TWI423602B - 減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法 - Google Patents

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TWI423602B
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Description

減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法
本發明係有關於一種減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，且特別有關於一種減少運作於相鄰頻帶中並共存於有限空間之裝置中之兩個通訊系統之間干擾之方法。
隨著無線網路技術之發展以及對於行動通訊之需求增長，支援各種無線通訊標準(例如，藍芽、WiFi、4G(WiMAX、LTE等等)或3G)之通訊裝置(如膝上型電腦或行動電話)被視為現代生活之必需品以更便捷地存取無線網路。
WiMAX系統以及WiFi系統運作於相鄰頻帶中，即2.4 GHz工業、科學及醫療(Industrial、Scientific and Medical，以下簡稱為ISM)頻帶以及特許之2.3 GHz及2.5 GHz頻帶。由於時分雙工(Time Division Duplex，以下簡稱為TDD)具有較高之頻譜效率且可用較低複雜度實施，大多數WiMAX系統利用TDD來分配無線電資源。TDD訊框被分成下行鏈路子訊框(downlink subframe)以及上行鏈路子訊框(uplink subframe)。WiFi系統係無專屬無線電資源之基於競爭(contention-based)系統，且利用具避免碰撞的載波感測多重存取(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，以下簡稱為CSMA/CA)技術。利用CSMA/CA技術，WiFi站點(station)監視無線媒介並決定何時傳送封包。當偵測到無線媒介閒置時，允許WiFi站點傳送；而當偵測到無線媒介繁忙時，WiFi站點將其傳送延緩一個隨機時間段直至無線媒介再次轉為閒置。
請參考第1圖，第1圖係依先前技術之WiMAX網路10之示意圖。WiMAX-WiFi共存裝置100係WiMAX系統與WiFi系統之組合，可為WiMAX-WiFi可攜式路由器或WiMAX-WiFi用戶端設備(Customer-Premises Equipment，以下簡稱為CPE)，作為WiMAX路由器以連接WiMAX基站102並作為WiFi存取點(Access Point，以下簡稱為AP)以連接WiFi站點104(例如，膝上型電腦或多媒體播放器)。因此，WiFi站點104可經由WiMAX-WiFi共存裝置100存取WiMAX網路10並與WiMAX用戶站(subscriber station)106通訊。
由於WiFi系統之2.4 GHz頻帶以及WiMAX系統之2.3/2.5 GHz頻帶之間的保護帶很窄，可攜式WiMAX-WiFi共存裝置尺寸有限，因此很難消除可攜式WiMAX-WiFi共存裝置中WiMAX系統以及WiFi系統之間的相互干擾。
於WiMAX-WiFi共存裝置中，當WiFi系統(作為WiFi AP)於WiMAX下行鏈路子訊框期間傳送封包時，WiFi傳送機與WiMAX接收機干擾並降低WiMAX下行鏈路之接收效率，由於WiMAX系統利用特許頻帶且頻寬之浪費為不可接受的，因此需要提升WiMAX下行鏈路之接收效率。另一方面，當WiFi系統於WiMAX上行鏈路子訊框期間接收封包時，WiMAX傳送機與WiFi接收機干擾從而無法成功接收WiFi封包，由此導致WiFi站點可依據其調速(rate adaptation)機制採用較低之調變及編碼方案(Modulation Coding. Scheme，以下簡稱為MCS)速率，最終干擾將越來越嚴重直至WiFi站點與WiFi系統斷開。
