用于选择通信协议传输频率的设备、系统和方法与流程

文档序号:25543651发布日期:2021-06-18 20:40
用于选择通信协议传输频率的设备、系统和方法与流程

本申请是于2018年12月12日提交的具有序号16/217,356的美国非临时专利申请的国际申请,该美国非临时专利申请要求于2018年10月4日提交的具有序号62/741,341的美国临时专利申请的优先权,它们的内容通过引用并入本文。

本公开总体上涉及无线网络,并且更具体地涉及这样的无线网络:其包括能够根据两个或更多个无线通信协议来传输的组合设备。



背景技术:

常规的wlan设备可以在一系列不同的信道上工作,每个信道对应于特定的频率。常规的wlan设备可以以静态方式或动态方式选择信道。随着可用频谱由更多设备和其它协议(特别是在2.4ghz频带)使用,常规的wlan可以选择动态信道选择,以便确定用于通信的最佳信道。

图11是常规的wlan动态信道选择方法1101的流程图。wlan设备可以选择信道(例如,信道1-11,范围从大约2401mhz到大约2473mhz)(1101-1)。为了确定信道的质量,wlan设备可以驻留在信道1101-2上以获取性能数据。如果信道的分组错误率太高(从1101-3为hi),则可以避开该信道(1101-4)。如果信道的分组错误率是可接受的(从1101-3为lo),则可以将该信道标记为可用(1101-5)。常规的wlan设备可以循环通过剩余的信道(1101-6),以避开具有高错误率的信道并且利用具有较低错误率的信道。

尽管动态信道选择可以使得常规的wlan设备能够找到可靠的信道,但是确定信道质量所需的驻留时间可能会中断wlan的操作,从而减少吞吐量。

将期望获得改进wlan设备(特别是在拥挤的频带(例如,2.4ghz频带)中工作的wlan设备)的传输的某种方式。

附图说明

图1是根据实施例的组合设备的框图。

图2a和图2b是示出根据实施例的频率评估和信道选择的图示。

图3是根据实施例的方法的流程图。

图4是根据另一个实施例的组合设备的框图。

图5是根据实施例的组合蓝牙(bt)-wlan设备的框图。

图6是根据另一个实施例的组合蓝牙bt-wlan设备的框图。

图7是根据实施例的方法的流程图。

图8是根据另一个实施例的方法的流程图。

图9是根据实施例的组合设备的图示。

图10a至图10d是根据实施例的系统的图示。

图11是常规的wlan动态频率选择方法的流程图。

具体实施方式

根据实施例,组合设备和包括这样的设备的系统可以根据两个不同的协议来无线地通信,所述两个不同的协议可以共享传输频率。传输频率的质量可以通过第一协议类型的通信来确定。当要为第二协议类型的通信选择频率时,可以选择由第一协议类型确定为具有较高质量的那些频率,而不是由第一协议类型确定为具有较低质量的那些频率。

在一些实施例中,组合设备可以是蓝牙(bt)–wlan组合设备,其可以根据一种或多种bt标准和一种或多种ieee802.11无线标准来通信。信道的bt分组错误率可以由wlan电路用于避开较高错误率的信道。

在下面的各个实施例中,相似的项目由相同的附图标记指代,但是在前的数字对应于附图编号。

图1是根据实施例的组合设备100的框图。组合设备100可以包括控制电路102、第一通信电路104、第二通信电路106、以及无线电电路108。第一通信电路104可以是与第一协议兼容的无线通信电路。第一通信电路104可以包括信道评估部分112,该信道评估部分112可以在根据第一协议进行通信时评估由第一通信电路104使用的通信信道。在一些实施例中,信道可以对应于一个频率。然而,在其它实施例中,信道可以对应于频率范围。此外,信道可以根据任何合适的方法来调制其对应的频率,包括仅作为一个示例的频率调制。

第二通信电路106可以是与第二协议兼容的无线通信电路。第二通信电路106可以包括信道列表110。信道列表110可以是在第二通信协议中使用的信道的列表。应当理解的是,第二协议的信道不必与第一协议的信道相同。

控制电路102可以根据由评估部分112生成的评估结果来更改信道列表110。控制电路102可以被配置为执行包括信道映射功能102-0和信道控制功能102-1的功能。信道映射功能102-0可以根据在第一通信电路104中生成的信道评估数据来确定频率的质量,并且可以将这样的信道/频率的质量(如由第一协议通信确定的)映射到由第二通信电路106使用的信道。信道控制功能102-1可以基于这样的信道的质量来从信道列表110中选择信道。因此,第二通信电路106不需要根据第二协议来执行信道评估,这是由于已经基于第一协议评估了信道。

