TW201110792A

TW201110792A - Communication system

Info

Publication number: TW201110792A
Application number: TW099112817A
Authority: TW
Inventors: Yuan-Hung Chung; Hong-Kai Hsu
Original assignee: Mediatek Inc
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-03-16
Also published as: CN101908903A; DE102010015987A1; US8442581B2; DE102010015987B4; CN101908903B; US20100311339A1

Description

201110792 六、發明說明：相關申請之交叉引用本申請要求如下優先權：編號為61/184,358 ’申請曰為2009/06/05之美國臨時申請。其主題於此一併作為參考。【發明所屬之技術領域】本發明係有關於一種用於多個無線通訊模組之共存 (coexistence)的晶片組，且特別有關於一種用於共用單天線或雙天線之多個無線通訊模組之共存的通訊系統。【先前技術】第1圖係行動電話之示意圖。如第1圖所示，行動電話可經由無線區域網路（Wireless Local Area Network，以下簡稱為WLAN)模組連接至WLAN，並同時透過藍芽 (Bluetooth，以下簡稱為BT )模組與BT手機（或BT汽車音響、或其他）進行通訊。WLAN係作為建築物内部有線局域網（Local Area Network ’以下簡稱為LAN )的延伸， WLAN可提供有線網路與行動或固定裝置之間最後幾米的連接。WLAN係基於IEEE 802.11標準。大多數WLAN可作業於2.4 GHz免申請使用執照（license-free)頻帶且其通量率可達2 Mbps。IEEE 802.11b標準引入直接序列 (direct sequence)機制並提供可達11 Mbps之通量率。 IEEE 802.11g標準以54 Mbps之最大化原始資料傳輸率 (maximum raw data rate )或大約19 Mbps之網路通量率進行作業。如第1圖所示，存取點（Access Point，以下簡稱 0758-A34255TWF_MTKI-09-084 201110792 為AP )係藉由乙太網電縵（Ethernet cable )連接至LAN。通常而言，AP於WLAN與有線網路基礎建設之間接收、緩衝以及傳送資料。AP可平均支持20個裝置，於帶有諸如牆壁、樓梯、升降機之障礙區域（areawith〇bstacle)内 AP覆蓋範圍為20米，而於空曠區域（area界池c〗ear une 0f sight)内AP覆蓋範圍可高達loo米。bt係為一種開放式無線協議’用於於短距離内之行動或固定裝置之間交換資料並建立個人區域網路（Personal Area Network，以下簡稱 • 為PAN)。透過WLAN連接，可自互連網路（internet) 接收網路電話（Voice over Internet Protoco卜以下簡稱為 VoIP)資料’反之亦然。行動電話可透過已建立之PAN將語音資料傳送至BT手機以及經由BT模組接收藉由BT手機之麥克風擷取之話音信號。行動電話可透過已建立之 PAN傳送數位音樂，上述數位音樂將於bt手機中播放 (play back) 。WLAN與BT皆佔用2.4 GHz工業、科學及醫學（Industrial, Scientific，and Medical，以下簡稱為 • ISM )頻帶之一部分，於ISM頻帶内WLAN與BT佔有83 MHz頻寬。鑒於成本與組件放置空間之考量，現代電子裝置（例如手機、超小型行動個人計算機（Ultra-Mobile PC，以下簡稱為UMPC)或其他）所配備之WLAN與BT模組係共用單個天線而並非多個天線。請參考第2圖，第2圖係BT跳頻之示意圖。舉例而言 ’ BT 使用跳頻展頻（Frequency Hopping Spread Spectrum，以下簡稱為FHSS)技術，於BT頻譜中允許BT 於79個不同之1 MHz頻寬的通道之間跳頻。WLAN並未 0758-A34255TWF MTK1-09-084 5 201110792 使用FHSS技術，其使用直接序列展頻（Direct Sequence Spread Spectrum，以下簡稱為DSSS )技術。WLAN載波仍以一 22 MHz頻寬的通道為中心。當WLAN模組與BT模組於相同區域中同時作業時，如第2圖所示，22 MHz頻寬之單個WLAN通道與79個1 MHz頻寬的通道中之22個所佔頻寬相同。當BT傳送所佔用之頻帶恰好落入正進行之 WLAN傳送所佔用之頻帶内時，可導致一定程度之干擾，其干擾程度係取決於信號強度。由於WLAN模組與BT模組共用相同頻譜且共用一個天線，故亟需避免兩者之間的干擾。第3圖係於共用一個天線之WLAN與BT無線通訊服務之間的作業衝突的示意圖。於第3圖中，共用天線以既