有以下幾種方法來減少可攜式WiMAX-WiFi共存裝置中之相互干擾。一種為於WiMAX系統以及WiFi系統之RF前端利用RF濾波器，這種方法確實有用但成本較高。另一種方法為利用仲裁程序，例如為WiFi-藍芽共存定義之封包流量仲裁(Packet Traffic Arbitration，以下簡稱為PTA)程序，來基於兩個系統之流量負載或流量優先權動態地協調無線電資源之共用。
然而，當WiMAX-WiFi共存裝置利用傳統仲裁程序以試圖減少干擾時，WiMAX-WiFi共存裝置並未將WiFi站點與WiMAX-WiFi共存裝置之連接納入考量。WiFi站點無法獲得有關WiMAX-WiFi共存裝置內干擾之資訊，其可繼續將封包發送至WiMAX-WiFi共存裝置並等待確認(Acknowledgement，以下簡稱為ACK)。另一方面，由於相互干擾，WiMAX-WiFi共存裝置之WiFi系統無法成功接收封包並因此無法發送ACK作為回應。因此，WiFi站點依據其調速機制採用較低之MCS傳送速率，而WiFi站點與WiMAX-WiFi共存裝置之間的連接品質越來越差。
有鑒於此，本發明提出一種減少運作於相鄰頻帶中並共存於一通訊裝置中之兩個通訊系統之間干擾之方法。
本發明實施例提供一種減少運作於相鄰頻帶並共存於一通訊裝置中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中兩個通訊系統包含利用時分雙工之第一通訊系統以及基於競爭之第二通訊系統。所述方法包含依據第一通訊系統之載波對干擾及雜訊比以及第二通訊系統之接收訊號強度指示來決定是否對第一通訊系統之下行鏈路子訊框執行仲裁程序，其中於仲裁程序中第一通訊系統被設為具有較第二通訊系統高之優先權；依據第一通訊系統之傳送功率以及第二通訊系統之接收訊號強度指示值來決定是否對第一通訊系統之上行鏈路子訊框執行仲裁程序；以及當決定對下行鏈路或上行鏈路子訊框執行仲裁程序時，進一步決定是否發送特定封包以請求一個或多個站點不發送封包至第二通訊系統。
本發明可藉由閱讀後續之詳細描述與範例並參考附圖得到充分理解。
於說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。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，「耦接」一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耦接於一第二裝置，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。
本申請要求如下優先權：編號為61/267,174，申請日為2009/12/7，名稱為“Dynamic Arbitration Mechanism for Mitigating the Coexistence Effects between Two System Operating in Different Frequency Bands”之美國臨時申請。其主題於此一併作為參考。
請參考第2圖，第2圖係依本發明實施例之4G-WiFi共存裝置20的示意圖。4G-WiFi共存裝置20包含4G系統200(包含傳送機以及接收機)、WiFi系統202(包含傳送機以及接收機)、以及干擾減縮(interference reduction)單元204。4G-WiFi共存裝置20可為4G-WiFi可攜式路由器或4G-WiFi CPE，其可取代第1圖中之WiMAX-WiFi共存裝置100。以WiFi站點角度而言，WiFi系統202作為WiFi AP而4G系統200作為4G路由器。
請注意，4G-WiFi共存裝置20僅為本發明之一實施例。4G-WiFi共存裝置20可為包含運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之任一其他共存裝置，其中一個通訊系統利用TDD來分配無線電資源，而另一通訊系統為基於競爭之系統。
對於較佳實施例，干擾減縮單元204為軟體實施的，可執行程式碼。然而，本發明並未限制僅藉由軟體實施干擾減縮單元204；藉由硬體實施干擾減縮單元204亦為可行的。
