 수 없다.
하기에 더욱 상세하게 기술될 바와 같이, 본 발명의 방식은 유리하게는 소프트웨어를 사용하며, "열악한" 미리 정의된 해당 채널들을 가지며, BT 모듈은 어느 채널들이 열악한지를 반복적으로 결정하는 것과는 대조적으로 항상 이들 열악한 채널들을 회피하고, 이에 의해 동작을 간략화하고 가속화한다.
예시적인 동작
BT 디바이스 성능(예를 들어, 마우스(MS))을 분석하고 측정하는데 유용한 일 방법은 DUT(Device under Test); 예를 들어, 랩톱 컴퓨터 주위의 가변 각들에서 위치되는 BT MS를 이용하여 패킷 에러 레이트(PER)를 모니터링하는 것을 포함한다. 또한, 가변하는 WLAN 데이터 전송 레이트들은 BT MS 포지셔닝의 함수로서 WLAN 데이터 전송 레이트들 사이의 관계가 또한 이해될 수 있도록 이용된다. PER은 일 실시예에서, 소프트웨어 유틸리티(예를 들어, Packetlogger™)를 사용하여 모든 인입 블루투스 패킷들의 로그를 캡쳐함으로써 결정된다.
이제 도 2를 참조하면, BT MS(예를 들어, 본원의 양수인에 의해 제조되는 BT Mighty Mouse™ (M6))에 대한 통상적인 패킷 에러 레이트들(200)의 각 분포(angular distribution)가, 30 Mbps에서 전송하는 공동-위치된 WLAN을 가지고, 본 발명의 간섭 완화 기술의 이점 없이, 예시된다. 이용되는 BT 하드웨어에 따라, BT 패킷들은 매 12.5 밀리 초마다 도착하도록 기대된다. 수정된 펌웨어를 이용함으로써, 송신된 각각의 패킷에는 또한 고유한 시퀀스 시리얼 번호가 할당될 수 있다. 이후, PER은 패킷들이 유실되는지 또는 단순히 지연되는지 여부를 결정하기 위해 도달하는 패킷들 간의 시간차들 뿐만 아니라 일련 번호를 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 이러한 방법을 사용하여, PER 값들은 통상적인 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 랩톱 컴퓨터) 주위의 방위각의 가변 각들에서 본원의 발명자들에 의해 결정되었다. BT MS는 BT 표준(들)(2009년 4월 21일에 발행된 블루투스 코어 사양 v3.0 + HS; 2008년 6월 26일에 발행된 블루투스 코어 사양 Addendum 1; 2007년 7월 26일에 발행된 블루투스 코어 사양 v2.1 + EDR, 및 2004년 11월 10일에 발행된 블루투스 코어 사양 v2.0 + EDR, 전술항목들 각각은 그 전체가 여기에 참조로 포함됨)에서 설명되는 바와 같이, 표준 AFH 방식을 이용하도록 설정되었다.
BT MS 성능이 "양호"하거나 "열악"한지 여부를 결정하기 위해 10%의 경험적 PER 임계를 사용하면, 전술된 테스트 시스템의 결과들은 도 2에 예시된다. 이러한 10% 임계 미만의 PER 값들은 사용자에 대한 부드러운 커서 모션을 초래하는 것이 알려진 반면, 임계 초과의 PER 값들은 인지가능하게 느리거나 떨리는 커서 모션을 초래한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 사용자의 "마우스 공간"의 상당한 양들이 높은 PER 값들에 의해 영향을 받으며, 이들 영역들은 일반적으로 규칙적이지 않거나 사용자에 대해 인지가능하다.
또한, WLAN 데이터 전송 레이트들이 증가함에 따라, MS와 연관된 PER은 또한, WLAN 전송들이 BT 모듈을 간섭하므로 증가한다고 결정된다.
10%의 PER 임계값은, 여기서 후속적으로 설명되는 바와 같이, 디바이스 종속적인 것으로 인지될 것이며, 따라서, 상이한 디바이스들의 사용자 및 디바이스 주변장치들은 "양호한" 사용자 경험을 제공하기 위해 관측되는 PER 임계 값을 선택 또는 "튜닝"할 수 있다. 대안적으로, 상이한 동작 구성들 또는 조건들에 대한 상이한 PER 임계들은, 하기에 더욱 상세하게 논의된 바와 같이, 디바이스 내에서 구현되고 선택적으로 이용될 수 있다.
격리 계산
이제 도 3-5를 참조하면, 802.11b/g/n 및 BT에 대한 대역외(OOB) 방출 요건들이 도시되고 상세하게 기술된다. 도 3 및 4에 대해(즉, 각각 802.11b 및 OFDM 802.11a/g에 대한 스펙트럼 마스크), WLAN이 22MHz의 대역폭을 가지고 전송하도록 의도되더라도, 측대역 잡음이 꽤 크다는 점이 명백하다. 그러나, 많은 상업적 구현예들(예를 들어, WLAN 및 BT IC들)은 이들의 개별 표준들에서 설명되는 OOB 마스크 요건들보다 더 양호한 성능을 가지며, 이에 의해, 일부 경우들에서 문제의 심각성을 감소시킨다.
이제 하기에서 표 1-3을 참조하면, 현재 WLAN 및 BT IC 벤더 데이터시트에 기초하는 통상적인 "이상적" 격리 요건들이 예시된다. 재밍(jamming)하는 라디오("재머")로부터 재밍되는 라디오("희생자")까지의 3 dB 디-센스(즉, 10log2 = 3dB 또는 ½ 전력)가 존재하다는 가정과 함께 - 즉, 재머로부터의 잡음이 수신기의 잡음 플로어와 동일함 - 다양한 RF 파라미터들을 사용하면, 이후 WLAN으로부터 BT로의, 그리고 BT로부터 WLAN으로의 격리 요건들이 다음과 같이 계산된다:
1. WLAN (예를 들어, 802.11g/n) 송신기 전력이 평균 15dBm이라고 가정되고; 이것이 16.8MHz의 대역폭을 가지므로, 따라서 에너지 = 15 - 10log(16.8) = 3 dBm/MHz이다.
2. 제1 사이드 로브에 대한 802.11g OOB 방출은 -26dBr이고, 따라서, 제1 사이드 로브의 에너지는 3 dBm MHz - 26 dBr = -23 dBm/MHz이다.
3. BT 수신기 감도는 평균 -86dBm이고, SNR = 11dB가 요구되므로, BT 수신기 잡음 플로어는 -86 dBm -11dB = -97dBm이다.
4. 802.11g/n 라디오가 3dB만큼 BT를 디센싱함을 가정하면, 재머 잡음 플로어는 BT 잡음 플로어, 즉 -97dBm와 동일할 것이다.