定時槽（given time slot)於WLAN與BT無線通訊服務之間切換以收發資料。由於BT無線通訊服務載送之聲頻資料需要即時（real-time )傳送，BT無線通訊服務較WLAN 無線通訊服務優先級高。當WLAN收發處理與BT收發處理同時發生時，WLAN收發處理將被攔阻。請再次參考第 3圖，WLAN接收作業}(圖中標示為RX1)發生於BT無線通訊服務處於閒置之時槽中。因此，接收作業丨之執行不受干擾且於接㈣業丨完成之後，將相（財標示為 ACK)訊息2作為回覆訊息發送至饥崩Ap (例如第^ ^中之AP)。於接收作業1之後，發生另-接收作業3(圖。由於ΒΤΐ線通訊服務仍處於閒置狀態作孝3 CK之執行亦不叉干擾。然而’由於響應接收業之皿訊息4與即將發生之傳送αχ)作業佔〇758-A34255TWF_MTKI-09-084 201110792 用相同之時槽，ACK訊息4不能被回覆至WLAN AP。於此情況下’接收作業3被視為失敗。依據失敗情況，WLAN AP將增大’腎動視窗（sliding window)並利用滑動視窗重新執行接收作業3以嘗試成功接收ACK訊息。然而，重新執行之接收作業具有延長之作業時間段，其較可能與BT 枚發時槽重疊。這將導致接收作業3之又一次嘗試，使 WLAN通量進一步減少。由於共用天線之WLAN與BT無線通訊服務無法同時作業，系統性能將下降。【發明内容】有鑑於此，特提供以下技術方案：本發明實施例提供一種通訊系統，用於共用天線之多個無線通訊模組之共存，上述通訊系統包含：無線通訊晶片組，包含：第一無線通訊模組，用於傳送及接收第一無線通訊號；第二無線通訊模組，用於傳送及接收第二無線通訊信號；以及組合分離單元，用於藉由組合第一無線通訊彳§號與第二無線通訊信號而產生第一組合信號以及將第二組合信號分離成第一無線通訊信號與第二無線通訊信號；切換裝置，用於選擇性地傳送第一組合信號或接收第二組合信號；以及連接装置，連接裝置之第一埠耦接於天線，第一埠經由第一路棱連接至第一埠以經由第一路徑與天線傳送第一組合信號或接收第二組合信號，第三埠經由第一路徑連接至第一埠以經由第二路徑與天線傳送或接收第二無線通訊信號。本發明實施例另提供一種通訊系統，用於共用天線之〇758-A34255TWF_MTK1-09-084 201110792 多個無線通訊模組之共存，上述通訊系統包含：無線通訊晶片組，包含：第一無線通訊模組，用於傳送及接收第一無線通訊信號；第二無線通訊模組，用於傳送及接收第二無線通訊信號；以及組合分離單元，用於藉由組合第一無線通訊信號與第二無線通訊信號而產生第一組合信號以及將第二組合信號分離成第一無線通訊信號與第二無線通訊信號；以及切換裝置，用於選擇性地傳送第一組合信號或經由天線接收第二組合信號。本發明實施例又提供一種通訊系統，用於共用天線之多個無線通訊模組之共存，上述通訊系統包含：無線通訊晶片組，包含：第一無線通訊模組，用於傳送及接收第一無線通訊信號；第二無線通訊模組，用於傳送及接收第二無線通訊信號；以及組合分離單元，用於藉由組合第一無線通訊信號與第二無線通訊信號而產生第一組合信號以及將第二組合信號分離成第一無線通訊信號與第二無線通訊信號；以及連接裝置，連接裝置之第一埠耦接於天線，第二埠經由第一路徑連接至第一埠以經由第一路徑與天線傳送第一組合信號或接收第二組合信號，第三埠經由第二路徑連接至第一埠以經由第二路徑與天線傳送或接收第二無線通訊信號。以上所述的通訊系統，能夠藉由組合分離單元、切換裝置及/或連接裝置而同時提供共用天線之多個無線通訊服務。【實施方式】 0758-A34255TWF MTK1-09-084 8 201110792 於說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞囊來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解’硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。於通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外’ 「麵接」-詞在此係包含任何直接及間接的電氣連 • 接手段。因此，若文中描述一第一裝置輛接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。第4圖係依本發明一實施例之通訊系統4〇〇之示意圖’通訊祕祕制天权乡麵線通訊模組之共存。通訊系統400包含切換裝置2〇、定向耦合器（ coupler) 30 (例如，於本實施例中所用之連接裝置）以及無線通訊晶片組100。無線通訊晶片組1〇〇包含無線保真藝（Wireless Fidelity，以下簡稱為WiFi)模組n〇、BT模組 112、組合分離（combine_separate)單元12〇、功率放大器 (Power Amplifier，以下簡稱為PA)單元13〇、低雜訊放大器（LowNoise Amplifier ’以下簡稱為LNA)單元132、平衡·非平衡切換單元（balun unit) 134、平衡-非平衡收發切換單元（balun T/R switchunit) 136與138、以及緩衝器 140、142、144、146及148。組合分離單元12〇包含組合器122與分離器124。平衡-非平衡切換單元134、平衡-非 .平衡收發切換單元130與138係用於將與接地相關之平衡 0758-A34255TWF_MTK]-09-084 9 201110792 . 號（如微分）切換成非平衡信號（單端 f、、gleended))，反之亦然。平衡-非平衡切換單元134 係透過無線通訊晶片組1GG之輸人/輸出（I/O)槔（埠！）連接至切換裴置2〇。平衡-非平衡收發切換單元136與138 不僅服務無線通訊晶片組100之額外I/O埠（埠2.與3)， ί亦可/用於選擇性地傳送及接收無線通訊信號。舉例而 5，平衡_非平衡收發切換單元136與138皆可選擇性地將，…線訊彳。號自Βτ模組112傳送至天線10或將無線通訊 “號自天線10接收至BT模組112。請參考第5A圖’第5A圖係依本發明實施例之切換裝置20之一範例的示意圖。由三個終端22、24及26構成之切換裝置20可選擇性地將終端22連接至終端24或26。如第5A圖所示，切換裝置2〇可藉由單刀雙擲（Single-P〇le

Double Thrown ’以下簡稱為SPDT)開關實現。此外，如第5B圖所示’第5B圖係依本發明實施例之切換裝置2〇之另一範例的示意圖。切換裝置20可藉由雙刀雙擲 (Double -Pole Double Thrown，以下簡稱為 DPDT)開關實現。終端24可選擇性地連接至終端22或28，而終端26 亦可選擇性地連接至終端22或28。終端28可耦接或連接至外部節點以便阻抗匹配（impedance matching)。終端24 或26分別連接至無線通訊晶片組1〇〇之埠1與埠2。第6圖係依本發明實施例之定向耦合器30的示意圖。於第6圖中，定向耦合器30包含四個埠32、34、36 及38。埠34經由直通路徑（through path )連接至埠32。埠36經由直通路徑連接至埠38。埠34與埠36經由麵合 0758-A34255TWT MTKI-09-084 201110792 路徑（coup丨edpath)彼此耦接。徑彼絲接。埠32與璋36 4、:二=合路由利用祕十分貼近之傳送線， ^ 38隔離。藉子信號（或能量）传编接於造導至埠32之電電子信號（或能2:==8自(==3至物之之埠3)，以及自（=線通訊阳片組100 導至埠36之電计號Β曰片組1〇0之痒3)引接^ 虎（或遮I)係耦接於埠32(天繞〗m 配外為未利用的且其可連接至外部節點以便阻抗匹常用二阻器。不同種類之定向輕合器之表1 : 一------- 直通路徑之耦奋佶 —1 ------ ------- 2 力率比(%) 3dB 50/50 _6dB ----- 一· _ —15/25__ 8dB 85/15 10dB 90/10 15dB 97/3 20 dB 99/1 以3犯之耦合值（3 dB定向耦合器皆有實質上3dB — 6= 炉有^上路役有貫質上1 ^之路徑損耗，而輕合路有貫質上6dB之路徑損耗。對於1〇犯定向輛合哭通路徑有實質上0.5 dB之路徑損耗，而轉合路徑有；質： 0758-A34255TWF__MTKJ-09-084

