TWI739189B

TWI739189B - 無線通訊裝置

Info

Publication number: TWI739189B
Application number: TW108139086A
Authority: TW
Inventors: 黃雅雪; 李宜霖
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2021-09-11
Also published as: TW202118319A; US20210127336A1; US11510151B2

Abstract

本發明揭露了一種無線通訊裝置，其一實施例包含一無線傳收器、一藍牙傳收器以及一藍牙控制器。該無線傳收器支援至少一無線通訊規範（例如：一系列的IEEE 802.11規範的至少其中之一），並於一段時間內經由一無線頻道進行無線通訊。該藍牙傳收器於該段時間內依序經由複數個藍牙頻道進行藍牙通訊該藍牙控制器判斷該無線頻道與一藍牙頻道之間的中心頻率差異落於N個預設區間的其中之一，並據以控制該藍牙傳收器使用N組參數的其中之一。

Description

無線通訊裝置

本發明是關於無線通訊裝置，尤其是關於支援無線區域網路通訊與藍牙通訊的無線通訊裝置。

當同一裝置的藍牙（Bluetooth, BT）傳收器與Wi-Fi傳收器同時在2.4GHz頻段共存時，兩者可能會互相干擾，這會導致傳輸錯誤率升高。目前有以下幾種方式降低BT傳收器與Wi-Fi傳收器之間的衝突：一、透過BT傳收器與Wi-Fi傳收器之運作狀態的交換，以分配BT傳收器與Wi-Fi傳收器使用同一頻段的時間。若Wi-Fi傳收器需要接收封包，則BT傳收器停止傳送訊號。若BT傳收器有高優先權的封包待接收，則Wi-Fi傳收器停止傳送訊號；若BT傳收器之待接收封包為一般可接受重傳的封包，則BT傳收器會等到Wi-Fi傳收器的空檔再接收封包。上述方式的缺點是同一時間只有一方可以在該同一頻段接收或傳送訊號，這會降低雙方的流量（throughput）。二、透過BT傳收器之傳送端的訊號強度調整或接收端的參數調整，以減少對Wi-Fi傳收器的影響。若BT傳收器得知Wi-Fi傳收器正在接收訊號，則BT傳收器減弱其傳送端的訊號強度，以減少對Wi-Fi接收端的影響；若BT傳收器得知Wi-Fi傳收器正在傳送訊號，則BT傳收器降低其接收端的靈敏度（sensitivity），以避免過度放大BT傳收器之接收端所接收的訊號中源自Wi-Fi傳收器的干擾成分。由於上述方式僅依據Wi-Fi傳收器是否正在接收/傳送訊號來進行無差異化的調整（non-discriminatory adjustment），未考慮BT傳收器與Wi-Fi傳收器之間的干擾程度，因此，此方式平均而言會導致遠端BT裝置（其為BT傳收器的連線對象）的接收失敗率上升，或導致BT傳收器之接收端的靈敏度下降。

本發明之一目的在於提供一種無線通訊裝置，以增加藍牙通訊的成功率。

本發明之無線通訊裝置的一實施例包含一無線傳收器、一藍牙傳收器以及一藍牙控制器。該無線傳收器用來於一段時間內經由一無線頻道進行無線通訊，且該無線傳收器之運作支援至少一無線通訊規範（例如：一系列的IEEE 802.11規範的至少其中之一）。該藍牙傳收器用來於該段時間內依序經由複數個藍牙頻道進行藍牙通訊，其中該複數個藍牙頻道包含一第一藍牙頻道與一第二藍牙頻道。該藍牙控制器用來判斷該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於N個預設區間的其中之一，並據以控制該藍牙傳收器使用N組參數的其中之一，以讓該藍牙傳收器於該段時間內經由該第一藍牙頻道進行該藍牙通訊；該藍牙控制器另用來判斷該無線頻道之中心頻率與該第二藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間的其中之一，並據以控制該藍牙傳收器使用該N組參數的其中之一，以讓該藍牙傳收器於該段時間內經由該第二藍牙頻道進行該藍牙通訊。本實施例中，該無線傳收器與該藍牙傳收器於該段時間內使用同一頻段以同時地進行通訊，且該N為大於一的整數。