无线电电路108可以根据第一协议和第二协议来传输数据。在特定的实施例中,无线电电路108可以使得第一通信电路和第二通信电路共享公共频带(例如,2.4ghz)。

图2a是示出可以在实施例中使用的第一协议信道/频率评估的图示。图2a示出了针对多个频率f0到fn的质量评估。在一些实施例中,信道可以对应于一个频率。然而,在其它实施例中,信道可以对应于一个以上的频率。应当理解的是,质量评估是根据第一协议来执行的。如图所示,频率f0、f7、f10、f11和f47具有相对高的质量,而频率f5和f46具有相对低的质量。

图2b是示出根据实施例的信道选择操作的图示。信道选择操作可以将频率质量确定用于排除在第二协议中使用的信道。图2b示出了第二协议的信道以及对应于这样的信道的频率。如图所示,第二协议的信道1利用频率f0。因为频率f0已经被确定为具有高质量,所以频率f0可以保持可用于选择第二协议类型的通信。作为对比,第二协议的信道10利用了具有低质量的频率f46。因此,信道10可以从用于第二协议类型的通信中被排除。

在一些实施例中,第二协议的信道可以包括被细分为较小范围(例如,子信道或资源单元)的频率范围。根据实施例,如果范围的细分被确定为包括低质量频率,则可以选择相同信道的另一个细分以供使用。仅作为许多可能示例中的一个,所提出的ieee802.11ax标准可以包括具有20mhz范围的信道,这些信道可划分为小至5mhz或2mhz的子信道。如果子信道中的一个包括由另一个协议(例如,并置的bt电路)确定的低质量频率,则设备可以移除该子信道,使用剩余的或其它子信道。

图3是示出根据实施例的方法314的流程图。方法314可以包括评估在第一协议314-1中使用的频率的质量。在一些实施例中,这种动作可以包括:当根据第一协议在传输中使用特定的频率时,组合设备的第一通信电路进行跟踪,并且记录在这样的频率下发生的错误率。如果频率的质量下降到阈值以下,则该频率可以被确定为具有低质量314-2。在一些实施例中,这可以包括:组合设备将频率的错误率与一些预定界限进行比较。这样的预定界限可以是静态的或动态的,并且可以根据协议或操作模式来变化。

方法314可以包括:基于频率的质量,来调整并置的通信电路以选择用于根据第二协议进行通信的频率314-3。这种动作可以包括修改由通信电路维护的信道列表以用于传输频率的选择。

图4是根据实施例的组合设备400的框图。在一些实施例中,组合设备400可以是图1中示出为100的组合设备中的一个。组合设备400可以包括第一通信电路404、第二通信电路406、以及无线电电路408。第一通信电路404可以是与第一协议兼容的无线通信电路,该第一协议支持第一传输范围。第一通信电路404可以包括控制部分416和第一无线电控制电路418。控制部分416可以包括信道错误列表416-0和信道到信道映射部分416-1。信道错误列表416-0可以根据第一协议来记录由第一通信电路404使用的信道上的错误。信道到信道映射部分416-1可以将第一协议的信道(由第一通信电路404使用)映射到第二协议的信道(由第二通信电路406使用)。第一无线电控制电路418可以包括信道部分418-0,该信道部分418-0可以选择信道以根据第一协议来工作。

第二通信电路406可以是与第二协议兼容的无线通信电路,该第二协议可以支持大于第一传输范围的第二传输范围。第二通信电路406可以包括第二无线电控制电路420。第二无线电控制电路420可以包括信道列表420-0和信道选择部分420-1。信道列表420-0可以是由第二通信电路406用于根据第二协议的通信的信道列表。信道选择部分420-1可以根据第二协议来从信道列表420-0中选择信道。

根据实施例,基于来自信道到信道映射部分416-1的结果,可以通过在桥接器424上执行的控制操作,来从信道列表420-0中移除(或在信道列表上跳过)映射到低质量第一协议信道的第二协议信道。