II 201110792 10 dB之路徑損耗。

卜於第4圖中，當WiFi模組110與Βτ模組112皆執仃TX作業組合器122可將WiFi與BT TX信號組合成第組合尨號。第一組合信號被送至pa單元13〇 ’ PA單兀130 $大第—組合信號之功率以便傳送。平衡-非平衡收，切換單元136可選擇性地將終端26 (埠2)連接至lNA 單7° 132或緩衝器144。第二組合信號包含將藉由WiFi模組110與BT模組in接收之WiFi與BTRX信號。當天線

ίο接收到第二組合信號時，LNA單元132於具有低雜訊情況下放大第二組合信號以產生已放大之低雜訊信號。隨後，分離器124將已放大之低雜訊信號分離成wiFi與BT RX信號。平衡-非平衡收發切換單元138可選擇性地將埠 38連接至緩衝器146或148。下表2描繪依本發明實施例之通訊系統4〇〇所執行之潛在作業（potential operation)種類的組合。表2 : ^種類 WiFi_TX WiFi_RX BT—TX BT 一RX 模式1 0 0 0 0 模式2 0 0 0 1(埠 2) 模式3 0 0 1(埠 2) 0 ^ 模式4 0 0 1 1 模式5 0 1(埠 2) 0 0 模式6 0 1(埠 2) 0 U埠2) 0758-A34255TWF MTKI-09-084 12 201110792 模式7 ------- 0 1(埠 2) 1(埠 3) 〇模式8 0 1 1 1 模式9 1(埠 1) 0 0 1 rv 模式10 ----—___ 抬一V 1 Ί 1(埠 1) 0 — u (埠 3) 棋式11 1(埠 1) 0 1(埠 1) 模式12 1 0 — — 1 __0 1 模式13 1 1 0 1 A 模式14 1 1 0 U 模式15 1 1 〜 — 1 L— 1 π 模式16 -—-- 1 1 1 u 1 作鞏，：。咅中’ “1，’意味真（TRUE)，代表存在對應 (FALSE)，代表缺少對應作業。模式中並未存在作業，故無需作出描述。模式4、8及12中

不允許Βτ模組112同時執行TX作業與灯作#。因此，此處不對模式4、8及12作出描述。模式13至16中亦不允許win模組110同時執行丁又作業與Rx作業。因此，此處不對模式13至16作出描述。參考第7圖之流程圖，對上表2中之作業模式作出描述。第7圖係依本發明實施例之於WiFi模，组i 1〇與βτ模組112之間共存的作業流程圖（圖中拆分為第Μ·%圖），基=如第4圖所示之通訊系統彻執行作業。程序開始時，獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中，娜i 模、、且11G肖BT模組in將執行上述潛在作業。隨後，相 0758-A34255TWF^MTKI-09-084 13 201110792 應地執行關於已獲得之資訊的U檢查以決定係她模組110與BT模組112中之一者還是兩者佔用上述時間段，並決定上述時間段是否被WiFi模組11〇及/或町模电 112佔用來進行TX作業及/或狀作業。於第7圖中，獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中，她模，、且110與BT模組in將執行上述潛在作業（步驟S7〇〇)。然後’決定是否僅有BT模組m佔用時間段來進行丁業（步驟S702)。若是，於上述時間段中，切換裝置2〇被轉至槔2且平衡·非平純發切換單元136被轉至緩衝器 144_(模式3)(步驟S704)，由此致能BTTX信號將依次經由緩衝ϋ 144、平衡·非平衡㈣切換單元136、±阜2 以及蜂34與32之間的直通路經自Βτ模組ιΐ2傳送線1〇。於步驟S7〇2中，若否，決定是否僅有ΒΤ模組112 佔用時間段來進行RX作業（步驟S7〇6)。若是，於上時間段中，切換裝置2〇被轉科2且平衡科衡收發: 換單元⑼被轉至LNA單元132(模式2)(步驟s·)，由此致能B T RX信號將依次經由埠3 2與3 4之間的直通徑、璋2、平衡_非平衡收發切換單元136、厦單元⑶、分離器124以及緩衝E 142自天線1〇接收至阶模組山。於步驟S706中，若否，決定是否僅有她模组ιι〇時間段來進行TX作業（步驟S71Q)。若是，於上述時= 段中，切換裝置20被轉至(模式9)(步驟§7 ，由此致π WiFi TX彳g號將依次經由組合m PA單 !30、平衡-非平衡切換單元134、埠1以及埠34與的直通路徑自醫i模組11〇傳送至天線ι〇。於步驟= 0758-A34255TWF MTKI-09-084 14 201110792 是否僅有憾模组UG_日相段來進行 f S714)。若是，於上述時間财，切換裝