5. 따라서 격리 요건은 -23 dBm - (- 97dBm) = 74dB으로서 계산된다.
하기의 표 1은, 전술된 예시적인 계산 프로세스에 기초하여 802.11b "재머" 및 BT "희생자"에 대한 격리 요건들을 예시한다.
Figure 112012035714636-pct00001
표 1에서, BT 라디오가 WLAN 대역에서 22MHz 대신 44MHz를 스킵할 수 있는 경우, 격리 요건은 약 20dB 미만일 것임이 명백하다(70dB 대 50 dB).
아래의 표 2에서, 전술된 예시적인 계산 프로세스에 기초하여, 802.11g "재머" 및 BT "희생자"에 대한 격리 요건들을 예시한다.
Figure 112012035714636-pct00002
표 2의 제4 열(BT가 60MHz를 스킵한다)에서, 개념은 동일하지만, WLAN 라디오로부터의 제3 사이드 로브가 신호 스펙트럼 상에서 14dB가 추가로 다운됨에 따라, 격리 요건이 60dB로 감소하는 것이 명백하다는 점에 유의한다.
아래의 표 3은 전술된 예시적인 계산 프로세스에 기초하여 BT "재머" 및 802.11b/g/n "희생자"에 대한 격리 요건들을 예시한다. 표 3에 대해, 계산은 작동중인 디바이스로부터 획득되는 바와 같이, BT 송신기 전력 및 OOB 방출에 기초한다.
Figure 112012035714636-pct00003
표 3에서, BT 재머의 2.5MHz 외부의 WLAN 수신기의 움직임은 74 dB에서 60dB로 격리 요건을 감소시킨다는 점에 유의한다.
여기서 후속적으로 더욱 상세하게 기술될 바와 같이, 다양한 파라미터들의 함수로서 격리 요건 동작에 대한 전술된 지식은, 특히, 원하는 사용 경우들(예를 들어, 상당한 WLAN 전송들) 하에서 BT 라디오의 성능을 개선하기 위해 본 발명의 예시적인 실시예들 내에서 조정된다.
방법들
이제 도 6을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스 상에 위치된 다수의 무선 인터페이스들 간의 간섭 영향들을 보상하는 일반화된 방법의 일 예시적인 실시예가 개시된다. 단계(602)에서, 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)는 디바이스의 다수의 무선 인터페이스들 중 하나에 대한 (예를 들어, 수신기의 내장 라디오에서) 수신기 네트워크 인터페이스에서 결정된다. 이후 RSSI는 미리 결정된 임계 값에 비교된다. RSSI가 단계(602)에서 미리 결정된 임계 값을 초과하는 경우, 컴퓨팅 디바이스는 단계(606)에 따라 종래 방식으로 동작한다. 그러나, 디바이스 RSSI가 단계(602)에서 미리 결정된 임계 값을 초과하지 않는 경우, 개선된 보상(예를 들어, 주파수 홉핑) 알고리즘이 단계(604)에서 실행된다.
단계(604)에서, 본 발명의 개선된 주파수 홉핑 알고리즘(EAFH)은 (종래 기술의 기법들에 비해) 컴퓨팅 디바이스 상에서 다수의 무선 인터페이스들 간의 격리 요건을 더 낮추기 위해 실행되며, 이에 의해, 컴퓨팅 디바이스의 사용자에 대해 양호한 사용자 경험을 제공한다. 일 실시예에서, EAFH는 위의 표 1-3에 대해 기술되는 기능성을 구현하는; 예를 들어, 44MHz를 스킵하는 홉핑 알고리즘을 구현하는 (소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합들의 형태이던지 간에) 로직을 포함한다.
AFH가 BT의 상황에서 주로 참작되지만, 주파수 홉핑의 사용이 또한 다른 무선 인터페이스 프로토콜들에 대한 더 넓은 적용가능성을 가진다는 점이 인지된다. 주파수 홉핑의 사용은 일반적으로 가용 대역폭을 축소시키는 단점을 가지지만, 이는 다수의 무선 인터페이스 프로토콜들에 대한 잡음 및 간섭을 다루는데 유용할 수 있다.
단계(608)에서, 시스템 잡음 플로어는 제2 미리 결정된 임계에 비교된다. 잡음 플로어가 이러한 제2 미리 결정된 임계를 초과하지 않는 경우, 디바이스의 다수의 무선 인터페이스들이 사용자 경험에 현저하게 영향을 줄 만큼 충분히 서로 간섭하지 않는 것이 기대된다. 그러나, 시스템 잡음 플로어가 제2 미리 결정된 임계를 초과하는 경우, 추가적인 잡음 완화 방법들이 구현되어야 한다.
이제 도 7을 참조하면, WLAN 및 BT 무선 인터페이스를 포함하는 통신 시스템에 적용되는 바와 같이, 도 6의 일반화된 방법의 일 예시적인 구현예가 개시된다. 도 7이 EAFH 알고리즘을 예시하며, 다른 타입의 "정정" 또는 "회피" 알고리즘이 본 발명에 따라 수정될 수 있다는 점이 이해될 것이지만, AFH는 단순히 이제 기술되는 예시적인 WLAN/BT 상황과 관련된다.
도 7의 방법의 단계(702)에서, 시스템의 일부분인 디바이스들이 미리 결정된 기준을 만족시키는지 여부가 결정된다. 예를 들어, 여기서 기술되는 방법을 오직 컴플라이언트 디바이스들에 유용할 수 있다. 이들 컴플라이언트 디바이스들은 휴대용 컴퓨팅 디바이스들(예를 들어, Apple MacBook® Pros 등)의 리스트, 및 컴플라이언트 주변 장치들(예를 들어, Apple BT Mighty Mouse (M6) 등)의 리스트를 포함한다. 이러한 기준이 만족되는 경우(즉, 시스템의 디바이스들이 여기서 기술되는 개선된 간섭 완화 방법을 구현하는 것에 순응하는 경우), 프로세스는 단계(706)로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 시스템은 단계(704)에서 오리지널 AFH 맵을 판독하고, SET_AFH 커맨드를 전송함으로써 통상적인 방식으로 동작한다.
추가로, 특정 구현예들에서, 다수의 무선 인터페이스들이 오버랩하는 스펙트럼에서 동작하는지 여부(예를 들어, WLAN 인터페이스가 BT 인터페이스에 의해 또한 이용되는 2.4 GHz 스펙트럼에서 동작하는지 여부)가 결정될 수 있다. 또한, BT 주변 장치가 접속되는지 여부, 또는 스케쥴링된 WLAN 전송이 발생하고 있는지 여부와 같은 결정들은 임의의 단계들이 간섭을 완화하기 위해 취해질 필요가 있는지 여부에 대한 제1 레벨 결정에 선행하는 입력 또는 조건(들)으로서 이용될 수 있다.
