专利名称：一种进行无线通信的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统。更具体地，本发明涉及一种使并置有IEEE802.11b/g和蓝牙无线收发装置的设备的在IEEE802.11b/g和蓝牙同时工作时，获得更高质量和较高吞吐量的方法和系统。
背景技术：
无线个域网(WPAN)因其能提供灵活、便利的连接，而在许多应用中得到日益普及的使用。WPAN系统，如基于蓝牙技术的系统，通过提供能够在10米范围内保持连通性的近距离无线连接，替代了用于连接外围设备和/或移动终端的杂乱的布线和/或配线。与WPAN系统相比，无线局域网(WLAN)为位于稍大的地理范围，如一栋建筑或一所校园所覆盖的区域内的装置提供了连通性。WLAN系统根据IEEE 802.11标准的规定，一般在100米范围内运行，通常用于补充与WLAN系统安装在相同地理区域内的传统有线局域网(LAN)的通信能力。
在某些情况下，WLAN系统可结合WPAN系统协同运行，从而为用户提供增强的全面功能。例如，当一台膝上电脑或一台手持无线终端设备通过位于建筑物内的接入点(AP)连接到校园范围内的WLAN网络的情况下，也可利用蓝牙技术将该膝上电脑或手持无线终端设备与外围装置(如键盘，鼠标，耳机，和/或打印机)相连接。
蓝牙技术和WLAN无线收发装置，如用于手持无线终端设备的那些无线收发装置，通常在2.4GHZ(2.4000-2.4835GHZ)的工业、科学和医疗(ISM)免许可频段内工作。其它无线收发装置，如用于无绳电话的那些无线收发装置，也可在ISM免许可频段内工作。在ISM频段为许多近距离无线应用提供适当的低成本解决方案的同时，当多个用户同时进行操作时，也存在一些缺点。例如，由于带宽有限，为容纳多个用户有必要共享频谱。多个活跃的用户也可能使操作设备之间产生严重干扰。另外，在某些情况下，微波炉也可能在这一频段工作，可产生影响蓝牙和/或WLAN传输的严重的干扰或阻塞信号。
例如，当在无线设备中操作蓝牙无线收发装置和WLAN无线收发装置时，至少会出现两种不同类型的干扰影响。首先，当传输介质中同时存在干扰信号和主信号时，可产生低的信号与噪声及干扰比(SINR)。在这种情况下，如，蓝牙信号会干扰WLAN信号，或者WLAN信号会干涉蓝牙信号。当蓝牙和WLAN无线收发装置并置，也就是它们的位置彼此非常接近从而使得在它们相应的无线收发装置前端接收器之间有一个小的射频信道损失时，会发生第二种干扰影响。在这种情况下，蓝牙无线收发装置前端和WLAN无线收发装置前端之间的隔离度(isolation)可低至10dB。结果，一个无线收发装置可能使另一个无线收发装置的前端对传输变得不敏感。另外，由于蓝牙使用传输功率控制，当蓝牙连接的信噪比(SNR)较低时，并置的蓝牙无线收发装置会提高其功率水平，从而进一步对无线收发装置设备之间的前端隔离度造成不利影响。无线收发装置前端的低噪声放大器(LNAs)不会在信道选择滤波器之后，且可轻易地被ISM频带中的信号饱和，如那些来自并存传输的一样。这种饱和可导致无线收发装置前端的接收器部分灵敏度降低，进而降低无线收发装置前端检测和解调所需信号的能力。
为使通信继续进行，WLAN系统中的分组数据通信要求来自接收器的确认。当并置的无线收发装置之间的隔离度较低时，由于相互干扰的程度比隔离度较高时要大，当接入点不确认分组数据时，WLAN通信和蓝牙通信之间的冲突将导致WLAN通信速度的降低。这种通信速度下降状况可继续直至接入点断开与WLAN工作站的连接。为了避免这种状况，如果在配置有并存无线收发装置的设备中，赋予WLAN通信以优先权，使其优先于所有的蓝牙通信，然后同步(isochronous)没有重发能力的蓝牙分组数据通信，会导致通信带宽的缺乏。另外，这种方法也会造成任何通信接入中的其它蓝牙分组数据的缺乏。因此并置的WLAN/蓝牙无线收发装置应在保持高的WLAN通信率且同时在必要时能够接入蓝牙通信的情况下运行。
已经开发出各种不同的技术，以解决共存操作中在并置的蓝牙和WLAN无线收发装置之间发生的低隔离度问题。这些技术可利用频率和/或时间正交机制的优点，以减少并存无线收发装置之间的干扰。另外，这些技术可由蓝牙和WLAN无线收发装置中所谓的协作或非协作机制产生，其中协作指的是协议之间的任何直接的通信。例如，蓝牙技术利用自适应跳频(AFH)作为减少频道干扰的频分复用(FDM)技术。在AFH中，物理信道表现为在蓝牙微微网内的79个1MHz的信道之间，以1600次/秒的频率虚拟随机跳频的特征。AFH提供了可被蓝牙装置利用以避免频率被扩频系统(如WLAN系统)占用的非协作机构。在某些情况下，蓝牙无线收发装置可根据ISM频段中未被其它用户占用的的频率，自适应修改其跳频模式。