ΤΧΓΔ =-至埠2且平衡，非平衡收發切換單元136被轉至 t Μ2 (杈式5)(步驟S716)，由此致能WiFiRX 號將依次經由埠32與34之間的直通路徑、璋2、平衡_ =平衡收發切換單元136、LNA單幻32、分_ 124以及緩衝益140自天線U)接收至WiFi模組11〇。於步驟s7M :，若否，決定是否wiFi模組11〇與^了模組US皆佔用 =段來進行找作業（步驟S718)。若是，於上述時間刀換裝置20被轉至埠1 (模式U )(步驟S720)，致能第—組合信舰依次經由PA單元13〇、平衡_非 :單元134、埠1以及埠34與32之間的直通路徑合：二12:傳送至天線1〇，其中第一組合信號係藉由組从、且σ WlFl與BT TX信號而產生。於步驟S718中，二是否侧模組模組112皆佔用時間 3 (步驟 S722)4是，於上切換裝置20被轉至蟑1且平衡-非平衡收發 ==138被轉至緩衝器146(模式1G)(步驟S724)，、此WlFl TX信號將依次經由組合1 122、PA單元的直、平衡切換單幻34、埠1以及埠34與32之間 ==wwiFi_lu)傳送至天線10，且則乂信號將依次經由埠32蛊π 日曰认* A A _ 平衡收發切換單元!;衝5 =、埠3、平衡-非 ΒΤ模組⑴。於步驟S722^"T146自天線1〇接收至 110盥BT模缸比中，右否，決定是否WiFi模組，、丁板、、且1!2皆佔用時間段來進行RX作業（步驟 0758-A34255TWF_MTKl-09-084 201110792 S726/_。若是，於上述時間段中，切換裝置20被轉至埠2 且平衡非平衡收發切換單元I36被轉至LNA單元132(模士。6)(步驟S728 )，由此致能自天線1〇接收之第二組合 ^號依-人經由埠32與34之間的直通路徑、埠2、平衡非平衡收發城單^ 136以及LNA單元132被送至分離器並刀離產生WlFl與BT Rx信號響i與阶Μ信號刀別藉由緩衝器14〇與142被送至WiFi模組⑽與模，、且112:於步驟S726中，若否，決定是否WiFi模組110 Z、換、且1 1 2 S佔用時間段來分別進行RX與τχ作業（步驟S730)。若是’於上述時間段中，切換裝置2〇被轉至蜂2、平衡-非平衡收發切換單元13M皮轉至LNA單元132、以及平衡·非平衡收發切換單元138被轉步㈣32) ’纽致能舊iRX信號將依次= 34之間：直通路徑、埠2、平衡_非平衡收發切換早凡LNA單元132、分離器124以及緩衝器14〇自天線1。〇接收至WiFi模組110，且Βττχ信號將依次經由緩衝益148、平衡-非平衡收發切換單元138、埠3、埠38 與之間_合路徑自ΒΤ模組112傳送至天線1〇。熟悉本案之人士可輕祕改通訊系統之硬體结構：將定向耦合器30 (例如，連接裝置）替換成具有3 : 琿之功率分配ϋ (pQwei:splitte〇，功率分配器有—個輸入埠32以及兩個輸出埠34與36。於輸入埠％與輸出璋％之間的第-路徑具有第—路徑損耗。於輸人埠以與輸出淳 36之間的第二路徑具有第二路徑損耗。對於具有等量損耗 (equal loss)之功率分配器，第一路徑與第二路徑之路徑 0758-A34255TWF_MTKI-09-084 ,, 201110792 損耗相同，這一點與非等量損耗之功率分配器不同。參考表1可知功率分配器之耦合值，故為簡潔起見，此處不另贅述。

於本發明另一實施例中，通訊系統400中之切換裝置 20可嵌入無線通訊晶片組100，如第8圖所示，第8圖係依本發明另一實施例之通訊系統800之示意圖，通訊系統 800用於共用天線之多個無線通訊模組之共存，其中與第4 圖相同之符號係代表相同組件。下表3描繪通訊系統800 所執行之潛在作業種類的組合。表3 : 種類 WiPi TX WiFi RX BT TX BT RX 模模式2 0 0 0 1(埠 1) 模式3 0 0 1(埠 1) 0 模式5 0 1(璋 1) 0 0 模式6 0 1(埠 1) 0 1(埠 1) 模式7 0 1(埠 1) 1(埠 3) 0 模式9 1(埠 1) 0 0 0 模式10 1(埠 1) 0 0 1(埠 3) 模式11 1(埠 1) 0 1(埠 1) 0 第9圖係依本發明實施例之於WiFi模組110與BT模組112之間共存的作業流程圖（圖中拆分為第9A-9C圖），基於如第8圖所示之通訊系統800執行作業。程序開始時， 0758-A34255TWF MTK1-09-084 17 201110792 獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中，WiFi 模組110與BT模組112將執行上述潛在作業。隨後，相應地執行關於已獲得之資訊的一系列檢查以決定係WiFi 模組110與BT模組112中之一者還是兩者佔用上述時間段，並決定上述時間段是否被WiFi模組110及/或BT模組 112佔用來進行TX作業及/或RX作業。於第9圖中，首先獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中，WiFi 模組110與BT模組112將執行上述潛在作業（步驟S900)。然後，決定是否僅有BT模組112佔用時間段來進行TX作業（步驟S902)。若是，於上述時間段中，切換裝置20 被轉至平衡-非平衡收發切換單元136且平衡-非平衡收發切換單元136被轉至缓衝器144 (模式3)(步驟S904)，由此致能BTTX信號將依次經由緩衝器144、平衡-非平衡收發切換單元136、埠1以及埠34與32之間的直通路徑自BT模組112傳送至天線10。於步驟S902中，若否，決定是否僅有BT模組112佔用時間段來進行RX作業（步驟 S906)。若是，於上述時間段中，切換裝置20被轉至平衡 -非平衡收發切換單元136且平衡-非平衡收發切換單元136 被轉至LNA單元132(模式2)(步驟S908 )，由此致能 BTRX信號將依次經由埠32與34之間的直通路徑、埠1、平衡-非平衡收發切換單元136、LNA單元132、分離器124 以及缓衝器142自天線10接收至BT模組112。於步驟S906 中，若否，決定是否僅有WiFi模組110佔用時間段來進行 TX作業（步驟S910)。若是，於上述時間段中，切換裝置20被轉至平衡-非平衡切換單元134 (模式9)(步驟 0758-A34255TWF MTK1-09-084 18 201110792 單)元’ TX信號將依次經由組合器122、早兀130、平衡_非平衡切換單元134、埠與32之間的直通路徑自WiFi模組11〇傳送至 ^ 34 。中，若否，決定是否僅有心用: 間I又來進4TRX作業（步驟S914)。若是，於上 & 中二切換裝置20被轉至平衡_非平衡收發切換單：、曰段平衡·非平衡收發切換單元136被轉至lna單且