다음으로, 단계(706)에 따라, BT MS RSSI는 미리 결정된 또는 동적으로 세팅된 임계 값(또는 사용되는 경우 다수의 기준들 각각에 대한 개별 값들)에 비교된다. 이러한 비교는 속성상 순수하게 수치일 수 있는데, 예를 들어, 측정된 값 A는 이와 관련된 임계보다 더 크거나, 더 작거나, 또는 동일할 수 있고, 예를 들어, 단순한 비교 알고리즘을 사용하여 달성될 수 있다. 대안적으로, 변수들 또는 값들은 임의의 추가 결점들 및 정보를 식별하기 위해 인간에 의해 평가될 수 있다. 예를 들어, 가변하는 외부/환경 조건들 하에서 2개의 안테나들 사이의 격리의 일련의 측정들은 단지 "-보다 더 큰/-와 동일한/-보다 더 작은" 타입의 비교를 지시하는 더 많은 정보를 획득할 수 있는데, 왜냐하면, 측정된 격리 값들의 변경들은 하나 이상의 외부/환경 변수들에 상관할 수 있기 때문이다. 사용되는 변수들은 또한 속성상 퍼지(fuzzy)일 수 있다(예를 들어, "높음", "중간", "낮음" 등). 하나 이상의 측정된 값들과 이들의 관련된 수용/결정 기준 사이의 관계를 평가하는 다양한 상이한 방식들은 본 개시내용이 주어지는 경우 당업자에 의해 인지될 수 있으며, 따라서, 여기서 추가로 기술되지 않는다.
단계(706)에 따라 관련된 임계가 만족되거나 초과하는(즉, BT MS의 RSSI가 임계를 초과하는) 경우, 제1 동작 정책은 단계(704)에 따라 구현된다. 이러한 정책은 (본 발명의 WLAN BT 실시예에서) 오리지널 AFH 맵을 판독하는 것, 및 SET_AFH 커맨드를 BT MS에 송신하는 것을 포함한다. BT MS의 RSSI가 (낮은 수신된 신호 강도, 및 따라서 잠재적으로 WLAN 간섭을 표시하는) 단계(706)에서 미리 결정된 임계를 초과하지 않는 경우, 본 방법은 시스템의 특정 동작 기준에 기초하는 규칙들의 세트에 따라 동작함으로써 이러한 간섭의 영향들을 완화하거나 보상한다. 구체적으로, 단계(708)에서, 새로운 AFH 맵핑은 메모리로부터 판독되고(아래의 표 4를 참조), 새로운 AFH 맵핑을 포함하는 SET_AFH 커맨드를 전송함으로써 실행된다. 또한, 상기 도 3 - 5의 논의를 참고한다.
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도 10 및 11은 예를 들어, 위의 표 4의 EAFH 맵을 구현하는 시스템의 동작 특성들의 예시적인 실시예를 예시한다. 도 10은 EAFH 방식을 이용할 때, 주파수 도메인에서 보여지는 경우, 가용 BT 채널들이 활성 WLAN 채널의 사이드 로브들과의 간섭을 완화하기 위해 활성 WLAN 채널의 중심 주파수로부터 떨어져서 푸시된다. 도 11은 시간 도메인 관점으로부터 보여지는 동일한 동작 특성을 예시한다. 구체적으로, EAFH 방식의 사용은 WLAN 라디오와 공존하여 동작하는 개별 BT 채널들 및 활성 WLAN 채널 사이의 주파수 도메인에서 "가드 대역"을 유입한다.
이러한 결정 및 RSSI의 비교는, 일 실시예에서, 상대적으로 빈번하지 않게(즉, 디바이스 파워 업 동안, 또는 BT MS가 휴대용 컴퓨팅 또는 전자 디바이스에서 검출되는 경우) 수행된다. 대안적으로, 시스템 내의 BT MS의 RSSI는 동적일 수 있고, 이에 의해 (1) 간섭의 영향들을 보상하기 위해 사용되는 시스템의 동작 규칙들을 동적으로 결정하기 위해 시스템에서 RSSI의 주기적 측정들을 요구하고; (2) 해당 경우들 각각에서 시스템의 동작 규칙들을 결정하기 위해 제품 개발 동안 동적 경우들(및, 이용되는 디바이스들의 다양한 경우들) 각각에 대한 RSSI 측정들을 요구하고; 그리고/또는 (3) 시스템의 개발 동안 측정들의 제한된 서브세트에 기초하여 동적 경우들 각각에 대한 RSSI를 추정할 수 있다.
또한, 위의 옵션들 (2) 및 (3)에 대해, 이들 미리 결정된 또는 추정된 RSSI들은, 예시적인 실시예에서, 단계(702)에서 시스템의 일부분인 것으로 결정되는 컴포넌트들의 함수로서 결정된다. 예를 들어, 검출된 시스템 또는 컴포넌트 구성에 기초하여, 상이한 값들 또는 규칙들이 선택적으로 적용될 수 있다. 또다른 예로서, 이러한 동적 시스템은 블루투스 및 WLAN 모듈들 모두를 구현하는 랩톱 컴퓨터를 포함할 수 있다. 블루투스 및 WLAN 모듈들은 서로에 대해 가변적인 기하 배열(geometry)을 가질 수 있는데, 예를 들어, 블루투스 모듈은 디바이스의 이동가능한 모니터/디스플레이 부분에 위치될 수 있는 반면, WLAN 모듈은 랩톱의 베이스에서 구현될 수 있다. 따라서, 모듈들의 상대적 포지셔닝에 따라(즉, 랩톱 상의 베이스에 대한 모니터의 상대적 포지셔닝으로 인해) 상이한 RSSI 또는 다른 값들이 획득되거나 시스템에 대해 추정될 수 있다. 랩톱의 제품 개발 동안, RSSI 측정들은 랩톱의 베이스에 대해 복수의 상이한 위치들에 포지셔닝되는 모니터를 이용하여 취해질 수 있다. 이들 측정들은 이후, 예를 들어, 메모리 내의 표에 또는 또다른 데이터 저장 방식을 통해 저장될 수 있다. 동작 동안, 랩톱 모니터의 상대적 포지셔닝이 임의의 수의 공지된 수단(예를 들어, 모니터 부분과 베이스 사이의 상대적 각을 결정하는 센서, 사용자 입력 등), 및 표로부터 판독되는 적절한 엔트리를 이용하여 결정될 수 있다.
