TWI468034B - 通訊裝置及用於通訊裝置中之管理無線資源之方法 - Google Patents

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Chia Hsiang Hsu
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Description

通訊裝置及用於通訊裝置中之管理無線資源之方法 【相關申請的交叉引用】
本申請的申請專利範圍要求2012年07月02日遞交的申請號為61/667,252，標題為「MIMO TDD coexistence improvement」的美國臨時案的優先權。在此合併參考该申請案的申請標的。
本發明係指一種通訊裝置及用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，尤指一種通訊裝置及用於管理多個無線模組之間之有限無線資源之方法，以改善資料傳送流通量。
術語「無線」通常涉及不需要使用「硬線(hard wired)」連接之一電氣或一電子操作。「無線通訊」係不需要使用電性導體或導線而越過一段距離來傳輸資訊。該距離可以較短(例如用於電視遠端控制之數米遠)或可以較長(例如用於無線通訊之幾千公里甚至數百萬公里)。
隨著無線通訊技術之進步，提供不同無線通訊服務之無線模組現在可以共同位於或者共同存在於無線通訊裝置中。然而，為降低在無線通訊裝置中之硬體成本，通常在多個無線模組之間共用無線資源(例如，天線)。因此，怎樣管理 多個無線模組共用之有限的無線資源變得十分重要。
目前已經發展了數個時分雙工(time division duplex,TDD)解決方案以用於處理位於無線通訊裝置中之多個無線模組之間共用之無線資源的問題。基於時分雙工解決方案，准許一個無線模組使用共用無線資源之時間與其他無線模組使用共用無線資源之時間分開。然而，時分雙工解決方案具有顯著缺點。即，由於每一個無線模組必須犧牲一部分其他無線模組使用無線資源之時間，資料傳送流通量將會降低。當無線模組之資料傳送量顯著增加時，資料傳送流通量降低更嚴重。在某些情況下，資料傳送量將顯著增加，例如多基地台或稱為多存取點，無線模組連接至多基地台或多存取點之應用，無線模組同時提供多側面(profile)之多側面應用。
有鑑於此，有必要提供創新之管理多個無線模組中有限之無線資源的裝置及方法以達到希望之資料傳送流通量。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種通訊裝置及用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，以改善資料傳送流通量。
本發明揭露一種通訊裝置，包含：一第一無線模組，藉由遵循一第一協定與一第一通訊裝置通訊；一第二無線模組，藉由遵循一第二協定與一第二通訊裝置通訊；一天線陣列，包含複數個天線並耦接於該第一無線模組和該第二無線模組之間；其中，當該第一無線模組和該第二無線模組同時操作 時，該第一無線模組透過一第一消息與該第一通訊裝置協商一天線數量，以使得該第一無線模組透過該複數個天線中該天線數量之天線執行操作以及該第二無線模組透過至少一剩餘天線執行操作。
本發明另揭露一種用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，該通訊裝置包含一第一無線模組、一第二無線模組、以及一天線陣列，其中該天線陣列包含複數個天線並耦接於該第一無線模組和該第二無線模組，該用於通訊裝置中之管理無線資源之方法包含：當該第一無線模組和該第二無線模組同時操作時，從該第一無線模組發射一第一消息至一第一通訊裝置以與該第一通訊裝置協商一天線數量，其中該第一消息係在該第二無線模組執行任意收發活動之前發射；耦接該複數個天線中該天線數量之天線至該第一無線模組以用於操作，以及耦接至少一剩餘天線至該第二無線模組以用於操作。
本發明之一優點在於提供一種通訊裝置及用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，以改善資料傳送流通量。
100、200‧‧‧通訊裝置
110、120、210、220‧‧‧無線模組
130、230‧‧‧天線切換裝置
140、240‧‧‧天線陣列
150‧‧‧裁決器
S302、S304、S306‧‧‧步驟
T1、T2、T3‧‧‧時刻
ANT 1~ANT N‧‧‧天線
第1圖顯示為依照本發明一實施例之通訊裝置的示意圖。
第2圖顯示為依照本發明另一實施例之通訊裝置的示意圖。
第3圖顯示為依照本發明一實施例之在通訊裝置中之管理多個無線模組之間之無線資源之方法的流程圖。
第4圖顯示為依照本發明第一實施例在通訊裝置中之天線 沿時間軸執行收發活動的示意圖。
第5圖顯示為依照本發明第二實施例在通訊裝置中之天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。