請參考第3圖及第5圖。第3圖及第5圖分別係依本發明實施例之程序30及程序50的流程圖，其可編譯為程式碼並由干擾減縮單元204執行，用於減少4G系統200以及WiFi系統202之間的干擾。干擾減縮單元204可自4G系統200以及WiFi系統202獲得系統參數值，例如，接收訊號強度指示(Received Signal Strength Indicator，以下簡稱為RSSI)、傳送功率、帶內(in-band)雜訊/干擾功率、以及載波對干擾及雜訊比(Carrier to Interference plus Noise Ratio，以下簡稱為CINR)等等，上述系統參數值可於程序30及程序50中利用。
程序30用於減少由WiFi傳送機於4G下行鏈路子訊框導致之4G下行鏈路接收干擾。程序30包含以下步驟：
步驟300：開始。
步驟302：決定4G CINR值CINR4G 是否大於4G CINR臨界值CINRTh1_4G 以及WiFi RSSI值RSSIWiFi 是否大於WiFi RSSI臨界值RSSITh_DL_WiFi 。若CINR4G 大於CINRTh1_4G 且RSSIWiFi 大於RSSITh_DL_WiFi ，執行步驟304；否則，執行步驟306。
步驟304：減小WiFi傳送功率且不執行仲裁程序。
步驟306：決定CINR4G 是否大於另一4G CINR臨界值CINRTh2_4G 。若CINR4G 不大於CINRTh2_4G ，執行步驟308；否則，執行步驟312。
步驟308：執行仲裁程序並通知WiFi系統發送自身允許發送(Clear To Send-to-self，以下簡稱為CTS-to-self)封包。
步驟310：當4G下行鏈路接收於CTS-to-self封包之持續時間結束之前完成時，停止仲裁程序並發送免競爭期結束(Contention-Free-End，以下簡稱為CF-End)封包。
步驟312：執行仲裁程序並減小WiFi傳送功率。
步驟314：結束。
請注意，程序30包含兩個機制，仲裁程序以及功率控制程序，兩者係於不同系統參數條件下執行。仲裁程序處理自兩個系統之每一傳送嘗試並可以多種方式實現，例如，IEEE 802.15標準中之PTA，其對於本領域具有通常知識者為公知的。程序30並不針對如何執行仲裁程序而是針對何時執行仲裁程序，因此此處省略仲裁程序之細節。對於程序30中之仲裁程序，4G系統被設為具有較WiFi系統高之優先權。
依據步驟302，將干擾減縮單元204所需之4G CINR值CINR4G 與預定4G CINR臨界值CINRTh1_4G 比較，而上述比較欲獲知4G下行鏈路接收是否受到WiFi傳送機干擾；此外，將干擾減縮單元204所需之WiFi RSSI值RSSIWiFi 與預定WiFi RSSI臨界值RSSITh_DL_WiFi 比較，而上述比較欲獲知與4G-WiFi共存裝置20連接之WiFi站點是否鄰近4G-WiFi共存裝置20。當CINR4G 大於CINRTh1_4G 且RSSIWiFi 大於RSSITh_DL_WiFi 時，意味著4G下行鏈路接收與WiFi接收信號皆足夠好，干擾減縮單元204減小WiFi傳送功率(使其低於原始功率)且決定不執行仲裁程序。由於較低之WiFi傳送功率，從而減少4G下行鏈路接收上之干擾。
另一方面，當CINR4G 不大於CINRTh1_4G 或RSSIWiFi 不大於RSSITh_DL_WiFi 時，依據步驟306，CINR4G 進一步與另一4G CINR臨界值CINRTh2_4G (小於CINRTh1_4G )比較。當CINR4G 不大於CINRTh2_4G 時，意味著4G下行鏈路接收嚴重受到干擾；於此情況下，依據步驟308，干擾減縮單元204執行仲裁程序並通知WiFi系統202發送CTS-to-self封包，與WiFi系統202連接之全部WiFi站點皆接收到上述CTS-to-self封包，從而WiFi站點被通知不傳送封包至WiFi系統202。
發送CTS-to-self封包之時序可由計時器控制。舉例而言，計時器可設為較每一4G下行鏈路子訊框之結束早1 ms而開始(或失效)以觸發CTS-to-self封包。此外，CTS-to-self封包之持續時間可設為等於4G下行鏈路子訊框或4G下行鏈路接收之長度，以使4G下行鏈路接收盡可能地得到保護。於CTS-to-self封包之持續時間內，WiFi系統202不接收封包且無須回應ACK封包。從而避免由傳送ACK封包而導致之干擾。