5)(步驟S叫，由此致能聊iRX信號將 32與34之間的直通路徑、土車卜平衡_ :4由埠

合 NA早7°132、分離器124以及緩衝器！ I 、，，10接收至WiFi模組110。於步驟S914中，若不天是否侧餘⑽㈣模組112皆㈣否1定，（步驟_)。若是，於上述時間段中，切 ?轉至协非平衡切換單元134(模式11)(步驟S 0 由此致能第一組合信號將依次經由PA單元130 )， :衡切換單元m、w以及蜂34與32之=非自組合器m傳送至天線1〇,其中第一組合信號，合益122組合卿與阶乂信號而產生。於步驟^ ^且若否’決定是否WiFi模組11〇與BT模組112皆，段來分別進行TX#RX作業（步驟S922)。若甘，^間述時間段中’切換裝置2〇被轉至平衡_非平衡切^元= 且平衡·非平衡收發切換單元138被轉至緩衝器14 34 二（步HS92:)，由此致能·ίτχ信號將依次經由：口益122、PA單元13〇、平衡_非平衡切換單元、、〇758-A34255TWF^MTKI-09-084 以及埠34與32之間的直通路徑自WiFi模組11〇傳送至= 19 201110792 線10’且BT RX信號將依次經由埠32與38之間的耦合路徑、埠3、平衡-非平衡收發切換單元138以及緩衝器自天線10接收至BT模組112。於步驟S922中，若否，決定是否WiFi模組110與BT模組112皆佔用時間段來進行 RX作業（步驟S926)。若是，於上述時間段中，切換裝置20被轉至平衡-非平衡收發切換單元136且平衡_非平衡收發切換單元136被轉至LNA單元132 (模式6)(步驟 S928)，由此致能自天線1〇接收之第二組合信號依次經由埠32與34之間的直通路徑、埠丨、平衡_非平衡收發切換單兀136以及LNA單元132被送至分離器124並分離產生 WiFi與BT RX信號，WiFi與BT Rx信號分別藉由緩衝器 140與H2被送至WiFi模組110與bt模組112。於步驟 S926中，若否，決定是否WiFi模組11〇與bt模組112 皆佔用時間段來分別進行！〇(與丁又作業（步驟S93〇)。若是，於上述時間段中，切換裝置2〇被轉至平衡_非平衡收發切換單元136且平衡-非平衡收發切換單元136被轉至 LNA單το 132、以及平衡-非平衡收發切換單元138被轉至緩衝器H8 (模式7)(步驟S932)，由此致能廳以信號將依次經由埠32與34之間的直通路徑、埠i、平衡_ 非平衡收發切換單元136、LNA單元132、分離器124以及緩衝器140自天線10接收至WiFi模組u〇，且βτ τχ 信號將依次經由緩衝H 148、平衡.非平衡收發㈣單元 138、埠3、埠38與32之間的搞合路徑自Βτ模組112傳送至天線10。 ' 依據第8圖之通訊系統_而修改，第1〇圖係依本 0758-A34255TWF_MTKl-09-084 201110792 發明另一實施例之通訊系統1000之示意圖，通訊系統1000 用於共用天線之多個無線通訊模組之共存，其中與第4圖相同之符號係代表相同組件。如下表4所示，除模式7與 10之外，通訊系統1000之作業表4類似於通訊系統800 之作業表3。表4 : 業種類 WiFi TX WiFi RX BT TX BT RX 模式2 0 0 0 1(埠 1) 模式3 0 0 1(埠 1) 0 模式5 0 1(埠 1) 0 0 模式6 0 1(埠 1) 0 1(埠 1) 模式9 1(埠 1) 0 0 0 模式11 1(埠 1) 0 κ埠1) 0

由於通訊系統1000中不存在定向耦合器30，相較於表3，表4中不存在模式7與10。除略去步驟S922、S924、 S930及S932之外，通訊系統1000之作業流程類似於第9 圖中所示之通訊系統800之作業流程，簡化後如第11圖（圖中拆分為第11A-11B圖）所示。由於第11圖之方法步驟已於第9圖中描述，為簡潔起見，此處不另贅述。依據第4圖之通訊系統400而修改，第12圖係依本發明另一實施例之通訊系統1200之示意圖，通訊系統1200 用於共用天線之多個無線通訊模組之共存，其中與第4圖 0758-A34255TWF MTK1-09-084 21 201110792 相同之符號係代表相同組件。下表5描繪通訊系統1200之作業模式。表5 : 種類 WiFi_TX WiFi_RX BT_TX BT_RX 模式2 0 0 0 1(埠 2) 模式3 0 0 1(埠 2) 0 模式5 0 1(埠 2) 0 0 模式6 0 K埠2) 0 K埠2) 模式9 1(埠 1) 0 0 0 模式11 K埠1) 0 1(埠 1) 0 除略去步驟S722、S724、S730及S732之外，通訊系統1200之作業流程類似於第7圖中所示之通訊系統4 〇〇之

作業流程，簡化後如第13圖所示（圖中拆分為第13A_13B 圖）。由於第13圖之方法步驟已於第7圖中指述，為簡潔起見’此處不另贅述。第14圖係依本發明另一實施例之通訊系統1400之示意圖’通訊系統刚用於共用天線之多個無線通訊模組之共存’其巾與第4圖彳目同之符號係代表相同組件。通訊系統圓包含無線通訊晶片組1〇〇與混合搞合器^加^ :le〇 40 (例如’於本實施例中所用之連接裝置）。應 4〇稱彳某清况下，熟悉本案之人士亦可將混合耦合器貝、’衡輕合器（balanced-loss coupler)。第 15 0758-A34255TWF—MTKI-09-0S4 22 201110792