有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

本發明之揭露內容包含一種無線通訊裝置（例如：行動電話、個人電腦、穿戴式電子裝置），能夠依據一無線頻道與一藍牙（Bluetooth, BT）頻道之間的中心頻率差異適應性地調整BT傳收器之參數，以增加藍牙通訊的成功率。

圖1顯示本發明之無線通訊裝置的一實施例。圖1之無線通訊裝置100包含一無線傳收器110、一藍牙傳收器120以及一藍牙控制器130，其中無線傳收器110經由天線（未顯示）無線地連線至一無線裝置（例如：一無線區域網路（Wireless Local Area Network, WLAN）裝置像是一存取點（Access Point, AP））10，藍牙傳收器120經由天線（未顯示）無線地連線至一藍牙裝置（例如：藍牙喇叭）20。於圖1之實施例中，藍牙控制器130整合於藍牙傳收器120中，無線傳收器110、藍牙傳收器120與藍牙控制器130包含於單一積體電路中；於另一實施例中，藍牙控制器整合於藍牙傳收器中，無線傳收器與藍牙傳收器為分開的積體電路；於又一實施例中，藍牙控制器獨立於藍牙傳收器外，無線傳收器、藍牙傳收器與藍牙控制器為分開的積體電路。

請參閱圖1~3，其中圖2顯示圖1之無線傳收器110與藍牙傳收器120分別使用無線頻道CH_WLAN 與第一藍牙頻道CH_BT1 以進行通訊的示意圖，圖3顯示圖1之無線傳收器110與藍牙傳收器120分別使用無線頻道CH_WLAN 與第二藍牙頻道CH_BT2 以進行通訊的示意圖。無線傳收器110用來於一段時間內經由一無線頻道CH_WLAN 進行無線通訊；無線傳收器110之運作支援至少一無線通訊規範（例如：一系列的IEEE 802.11規範的至少其中之一，像是802.11b、802.11g、與802.11n；或一長程演進（Long Term Evolution, LTE）規範）。藍牙通訊具有跳頻（frequency hopping）的特性，因此藍牙傳收器120用來於同一段時間內依序經由複數個藍牙頻道進行藍牙通訊，其中該複數個藍牙頻道包含第一藍牙頻道CH_BT1 與第二藍牙頻道CH_BT2 ；上述跳頻的特性可見於下列文獻：Bluetooth SIG Proprietary, “Volume 1, Part A, Section 1.1, 1.2 and Volume 2, Part B, Section 2.6 of Bluetooth Core Specification Version 5.0”, Dec 06 2016。

請再參閱圖1~3。藍牙控制器130用來判斷該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率的差異落於N個預設區間的一第P個區間，並據以控制藍牙傳收器120使用N組參數（例如：每組參數包含藍牙傳送電路之放大增益的參數及/或藍牙接收電路之自動增益控制（Automatic Gain Control, AGC）的參數）的一第X組參數，以讓藍牙傳收器120於該段時間內經由該第一藍牙頻道CH_BT1 進行藍牙通訊；藍牙控制器130另用來判斷該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第二藍牙頻道CH_BT2 之中心頻率的差異落於該N個預設區間的一第Q個區間，並據以控制藍牙傳收器120使用該N組參數的一第Y組參數，以讓藍牙傳收器120於該段時間內經由該第二藍牙頻道CH_BT2 進行藍牙通訊，其中該N為大於一的整數（例如：N不小於3），該P、Q、X、Y的每一個為不大於該N的正整數。無線傳收器110與藍牙傳收器120於該段時間內使用同一頻段（例如：ISM頻段（Industrial Scientific Medical Band）之2.4GHz頻段）以同時地進行通訊，且該無線頻道CH_WLAN 與該複數個藍牙頻道的任一個可重疊或不重疊。