또다른 변형에서, 전술된 랩톱 컴퓨터는 "뚜껑 열기"(즉, 접힌 디스플레이 부분이 개방됨) 또는 "뚜껑 닫음"(디스플레이 부분이 아래로 접혀서 베이스에 잠김) 상황들에 대해 구성되고 최적화될 수 있으며, 따라서, 최적화 알고리즘이 이들 2개 상황들 중 하나를 검출할 것이며, 적합한 정책을 동적으로 적용할 것이다.
동적 정정들이 또한 예를 들어, (i) 관련된 주파수 범위(들)에서 다른 근처의 라디에이터(radiator)들에 대한 디바이스의 배치; 또는 (ii) 질문 시 2개의 무선 인터페이스들의 격리에 영향을 줄 수 있는 디바이스 자체 내의 다른 장비의 사용(예를 들어, 2개의 제1 인터페이스들 중 하나와 잠재적으로 간섭하는 제3 무선 인터페이스, 전자기 복사 또는 잡음의 다른 소스들 등)을 포함하는, 다른 인자들로 인해 참작가능하게 요구될 수 있다.
또한, 선택된 임계 값들이 변경될 수 있으며, 심지어 스스로 동적이 되거나 가변적이 될 수 있는데 예를 들어, 주어진 동작 모드(예를 들어, WLAN 전송 레이트), 애플리케이션, 또는 환경 조건에 종속적일 수 있다. 임계 값들은 또한 상이한 측정들 또는 단위들(예를 들어, dBi, dBm 등)일 수 있다.
단계(710)에서, 시스템 잡음 레벨은, 예시적인 실시예에서, 디바이스의 내장 라디오를 사용하여 측정되고, 단계(708)에서 새로운 AFH 맵의 구현 이후 미리 결정된 임계 값과 비교된다. 시스템 잡음 레벨이 미리 결정된 임계 값 미만인 것으로 결정되는 경우, 구현되는 새로운 AFH 맵이 수용가능한 사용자 경험 레벨을 유지할 시에 효과적일 것이라고 가정하는 것이 안전하다. 반면, 시스템 잡음 레벨이 미리 결정된 임계값보다 더 높은 경우, 추가 측정들이 사용자 경험에 잠재적으로 영향을 주는 간섭의 영향들을 완화시키기 위해 취해질 필요가 있다. 이들 추가적인 완화 방법들은 단계(712)에서 시작하여 실행된다.
위의 RSSI 임계(들)에 대해서와 같이, 잡음 임계(들)가 또한 속성상 정적이거나 동적일 수 있다는 점이 주목된다(예를 들어, 더 높은 잡음 플로어가 더 강한 신호에 대해 허용될 수 있다).
RSSI에 추가하여 잡음 레벨 분석을 포함하는 도 7의 예시적인 구현이, 플랫폼 및 환경 잡음 모두가 또한 증가하는 상황에 대해 종래 기술의 "골들 레인지(Golden Range)" 방식(즉, -40dBm에서 -65dBm까지의 BT RSSI)을 적용하는 것의 단점들을 다룬다는 점이 추가로 주목된다. 상이하게 언급된 바와 같이, 이러한 종래 기술 방식은 잡음 레벨 변경들을 설명하기에 충분히 정교하지 않으며, 따라서, 여기서 기술되는 사용 케이스 시나리오들에 적용불가능하다. 이는 종래 기술에 대한 본 발명의 현저한 장점을 나타낸다.
단계(712)에서, 단계(710)에서 결정된 잡음 레벨이 전송 전력 맵에 대해 판독된다. 이러한 전송 전력 맵은 어떤 레벨의 송신기 전력이 관측된 시스템 잡음 조건들 하에서 이용될 수 있는지를 표시하면서, 동시에 여전히 사용자 경험의 수용가능한(또는 더 큰) 레벨을 제공한다. 전송 전력 맵의 판독 이후, SET_Tx_power 커맨드가 전송 라디오 무선 인터페이스(들)에 발행된다. 전송 전력 맵은, 예시적인 실시예에서, 무선 인터페이스들 중 다수의 인터페이스들에 대한 사용자 경험을 고려할 것이다. 예를 들어, 예시적인 WLAN 및 BT 무선 인터페이스 시나리오에서, 전송 전력 맵은 WLAN 전송 전력이 WLAN 애플리케이션을 이용한 사용자 경험 및 BT 애플리케이션을 이용한 사용자 모두에 영향을 줄 것을 감소시키는 방법을 고려한다.
단순히 무선 인터페이스들 중 하나에 대한 수용가능한 사용자 경험의 최소 레벨을 결정하는 것 및 그에 따라 다른 무선 인터페이스를 조정하는 것 대신, 예시적인 전송 전력 맵은 두 무선 인터페이스들 모두를 고려한다. 이는 전송 전력의 감소가 전송 무선 인터페이스에 상당히 영향을 주는 한편, 비-전송 무선 인터페이스에 대한 사용자 경험에만 여유있게 영향을 주는 경우에 특히 중요하다. 무선 인터페이스들 모두에 대한 사용자 경험을 고려하는 것이 많은 실시예들에서 바람직하지만, 예를 들어, 전송 전력 맵 복잡도를 감소시킬 목적으로 무선 인터페이스들 중 오직 단일 인터페이스에 대한 사용자 경험을 고려하는 것이 바람직할 수 있다는 점이 인지된다.
전송 전력 맵은 또한 특정 구현예들에서 무선 인터페이스들 상에서 현재 이용 중인 애플리케이션들을 고려하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 모든 애플리케이션들이 주어진 무선 인터페이스에 대한 동일한 레벨의 강조를 요구하지는 않는다. BT의 상황에서, WLAN의 전송 전력이 BT 마우스에 대한 수용불가능한 레벨의 사용자 경험을 제공할 수 있지만, BT 키보드에 대해서는 적절한 또는 양호한 레벨의 사용자 경험을 제공할 수 있다. 반면, WLAN 무선 인터페이스에 대한 데이터 백업 애플리케이션이 원격 디스플레이에 대한 스트리밍 비디오 이미지를 전송하는 애플리케이션만큼 열악한 사용자 경험에 민감하지 않을 수 있다. 이들 및 다른 애플리케이션들이 주어진 전송 전력 맵에 의해 고려될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 위에서 설명된 바와 같은 전송 전력 맵 대신(또는 이와 함께), 디바이스는 송신기 상에서 데이터 스로틀링 알고리즘을 구현하는 "데이터 레이트 맵"을 이용할 수 있다(예를 들어, WLAN). 도 2에 대해 이전에 주지된 바와 같이, 테스트 설정의 BT 마우스에 대한 PER은 WLAN 데이터 레이트가 증가함에 따라 증가하는 것으로 도시되었다. 따라서, 송신기 전력의 감소 대신(또는 이와 함께), 허용가능한 데이터 레이트들의 맵 또는 마스크는 EAFH만이 PER을 충분히 감소시키기에 불충분한 경우에 부과될 수 있다.