圖係依本發明實施例之混合耦合器40之示意圖。於第15 圖中，混合耦合器40包含埠42、44、46及48，混合耦合器40可等量分割輸入信號並於兩個輸出端間有90°相位移，或組合兩個信號並於兩個輸出端間維持高隔離。埠42 與埠44經由直通路徑彼此耦接。埠46與埠48經由直通路徑彼此耦接。埠42與埠46經由耦合路徑彼此耦接。埠44 與埠48經由耦合路徑彼此耦接。埠42與埠48隔離。埠 44與埠46隔離。舉例而言，當埠42為輸入埠時，輸入埠 42之一半功率將被傳遞至輸出埠44，而另一半功率以90° 相位移耦合至另一輸出埠46。因此，無論哪個埠作為輸入埠皆沒有差別。由於功率分割器亦可等量分割輸入信號，混合耦合器 40亦可由具有一個輸入埠與兩個輸出埠之3埠功率分割器替代。此外，本實施例中之混合耦合器40亦可由上述定向耦合器30 (非等量損耗）替代。

下表6描繪通訊系統14.00之作業模式的組合：表6 : ^"\^業種類 WiFi TX WiFi RX BT TX BT RX 模模式2 0 0 0 1(埠 2) 模式3 0 0 1(埠 2) 0 模式5 0 1(埠 2) 0 0 模式6 0 1(埠 2) 0 1(埠 2) 模式7 0 1(埠 2) 1(埠 1) 0 0758-A34255TWF MTKI-09-084 23 201110792 模式9 U埠1) 模式10 K埠1) 模式11 1(埠 1) — _〇 _〇 ο 0_ 0 0 1(埠 2) 1(埠 1) 0 第W圖係依本發明實施例之於wiFi模組㈣盥ΒΤ :組二之間共存的作業流程圖（圖中拆分為第16A:16C 圖）’基於如帛14圖所示之通訊系統剛執行作業。程 :=·’獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中，懸拉組110與BT模组112將執行上述潛在作業。隨後，相應地執行_已㈣之資朗—系顺查以決定，醫i模組m與BT模組112中之—者還是兩者佔用時間段’並決定上述時間段是否被WiFi模組11〇及/或BT模組112佔用來進行τχ作業及/或收作業。於第16圖t 首先獲得關於潛在作業之資訊。於即將到來之時間段中， WiFi模組m與BT模組m將執行上述潛在作举（步驟麗0)。錄，決定是否僅有阶模組112佔用時間段來進行TX作業（步驟si602)。若是，於上述時間段中，平衡-非平衡收發切換單元136被轉至緩衝器144 (模式3) (步驟Sl6〇4)，由此致能BTT：x^t號將依次經由緩衝器二平發切換單元136、埠2以及埠46與42 之間_合路徑自BT模組112傳送至天線iq。於㈣ S1602巾’方否’决定是否僅有BT模組ιΐ2佔用時間段來進行RX作業（步驟SI6G6)。若是，於上述時間段中，平衡-非平衡收發切換翠元136被轉至LNA單元132(模式2) (步驟S1608) ’由此欵能bt rx信號將依次經由埠42 0758-A34255TWF MTK1-09-084 201110792 ί輕合路徑、土車2、平衡-非平衡收發切換單元 1〇接收至=L32n2分離器124以及緩衝器⑷自天線否僅有咖. 步驟si606巾，若否，決定是 S叫若^組：佔用時間咖^

M m工信號將依次經由組合器m、PA 之間的直通路t 換單元13 4、槔1以及埠4 4與4 2 (步驟Sl6l)r 杈組110傳迗至天線10 (模式9) W.F·^ )。於步驟Sl610中，若否，決定是否僅有佔用時間段來進行RX作業（步驟_4)。 LNA 136 ^ 早凡132 (杈式5)(步驟S1616)， =二將依次經由蜂42與—== 2及2,料鱗元136'LNA單一、分離器 _614天、線1〇接收至廳模組—於步皆佔用時間段來進行τχ作業（步驟S1618) ^且^ 述時間段中，第-組合信號將依次經由PA =、= -非平衡切換單元134、〜以及埠44與42 :二^ 徑自组合器122傳送至 a勺直、路細人哭天線10，其中第一組合信號係藉由組“ 122組合即將傳送之懸與Βτ τχ信號而產式⑴（步驟S1620)。於步驟S1618中、否·模組u_BT模組112皆佔用時H二 =作業(步驟一若是，於上述=订千衡-非平衡收發切換單幻3M皮轉至單元 0758-A34255TWFJV1TKI-09-084 10)(步驟S1624)，由此致能wiFiTX_將依次經; 25 201110792 組合器122、PA單元130、平衡-非平衡收發切換單元134、埠1以及埠44與42之間的直通路徑自WiFi模組no傳送至天線10’且BTRX信號將依次經由埠42與46之間的麵合路徑、埠2、平衡-非平衡收發切換單元136、LNA單元 132、分離器124以及缓衝器142自天線1〇接收至Βτ模組112。於步驟S1622中，若否，決定是否WiFi模組11〇與BT模組112皆佔用時間段來進行RX作業（步驟 S1626)。若是，於上述時間段中，平衡_非平衡收發切換單元136被轉至LNA單元132(模式6)(步驟δι628 )，由此致能自天線10接收之第二組合信號依次經由埠42與 46之間的耦合路徑、埠2、平衡-非平衡收發切換單元136 以及LNA單元132被送至分離器124並分離產生貿丨汛與 BT RX信號，WiFi與BT RX信號分別藉由緩衝器14〇與 142被送至WiFi模組110與BT模組112。於步驟si626 中，若否，決定是否WiFi模組11〇與ΒΤ模組112皆佔用時間段來分別進行RX與ΤΧ作業（步驟sl63〇)。若是，於上述時間段中，平衡_非平衡收發切換單元136被轉至