依據步驟310，當干擾減縮單元204偵測到4G下行鏈路接收於CTS-to-self封包之持續時間結束之前完成時，干擾減縮單元204停止仲裁程序並發送CF-End封包。與WiFi系統202連接之全部WiFi站點皆接收到上述CF-End封包，因此WiFi站點被通知WiFi系統202已被釋放且基於競爭之服務開始。利用步驟310，WiFi系統202可更有效地提供服務，第4A圖與第4B圖中更清楚地說明這一點。
第4A圖與第4B圖係基於第3圖之程序之CTS-to-self封包以及CF-End封包的時序示意圖。於第4A圖與第4B圖中，信號PTA指示仲裁程序何時進行或停止，而信號CTS2Self_DU指示CTS-to-self封包之持續時間。如第4A圖所示，於4G下行鏈路子訊框之開始，開始仲裁程序(信號PTA位準自低至高)並發送CTS-to-self封包，原始CTS-to-self封包持續時間之結束以虛線表示。當完成4G下行鏈路接收時，仲裁程序停止(信號PTA位準自高至低)，發送CF-End封包，此時如實線表示，CTS-to-self封包之持續時間結束(信號CTS2Self_DU位準自高至低)。因此，利用CF-End封包可節省時間段“A”。如第4B圖所示，有時CTS-to-self封包之傳送會延遲而CTS-to-self封包之持續時間開始較晚。當完成4G下行鏈路接收時，發送CF-End封包，此時如實線表示，CTS-to-self封包之持續時間結束(取代以虛線表示之原始持續時間結束)。因此，可節省時間段“B”。利用步驟310，於4G下行鏈路接收完成之後，WiFi系統202可重新向WiFi站點提供服務而無須等待至CTS-to-self封包之持續時間結束。
請注意，步驟308以及步驟310係於4G下行鏈路接收嚴重受到干擾之情況下執行。另一方面，當干擾減縮單元204決定CINR4G 大於CINRTh2_4G 時，4G下行鏈路接收上之干擾為可接受的。換言之，由WiFi ACK封包之傳送而導致之干擾為可接受的。於此情況下，干擾減縮單元204執行仲裁程序並減小WiFi傳送功率。請注意，於此情況下，干擾減縮單元204並未發送CTS-to-self封包至WiFi站點；當WiFi站點發送封包至WiFi系統202時，WiFi系統202以較低功率傳送ACK封包來回應。
由上述可知，程序30提供三種模式來減少干擾，而每次干擾減縮單元204執行程序30時，依據系統參數值決定使用三種模式中之一者。第一模式為利用功率控制程序(僅於步驟302及步驟304中示意)。程序30中之功率控制程序僅包含減小WiFi傳送功率，其為一種實施例而非限制。第二模式為結合利用仲裁程序以及CTS-to-self封包、CF-End封包之傳送(如步驟302、306、308、以及310示意)。第三為結合利用仲裁程序以及功率控制程序而並未發送CTS-to-self封包，如步驟302、306、以及312示意。
請注意，程序30中之CTS-to-self封包可由能夠通知WiFi站點不傳送封包之另一封包替代，例如僅包含前導(preamble)、信號符元以及MAC標頭之空封包(null packet)、或僅包含標頭而未包含用戶資料之虛擬協議資料單元(Protocol Data Unit，以下簡稱為PDU)。然而，當4G下行鏈路接收於空封包(或虛擬PDU)之持續時間結束之前完成時，無法停止空封包之持續時間，因此WiFi系統202無法儘快提供基於競爭之服務。
由干擾減縮單元204執行之程序50用於減少由4G上行鏈路傳送於4G上行鏈路子訊框導致之WiFi接收機干擾。程序50包含以下步驟：
步驟500：開始。
步驟502：決定4G傳送功率值P4G 是否大於4G傳送功率臨界值PTh_4G 以及WiFi RSSI值RSSIWiFi 是否小於WiFi RSSI臨界值RSSITh_UL_WiFi 。若P4G 大於PTh_4G 且RSSIWiFi 小於RSSITh_UL_WiFi ，執行步驟504；否則，執行步驟508。
步驟504：執行仲裁程序並通知WiFi系統發送CTS-to-self封包。