도 7의 방법의 단계(714)에서, 시스템 잡음 플로어는 다시 (단계(712)에서 획득되는 전송 전력 맵 세팅에 따라) 업데이트된 전송 전력의 구현예에 후속하는 기준들과 비교된다. 이러한 프로세싱 단계는, 특히, 취해진 이전 완화 단계들이 연관된 무선 인터페이스들 각각에 대한 양호한 사용자 경험을 제공하는 목적을 달성할 시에 성공적이었는지 여부를 결정하는데 유용하다. 만약 그러하다면, 간섭의 부정적 영향들이 성공적으로 완화되었으므로 방법을 종료한다. 프로세스는 이후 후속적으로 단계(702)에서 반복되는데, 이는 주기적으로 반복될 수 있거나, 또는 검출된 이벤트 또는 동작 조건에 의해 추후에 일부 포인트에서 트리거링될 수 있다.
단계(714)에서 시스템 잡음 플로어가 주어진 기준 또는 기준들을 만족시키거나 초과하는 경우, 추가적인 완화 단계들이 취해질 필요가 있다.
단계(716)에서, WLAN 모듈에 대한 송신기 전력 제어가 턴 온되고, 송신기(Tx) 전력은 간섭을 완화할 필요가 있는 경우 조정(예를 들어, 감소)된다. 또한, BT 또는 WLAN 모듈은 선택적으로 자신의 수신기 포화 검출 및 회피 특징을 턴온시켜 간섭을 추가로 보상한다. 예를 들어, 일 변형예에서, 전력 레벨 표가 디바이스 메모리에 저장되고, 본 발명의 최적화 알고리즘이 커맨드를 아래로 송신하여 포화를 완화/회피하기 위해 원하는 전력 레벨을 설정할 수 있다.
대안적으로(또는 추가로), WLAN 시스템이 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템인 경우, 하나 이상의 송신기들이 WLAN 상에서 셧 다운될 수 있고, 이에 의해 간섭의 악영향들을 추가로 완화시킨다(예를 들어, 단일-입력 단일-출력(SISO) 시스템으로서 MIMO 시스템을 동작시킴).
전술된 완화 노력들 또는 방식들의 다양한 다른 조합들 및 논리적 흐름들이 본 발명에 따라 구현될 수 있다는 점이 인지될 것이다. 예를 들어, WLAN Tx 전력을 감소(단계 716)시키는 것에 선행하여 EAFH 알고리즘(단계 708)을 먼저 구현하는 것 대신, 이러한 순서가 반전될 수 있다(즉, 단계(716)가 단계(708)의 구현 이전에 구현된다)는 점이 이해된다. 그러나 이러한 순서의 반전은 모든 고려되는 설계 상황들에서 최적이 아닐 수 있다.
또한, 패킷 흐름의 방향과 관련된 비대칭들이 PER에 대해 존재할 수 있다는 점이 본원의 발명자들에 의해 인지되었다. 따라서, 전술된 도 2의 테스트 설정(및 여기서의 특정 실시예들)이, BT 디바이스(마우스)가 호스트(예를 들어, 랩톱 컴퓨터)로 패킷들을 전송하는 상황에서 기술되지만, 호스트로부터 주변 장치로의 패킷들의 전송, 또는 두 방향들 모두에서의 전송이 본 발명을 사용하여 효과적으로 관리될 수 있다. 이러한 비대칭의 경우들에서, 한 방향(예를 들어, 주변장치에서 호스트로)의 전송들에 적용되는 알고리즘(들) 및 파라미터들이 반대 방향의 알고리즘(들) 및 파라미터들과는 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전송 방향-특정적인 알고리즘들의 사용을 참작한다.
도 8은 위에서 논의된 도 2와 유사하게, 컴퓨터에 대한 BT 마우스에 대한 PER 값들의 각 분포를 예시한다. 그러나, 도 8의 시스템(800)에서, 여기서 전술된 개선된 AFH(EAFH) 알고리즘들이 사용되었다. 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 EAFH 알고리즘의 구현예들은 다양한 각 변위들과 연관된 PER들을 현저하게, 일부 경우들에서는 5%만큼 감소시켰다. 가장 두드러지게는, 모든 PER들이 "양호한" 사용자 경험에 대한 기준을 10% 미만으로 감소시켰다.
도 8의 개선된 PER 성능은 또한 무선 인터페이스 공존 또는 디바이스의 종래 기술 방식들의 제한들 또는 제약들 중 다수를 극복한다는 점이 주목된다. 예를 들어, 시간-공유 공존(즉, 인터페이스들이 간섭을 완화하기 위해 가용 시간 및 주파수 자원들을 공유하는 경우)이, 디바이스의 설계가 수행되기 전에 인터페이스들 사이의 시그널링이 고려되고 레이아웃될 것을 요구하는 것을 포함하는, 다수의 현저한 제약들을 가진다. 또한, 사용 경우들의 복잡성 및 수로 인해, 인터페이스들 사이의 추가 신호들이 요구된다. 반면, 본 발명의 방법들은 원하는 경우 전적으로 소프트웨어로 구현될 수 있고, 이에 의해 인터페이스들 간의 시그널링을 감소시킬 수 있다(그리고, 심지어 하드웨어-기반 시그널링을 제거한다). 시간 공유는 또한 (여기서 설명되는 예시적인 본 발명의 방법들의 경우에서와 같이) 무선 인터페이스들이 동시에 동작하지 않아서, 잠재적으로 더 낮은 스루풋 및 열악한 사용자 경험을 초래한다는 점에 있어서 현저한 성능 제한들을 가진다.
장치
이제 도 9를 참조하면, 멀티-무선 인터페이스(예를 들어, WLAN/블루투스) 간섭 완화 특징들을 구현하는 예시적인 장치(900)가 도시되고 상세하게 기술된다. 도 9의 장치(900)는 일반적으로 단일 클라이언트 디바이스(예를 들어, 랩톱 컴퓨터, 스마트폰 등) 내에서 구현될 것이며, 따라서, WLAN 모듈(910) 및 블루투스 모듈(916)이 실질적으로 서로 공동-위치되며, 이에 의해, 특히 열악한 안테나 격리의 결과로서 시스템 간섭을 유입한다. 그러나, 상이한 모듈들이 또한 서로 근접하는 상이한 물리적 디바이스들 내에 상주할 수 있다는 점이 인지될 것이다.