第6圖顯示為依照本發明第三實施例在通訊裝置中天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。
第7圖顯示為依照本發明第四實施例在通訊裝置中天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。
以下描述為本發明之較佳實施例。此較佳實施例僅用於解釋本發明之基本原理，而並非以此作為本發明之限制。本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
第1圖顯示為依照本發明一實施例之通訊裝置的示意圖。通訊裝置100可以包含多個無線模組，例如，一無線模組110和一無線模組120，一天線切換裝置130，一天線陣列140以及一裁決器150。無線模組110可以提供一第一無線通訊服務並與一第一通訊裝置(未繪示)通訊，第一通訊裝置可以是一同等(peer)通訊裝置，遵循一第一協定。無線模組120可以提供一第二無線通訊服務並與一第二通訊裝置(未繪示)通訊，第二通訊裝置可以是一同等通訊裝置，遵循一第二協定。天線陣列140包含複數個天線，並且該複數個天線耦接於無線模組110和無線模組120之間並且無線模組110和無線模組120共享天線陣列140。天線切換裝置130耦接於天線陣列140與無線模組110和無線模組120以用於因應一個或複數個切換 指令，於天線與無線模組110、無線模組120之間切換連接。裁決器150耦接於天線切換裝置130、無線模組110以及無線模組120，用於裁決使用每一個天線之使用權以及發出切換指令以指示天線切換裝置130切換連接。本發明實施例中，術語“收發活動”可以涉及用於發射射頻(RF)訊號至一空中介面之任意活動，及/或自空中介面接收射頻訊號之任意活動。
依據本發明之實施例，裁決器150可以實作為專用硬體裝置、或透過軟體指令或程式代碼實作(當通訊裝置中之處理器執行軟體指令或程式代碼時，其可視為具有相應功能之硬體裝置)。如第1圖所示，請注意裁決器150可以被配置於無線模組110以及無線模組120之外部，或可以被配置為包含於無線模組110或無線模組120之中。第2圖顯示為依照本發明另一實施例之通訊裝置的示意圖。通訊裝置200可以包含多個無線模組，例如，一無線模組210、一無線模組220、一天線切換裝置230以及一天線陣列240。根據本發明之實施例，裁決器可以實作為配置於無線模組210和無線模組220中之其一之專用硬體裝置，或者可以透過無線模組210和無線模組220中之其一之儲存器(未繪示)中存儲之軟體指令或程式代碼來實作。請注意通訊裝置200具有與通訊裝置100相似之結構以及相似之標號。為求簡潔，在此省略具有相似標號之元件的描述。
請注意為進一步簡化解釋本發明之概念，在第1圖和第2圖中僅繪示出兩個無線模組。然而，本領域具有通常知識者應瞭解，毫無疑問地，通訊裝置可以包含多於兩個的無 線模組。因此，本發明並不以第1圖和第2圖所示之結構為限。
依據本發明之實施例，通訊裝置100和通訊裝置200可以為一筆記型電腦，一行動電話，一便攜式遊戲裝置，一便攜式多媒體播放器，一平板電腦(table computer)，一全球定位系統(Global Positioning System,GPS)接收器，一個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)或其他裝置。此外，依據本發明之實施例，設置於通訊裝置100和通訊裝置200中之無線模組可以為一全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)模組，一Wi-Fi模組，一藍芽模組，一2G/3G/4G或LTE模組，一GSP模組或其他模組，以用於提供遵循相應協定之相應通訊服務。
在下述描述中為清楚地解釋本發明的概念，在通訊裝置100和通訊裝置200中設置兩個無線模組。一個無線模組可以係能夠提供無線通訊服務之一Wi-Fi模組，並且該Wi-Fi模組能夠與遵循Wi-Fi或802.11系列相關協定之另一同等Wi-Fi通訊裝置(例如一存取點，一基地台或其他)通訊，以及另一無線模組可以係能夠提供無線通訊服務之一藍芽模組，並且該藍芽模組能夠與遵循藍芽或802.15系列相關協定之另一同等藍芽通訊裝置(例如，一行動電話，一藍芽耳機或其他)通訊。請注意本領域具有通常知識者可以在不脫離本發明之精神和範圍內進行各種均等變化與修飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
基於本發明之概念，當(一個或多個)無線模組均同時操作及/或具有在相同時間段內執行之一個或複數個收發活 動時，一個無線模組(稱為第一無線模組)可以發射一消息至與第一無線模組通訊之一同等通訊裝置以與同等通訊裝置協商一天線數量或觸發一程序來改變將使用之天線之數量，以使得第一無線模組透過該複數個天線操作(即，使用一部分天線)以執行其一個或複數個收發活動。如此一來，未被第一無線模組使用之剩餘的天線可以被保留以用於其他無線模組(稱為第二無線模組)以執行其一個或複數個收發活動。