請參閱圖4，藍牙傳收器120包含一藍牙傳送電路410與一藍牙接收電路420。請參閱圖1、圖2與圖4，在控制藍牙傳送的方面，當該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第一區間時，藍牙控制器130控制藍牙傳收器120（例如：藍牙傳收器120之藍牙傳送電路410）使用該N組參數之一第一組參數（例如：藍牙傳送電路410之放大增益的參數）；當該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第二區間時，藍牙控制器130控制藍牙傳收器120（例如：藍牙傳收器120之藍牙傳送電路410）使用該N組參數之一第二組參數（例如：藍牙傳送電路410之放大增益的參數）。該第一區間中任一頻率與該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率的差異小於該第二區間中任一頻率與該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率的差異；換言之，當該中心頻率的差異落於該第一區間而非第二區間時，該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率較接近。使用該第一組參數之藍牙傳收器120之一傳送訊號的強度（如圖5所示，其中F₁ 與F₂ 為用來設定該第一與第二區間的頻率值）小於使用該第二組參數之該藍牙傳收器之該傳送訊號的強度（如圖6所示，其中F₁ 與F₂ 為用來設定該第一與第二區間的頻率值），因此，當該中心頻率的差異落於該第一區間時，使用該第一組參數可避免藍牙傳收器120之藍牙傳送操作對無線傳收器110之無線接收操作或無線傳送操作造成過大干擾；當該中心頻率的差異落於該第二區間時，使用該第二組參數可避免藍牙傳收器120之傳送訊號被過度減弱，從而增加遠端藍牙裝置（其為藍牙傳收器120之連線對象）的接收成功率。請參閱圖1、圖3與圖4，類似地，在控制藍牙傳送的方面，藍牙控制器130依據該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第二藍牙頻道CH_BT2 之中心頻率的差異來控制藍牙傳收器120使用該N組參數的其中一組；由於本領域具有通常知識者可依據前述說明來瞭解藍牙控制器130如何控制藍牙傳收器120使用該N組參數的其中一組，重覆及冗餘的說明在此省略。值得注意的是，用於藍牙傳送操作與無線接收操作共存時的N組參數可同於或不同於用於藍牙傳送操作與無線傳送操作共存時的N組參數。另值得注意的是，雖然圖2~3與圖5~6顯示無線頻道的中心頻率大於藍牙頻道的中心頻率，但於其它實施例中，藍牙頻道的中心頻率也可能大於無線頻道的中心頻率；考慮到上述情形，在無線頻道的中心頻率與藍牙頻道的中心頻率之差異的絕對值相同的前提下，「無線頻道之中心頻率大於藍牙頻道的中心頻率」與「無線頻道之中心頻率小於藍牙頻道的中心頻率」這二種情形視實施需求可被判斷為落於該N個預設區間的同一區間或不同區間，以採用同一組參數或不同組參數。

請參閱圖1、圖2與圖4，在控制藍牙接收的方面，當該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第一區間時，藍牙控制器130控制藍牙傳收器120（例如：藍牙傳收器120之藍牙接收電路420）使用該N組參數之一第一組參數（例如：藍牙接收電路420之自動增益控制的參數）；當該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第二區間時，藍牙控制器130控制藍牙傳收器120（例如：藍牙傳收器120之藍牙接收電路420）使用該N組參數之一第二組參數（例如：藍牙接收電路420之自動增益控制的參數）。該第一區間中任一頻率與該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率的差異小於該第二區間中任一頻率與該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率的差異；換言之，當該中心頻率的差異落於該第一區間而非第二區間時，該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第一藍牙頻道CH_BT1 之中心頻率較接近。使用該第一組參數之藍牙傳收器120之一接收訊號的放大增益小於使用該第二組參數之藍牙傳收器120之該接收訊號的放大增益，因此，當該中心頻率的差異落於該第一區間時，使用該第一組參數可避免藍牙傳收器120之藍牙接收操作的靈敏度過高，從而避免過度放大源自於無線傳收器110之無線傳送操作的訊號干擾；當該中心頻率的差異落於該第二區間時，使用該第二組參數可避免藍牙傳收器120之藍牙接收操作的靈敏度過低，以增加藍牙傳收器120的接收成功率。請參閱圖1、圖3與圖4，類似地，在控制藍牙接收的方面，藍牙控制器130類似地依據該無線頻道CH_WLAN 之中心頻率與該第二藍牙頻道CH_BT2 之中心頻率的差異來控制藍牙傳收器120使用該N組參數的其中一組；由於本領域具有通常知識者可依據前述說明來瞭解藍牙控制器130如何控制藍牙傳收器使用該N組參數的其中一組，重覆及冗餘的說明在此省略。值得注意的是，用於藍牙接收操作與無線傳送操作共存時的N組參數可同於或不同於用於藍牙傳送操作與無線傳送（或接收）操作共存時的N組參數。