即使应用了频分复用技术，仍然会发生重大的干扰，因为分离信道中的强信号仍然可成为阻塞信号，从而降低无线收发装置前端接收器的灵敏度，也就是接收器的噪声基底(noise floor)被增加到无法清楚地检测出接收信号的水平。例如，当无线收发装置之间的隔离度仅为10dB时，并置的WLAN无线收发装置前端发射器产生一个15dBm信号成为并置的蓝牙无线收发装置接收器的强干扰信号或堵塞信号。同样，当篮牙无线收发装置正在发射而WLAN无线收发装置正在接收时，特别是当蓝牙无线收发装置前端发射器以20dBm类别1运行时，由于无线收发装置之间的隔离度降低，WLAN无线收发装置接收器受蓝牙传输影响将降低灵敏度。由于WLAN和蓝牙无线收发装置芯片具有大批量、低成本的特性，一般不采用价格较贵的、可将阻塞信号从临近信道中滤掉的声表面波(SAW)滤波器件，因而在WPAN的应用中，并置的WLAN/蓝牙无线收发装置之间的干涉仍然是需要关注的问题。
其它技术可基于协作的共存机制，如在IEEE802.15.2-2002信息技术推荐规程---第15.2部分所描述的无线个域网与其它在免许可频段运行的无线装置之间的共存。例如，这些技术可包括介质访问控制(MAC)层机制或物理层机制。MAC层技术可包括，如，交互无线介质访问(AWMA)技术或分组数据传输仲裁(PTA)技术。AWMA和PTA技术都提供了时分复用(TDM)方法来解决并存并置的无线收发装置的隔离度问题。例如，AWMA技术将WLAN通信间隔分为两段一个用于WLAN系统，另一个用于WPAN系统。然后每个无线系统限制在所分配的时间段内传输。另一方面，PTA技术为每次通信尝试提供将提交仲裁和批准的并置的WLAN无线收发装置或蓝牙无线收发装置。之后，PTA将拒绝会导致冲突或干扰的通信请求。PHY层技术包括，如，WLAN无线收发装置接收器中有一可编程陷波滤波器来滤掉窄频WPAN或蓝牙干扰信号。这些技术可导致某些程度的传输效率下降，或为取得较好的共存操作，需要附加的硬件。
其它协作共存机制可基于专有技术。例如，在某些情况下，可利用并置的WLAN无线收发装置中的固件，在并置的蓝牙无线装置中查询状况信号，以确定蓝牙通信是否即将发生。但是，查询蓝牙无线装置必须频繁地进行，这会使WLAN无线收发装置从其自身的WLAN通信操作中转移出来。若使用查询窗口代替，其中查询窗口为数百微秒长，在这段时间内，等待蓝牙无线收发装置指示蓝牙通信是否即将进行，WLAN无线收发装置将无法执行其WLAN协议操作。在其它情况下，并置WLAN和蓝牙无线收发装置可利用中断驱动仲裁方法。在这方面，执行中断操作并根据WLAN和蓝牙分组数据的优先状况和种类来确定合适的通信时间表需要相当多的处理时间。
通过将常规或传统的系统与将在以下参考附图进行介绍的本发明的各方面进行比较，本领域技术人员可以发现传统系统的其它局限或不足。
发明内容
一种使并置有IEEE802.11b/g和蓝牙无线收发装置的设备在IEEE802.11b/g和蓝牙同时工作时，获得更高质量和更高吞吐量的方法和系统。所述方法和系统在附图和/或结合至少一幅附图所做的描述中作了充分说明，并在权利要求书中进行了更完整的阐述。
根据本发明的一个方面，提供一种进行无线通信的方法，所述方法包括在至少使用蓝牙通信协议和无线局域网通信协议的工作站中断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述断言的蓝牙优先信号，禁止WLAN传输能力；以及当所述WLAN传输能力禁止时，发送所述HV3数据。
优选地，本发明的进行无线通信的方法进一步包括当所述HV3数据发送完毕时，断言停止所述蓝牙优先信号。
优选地，本发明的进行无线通信的方法进一步包括当所述蓝牙优先信号被断言停止时，激活所述WLAN传输能力。
优选地，本发明的进行无线通信的方法进一步包括在发送所述HV3数据之前至少一预定防护时间，产生所述蓝牙优先信号。
优选地，本发明的进行无线通信的方法进一步包括当禁止所述WLAN传输能力时，关闭功率放大器。
优选地，本发明的进行无线通信的方法进一步包括当断言所述蓝牙优先信号时，禁止所述WLAN通信协议中呈指数增长的重发延迟。