LNA單元132 (模式7 )(步驟S1632 )，由此致能WiFi RX 信號將依次經由埠42與46之間的耦合路徑、埠2、平衡_ 非平衡收發切換單元136、LNA單元132、分離器124以及緩衝器140自天線10接收至WiFi模组n〇，且Βτ τχ 信號將依次經由組合器122、ΡΑ單元13〇、平衡-非平衡切換單元134、埠1以及埠44與42之間的直通路徑自βτ模組112傳送至天線1 〇。第圖係依本發明實施例之ΡΑ單元13〇之示意 0758-A34255TWFMTKI-09-084 201110792 圖。如第17A圖所示，於本發明另一實施例中，pA單元 130可包含兩個PA 1300與1302。當WiFi與BT TX信號將被同％傳送時，組合器122將WiFi與BT TX信號組合成之第一組合信號將依據需求透過PA 1300或1302被送至平衡-非平衡切換單元134。於另一情況中，若WiFi模組 110或BT模組in中僅有待傳送之WiFi或BT TX信號，則待傳送之Win或BT TX信號可透過pa 1300或1302被送至平衡·非平衡切換單元134，舉例而言，WiFi TX信號 • 可透過PA 13〇〇，而BT TX信號可透過PA 1302，其他情況亦可如此。類似地，第17B圖係依本發明實施例之LNA 單元132之示意圖。如第17B圖所示，lna單元132可包含兩個LNA 1320與1322。當自天線10接收到第二組合信號時（第二組合信號包含分別藉由WiFi模組110與BT模組112接收之WiFi與BT RX信號），第二組合信號將依據需求透過LNA 1320或1322被送至分離器124。於另一情況中，若僅有WiFi或BT RX信號將由WiFi模組11〇或籲 BT模組112接收，WiFi或BT RX信號可透過LNA 1320 或1322被送至分離器124，舉例而言，WiFi RX信號可透過LNA 1320 ’而BT RX信號可透過LNA 1322，其他情況亦可如此。第18圖係依本發明實施例之組合器122與pA單元 130之通用結構的示意圖。組合器122可藉由兩個連接至不同無線权組之MOS電晶體Q1與Q2實施。p a單元13 〇之PA 1300與1302可分別藉由閘極連接至平衡_非平衡切換單元134之MOS電晶體Q3與Q4實施。MOS電晶體 0758-A34255TWF_MTKI-09-084 21 201110792 Q1與Q2可分別接收WiFi與BT τχ信號。當電晶體φ 導通時’ wiFitx錢藉由組合$ 122被傳至電晶體⑺。類似地’當電晶體Q2導通時’Βττχ信說藉由組合器i22 被傳至電晶體Q 4。若電晶體Q1與Q 2皆導通時，w i f i與 BTTX信號被組合並藉由組合器122被傳至平衡-非平衡切換單元134。電晶體Q3與q4用於放大來自組合器122之信號並將其傳至平衡-非平衡切換單元134。儘管本發明係描述WiFi與BT無線通訊服務，亦可適用其他無線通訊服務，例如全球定位系統（Gi〇bai Positioning System，以下簡稱為 Gps )、WLAN、阶、 Zigbee、紅外線（infrared)、超寬頻（mtra wide Band，以下簡稱為 UWB )、近場通訊（Near Field c〇mmunicati〇n，以下簡稱為NFC )、以及頻率調變（FrequenCy Modulation，以下簡稱為FM)模組。此外，第19圖與第2〇圖係依本發明實施例之利用雙天線之通訊系統19〇〇、2000的示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。通訊系統400可被修改為具有雙天線1〇與5〇,如第19圖所示。通訊系統800亦可被修改為具有雙天線1 〇與5〇，如第20 圖所示。其中第19圖、第2〇圖中與第4圖相同之符號係代表相同組件。以上所述僅為本發明之較佳實施例’舉凡熟悉本案之人士援依本發明之精神所做之等效變化與修飾，皆應涵蓋於後附之申請專利範圍内。【圖式簡單說明】 0758-A34255TWF_MTKI-09-084 2s 201110792 第1圖係行動電話之示意圖，行動電話經由WLAN模組連接至WLAN，並同時透過BT模組與BT手機進行通訊。第2圖係BT跳頻之示意圖。第3圖係於共用一個天線之WLAN與BT無線通訊服務之間的作業衝突的示意圖。第4圖係依本發明一實施例之通訊系統之示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第5A圖係依本發明實施例之切換裝置之一範例的示 • 意圖，切換裝置係藉由SPDT開關實現。第5B圖係依本發明實施例之切換裝置之另一範例的示意圖，切換裝置係藉由DPDT開關實現。第6圖係依本發明實施例之定向耦合器的示意圖。第7圖係依本發明實施例之於WiFi模組與BT模組之間共存的作業流程圖，基於如第4圖所示之通訊系統執行作業，圖中拆分為第7A-7C圖。第8圖係依本發明另一實施例之通訊系統之示意圖， _ 通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第9圖係依本發明實施例之於WiFi模組與BT模組之間共存的作業流程圖，基於如第8圖所示之通訊系統執行作業，圖中拆分為第9A-9C圖。第10圖係依本發明另一實施例之通訊系統之示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第11圖係依本發明實施例之於WiFi模組與BT模組之間共存的作業流程圖，基於如第10圖所示之通訊系統執行作業，圖中拆分為第11A-11B圖。 0758-A34255TWF MTKI-09-084 29 201110792 第12圖係依本發明另一實施例之通訊系統之示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第13圖係依本發明實施例之於WiFi模組與BT模組之間共存的作業流程圖，基於如第12圖所示之通訊系統執行作業，圖中拆分為第13A-13B圖。第14圖係依本發明另一實施例之通訊系統之示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第15圖係依本發明實施例之混合耦合器之示意圖。第16圖係依本發明實施例之於WiFi模組與BT模組之間共存的作業流程圖，基於如第14圖所示之通訊系統執行作業，圖中拆分為第16A-16C圖。第17A圖係依本發明實施例之PA單元之示意圖。第17B圖係依本發明實施例之LNA單元之示意圖。第18圖係依本發明實施例之組合器與PA單元之通用結構的不意圖。第19圖係依本發明實施例之利用雙天線之通訊系統的示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。第20圖係依本發明另一實施例之利用雙天線之通訊系統的示意圖，通訊系統用於共用天線之多個無線通訊模組之共存。【主要元件符號說明】 10、50 :天線； 20 :切換裝置； 0758-A34255TWF MTKI-09-084 30 201110792 Μ、24、26、% ·处山 28 ·終端； 30 :定向麵合器. 32〜38、42〜48 :埠； 40 .混合轉合$ . 100 :無線通訊晶片組； 110 : WiFi 模組； 112 : BT 模組； 120 :組合分離單元； 122 :組合器； 124 :分離器； 130 : PA 單元； 132 : LNA 單元； 134 .平衡-非平衡切換單元； 136、138 :平衡-非平衡收發切換單元； 140、142、144、146、148 :緩衝器； 400、800、1〇〇〇、1200、1400、1900 ' 2000 :通訊系統； S700〜S732、S900〜S932、S1600〜S1632 :步驟； 1300、1302 : PA ; 1320、1322 : LNA。 0758-A34255TWF MTK1-09-084 31