值得注意的是，藍牙傳收器120與無線傳收器110之運作狀態（包含頻道的中心頻率）的交換為已知技術（例如：申請人之中華民國專利申請案（申請號：107100083）；以韌體溝通或硬體溝通方式得知運作狀態；或以偵測方式得知無線傳收器110所使用的頻道），其細節在此省略。另值得注意的是，無線傳收器110在穩定的無線連線環境下不會經常變更頻道來與同一無線裝置10進行通訊，因此，於前述實施例中，無線傳收器110於該段時間內通常是經由同一個無線頻道CH_WLAN 來與無線裝置10進行通訊；然而，即便無線傳收器110於該段時間內先經由該無線頻道CH_WLAN 與無線裝置10進行通訊，再經由另一無線頻道與無線裝置10進行通訊，藍牙控制器130於該段時間內仍是依據原無線頻道CH_WLAN 的中心頻率來控制藍牙傳收器120，而不考慮該另一無線頻道的中心頻率，之後，藍牙控制器130會收到無線傳收器110與無線裝置10之間的通訊頻道的更新資訊，藍牙控制器130再依據該更新資訊來控制藍牙傳收器120。

值得注意的是，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施前述任一實施例中部分或全部技術特徵，或選擇性地實施前述複數個實施例中部分或全部技術特徵的組合，藉此增加本發明實施時的彈性。

綜上所述，本發明能夠依據一無線頻道與一藍牙頻道之中心頻率的差異，適應性地調整BT傳收器之參數，因此，本發明除了能夠降低對無線區域網路之通訊的干擾，也能夠增加藍牙通訊的成功率。

雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。

100:無線通訊裝置 110:無線傳收器 120:藍牙傳收器 130:藍牙控制器 10:無線裝置 20:藍牙裝置 CH_WLAN :無線頻道 CH_BT1 :第一藍牙頻道 CH_BT2 :第二藍牙頻道 410:藍牙傳送電路 420:藍牙接收電路 F₁ 、F₂ :頻率值

［圖1］顯示本發明之無線通訊裝置的一實施例；［圖2］顯示圖1之無線傳收器與藍牙傳收器分別使用無線頻道與第一藍牙頻道以進行通訊的示意圖；［圖3］顯示圖1之無線傳收器與藍牙傳收器分別使用無線頻道與第二藍牙頻道以進行通訊的示意圖；［圖4］顯示圖1之藍牙傳收器之一實施例的示意圖；［圖5］顯示無線頻道之中心頻率與第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於一第一區間時的藍牙訊號強度；以及［圖6］顯示無線頻道之中心頻率與第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於一第二區間時的藍牙訊號強度。