无线电电路408可以由第一通信电路404和第二通信电路406用于根据第一和第二协议来传输数据。

图5是根据另一个实施例的组合设备500的框图。在一些实施例中,组合设备500可以是图1中示出为100的组合设备的一个特定的实施方式。组合设备500可以包括第一通信电路504、第二通信电路506、控制器532、无线电电路508、以及输入/输出(i/o)电路534。第一通信电路504可以是包括bt控制电路516和bt基带电路530的bt电路。bt电路可以根据一个或多个bt协议来在2.4ghz频带中工作。bt控制电路516可以控制bt操作,包括bt分组的形成和传输。bt控制电路516可以包括错误检测电路512,该错误检测电路512可以记录在bt通信中利用的每个信道的分组错误率(per)。

第二通信电路506可以是wlan电路,包括wifi控制电路526和wifi介质访问控制(mac)电路528。wlan电路可以在2.4ghz和/或5.0ghz频带中工作。第二wifi控制电路526可以包括信道列表520-0和用于选择用于wlan通信的信道的信道选择部分520-1。在一些实施例中,信道列表520-0可以包括在2.4ghz频带中使用的信道,其可以使用与由bt通信使用的信道相同的频率。

控制器电路532可以控制组合设备500的操作,包括将低质量bt信道(从由错误检测电路512生成的数据)匹配到wlan信道,以及从信道列表520-0中移除(或跳过)这样的匹配wlan信道。在所示的实施例中,控制器电路532可以包括一个或多个处理器532-0和存储器系统532-1。

无线电电路508可以采取本文所描述的任何无线电电路的形式或等同形式。

i/o电路534可以实现由组合设备500外部的另一个系统或人对组合设备500的控制。i/o电路534可以包括这样的电路:其根据任何合适的方法来实现与组合设备的通信,所述方法包括各种串行数据通信标准/方法中的任一个,包括但不限于:串行数字接口(sdi)、通用串行总线(usb)、通用异步接收器发送器(uart)、i2c、或i2s。

图6是根据另一个实施例的组合设备600的框图。在一些实施例中,组合设备600可以是图1中示出为100的组合设备中的任一个的一个特定的实施方式。组合设备600可以包括bt部分604和wlan部分606。bt部分604可以包括控制器632、bt控制电路616、介质控制电路638、以及第一i/o电路634-0,它们通过总线636彼此通信。控制器632可以控制组合设备600的操作,包括wlan部分606内的操作。在一些实施例中,控制器632可以通过总线636发出控制信号,这些控制信号可以通过桥接器644经由介质控制电路638传输给wlan部分606。控制器632可以包括一个或多个处理器632-0和存储器系统632-1。控制器632可以根据为bt信道生成的错误数据来确定较低质量的wlan信道,并且调整wlan部分606以避免使用这样的较低质量的wlan信道。

bt控制电路616可以包括用于根据一种或多种bt标准来执行功能的电路。bt控制电路616可以包括分组错误率部分612,其可以为每个bt信道生成per。bt控制电路616可以控制bt无线电608-0以根据一个或多个bt协议来工作。

介质控制电路638可以通过桥接器644与wlan部分606通信,以协调bt与wlan部分(604、606)之间的通信,包括使得wlan部分能够选择如由控制部分632确定的较高质量的wlan信道而不是较低质量的wlan信道的指令。第一i/o电路634-0可以根据本文所描述的实施例中的任一个或等同实施例来实现与组合设备600的通信。

wlan部分606可以包括ieee802.11控制电路648、桥接器控制电路640、第二通信控制电路646、以及第二i/o电路634-1,它们通过底板642彼此通信。ieee802.11控制电路648可以包括用于根据任何ieee802.11无线标准或等同标准来执行功能的电路。ieee802.11控制电路648可以被连接到双频带无线电电路608-1。双频带无线电电路608-1可以在一个或多个wlan频带(例如,2.4ghz、5ghz)上发送和接收数据。

桥接器控制电路640可以通过桥接器644控制bt部分604与wlan部分606之间的数据传送操作,包括控制信号或指令的传送,以用于指示由wlan部分606使用的wlan信道的质量。第二i/o电路634-1可以根据本文所描述的实施例中的任一个或等同实施例来实现与组合设备600的通信,包括通过桥接器644与bt部分604的通信。第二通信控制电路646可以包括信道控制电路620-0/1,信道控制电路620-0/1可以基于这样的信道的质量来确定哪些信道可供wlan部分606使用。