第3圖顯示為依照本發明一實施例之在通訊裝置中之管理多個無線模組之間之無線資源之方法的流程圖。當確定(一個或多個)無線模組均同時操作時，該第一無線模組透過一消息與第一通訊裝置協商一天線數量。也就是說，當確定(一個或多個)無線模組均同時操作時，可以從一第一無線模組發射一消息至一第一通訊裝置以與第一通訊裝置協商一天線數量(步驟S302)。接下來，因應該消息，第一無線模組透過複數個天線中該天線數量之天線執行操作(即可以將該天線數量之天線耦接於第一無線模組以用於操作)(步驟S304)以及該第二無線模組透過至少一剩餘天線執行操作(即可以將至少一剩餘天線耦接於一第二無線模組以用於操作)(步驟S306)。為進一步解釋本發明之概念，數個優選之實施例將在下文詳述。
依據本發明之第一實施例，因應該消息之傳送可以觸發一空間複用功率節約(Spatial Multiplexing Power Save,以下簡稱SMPS)機制，以使得第一無線模組使用之天線之數量得以減少。更明確地說，第一無線模組可以發射消息至同等通訊裝置以用於通知致能SMPS機制以及一個或複數個天線可 立刻處於功率節約狀態或被禁能。如此一來，第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模組。SMPS機制係通訊裝置節約功率之一機制。請注意為在如下段落中簡化解釋本發明之概念，第一無線模組為一Wi-Fi模組，第二無線模組為一藍芽模組以及在通訊裝置中存在兩個天線。然而，需要理解的是本領域具有通常知識者可以在不脫離本發明之精神和範圍內透過使用不同之無線模組或不同的天線數量進行各種均等變化與修飾。因此，本發明並不以此為限。
第4圖顯示為依照本發明第一實施例在通訊裝置100或通訊裝置200中之天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。假設在時刻T1之前不需要發射或接收藍芽訊務(traffic)，Wi-Fi模組可以在時刻T1之前使用天線ANT 1和天線ANT 2以發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流2以增加資料傳送流通量或訊號品質。
當確定在時刻T1之後藍芽模組具有被發射或接收之一些輸入訊務時，Wi-Fi模組可以發射一第一消息(在第4圖中標記為SMPS消息1)以致能一SMPS機制。請注意可以依據一預置定時器或依據透過藍芽模組發射之干擾或指示訊號確定輸入藍芽訊務。為簡單說明，舉例來說，藍芽訊務時程表可以事先存儲於裁決器之內部儲存器之中，以使得當相應之計時終止時不需藍芽模組通知裁決器便可以覺察輸入藍芽訊務。依據本發明之另一實施例，藍芽模組也可以發射干擾或指示訊號至裁決器以將輸入訊務通知裁決器並要求使用天線之使用權。
依據本發明之實施例，一SMPS消息可以攜帶關於 SMPS是否被致能以及選擇哪個模式的資訊。當SMPS被致能時，表明發射SMPS消息之通訊裝置(例如，通訊裝置100或通訊裝置200)現在支援協定。通訊裝置選擇的模式可以包含一單輸入單輸出(Single-Input Single-Output，以下簡稱SISO)模式，一多輸入多輸出(MIMO)模式以及一動態模式。依據本發明之實施例，透過Wi-Fi模組發射之SMPS消息1可以攜帶關於SMPS被致能以及選擇SISO模式之資訊。如第4圖所示，由於SISO模式被選擇，Wi-Fi模組可以在時刻T2之後之收發活動中僅使用一單一之天線(舉例來說，實施例中之天線ANT 1)，其中時刻T2為發送SMPS消息1之後的時刻。
當SMPS機制致能時，天線ANT 1可以保持耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流1，以及天線ANT 2可以被改變為耦接於藍芽模組以用於發射或接收藍芽訊務。
依據本發明之實施例，藍芽模組完成收發藍芽訊務操作之後，Wi-Fi模組可以進一步發射一第二消息(標記為SMPS消息2)至同等通訊裝置以通知同等通訊裝置SMPS機制被禁能或SMPS機制仍被致能但在一個或複數個隨後之收發活動中之天線之數量被增加。舉例來說，Wi-Fi模組發射之SMPS消息2可以攜帶關於SMPS被禁能或SMPS被致能並選擇多輸入多輸出模式或動態模式之資訊。因此，在時刻T3之後，天線ANT 1可以保持耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流1，以及天線ANT 2可以被改變為耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流2。Wi-Fi模組使用之天線之數量可以由此增加。