步驟506：當4G上行鏈路傳送於CTS-to-self封包之持續時間結束之前完成時，停止仲裁程序並發送CF-End封包。
步驟508：不執行仲裁程序。
步驟510：結束。
依據步驟502，將4G傳送功率值P4G 與預定4G傳送功率臨界值PTh_4G 比較；此外，將WiFi RSSI值RSSIWiFi 與預定WiFi RSSI臨界值RSSITh_UL_WiFi 比較。上述比較欲獲知WiFi接收機是否受到4G上行鏈路傳送干擾。當P4G 大於PTh_4G 且RSSIWiFi 小於RSSITh_UL_WiFi 時，意味著WiFi接收機受到干擾而接收封包可能無法成功解碼，則干擾減縮單元204執行步驟504以及步驟506；否則，依據步驟508，干擾減縮單元204不執行仲裁程序。
依據步驟504(類似於步驟308)，干擾減縮單元204執行仲裁程序並通知WiFi系統202發送CTS-to-self封包，以通知WiFi站點不傳送封包。請注意，由於WiFi系統202之WiFi接收機可能無法成功解碼接收到的封包(由於干擾)並無法發送ACK封包作為回應，或者WiFi系統202之WiFi接收機可能成功解碼接收到的封包卻無法發送ACK封包(由於已開始仲裁程序，其中4G系統被設為較高優先權)，CTS-to-self封包之傳送為必要的。依據步驟506(類似於步驟310)，當4G上行鏈路傳送於CTS-to-self封包之持續時間結束之前完成時，干擾減縮單元204停止仲裁程序並發送CF-End封包，因此WiFi站點被通知WiFi系統202已被釋放且基於競爭之服務開始。請注意，程序30以及程序50中之仲裁程序為相同的。於程序50中，CTS-to-self封包亦可由空封包或虛擬PDU替代。
請注意，程序30係用於減少由WiFi傳送機於4G下行鏈路子訊框導致之4G下行鏈路接收干擾而程序50係用於減少由4G上行鏈路傳送於4G上行鏈路子訊框導致之WiFi接收機干擾。當干擾減縮單元204長時間執行程序30以及程序50、決定執行仲裁程序並於下行鏈路子訊框以及上行鏈路子訊框上發送CTS-to-self封包時，WiFi系統202可能不具有無線電資源來傳送封包。為幫助WiFi系統202於此情況下獲得無線電資源，提供程序60，如第6圖所示，第6圖係依本發明實施例之程序60的流程圖。
程序60可編譯為程式碼並由干擾減縮單元204執行。程序60包含以下步驟：
步驟600：開始。
步驟602：獲得系統參數值。
步驟604：檢查當前子訊框為下行鏈路子訊框或上行鏈路子訊框。當當前子訊框為下行鏈路子訊框時，執行步驟606；否則，執行步驟614。
步驟606：執行上行鏈路保護程序。
步驟608：檢查是否於下一子訊框中執行仲裁程序或發送CTS-to-self封包。若是，執行步驟610；否則，執行步驟612。
步驟610：將旗標F1設為1。
步驟612：將旗標F1設為0。
步驟614：執行下行鏈路保護程序。
步驟616：檢查是否於下一子訊框中執行仲裁程序或發送CTS-to-self封包。若是，執行步驟618；否則，執行步驟620。
步驟618：將旗標F2設為1。
步驟620：將旗標F2設為0。
步驟622：檢查當前子訊框是否為訊框中之最後子訊框。若是，執行步驟624；否則，執行步驟604。
步驟624：檢查旗標F1以及旗標F2是否皆被設為1。若是，執行步驟626；否則，執行步驟602。
步驟626：增加計數器之數值。
依據步驟602，干擾減縮單元204獲得系統參數值，例如，4G系統200以及WiFi系統202於程序30及程序50中利用之RSSI、CINR、以及傳送功率。請注意，於程序30及程序50中利用之系統參數值為實施例而並非本發明之限制。本領域具有通常知識者亦可利用信號雜訊比、MCS或任一其它代表4G系統200以及WiFi系統202之條件的系統參數。
程序60以及包含於程序60中之程序30與50係以逐一訊框之形式執行，以使4G系統200以及WiFi系統202之間的干擾可依據系統參數值之最新值而較好地減少。