根据本发明的一个方面，提供一种进行无线通信的方法，所述方法包括在工作站内激活蓝牙通信协议和无线局域网通信协议；以及根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间，修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值。
优选地，本发明上述的进行无线通信的方法进一步包括产生共存信号，以激活所述蓝牙通信协议和所述WLAN通信协议。
优选地，本发明上述的进行无线通信的方法进一步包括修改所述WLAN调制率。
根据本发明的一个方面，提供一种进行无线通信的系统，所述系统包括工作站，所述工作站包括使用蓝牙通信协议的蓝牙无线收发装置和使用无线局域网通信协议的无线局域网无线收发装置；
所述蓝牙无线收发装置断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述被断言的蓝牙优先信号，所述WLAN无线收发装置禁止WLAN传输能力；当所述WLAN传输能力禁止时，所述蓝牙无线收发装置发送所述HV3数据。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，当所述HV3数据发送完毕时，所述蓝牙无线收发装置断言停止所述蓝牙优先信号。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，当所述蓝牙优先信号被断言停止时，所述WLAN无线收发装置激活所述WLAN传输能力。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，在发送所述HV3数据之前至少一预定防护时间，产生所述蓝牙优先信号。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，当禁止所述WLAN传输能力时，关闭功率放大器。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，当断言所述蓝牙优先信号时，禁止所述WLAN通信协议中呈指数增长的重发延迟。
根据本发明的一个方面，提供一种进行无线通信的系统，该系统包括工作站，所述工作站包括使用蓝牙通信协议的蓝牙无线收发装置和使用无线局域网通信协议的无线局域网无线收发装置；以及至少一个根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值的处理器。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，所述至少一个处理器产生共存信号，以激活所述蓝牙无线收发装置和所述WLAN无线收发装置。
优选地，本发明的进行无线通信的系统中，所述工作站修改所述WLAN的调制率。
根据本发明的一个方面，提供一种可机读存储器，其内存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个用于进行无线通信的代码段，所述至少一个代码段是机器可执行的，以使机器执行如下步骤
在至少使用蓝牙通信协议和无线局域网通信协议的工作站中断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述被断言的蓝牙优先信号，禁止WLAN传输能力；以及当所述WLAN传输能力禁止时，发送所述HV3数据。
优选地，本发明的可机读存储器中进一步包括用于当所述HV3数据发送完毕时，断言停止所述蓝牙优先信号的代码。
优选地，本发明的可机读存储器中进一步包括用于当所述蓝牙优先信号被断言停止时，激活所述WLAN传输能力的代码。
优选地，本发明的可机读存储器中进一步包括用于在发送所述HV3数据之前至少一预定防护时间，产生所述蓝牙优先信号的代码。
优选地，本发明的可机读存储器中进一步包括用于当禁止所述WLAN传输能力时，关闭功率放大器的代码。
优选地，本发明的可机读存储器中进一步包括用于当断言所述蓝牙优先信号时，禁止所述WLAN通信协议中呈指数增长的重发延迟的代码。
根据本发明的一个方面，一种可机读存储器，其内存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个用于进行无线通信的代码段，所述至少一个代码段是机器可执行的，以使机器执行如下步骤在工作站内激活蓝牙通信协议和无线局域网通信协议；以及根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间，修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值。