依據本發明之實施例，SMPS消息1以及SMPS消息2可以週期或者非週期地發射數次，以當藍芽模組接通、通電或喚醒時在間隔期間重複切換使用天線ANT 2之使用權。請注意，依據本發明之其他實施例，當藍芽模組接通、通電或喚醒時Wi-Fi模組也可以在間隔期間僅發射一次SMPS消息1，以及藍芽模組關斷、斷電、斷開連接或已進入睡眠模式之後發射SMPS消息2。
依據本發明之第一實施例，假設Wi-Fi模組能夠支援多輸入多輸出(MIMO)通訊，Wi-Fi模組之狀態轉變可以為MIMO(N×N)->SISO->MIMO(N×N)，其中N為包含於通訊裝置100或通訊裝置200中之天線之數量。
在本發明之第一實施例中透過致能SMPS機制，藍芽訊務和Wi-Fi空間流均可以同時被發射或在相同時間段(舉例來說，從時刻T2至時刻T3)內被接收。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。
依據本發明之一第二實施例，一個或複數個天線選擇指數可以透過第一無線模組發射之消息而被改變，以使得減少第一無線模組使用之天線之數量。具體說來，第一無線模組可以發射消息至同等通訊裝置以用於改變天線選擇指數並通知同等通訊裝置一個或複數個天線被禁能。透過此種方式，第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模組。請注意為在如下描述中進一步簡化解釋本發明之概念，第一無線模組係一Wi-Fi模組，第二無線模組係一藍芽 模組以及在通訊裝置包含N個天線。然而，需要瞭解的是本領域具有通常知識者可以在不脫離本發明之精神和範圍內透過使用不同之無線模組或不同的天線數量進行各種均等變化與修飾。因此，本發明並不以此為限。
第5圖顯示為依照本發明第二實施例在通訊裝置100或通訊裝置200中之天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。假設在時刻T1之前不需要發射或接收藍芽訊務，Wi-Fi模組可以在時刻T1之前使用所有之天線(天線ANT 1~天線ANT N)以發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流N以增加資料傳送流通量或訊號品質。
當確定在時刻T1之後藍芽模組具有被發射或接收之一些輸入訊務，Wi-Fi模組可以發射一第一消息(標記為ASEL消息1)以改變先前設置之天線選擇指數。請注意，如前所述，可以依據一預置定時器或依據透過藍芽模組發射之干擾或指示訊號確定輸入藍芽訊務。
依據本發明之實施例，ASEL消息1可以為攜帶天線指數回授之一天線選擇指數回授消息(或一天線選擇指數回授訊框)。天線選擇指數可以被視為一天線配置，該天線配置可以被定義為允許用於接收或發射之天線之一位元映像(bitmap)。單獨之位元映像可以被用於接收(RX)和發射(TX)以允許配置用於接收或發射之不同天線。位元映像可以長8位元，每一位元代表一個天線。舉例來說，當在位元映像中之四個位元被通訊裝置(例如通訊裝置100或通訊裝置200)設置為1時，表明在此通訊裝置中配置有4個天線。對於接收天線選擇 指數回授消息之一同等通訊裝置來說，可以提供關於通訊裝置之天線配置之資訊。
依據本發明之實施例，透過Wi-Fi模組發射之ASEL消息1可以攜帶具有關於先前設置為1當前設置為0之一個或複數個位元之位元映像之資訊。位元值從1改變為0之數量取決於藍芽模組需要之天線之數量。簡單來說，如依據第5圖所示之實施例，從1改變為0之位元值之數量為1。如第5圖所示，由於在位元映像中一個位元被設置為0，Wi-Fi模組在時刻T2之後可以僅使用N-1個天線，其中時刻T2為發送ASEL消息1之後之時刻。因此，天線ANT 1~天線ANT N-1可以保持耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流N-1，以及剩餘之天線ANT N可以被改變為耦接於藍芽模組以用於發射或接收藍芽訊務。
依據本發明之實施例，藍芽模組完成收發藍芽訊務之後，Wi-Fi模組可以進一步發射一第二消息(標記為ASEL消息2)至同等通訊裝置以改變在ASEL消息1中之天線選擇指數設定。舉例來說，透過Wi-Fi模組發射之ASEL消息2可以攜帶具有一個位元之位元映像，該位元先前從1改變為0而該位元當前被置為1。因此，在時刻T3之後，天線ANT N可以被改變為耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流N。Wi-Fi模組使用之天線之數量由此增加。
依據本發明之實施例，ASEL消息1以及ASEL消息2可以週期或者非週期地發射數次，以當藍芽模組接通、通電或喚醒時在間隔期間重複切換使用天線ANT N之使用權。 請注意，依據本發明之其他實施例，當藍芽模組接通、通電或喚醒時Wi-Fi模組也可以在間隔期間僅發射一次ASEL消息1，以及藍芽模組關斷、斷電、斷開連接或已進入睡眠模式之後發射ASEL消息2。