Claims

201110792 七、申請專利範圍： 1. 一種通訊系統，用於共用一天線之多個無線通訊模組之共存，該通訊系統包含：一無線通訊晶片組，包含：一第一無線通訊模組，用於傳送及接收一第一無線通訊信號；一第二無線通訊模組，用於傳送及接收一第二無線通訊信號；以及一組合分離單元，用於藉由組合該第一無線通訊信號與該第二無線通訊信號而產生一第一組合信號以及將一第二組合信號分離成該第一無線通訊信號與該第二無線通訊信號；一切換裝置，用於選擇性地傳送該第一組合信號或接收該第二組合信號；以及一連接裝置，該連接裝置之一第一埠耦接於該天線，一第二埠經由一第一路徑連接至該第一埠以經由該第一路徑與該天線傳送該第一組合信號或接收該第二組合信號，以及一第三埠經由一第二路徑連接至該第一埠以經由該第二路徑與該天線傳送或接收該第二無線通訊信號。 2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該連接裝置係為定向耦合器，且於該第一埠與該第二埠之間的該第一路徑係為具有一第一路徑損耗之一直通路徑，且於該第一璋與該第三埠之間的該第二路徑係為具有一第二路徑損耗之一耦合路徑，該第二路徑損耗大於該第一路徑損耗。 0758-A34255TWF MTKI-09-084 32 201110792 3. 如申請專利範圍第2項所述之通訊系統，其中該定向耦合器更包含與該第一埠隔離之一第四埠，該第四埠經由另一耦合路徑連接至該第二埠，經由另一直通路徑連接至該第三埠，以及連接至一外部節點以便阻抗匹配。 4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊系統，其中該連接裝置係為一功率分割器，且於該第一埠與該第二埠之間的該第一路徑具有一第一路徑損耗，且於該第一埠與該第三埠之間的該第二路徑具有一第二路徑損耗，該第二路徑 • 損耗不同於該第一路徑損耗。 5. —種通訊系統，用於共用一天線之多個無線通訊模組之共存，該通訊系統包含：一無線通訊晶片組，包含：一第一無線通訊模組，用於傳送及接收一第一無線通訊信號；一第二無線通訊模組，用於傳送及接收一第二無線通訊信號；以及 ® —組合分離單元，用於藉由組合該第一無線通訊信號與該第二無線通訊信號而產生一第一組合信號以及將一第二組合信號分離成該第一無線通訊信號與該第二無線通訊信號；以及一切換裝置，用於選擇性地經由該天線傳送該第一組合信號或接收該第二組合信號。 6. —種通訊系統，用於共用一天線之多個無線通訊模組之共存，該通訊系統包含：一無線通訊晶片組，包含： 0758-A34255TWF MTKI-09-084 33 201110792 訊信號；第無線通訊模組，用於傳送及接收一第一無線通訊錢第3線通訊模組，用於傳送及接收-第二無線通盘球楚纽合分離單元’用於藉由組合該第一無線通訊信號二“了無線通訊信號而產±—第—組合信號以及將一第 =合彳§號分離成該第—無線通訊信號與該第二無線仏號；以及一楚Γί接褒置，該連接裝置之—第—独接於該天線，二二埠經由—第—路徑連接至該第—埠以經由該第一路 1該=線傳送該第-組合信號或接收該第二組合信號，苐二車經由—第二路徑連接至該第—埠以經由該第徑與該天線傳送或接收該第二無線通訊信號。 .如中Μ專利範圍第6項所述之通訊系統，复一路徑與該第二路經有實質上3dB之路徑損耗/、4 8. 如申請專利範圍第i、5、6項任一統，其中該第一盔線通吒模組係盔体、始、^ 通訊系示热踝逋訊模组係為無線區域網路、藍全球定位系統、Zigbee、紅外線、超寬頻、近場以及頻率調變触中之m無線通區域網路、藍芽、全球定位系統、Zigbee、紅心= 頻、近場通訊、以及頻率調變模组中之另一者。超寬 9. 如申請專利範圍第丨、5、6項任一統，其中該無線通訊晶片組更包含：、a通訊系一功率放大器單元’用於藉由該天線傳送信號之前，放大該第一蚯合信號。汲5 0758-A34255TWF^MTKJ-09-084 34 201110792

10.如申請專利範圍第1、5、6項任一項所述之通訊系統，其中該無線通訊晶片組更包含：一低雜訊放大器單元，用於藉由該組合分離單元分離該第二組合信號之前，具有低雜訊情況下放大該第二組合信號。 0758-A34255TWF ΜΤΚ1-09-084 35