优选地，本发明上述可机读存储器中进一步包括用于产生共存信号，以激活所述蓝牙无线收发装置和所述WLAN无线收发装置的代码。
优选地，本发明上述可机读存储器中进一步包括修改所述WLAN调制率的代码。
本发明的这些和其它优点、特征和新颖性特点及其实施例的细节，将会在以下的描述和附图中得到更加完全的理解。
图1A是根据本发明的一个实施例的典型的WLAN基本网络框图，该WLAN基本网络包括通过公共分布系统(DS)结合起来的基本业务集(BSS)。
图1B是根据本发明的一个实施例的典型的WLAN基本网络框图，该WLAN基本结构包括带有支持WLAN/蓝牙共存工作站的基本业务集(BSS)。
图1C是根据本发明的一个实施例的典型的并置有WLAN与蓝牙无线收发装置的共存终端的使用模型框图。
图2A是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中WLAN装置设定该天线系统，该蓝牙装置配有一单个的TX/RX端口。
图2B是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中WLAN装置设定天线系统，蓝牙装置配有分立的TX和RX端口。
图2C是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中两种无线收发装置均设定天线系统，该蓝牙装置配有一单个的TX/RX端口。
图2D是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中两种无线收发装置均设定天线系统，该蓝牙装置配有分立的TX和RX端口。
图3是根据本发明的一个实施例，基于TX_BT信号的蓝牙HV3帧和WLAN传输的一个典型的通信时序图。
图4是根据本发明的一个实施例，TX_BT信号的典型的断言时序图。
图5A是根据本发明的一个实施例，当使用预定的防护时间时，优先传输蓝牙HV3数据流的典型步骤的流程图。
图5B是根据本发明的一个实施例，当TX_BT信号被用于关闭WLAN无线收发装置的功率放大器时，优先进行蓝牙HV3数据流通信的典型步骤的流程图。
图5C是根据本发明的一个实施例，基于WLAN调制率修改WLAN分段临界值(fragmentation threshold)的典型步骤流程图。
具体实施例方式
本发明涉及一种使并置有IEEE802.11b/g和蓝牙的设备在IEEE802.11b/g和蓝牙共存运行时，获得更高质量和更高传输速率的方法和系统。当蓝牙HV3帧在传输时，共存工作站内的蓝牙无线收发装置产生一个优先信号，使WLAN传输禁止。当断言(assert)该优先信号，WLAN无线收发装置中的一个呈指数增长的重发延迟(backoff)机制被禁止。另外，当蓝牙无线收发装置和WLAN无线收发装置被激活，两者共存运行时，根据WLAN调制率和蓝牙HV3帧持续时间，可以对WLAN无线收发装置中的WLAN分段临界值(fragmentation threshold)进行修改。本发明的方法及系统可以改进并置有WLAN及蓝牙无线收发装置的设备在IEEE802.11b/g和蓝牙共存运行时的性能。
图1A是根据本发明的一个实施例的典型的WLAN基本网络(infrastructure network)框图，其中，该WLAN基本网络包括通过公共分布系统(DS)结合起来的基本业务集(BSS)。如图1A所示，该典型的WLAN基本网络100包括第一基本业务集102a、第二基本业务集102b、分布系统104、有线网络106、入口108、第一接入点(AP)112a、第二接入点112b，以及多个WLAN工作站(STA)。基本业务集102a和1b2b代表IEEE802.11(WLAN)体系结构的基础组网架构，可定义为单个协议(协调)功能直接控制下的一组工作站或设备(STA)。被基本业务集所覆盖的地理区域称为基本服务区(BSA)。分布系统104用于连接基本业务集102a和102b，其包括合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码，可作为在WLAN基本网络100中负责介质访问控制(MAC)层传送的主干网络。分布系统104，如IEEE802.11标准所规定，是独立运行的。例如，分布系统104可采用IEEE802.3以太局域网、IEEE802.4令牌总线LAN、IEEE802.5令牌环LAN、光纤分布式数据接口(FDDI)城域网(MAN)、或其它IEEE802.11无线介质来实现。分布系统104可利用与第一基本业务集102a或第二基本业务集102b相同的物理介质来实现。但是，分布系统104在逻辑上与基本业务集不同，只可用于在基本业务集之间传送分组数据和/或在基本业务集与有线网络106之间传送分组数据。