依據本發明之第二實施例，假設Wi-Fi模組能夠支援多輸入多輸出(MIMO)通訊，Wi-Fi模組之狀態轉變可以為MIMO(N×N)->MIMO[(N-k)×(N-k)]->MIMO(N×N)，其中N為包含於通訊裝置100或通訊裝置200中之天線之數量以及k為被切換連接至藍芽模組之天線之數量。
在本發明之第二實施例中透過致能改變天線選擇指數，藍芽訊務和Wi-Fi空間流均可以在相同時間段(舉例來說，從時刻T2至時刻T3)內同時被發射或接收。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。除此之外，與本發明之第一實施例相比，由於Wi-Fi模組之狀態轉變可以從MIMO(N×N)改變為MIMO[(N-k)×(N-k)]，本發明之第二實施例可以進一步改善Wi-Fi模組之資料傳送流通量。
依據本發明之第三實施例，當前支援之空間流之數量可以透過第一無線模組發射之消息而被改變，以使得減少第一無線模組使用之天線之數量。具體說來，第一無線模組可以發射消息至同等通訊裝置以用於通知同等通訊裝置在接收路徑中之空間流之數量已經改變。透過此種方式，第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模 組。請注意為在如下描述中進一步簡化解釋本發明之概念，第一無線模組係一Wi-Fi模組，第二無線模組係一藍芽模組以及在通訊裝置包含N個天線。然而，需要瞭解的是本領域具有通常知識者可以在不脫離本發明之精神和範圍內透過使用不同之無線模組或不同的天線數量進行各種均等變化與修飾。因此，本發明並不以此為限。
第6圖顯示為依照本發明第三實施例在通訊裝置100或通訊裝置200中天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。假設在時刻T1之前不需要發射或接收藍芽訊務，Wi-Fi模組可以在時刻T1之前使用所有之天線(天線ANT 1~天線ANT N)以發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流N以增加資料傳送流通量或訊號品質。
當確定在時刻T1之後藍芽模組具有被發射或接收之一些輸入訊務，Wi-Fi模組可以發射一第一消息(標記為通知消息1)以改變當前支援之空間流之數量。請注意，如前所述，可以依據一預置定時器或依據透過藍芽模組發射之干擾或指示訊號確定輸入藍芽訊務。
依據本發明之實施例，通知消息1可以係一操作模式通知消息(或一操作模式通知訊框)或一波束形成通知消息(或一波束形成通知訊框)，該通知消息1可以被傳送以用於通知同等通訊裝置接收關於發射通訊裝置改變其操作模式或通道寬度之通知消息及/或發射通訊裝置可以接收之空間流之最大數量之通知消息。通知消息1可以攜帶兩個值，其中第一值為當前支援之空間流之一數量以及第二值為支援之空間流之 一最大數量。
依據本發明之實施例，透過Wi-Fi模組發射之通知消息1可以攜帶當前支援之空間流之數量已經減少之資訊，舉例來說，當支援之空間流之一最大數量為4時，當前支援之空間流之數量從4改變為3。如第5圖所示，由於當前支援之空間流已經減少，Wi-Fi模組在時刻T2之後可以僅使用減少之天線之數量(例如，當N為偶數時使用N/2個天線)，其中時刻T2為發送通知消息1之後之時刻。因此，天線ANT 1~天線ANT(N/2)可以保持耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流N/2，以及剩餘之天線ANT N可以被改變為耦接於藍芽模組以用於發射或接收藍芽訊務。請注意在發射通知消息1之後可以使用之天線之數量大約減半之原因在於波束形成機制因應通知消息1而被觸發。
依據本發明之實施例，藍芽模組完成收發藍芽訊務操作之後，Wi-Fi模組可以進一步發射一第二消息(標記為通知消息2)至同等通訊裝置以改變在當前支援之空間流之數量。舉例來說，攜帶於通知消息2中之當前支援之空間流之值可以被置為4。因此，在時刻T3之後，天線ANT N可以被改變為耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流N。Wi-Fi模組使用之天線之數量由此增加。
依據本發明之實施例，通知消息1以及通知消息2可以週期或者非週期地發射數次，以當藍芽模組接通、通電或喚醒時在間隔期間重複切換使用天線ANT N之使用權。請注意，依據本發明之其他實施例，當藍芽模組接通、通電或喚醒 時Wi-Fi模組也可以在間隔期間僅發射一次通知消息1，以及藍芽模組關斷、斷電、斷開連接或已進入睡眠模式之後發射通知消息2。
依據本發明之第三實施例，假設Wi-Fi模組能夠支援多輸入多輸出(MIMO)通訊，在接收路徑中Wi-Fi模組之狀態轉變可以為MIMO(N×N)->MIMO[N/2×N/2]->MIMO(N×N)以及在發射路徑中Wi-Fi模組之狀態轉變可以為MIMO(N×N)->MIMO[(N-1)×(N-1)]->MIMO(N×N)，其中N為包含於通訊裝置100或通訊裝置200中之天線之數量。請注意依據本發明之實施例由上述描述可知，因為波束形成機制僅應用於接收路徑，所以僅在接收路徑中使用之空間流之數量減半。