도 9에 도시된 장치(900)는 서로 공간적으로 근접해서 동작하는 무선 인터페이스들 모두(예를 들어, WLAN 모듈(910) 및 블루투스 모듈(916))를 가짐으로써 야기되는 간섭을 함께 보상하는 결합된 소프트웨어(920) 및 하드웨어(930)를 포함한다. 장치(900)의 소프트웨어 부분(920)은 관리 소프트웨어(902), WLAN 드라이버(906), 및 WLAN에 대한 공존 마이크로코드(908)는 물론이고, 블루투스 스택(912), 및 블루투스에 대한 공존 펌웨어(914)를 포함한다. WLAN의 소프트웨어 부분들 및 블루투스 부분들 사이의 관리 경로(904) 및 시스템(900)의 관리 소프트웨어(902)가 또한 제공된다. 일 변형예에서, 전술된 관리 경로(904)가 소프트웨어 기술분야에서 공지된 타입의 소프트웨어 인터페이스(예를 들어, API)를 포함하지만, 다른 방식들이 또한 사용될 수 있다.
관리 소프트웨어(902)는 전력 절감 모드(PSM)의 구현, WLAN 모듈(910)에 대한 전송 전력의 감소, 및 여기서 이전에 기술된 타입의 MIMO 시스템들에서 이용되는 전송 안테나들의 양의 감소와 같은 복수의 관리 기능들을 제공할 수 있다. 또한, 관리 소프트웨어는 (BT 모듈(916)에 대한 새로운 AFH 맵을 포함하는) EAFH 알고리즘을 실행하는 역할도 한다. WLAN 드라이버(906)는 관리 소프트웨어(902)와 통신한다. 공지된 바와 같이, WLAN 드라이버(906)는 WLAN 하드웨어를 이용하여 (관리 소프트웨어(902)와 같은) 더 높은 레벨의 컴퓨터 프로세스들 간의 통신 인터페이스로서 동작한다. WLAN 모듈(910) 자체는 WLAN 기능성을 구현하기 위해 필요한 물리적 하드웨어로서 동작한다.
도 9의 예시적인 구현예(즉, WLAN 및 BT)가 그것의 전송 전력을 감소시키는 WLAN으로부터 주로 이점을 취하지만(그리고, 그 역은 아닌데, 왜냐하면 BT 전송 전력은 비교시 너무 낮기 때문), 2개의(또는 그 이상의) 무선 인터페이스들의 전송 전력이 더욱 동일한 다른 구현예들은 전송 전력 제어를 구현하는 무선 인터페이스들 중 하나 또는 둘 모두로부터 이점을 취할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 유사하게, 이러한 구현예에서의 무선 인터페이스들 각각이 MIMO를 사용하면, 일부 경우들에서, 인터페이스들 각각이 SISO 동작을 구현하는 것을 허용함으로써, 도 9의 디바이스의 단지 WLAN 인터페이스만을 허용하는 것에 비해 이점들이 얻어질 수 있다.
예시된 장치의 블루투스 측에서, 블루투스 소프트웨어 스택(912)은 복수의 상이한 블루투스 프로파일들의 플렉시블한 구현예들을 허용하는 블루투스 프로토콜의 구현예(예를 들어, 여기서 이전에 포함된, 2007년 7월 26일자 블루투스 코어 사양 v2.1 + EDR{블루투스 SIG} 참조)를 포함한다. 이들 프로파일들은, 예를 들어, 블루투스 인에이블 헤드셋에 대한, 또는 키보드 또는 마우스와 같은 블루투스 인에이블 I/O 디바이스에 대한 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 2007년 4월 16일자 블루투스 어드밴스드 오디오 분배 프로파일 1.2; 2007년 4월 16일자 블루투스 오디오/비디오 원격 제어 프로파일 1.3; 2003년 7월 25일자 블루투스 기본 이미징 프로파일(BIP); 2006년 4월 27일자 블루투스 기본 프린팅 프로파일(BPP); 2002년 11월 16일자 블루투스 공통 ISDN 액세스 프로파일(CIP); 2001년 2월 22일자 블루투스 코드리스 텔레포니 프로파일(CTP); 및 2007년 7월 26일자 블루투스 디바이스 식별 프로파일(DI)을 참조하며, 전술된 항목들 각각은 그 전체 내용이 참조로 여기에 포함된다.
블루투스 스택(912)은 블루투스 모듈(916)과 통신하는 공존 펌웨어(914)와 추가로 통신한다. 블루투스 모듈(916)은 블루투스 라디오 하드웨어를 더 포함한다.
도 9의 장치(900)의 또다른 특징은 WLAN과 블루투스 사이의 소프트웨어 통신 관리 경로(904)이다. 이는 WLAN 모듈(910)과 블루투스 모듈(916) 사이의 폐쇄 루프 솔루션의 구현예를 허용한다는 점에서 중요하다. 예시된 실시예에서, 이러한 관리 경로(904)는 WLAN 채널을 판독하기 위해 블루투스를 허용할 뿐만 아니라, 새로운 AFH 맵으로부터 블루투스 모듈(916)로 신호들을 송신하기 위해 관리 소프트웨어를 허용한다. 본 실시예가 WLAN 및 블루투스 사이의 양방향 통신 경로를 예시하지만, 일부 실시예들에서, 이러한 소프트웨어 통신 경로(904)가 한 방향이거나, 대안적으로 그것이 오직 관리 소프트웨어(902)와 통신하도록 디커플링되는 것이 바람직할 수 있다는 점이 추가로 참작된다. 또한, 예를 들어, 호스트 디바이스 내에서 다른 모듈들 또는 프로세스들의 상태에 대한 입력들을 포함하는 다른 타입들의 관리 입력들이 참작된다.
또한, 관리 경로(904)의 전술된 실시예가 소프트웨어 인터페이스를 포함하며, 이는 반드시, 실질적으로 실시간 "신호 경로"에 비해 상당한 레이턴시를 유도한다는 점이 인지될 것이다. 따라서, 본 발명은, 요구되는 경우, 다수의 정보 경로들, 즉, 소정 정도의 레이턴시를 허용할 수 있는 정보 또는 커맨드들에 대한 관리 경로, 및 더욱 순시적이거나 실시간의 신호 통신을 위한 신호 경로(후자는 예를 들어, 단일 또는 멀티-컨덕터 버스 등을 사용하여 실행될 수 있음)의 사용을 참작한다.