依據步驟604，干擾減縮單元204檢查當前子訊框為下行鏈路子訊框或上行鏈路子訊框。當當前子訊框為下行鏈路子訊框時，干擾減縮單元204執行上行鏈路保護程序(步驟606)，即第5圖所示之程序50；否則，當當前子訊框為上行鏈路子訊框時，干擾減縮單元204執行下行鏈路保護程序(步驟614)，即第3圖所示之程序30。由此可見，用於當前下行鏈路/上行鏈路子訊框之干擾減縮程序(舉例而言，仲裁程序加上發送CTS-to-self封包或功率控制程序)係於先前上行鏈路/下行鏈路子訊框中決定。亦即，下一子訊框之干擾減縮程序係提前決定的。
請注意，步驟608、610、以及612類似於步驟616、618、以及620。依據步驟608、610、以及612，干擾減縮單元204檢查是否於下一子訊框中執行仲裁程序或發送CTS-to-self封包，其意味著WiFi系統202於下一子訊框中可能具有少量資源來傳送。干擾減縮單元204利用旗標F1來記錄WiFi系統202於下一子訊框中具有少量(或甚至沒有)資源來傳送，F1=1，或具有足夠資源來傳送，F1=0。亦以類似方式利用旗標F2。
依據步驟622以及步驟624，干擾減縮單元204檢查當前子訊框是否為訊框中之最後子訊框，以及當當前子訊框為訊框中之最後子訊框時，干擾減縮單元204進一步檢查旗標F1以及旗標F2是否皆被設為1，其指示於下行鏈路子訊框以及上行鏈路子訊框中皆執行仲裁程序並發送CTS-to-self封包，且因此WiFi系統202不具有資源來發送/接收封包。當旗標F1以及旗標F2被設為1時，依據步驟626，干擾減縮單元204增加計數器之數值，舉例而言，以訊框計數。計數器較佳地用於計算旗標F1以及旗標F2被設為1之持續時間次數；當旗標F1或旗標F2中之任一者被設為0時，重置計數器。因此，計數器之數值TC 指示WiFi系統202沒有資源來發送之持續時間。
計數器之數值TC 可用於決定何時WiFi系統202可傳送封包以及WiFi系統202可利用多長時間來傳送。
請注意，4G掃描模式係由4G行動台啟動來請求一段時間搜尋並監視作為轉移目標之鄰近基站之適合度。於掃描模式中，4G行動台可發送掃描請求訊息來請求4G基站為行動台分配時間間隔。於某些實施例範例中，掃描請求訊息為行動台指示估測之掃描持續時間(包含掃描持續時間之推薦開始訊框)，其為行動台需要掃描可用基站之時間。基站可遵從推薦開始訊框並如行動台於掃描回應訊息(響應掃描請求訊息)中推薦來設置“開始訊框”。
於一實施例中，干擾減縮單元204利用一個或多個臨界值與TC 比較，並利用上述掃描請求訊息來決定WiFi系統202何時可傳送封包。舉例而言，當TC 大於臨界值T1 時，干擾減縮單元204通知WiFi系統202發送掃描請求訊息至4G基站以請求掃描持續時間，期間4G下行鏈路接收及上行鏈路傳送停止。因此，WiFi系統202可利用請求之掃描持續時間來傳送封包。干擾減縮單元204可獲得對應於較大TC 之較長掃描持續時間。於本發明另一實施例中，當執行程序60時，干擾減縮單元204亦監視WiFi系統202之輸出緩衝隊列之大小。干擾減縮單元204可請求一具有對應於輸出緩衝記憶體隊列之大小之長度的持續時間。
請注意，依據本發明，當利用掃描模式時，行動台(如4G-WiFi共存裝置20)可決定用於掃描模式或WiFi系統202之傳送之掃描持續時間。
於本發明另一實施例中，當計數器之數值TC 大於臨界值T1 時，於下一訊框(或後續的連續訊框)中，干擾減縮單元204為WiFi系統202保留4G訊框之N%比例用於WiFi系統202之資料封包傳送。
於本發明另一實施例中，當計數器之數值TC 大於臨界值T1 時，干擾減縮單元204於一段持續時間內停止對下行鏈路子訊框之仲裁程序或於一段持續時間內停止對上行鏈路子訊框之仲裁程序，以使WiFi系統202可利用上述持續時間來傳送封包。
請參考第7圖，第7圖係干擾減縮單元204如何執行程序60的時序示意圖。於第7圖中，信號PTA指示仲裁程序何時進行或停止。信號PTA停留在高位準表示仲裁程序正在進行中，而信號PTA停留在低位準表示仲裁程序是停止、不啟動的。自訊框N之開始至時間點“A”，PTA保持高位準用於通道估測或通道測量，即使沒有4G資料快衝(data burst)。於訊框N之上行鏈路子訊框中，於時間點“B”上產生一個短4G資料快衝。請注意，當4G資料快衝之持續時間小於臨界值且WiFi系統202上之干擾並不大時，干擾減縮單元204並不執行仲裁程序。