在本發明之第三實施例中透過改變在接收路徑中之當前支援之空間流之數量，藍芽訊務和Wi-Fi空間流均可以同時被發射或在相同時間段(舉例來說，從時刻T2至時刻T3)內被接收。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。除此之外，與本發明之第一實施例和第二實施例相比，由於一些天線從時刻T2至時刻T3被禁能，可以節約消耗之功率。
依據本發明之第四實施例，第一無線模組可以與當前第一無線模組聯繫(associate)之同等通訊裝置重聯繫(re-associate)，以使得減少第一無線模組使用之天線之數量。具體說來，第一無線模組可以發射消息(例如一重聯繫請求或一重聯繫訊框)至同等通訊裝置以用於與第一通訊裝置重 聯繫以及將多流能力之設定從MIMO改變為SISO。透過此種方式，第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模組。請注意為在如下描述中進一步簡化解釋本發明之概念，第一無線模組係一Wi-Fi模組，第二無線模組係一藍芽模組以及在通訊裝置包含N個天線。然而，需要瞭解的是本領域具有通常知識者可以在不脫離本發明之精神和範圍內透過使用不同之無線模組或不同的天線數量進行各種均等變化與修飾。因此，本發明並不以此為限。
第7圖顯示為依照本發明第四實施例在通訊裝置100或通訊裝置200中天線沿時間軸執行收發活動的示意圖。假設在時刻T1之前不需要發射或接收藍芽訊務，Wi-Fi模組可以在時刻T1之前使用所有之天線(天線ANT 1~天線ANT N)以發射或接收Wi-Fi空間流1~Wi-Fi空間流N以增加資料傳送流通量或訊號品質。
當確定在時刻T1之後藍芽模組具有被發射或接收之一些輸入訊務，Wi-Fi模組可以發射一第一消息(標記為重聯繫消息1)以與當前Wi-Fi模組通訊之同等通訊裝置重聯繫。如前所述，可以依據一預置定時器或依據透過藍芽模組發射之干擾或指示訊號確定輸入藍芽訊務。
依據本發明之實施例，透過Wi-Fi模組發射之重聯繫消息1可以攜帶關於被設置為SISO之多流能力之資訊。如第7圖所示，由於當前多流能力被設置為SISO，Wi-Fi模組可以在時刻T2之後僅使用一單一之天線，其中時刻T2為發送重聯繫消息1之後之時刻。因此，天線ANT 1可以保持耦接於 Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流1，剩餘之天線ANT 2~天線ANT N，決定於藍芽模組需要之天線之數量，可以被改變為耦接於藍芽模組以用於發射或接收藍芽訊務。
依據本發明之實施例，藍芽模組完成發射藍芽訊務操作之後，Wi-Fi模組可以進一步發射一第二消息(標記為重聯繫消息2)至同等通訊裝置以與同等通訊裝置重聯繫。舉例來說，透過Wi-Fi模組發射之重聯繫消息2可以攜帶關於多流能力之設定為MIMO之資訊。因此，在時刻T3之後，天線ANT 2~天線ANT N可以被改變為耦接於Wi-Fi模組以用於發射或接收Wi-Fi空間流2~Wi-Fi空間流N。Wi-Fi模組使用之天線之數量由此增加。
依據本發明之實施例，重聯繫消息1以及重聯繫消息2可以週期或者非週期地發射數次，以當藍芽模組接通、通電或喚醒時在間隔期間重複切換使用天線ANT 2~天線ANT N之使用權。請注意，依據本發明之其他實施例，當藍芽模組接通、通電或喚醒時Wi-Fi模組也可以在間隔期間僅發射一次重聯繫消息1，以及藍芽模組關斷、斷電、斷開連接或已進入睡眠模式之後發射重聯繫消息2。
依據本發明之第四實施例，假設Wi-Fi模組能夠支援多輸入多輸出(MIMO)通訊，Wi-Fi模組之狀態轉變可以為MIMO(N×N)->SISO->MIMO(N×N)，其中N為包含於通訊裝置100或通訊裝置200中之天線之數量。
在本發明之第四實施例中透過與同等通訊裝置重聯繫，藍芽訊務和Wi-Fi空間流均可以同時被發射或在相同時 間段(舉例來說，從時刻T2至時刻T3)內被接收。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。除此之外，與本發明之第一實施例和第二實施例相比，由於藍芽模組可以不必使用所有之剩餘天線(天線ANT 2~天線ANT N)，本發明之第四實施例可以進一步節約消耗之功率。
依據本發明之第五實施例，第一無線模組可以要求同等通訊裝置調節第一無線模組之空時分組編碼(SpatialTime Block Coding，以下簡稱為STBC)能力，以使得減少第一無線模組使用之天線之數量。具體說來，第一無線模組可以發射對應之消息至同等通訊裝置以要求同等通訊裝置調節其STBC能力，舉例來說，從MIMO調節至STBC。當同等通訊裝置應用STBC時，可以減少第一無線模組使用之天線之數量，留下一個或複數個未被使用之天線，以使得第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模組。