비즈니스를 수행하는 방법들
본 발명의 또다른 양상에서, 전술된 장치 및 동작 방법들에 관련된 비즈니스를 수행하는 방법들이 개시된다.
일 실시예에서, 방법은 랩톱과 같은 휴대용 컴퓨터, PDA, 스마트폰, 또는 예를 들어, 여기서 이전에 기술된 간섭 완화 메커니즘들을 포함하는 자신의 측정된 무선 주파수 인터페이스 특성들에 기초하여 최적화된 다른 클라이언트 디바이스들 또는 서비스들(예를 들어, Apple TV™ 셋톱 박스 및 본원의 양수인에 의해 제공되는 서비스)를 제공하는 단계(예를 들어, 고려하여 판매하는 단계)를 포함한다. 이는 예를 들어, 인터넷을 통해(예를 들어, 소비자로 하여금 임의의 개수의 상이한 옵션들에 따라 자신의 향후 디바이스를 구성하게 하는 온라인 구성 인터페이스 또는 "마법사"를 사용하여), 또는 기술자에 의해 달성될 수 있다. 구성된 디바이스는 예를 들어, 여기서 이전에 기술된 바와 같은 기반 시스템 잡음 플로어 및 BT 주변 장치들에 대한 그의 측정된 RSSI에 기초하여 도 7의 방법에 따라 최적화된다.
또다른 변형예에서, 디바이스가 우세하게 사용될 환경의 특정 구성 및 타입은 요청하는 소비자에 의해 공급될 수 있으며, 이에 의해 적어도 소정 정도의 디바이스-특정적 또는 커스터마이즈된 평가 및 최적화를 허용할 수 있다. 예를 들어, 멀티-경로 간섭, 레일리 페이딩, 또는 다른 이러한 물리적 현상들이 현저하지 않은 개방-무선 환경에서만 BT 마우스를 이용하는 디바이스의 우세한 사용이 존재할 경우, 적용되는 최적화는 동일한 유닛이 다른 BT 컴포넌트들을 가지는 높은 멀티-경로/높은 페이드 환경에서 우세하게 사용되도록 의도된 경우에 적용되는 것과는 참작가능하게 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명은 특정 환경 및 동작 조건들의 세트에서 사용하기 위한 특정 디바이스 구성의 "튜닝"을 일반적으로 참작한다.
본 발명의 또다른 양상에서, 소비자들은 이미 구매한 클라이언트 디바이스들(예를 들어, 랩톱, 스마트폰 등)을 새로운 구성에 대해 "재-최적화"하기 위해 재구성동안 또는 재구성 이후 이들을 다시 되돌려 놓을 수 있다. 대안적으로, 사용자의 디바이스는 이전에 기술된 바와 같은 자신만의 특유한 평가/최적화 능력으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 랩톱 사용자는 이들의 제조 디바이스가 그렇게 구비되지 않은 경우, 스스로 Wi-Fi 카드를 인스톨할 수 있다. 새로운 카드를 이용하면, 블루투스와 같은 또다른 기존의 또는 공동-인스톨된 무선 인터페이스와의 상당한 간섭이 존재할 수 있으며, 따라서, 여기서 기술된 방법들에 따른 최적화를 요구할 수 있다. 컴퓨터 제조자, 사용자 자신, 또는 제3자 분배자/수리 설비는 이후 디바이스 및 주변장치들과 연관된 관련 파라미터들을 측정하고, 간섭 완화를 수행하기 위해 컴퓨터를 조정(예를 들어, EAFH를 이용하여 이전에 기술된 컴퓨터 상에 이미 상주하는 특유한 알고리즘을 프로그래밍)하여 인터페이스들의 동작을 최적화한다.
대안적으로, 클라이언트 디바이스 및 알고리즘은 예를 들어, 새로운 하드웨어(예를 들어, Wi-Fi 카드)의 존재 또는 추가를 감지하고, 이후, 파라미터 평가를 수행함(또는 제3자를 통해서와 같이, 사용자에게 그렇게 하도록 프롬프팅함)으로써 이러한 단계를 자동으로 수행하도록 구성될 수 있다. 수동으로든 또는 자동으로든 데이터가 획득되면, 최적화 알고리즘은 이러한 데이터를 사용하여 해당 특정 구성에 대한 최상의 동작 EAFH 정책 또는 정책들을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 소프트웨어-기반 방식의 사용은 개별 타입들의 플랫폼들(또는 심지어 개별 플랫폼들 자체)의 커스터마이제이션의 견지에서 추가 이점들을 제공한다는 점이 인지될 것이다. 구체적으로, 대부분의 종래 기술의 BT 칩/소프트웨어 벤더들이 WLAN 채널들을 회피하기 위해 소프트웨어-기반 AFH를 사용하도록 시도하지만, 이들은 이전에 기술된 "두루 적용되는" 방식만을 적용할 수 있는데, 왜냐하면, 이들이 전체 플랫폼(예를 들어, 휴대용 컴퓨터 또는 스마트폰)에 대한 설계 인지를 가지지 않기 때문이다. 하나의 벤더(예를 들어, 본원의 양수인)에서 소프트웨어 및 하드웨어의 제조를 통합함으로써, 최적의 EAFH 구현은 각각의 플랫폼에 대해 설계될 수 있다(즉, EAFH는 플랫폼, 안테나, WLAN 및 BT 칩들 RF 특성들 등에 기초하여 커스터마이즈될 수 있다). 이러한 커스터마이제이션 레벨 및 디바이스 "개인화"는 종래 기술 하에서는 가능하지 않다.
본 발명의 특정 양상들이 방법의 단계들의 특정 시퀀스의 견지에서 기술되지만, 이들 설명들이 단지 본 발명의 더 넓은 방법들을 예시하며, 특정 애플리케이션에 의해 요구되는 대로 수정될 수 있다는 점이 인지될 것이다. 특정 단계들은 특정 환경들 하에서 불필요하거나 선택적이도록 렌더링될 수 있다. 추가적으로, 특정 단계들 또는 기능성이 개시된 실시예들에 추가될 수 있거나, 둘 이상의 단계들의 수행 순서가 치환될 수 있다. 모든 이러한 변형예들은 여기서 개시되고 청구되는 발명 내에 포함되도록 고려된다.
위의 상세한 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 바와 같이 본 발명의 신규한 특징들을 도시하고, 설명하고 지정하지만, 예시된 디바이스 또는 프로세스의 상세항목들 및 형태의 다양한 생략, 치환 및 변경들이 본 발명으로부터 벗어남이 없이 당업자에 의해 이루어질 수 있다는 점이 이해될 것이다. 전술된 설명은 본 발명을 실행하는 현재 참작되는 최상의 모드이다. 이러한 설명은 어떤식으로든 제한적인 것으로 의도되는 것이 아니라, 오히려 본 발명의 일반적인 원리들을 예시하는 것으로서 취해져야 한다. 본 발명의 범위는 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.