CTS-to-self封包於時間點“C”上發送，較下行鏈路子訊框之結束早K ms，以使WiFi站點提前獲知不向WiFi系統202發送封包。於訊框(N+1)之下行鏈路子訊框的開始，PTA位準自低轉高，因此執行仲裁程序。由於一個4G資料快衝係於時間點“D”上完成，PTA位準自高轉低，並發送CF-End封包；因此，CTS-to-self封包持續時間(未繪示)較早停止以使WiFi系統202較早開始提供服務。於訊框(N+1)之上行鏈路子訊框中，4G上行鏈路資料快衝自時間點“E”開始而PTA位準再次改變。於訊框(N+2)之下行鏈路子訊框中，即使4G下行鏈路資料快衝開始已完成，PTA保持高位準用於通道估測或通道測量，直至時間點“F”。
總之，利用本發明之上述程序，可減少4G-WiFi共存裝置內之4G系統以及WiFi系統之間的相互干擾，並維持WiFi站點以及WiFi系統 (作為AP)之間的無線電連接。因此，本發明可適用於任一共存裝置以解決兩個通訊系統(例如，4G以及WiFi系統)之間的相互干擾。
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內。
10‧‧‧WiMAX網路
20‧‧‧4G-WiFi共存裝置
30、50、60‧‧‧程序
100‧‧‧WiMAX-WiFi共存裝置
102‧‧‧WiMAX基站
104‧‧‧WiFi站點
106‧‧‧WiMAX用戶站
200‧‧‧4G系統
202‧‧‧WiFi系統
204‧‧‧干擾減縮單元
300~314、500~510、600~626‧‧‧步驟
第1圖係依先前技術之WiMAX網路之示意圖。
第2圖係依本發明實施例之4G-WiFi共存裝置的示意圖。
第3圖係依本發明實施例之程序的流程圖。
第4A圖與第4B圖係基於第3圖之程序之CTS-to-self封包以及CF-End封包的時序示意圖。
第5圖係依本發明實施例之程序的流程圖。
第6圖係依本發明實施例之程序的流程圖。
第7圖係藉由執行第6圖之程序之干擾減縮的時序示意圖。
20．．．4G-WiFi共存裝置
200．．．4G系統
202．．．WiFi系統
204．．．干擾減縮單元

Claims (18)

  1. 一種減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，共存於一通訊裝置中之該兩個通訊系統包含利用時分雙工之一第一通訊系統以及基於競爭之一第二通訊系統，該方法包含：依據該第一通訊系統之一載波對干擾及雜訊比以及該第二通訊系統之一接收訊號強度指示來決定是否對該第一通訊系統之一下行鏈路子訊框執行一仲裁程序，其中於該仲裁程序中該第一通訊系統被設為具有較該第二通訊系統高之一優先權；依據該第一通訊系統之一傳送功率以及該第二通訊系統之該接收訊號強度指示值來決定是否對該第一通訊系統之一上行鏈路子訊框執行該仲裁程序；以及當決定對該下行鏈路子訊框或該上行鏈路子訊框執行該仲裁程序時，進一步決定是否發送一特定封包以請求一個或多個站點不發送封包至該第二通訊系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：當該載波對干擾及雜訊比值大於一載波對干擾及雜訊比臨界值時且該接收訊號強度指示值大於一接收訊號強度指示臨界值時，減小該第二通訊系統之一傳送功率且決定不對該下行鏈路子訊框執行該仲裁程序。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通 訊系統之間干擾之方法，更包含：當該載波對干擾及雜訊比值小於一第一載波對干擾及雜訊比臨界值卻大於一第二載波對干擾及雜訊比臨界值時，減小該第二通訊系統之一傳送功率且決定對該下行鏈路子訊框執行該仲裁程序而不發送該特定封包。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：當決定對該下行鏈路子訊框執行該仲裁程序時，發送該特定封包以請求該一個或多個站點不發送封包至該第二通訊系統。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中該特定封包係於一先前上行鏈路子訊框結束之前發送。