在本發明之第五實施例中透過要求同等通訊裝置應用STBC方案與第一無線模組通訊，第一無線模組和第二無線模組均可以在相同時間段執行其收發活動。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。
依據本發明之一第六實施例，第一無線模組可以要求同等通訊裝置調節同等通訊裝置之天線多樣性能力(diversity capacity)，以使得減少第一無線模組使用之天線 之數量。具體說來，第一無線模組可以發射一對應之消息至同等通訊裝置以要求同等通訊裝置致能天線多樣性能力方案以用於發射或接收訊號。當天線多樣性能力方案被使用時，可以減少第一無線模組使用之天線之數量，留下一個或複數個未被使用之天線，以使得第一無線模組可以將一個或複數個天線之使用權利出讓給第二無線模組。
在本發明之第六實施例中透過要求同等通訊裝置應用天線多樣性能力方案與第一無線模組通訊，第一無線模組和第二無線模組均可以在相同時間段執行其收發活動。因此，與傳統之時分雙工解決方案相比，本發明可以極大地改善資料傳送流通量以及降低速率下降或者與同等通訊裝置斷開連接之風險。
以上描述之本發明實施例可以透過多種方式來實作。舉例來說，可以透過使用硬體及/或軟體來實作該些實施例。熟悉此項技藝者應瞭解，執行上述功能之任意元件或任意元件之集合均可被認為係控制上述功能之一個或複數個處理器。一個或複數個處理器能夠以多種方式來實作，例如使用專用硬體，或使用微碼或軟體編程執行上述功能之通用硬體。
本發明請求項中使用之術語(例如「第一」、「第二」、「第三」等等)修飾一請求項元件，但該術語並不表明其修飾之請求項元件與其他請求項元件相比具有任何優先級、優先次序或優先順序，或該術語本身並不表明其隱含在本發明之方法中執行臨時之優先級、優先次序或優先順序，該術語僅作為標誌以將具有一特定名稱之請求項元件與具有相同 名稱(但作為通常術語)之另一請求項元件相區別。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧通訊裝置
110、120‧‧‧無線模組
130‧‧‧天線切換裝置
140‧‧‧天線陣列
150‧‧‧裁決器

Claims (21)

  1. 一種通訊裝置，包含：一第一無線模組，藉由遵循一第一協定與一第一通訊裝置通訊；一第二無線模組，藉由遵循一第二協定與一第二通訊裝置通訊；一天線陣列，包含複數個天線並耦接於該第一無線模組和該第二無線模組之間；其中，當該第一無線模組透過該複數個天線執行操作時，若該第二無線模組需要操作，則該第一無線模組透過一第一消息與該第一通訊裝置協商一天線數量，以使得該第一無線模組透過該複數個天線中該天線數量之天線執行操作以及該第二無線模組透過至少一剩餘天線執行操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，進一步包含：一天線切換裝置，耦接於該天線陣列與該第一無線模組和該第二無線模組，以用於該複數個天線與該第一無線模組和該第二無線模組之間之切換連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之通訊裝置，進一步包含：一裁決器，耦接於該無線切換裝置與該第一無線模組和該第二無線模組，用於裁決使用每一個天線之使用權以及發出一切換指令以指示該天線切換裝置切換連接。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之通訊裝置，更包含一裁決器，配置於該第一無線模組中，耦接於該無線切換裝置以及該第二無線模組，用於裁決使用每一個天線之使用權以及發出一 切換指令以指示該天線切換裝置切換連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一無線模組發射該第一消息至該第一通訊裝置以致能一空間複用功率節約機制，以使得所使用之該天線數量減少。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之通訊裝置，其中在該第二無線模組透過該至少一剩餘天線所執行之操作完成時，該第一無線模組進一步發射一第二消息至該第一通訊裝置以禁能該空間複用功率節約機制或在該第二消息發射之後增加所使用之該天線數量。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一無線模組發射該第一消息至該第一通訊裝置以改變一個或複數個天線選擇指數，以使得所使用之該天線數量減少。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之通訊裝置，其中在該第二無線模組完成與該至少一剩餘之天線操作之後，該第一無線模組進一步發射一第二消息至該第一通信裝置以改變該天線選擇指數，以使得在該第二消息發射之後增加該第一無線模組所使用之該天線數量。