图7是根据实施例的用于根据bt信道的评估来确定wlan信道的质量的方法750的流程图。方法750可以包括启动计时器750-1。这种计时器可以基于bt信道错误数据来控制更新wlan信道列表以识别wlan信道质量的速率。bt操作可以发生750-2。随着bt操作发生,可以记录bt信道的分组错误率750-3。这样的动作可以继续(从750-4为否),直到计时器到期为止。

当计时器到期时(从750-4为是),一种方法可以评估每个bt信道的错误率。在所示的实施例中,这可以包括从第一bt信道开始750-6。如果信道的per不大于预定的界限(从750-6为否),则可以选择下一个bt信道以用于评估750-7。如果信道的per大于预定的界限(从750-6为是),则可以将bt信道标记为低质量750-8。这样的动作可以继续,直到到达最后一个bt信道为止750-9。

一旦已经评估了所有的bt信道(从750-9为是),就可以将低质量bt信道转换为低质量wlan信道750-10。这种动作可以包括将低质量bt信道的频率匹配到wlan信道的频率。然后可以将低质量wlan信道转发到组合设备的wlan部分750-11。

图8是根据实施例的用于选择用于wlan通信的wlan信道的方法852的流程图。方法852可以包括从bt部分接收指示低质量wlan信道的信息852-1。可以在wlan信道列表上指定低质量wlan信道852-2。可以在wlan信道选择操作中跳过或者以其它方式不使用在wlan信道列表上被指定为低质量的wlan信道852-3。

尽管实施例可以包括具有各种互连组件的系统,但是实施例可以包括单元设备(unitarydevice),这些单元设备可以根据由不同协议的操作做出的信道质量确定来选择性地控制在一个协议中使用的信道。在一些实施例中,这样的单元设备可以有利地是紧凑型单集成电路(即,芯片)。图9示出了封装的单芯片组合设备900的一个特定的示例。然而,应当理解的是,根据实施例的组合设备可以包括任何其它合适的集成电路封装类型,以及组合设备芯片到电路板或衬底上的直接结合。

参考图10a至图10d,在一系列图示中示出了根据实施例的各种系统。图10a示出了手持式计算设备1060a。手持式计算设备1060a可以包括组合设备1000a,该组合设备1000a可以控制如本文所描述的传输信道或等同物。

图10b示出了汽车1060b,其可以具有许多子系统,包括通信子系统1062。在一些实施例中,通信系统1062可以使得汽车能够提供wifi通信,以及使得其它设备能够经由蓝牙配对到系统。通信系统1062可以包括如本文所描述的组合设备1000b或等同物,其充当接入点或接入点的一部分,以为wifi通信提供更大的吞吐量。

图10c示出了路由器设备1060c。路由器设备1060c可以为相对大范围的协议(例如,wlan)提供路由功能,同时还实现经由较近范围协议(例如,蓝牙)的访问。路由器设备1060c可以包括如本文所描述的组合设备1000c或等同物。

图10d示出了人机接口设备1060d。人机接口设备1060d可以使得人能够交互或控制其它设备。仅作为许多可能示例中的几个,人机接口设备1060d可以控制计算系统、制造设备或其它系统。人机接口设备1060d可以包括如本文所描述的组合设备1000d或等同物。

本文所描述的实施例与常规系统形成对比,在常规系统中,可能花费时间驻留在信道上以确定这样的信道是否可以在通信协议中使用。根据实施例,组合设备可以将针对一个协议的信道评估数据用于避开另一个协议中的低质量信道,并且从而防止驻留并因此增加网络的数据吞吐量。

这些优点和其它优点将被本领域技术人员理解。

应当理解的是,贯穿此说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着:结合实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此,应当强调并且应当理解的是,在此说明书的各个部分中对“实施例”或“一个实施例”或“替代实施例”的两个或更多个引用不一定全部是指相同的实施例。此外,可以在本发明的一个或多个实施例中适当地组合特定的特征、结构或特性。

类似地,应当理解的是,在本发明的示例性实施例的前述描述中,出于简化本公开以帮助理解各个发明方面中的一个或多个方面的目的,有时将本发明的各种特征一起组合在单个实施例、附图或其描述中。然而,此公开方法不应当被解释为反映以下意图:权利要求要求比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征。相反,发明方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此,特此将具体实施方式之前的权利要求明确地并入此具体实施方式中,其中,每个权利要求独立地作为本发明的单独实施例。

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