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：當該仲裁程序於該下行鏈路子訊框上進行時，該特定封包為一自身允許發送封包，以及當該第一通訊系統之下行鏈路接收於該特定封包之一持續時間結束之前完成時，停止該下行鏈路子訊框上之該仲裁程序並發送一免競爭期結束封包至該一個或多個站點以通知該第二通訊系統已被釋放。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通 訊系統之間干擾之方法，更包含：當決定對該下行鏈路子訊框執行該仲裁程序時，發送該特定封包以請求與該第二通訊系統連接之該一個或多個站點不發送封包至該第二通訊系統。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中該特定封包係於一先前上行鏈路子訊框結束之前發送。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：當該仲裁程序於該上行鏈路子訊框上進行時，該特定封包為一自身允許發送封包，以及當該第一通訊系統之上行鏈路傳送於該特定封包之一持續時間結束之前完成時，停止該上行鏈路子訊框上之該仲裁程序並發送一免競爭期結束封包至該一個或多個站點以通知該第二通訊系統已被釋放。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中該特定封包為一自身允許發送封包、一空封包、或一虛擬協議資料單元封包。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中是否對該下行鏈路子訊框以及該上行鏈路子訊框執行該仲裁程序之決定係以逐一訊框之形式執行。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：偵測是否於一第一持續時間內對該下行鏈路子訊框以及該上行鏈路子訊框連續地執行該仲裁程序；以及當於該第一持續時間內連續地執行該仲裁程序時，發送一掃瞄請求至與該第一通訊系統連接之一基站，以請求一第二持續時間，其中於該第二持續時間期間停止該第一通訊系統之下行鏈路接收以及上行鏈路傳送。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中該第二持續時間之長度對應於該第一持續時間之長度。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，其中該第二持續時間之長度對應於該第二通訊系統之一輸出緩衝記憶體隊列之大小。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：偵測是否於一第一持續時間內對該下行鏈路子訊框以及該上行鏈路子訊框連續地執行該仲裁程序；以及當於該第一持續時間內連續地執行該仲裁程序時，於一第二持續時間內停止對該下行鏈路子訊框執行該仲裁程序。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：偵測是否於一第一持續時間內對該下行鏈路子訊框以及該上行鏈路子訊框連續地執行該仲裁程序；以及當於該第一持續時間內連續地執行該仲裁程序時，於一第二持續時間內停止對該上行鏈路子訊框執行該仲裁程序。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：偵測是否於一第一持續時間內對一訊框中之該下行鏈路子訊框以及該上行鏈路子訊框連續地執行該仲裁程序；以及當於該第一持續時間內連續地執行該仲裁程序時，於一第二持續時間內保留該第二通訊系統將用之每一訊框中之一部分。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之減少運作於相鄰頻帶中之兩個通訊系統之間干擾之方法，更包含：當該第一通訊系統即將發生之上行鏈路傳送之持續時間小於一臨界值時，不管該第二通訊系統之該接收訊號強度指示值以及該第一通訊系統之該傳送功率值，決定不對該上行鏈路子訊框執行該仲裁程序。
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