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一無線模組發射該第一消息至該第一通訊裝置以改變當前支援之空間流之數量，以使得所使用之該天線數量減少。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之通訊裝置，其中在該第二無線模組完成透過該至少一剩餘天線所執行之操作之後，該第一無線模組進一步發射一第二消息至該第一通訊裝置以改變該複數個當前支援之空間流之數量，以使得在該第二消息 發射之後增加該第一無線模組所使用之該天線數量。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一無線模組發射該第一消息至該第一無線通訊裝置以重聯繫該第一通訊裝置以及改變一複數流能力之一設定，以使得所使用之該天線數量減少。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之通訊裝置，其中在該第二無線模組透過該至少一剩餘天線所執行之操作完成之後，該第一無線模組進一步發射一第二消息至該第一通訊裝置以再一次重聯繫該第一通訊裝置以及改變該複數流能力之該設定，以使得在該第二消息發射之後增加該第一無線模組所使用之該天線數量。
  13. 一種用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，該通訊裝置包含一第一無線模組、一第二無線模組、以及一天線陣列，其中該天線陣列包含複數個天線並耦接於該第一無線模組和該第二無線模組，該用於通訊裝置中之管理無線資源之方法包含：當該第一無線模組透過該複數個天線執行操作時，若該第二無線模組需要操作，則從該第一無線模組發射一第一消息至一第一通訊裝置以與該第一通訊裝置協商一天線數量，其中該第一消息係在該第二無線模組執行任意收發活動之前發射；耦接該複數個天線中該天線數量之天線至該第一無線模組以用於操作，以及耦接至少一剩餘天線至該第二無線模組以用於操作； 其中，該第一無線模組將當前使用的天線中的部分出讓給該第二無線模組。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中該第一消息被發射至該第一通訊裝置以致能一空間複用功率節約機制，以使得所使用之該天線數量減少。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，進一步包含：在該第二無線模組完成操作之後，從該第一無線模組發射一第二消息至該第一無線通訊裝置以禁能該空間複用功率節約機制或在該第二消息發射之後增加所使用之該天線數量；以及耦接一個或複數個天線至該第一無線模組以用於操作，其中該一個或複數個天線先前耦接於該第二無線模組。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中該第一消息被發射至該第一通訊裝置以改變一個或複數個天線選擇指數，以使得所使用之該天線數量減少。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中在該第二無線模組完成操作之後，從該第一無線模組發射一第二消息至該第一通信裝置以改變該天線選擇指數；以及在該第二消息發射之後，耦接一個或複數個天線至該第一無線模組以用於操作，以使得增加該第一無線模組所使用 之該天線數量，其中該一個或複數個天線先前耦接於該第二無線模組。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中該第一消息被發射至該第一通訊裝置以改變當前支援之空間流之數量，以使得所使用之該天線數量減少。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中在該第二無線模組完成操作之後，從該第一無線模組發射一第二消息至該第一通訊裝置以改變當前支援之空間流之數量；以及在該第二消息發射之後，耦接一個或複數個天線至該第一無線模組以用於操作，以使得增加該第一無線模組所使用之該天線數量，其中該一個或複數個天線先前耦接於該第二無線模組。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，其中發射該第一消息至該第一無線通訊裝置以重聯繫該第一通訊裝置以及改變一複數流能力之一設定，以使得所使用之該天線數量減少。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之用於通訊裝置中之管理無線資源之方法，進一步包含：在該第二無線模組完成操作之後，從該第一無線模組發射一第二消息至該第一通訊裝置以再一次重聯繫該第一通訊裝置以及改變該複數流能力之該設定；以及在該第二消息發射之後，耦接一個或複數個天線至該第一 無線模組以用於操作，以使得增加該第一無線模組所使用之該天線數量，其中該一個或複數個天線先前耦接於該第二無線模組。
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