100:無線通訊裝置

110:無線傳收器

120:藍牙傳收器

130:藍牙控制器

10:無線裝置

20:藍牙裝置

Claims

一種無線通訊裝置，包含：一無線傳收器，用來於一段時間內經由一無線頻道進行無線通訊，該無線傳收器之運作支援至少一無線通訊規範；一藍牙傳收器，用來於該段時間內依序經由複數個藍牙頻道進行藍牙通訊，其中該複數個藍牙頻道包含一第一藍牙頻道與一第二藍牙頻道；以及一藍牙控制器，用來判斷該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於N個預設區間的其中之一，並據以控制該藍牙傳收器使用N組參數的其中之一，以讓該藍牙傳收器於該段時間內經由該第一藍牙頻道進行該藍牙通訊，該藍牙控制器另用來判斷該無線頻道之中心頻率與該第二藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間的其中之一，並據以控制該藍牙傳收器使用該N組參數的其中之一，以讓該藍牙傳收器於該段時間內經由該第二藍牙頻道進行該藍牙通訊，其中該無線傳收器與該藍牙傳收器於該段時間內使用同一頻段以同時地進行通訊，該N為大於一的整數；該N個預設區間分別對應該N組參數，且該N個預設區間之一第K個預設區間對應該N組參數之一第K組參數，該K為不大於該N的正整數。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第一區間時，該藍牙控制器控制該藍牙傳收器使用該N組參數之一第一組參數，當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第二區間時，該藍牙控制器控制該藍牙傳收器使用該N組參數之一第二組參數；該第一區間中任一頻率與該無線頻道之中心頻率的差異小於該第二區間中任一頻率與該無線頻道之中心頻率的差異；使用該第一組參數之該藍牙傳收器之一傳送訊號的強度小於使用該第二組參數之該藍牙傳收器之該傳送訊號的強度。
如申請專利範圍第2項所述之無線通訊裝置，其中該藍牙傳收器包含：一藍牙傳送電路，其中當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第一區間以及該無線傳收器執行一無線接收操作且該藍牙傳收器執行一藍牙傳送操作時，該藍牙控制器控制該藍牙傳送電路使用該第一組參數以調整該傳送訊號的強度；當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第二區間以及該無線傳收器執行該無線接收操作且該藍牙傳收器執行該藍牙傳送操作時，該藍牙控制器控制該藍牙傳送電路使用該第二組參數以調整該傳送訊號的強度。
如申請專利範圍第2項所述之無線通訊裝置，其中該藍牙傳收器包含：一藍牙傳送電路，其中當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第一區間以及該無線傳收器執行一無線傳送操作且該藍牙傳收器執行一藍牙傳送操作時，該藍牙控制器控制該藍牙傳送電路使用該第一組參數以調整該傳送訊號的強度；當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第二區間以及該無線傳收器執行該無線傳送操作且該藍牙傳收器執行該藍牙傳送操作時，該藍牙控制器控制該藍牙傳送電路使用該第二組參數以調整該傳送訊號的強度。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第一區間時，該藍牙控制器控制該藍牙傳收器使用該N組參數之一第一組參數，當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該N個預設區間之一第二區間時，該藍牙控制器控制該藍牙傳收器使用該N組參數之一第二組參數；該第一區間中任一頻率與該無線頻道之中心頻率的差異小於該第二區間中任一頻率與該無線頻道之中心頻率的差異；使用該第一組參數之該藍牙傳收器之一接收訊號的放大增益小於使用該第二組參數之該藍牙傳收器之該接收訊號的放大增益。
如申請專利範圍第5項所述之無線通訊裝置，其中該藍牙傳收器包含：一藍牙接收電路，其中當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第一區間以及該無線傳收器執行一無線傳送操作且該藍牙傳收器執行一藍牙接收操作時，該藍牙控制器控制該藍牙接收電路使用該第一組參數以調整該接收訊號的放大增益；當該無線頻道之中心頻率與該第一藍牙頻道之中心頻率的差異落於該第二區間以及該無線傳收器執行該無線傳送操作且該藍牙傳收器執行該藍牙接收操作時，該藍牙控制器控制該藍牙接收電路使用該第二組參數以調整該接收訊號的放大增益。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該同一頻段是ISM(Industrial Scientific Medical Band)頻段之2.4GHz頻段。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該N組參數的每一組包含以下參數的至少其中之一：該藍牙傳收器之一藍牙傳送電路之放大增益的參數；以及該藍牙傳收器之一藍牙接收電路之自動增益控制(Automatic Gain Control,AGC)的參數。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該無線傳收器、該藍牙傳收器與該藍牙控制器包含於一積體電路。
如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該N為不小於三的整數。