Claims (22)

  1. 무선 공존 시스템 - 상기 무선 공존 시스템은, 적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들을 포함함 - 에서 간섭을 감소시키는 방법으로서,
    상기 무선 공존 시스템에서 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)를 결정하는 단계;
    상기 무선 공존 시스템과 연관된 잡음 플로어(noise floor)를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 RSSI 및 결정된 잡음 플로어에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 무선 공존 시스템에서 간섭을 감소시키기 위한 공존 알고리즘을 구현하는 단계
    를 포함하고,
    상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들은 WLAN(Wireless Local Area Network) 인터페이스 및 블루투스 인터페이스를 포함하며, 상기 공존 알고리즘을 구현하는 단계는 상기 블루투스 인터페이스의 적응형 주파수 홉핑 기능과 연관된 채널 맵을 조정하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공존 알고리즘은, 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 주파수 이용을 조정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공존 알고리즘은, 상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 전송하는 무선 네트워크 인터페이스의 송신기 전력을 조정하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 공존 알고리즘은, 상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 전송하는 무선 네트워크 인터페이스에 대해 데이터 레이트 마스크 또는 제한을 부과하는 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널 맵을 조정하는 단계는, 이러한 조정 없이 상기 적응형 주파수 홉핑 기능의 주파수에 대한 상기 WLAN 인터페이스와 연관된 주파수로부터의 증가한 주파수 차이를 유지하기 위해서 상기 맵의 선택된 주파수들을 조정하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 무선 디바이스로서,
    프로세싱 장치;
    적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 - 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 프로토콜에 따라 동작함 -; 및
    장치
    를 포함하고,
    상기 장치는,
    상기 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제1 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 판정하고,
    상기 제1 임계가 초과되는 경우, 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나에 대한 전송 전력을 조정하고,
    상기 무선 디바이스가 상기 시스템 잡음 플로어에 대한 제2 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 판정하며,
    상기 제2 임계가 초과되는 경우, 상기 MIMO 프로토콜에 따라 동작하는 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스와 연관된 적어도 하나의 채널을 턴오프하도록 구성되는 무선 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들은 WLAN(Wireless Local Area Network) 인터페이스 및 블루투스 인터페이스를 포함하며,
    상기 장치는,
    상기 인터페이스들 중 적어도 하나를 이용하여 수신된 신호 강도를 측정하고,
    하나 이상의 기준을 이용하여 상기 측정된 신호 강도를 평가하며,
    상기 평가에 적어도 부분적으로 기초하여, 수정된 적응형 주파수 관리 프로토콜을 구현하도록 또한 구성되는 무선 디바이스.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 블루투스 인터페이스의 적응형 주파수 홉핑 기능과 연관되는 조정된 채널 맵을 이용하도록 또한 구성되는 무선 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조정된 채널 맵은, 이러한 조정 없이 상기 적응형 주파수 홉핑 기능의 주파수에 대한 상기 WLAN 인터페이스와 연관된 중심 주파수로부터의 증가한 주파수 차이를 유지하기 위해서 상기 맵의 선택된 주파수들의 조정된 부분을 포함하는 무선 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 주파수 이용을 조정하도록 또한 구성되는 무선 디바이스.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1 무선 인터페이스(air interface) 및 제2 무선 인터페이스 중 어느 것에 대해서도 시간 공유 제한들을 부과하지 않고 이들 사이의 간섭을 완화하기 위해서 상기 제1 무선 인터페이스 및 상기 제2 무선 인터페이스를 갖는 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 인터페이스들 중 적어도 하나를 이용하여 수신된 신호 강도를 결정하는 단계;
    상기 인터페이스들 중 적어도 하나를 이용하여 잡음 파라미터를 결정하는 단계; 및
    상기 결정하는 단계들에 기초하여, 상기 제2 인터페이스로부터의 전송과 연관된 하나 이상의 방출된 부대역들을 실질적으로 회피하는 상기 제1 인터페이스에 대한 주파수 사용 맵핑을 선택적으로 구현하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 인터페이스는 PAN(Personal Area Network) 인터페이스를 포함하고, 상기 제2 인터페이스는 WLAN(Wireless Local Area Network) 인터페이스를 포함하며, 상기 주파수 사용 맵핑은 특정한 규정된 채널들만을 허용하는 맵핑을 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    상기 선택적으로 구현하는 단계 이후에, 상기 잡음 파라미터를 다시 결정하는 단계;
    상기 다시 결정된 잡음 파라미터를 평가하는 단계; 및
    상기 평가에 적어도 부분적으로 기초하여, (i) 상기 WLAN 인터페이스에 대한 송신기 전력 감소, 및/또는 (ii) 다중-입력 다중-출력(MIMO)으로부터 단일-입력 단일-출력(SISO)으로의 상기 WLAN 인터페이스의 동작 모드의 변경 중 적어도 하나를 구현하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  19. 무선 디바이스로서,
    프로세싱 장치;
    적어도 부분적으로 오버랩하는 주파수 대역에서 동작하는 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들; 및
    장치
    를 포함하고,
    상기 장치는,
    상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나가 제1 기준을 초과하는 수신기 신호 강도 인덱스(RSSI)를 갖는지 여부를 판정하고,
    상기 제1 기준이 초과되는 경우에는, 상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나에 대한 제1 주파수 사용 맵을 판독하며, 상기 제1 기준이 초과되지 않는 경우에는, 상기 적어도 2개의 무선 네트워크 인터페이스들 중 하나에 대한 제2 주파수 사용 맵을 판독하고,
    상기 무선 디바이스가 시스템 잡음 플로어에 대한 제1 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 판정하고,
    상기 제1 임계가 초과되는 경우, 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스에 대한 전송 전력을 조정하고,
    상기 전송 전력이 조정되는 경우, 상기 무선 디바이스가 상기 시스템 잡음 플로어에 대한 제2 임계가 초과되는 환경에 있는지 여부를 판정하며,
    상기 제2 임계가 초과되는 경우, 상기 적어도 2개의 상이한 무선 네트워크 인터페이스들 중 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스의 동작을 수정하도록 구성되는 무선 디바이스.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 수정된 동작은, MIMO 프로토콜에 따라 동작하는 상기 적어도 하나의 무선 네트워크 인터페이스와 연관된 적어도 하나의 채널을 턴오프하는 것을 포함하는 무선 디바이스.
  21. 삭제
  22. 삭제
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