有线网络106包括可用于进行有线网络操作的合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码。有线网络106可通过入口108接入WLAN基本网络。入口108包括可以用于将WLAN基本网络100与非IEEE802.11网络连接起来的合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码。另外，入口108也可用于执行网桥的功能操作，如扩展网络范围和/或在不同的帧格式之间进行转换，以将WLAN基本网络100与基于IEEE802.11标准的网络连接起来。
接入点112a和112b包括合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码，通过提供基本业务集之间的网络连接所必需的连接点，以支持WLAN基本网络100扩展网络范围。工作站110a和工作站110b相当于可接入WLAN的终端设备，该终端设备包括合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码，可通过接入点连接到WLAN基本网络100。工作站110a是膝上电脑，相当于基本业务集内的移动工作站或终端设备，工作站110b是台式电脑，相当于基本业务集内的固定终端设备。每个基本业务集包括多个移动或固定工作站，其数量不受图1A所示实施例的限制。
图1B是根据本发明的一个实施例的典型的WLAN基本网络框图，其中，该WLAN基本网络包括带有支持WLAN/蓝牙共存工作站的基本业务集(BSS)。图1B所示的典型WLAN基本网络120与图1A中的WLAN基本网络100的不同之处在于至少有一个基本业务集包括至少一个支持蓝牙技术的工作站或终端。关于这点，当膝上电脑110a此时显示为蓝牙激活(BT-enabled)时，第二基本业务集102b包括其它的移动终端设备或工作站，如人数字助理(PDA)110c和移动电话110d。所示的外围设备114是由蓝牙激活的膝上电脑所支持的无线个域网(WPAN)的一部分。例如，膝上电脑110a可通过蓝牙技术与键盘、鼠标、打印机、移动电话、PDA、和/或一组耳机或话筒相连，其中这些外围设备和该膝上电脑110a形成一个ad-hoc蓝牙微微网。通常，一个蓝牙微微网可包括一台主设备或终端，以及多达七个附属装置或终端。在本实施例中，膝上电脑110a相当于主蓝牙终端设备，外围设备114相当于附属蓝牙终端设备。
图1B中所示的蓝牙激活的膝上电脑110a包括WLAN无线收发装置和蓝牙无线收发装置，使得该膝上电脑可以分别通过接入点112b与WLAN基本网络通信、以及与该蓝牙微微网通信。由于膝上电脑110a的尺寸的原因，将WLAN和蓝牙无线收发装置设置在同一个终端设备内会导致WLAN和蓝牙通信之间的信号干涉。当PDA 110c和/或移动电话110d是蓝牙激活的情况下，这些共存终端的小型化因素会导致WLAN与蓝牙无线收发装置之间出现少量的射频(RF)信道损失，且很可能在WLAN与蓝牙通信之间出现干涉。
图1C是根据本发明的一个实施例的典型的并置有WLAN与蓝牙无线收发装置的共存终端的使用模式框图。如图1C所示，移动电话110d包括一个用于与接入点112c进行通信的WLAN无线收发装置。接入点112c与移动电话110d之间的RF信道损失可以是，如，10米65dB(65dB for 10meters)。例如，IEEE802.15.2草案提供了一个用于计算RF信道损失的公式。移动电话110d也可以是蓝牙激活的，包括一个用于与蓝牙耳麦(headset)122和/或具有蓝牙无绳电话功能的家用网关124进行通信的蓝牙无线收发装置。由于移动电话110d的小型化尺寸，WLAN和蓝牙无线收发装置在同一个共存终端内彼此如此接近，以至于它们之间未能很好地隔离，使得一个无线收发装置受另一个无线收发装置的影响而灵敏度降低。
该蓝牙激活的移动电话110d包括两个传输功率级。例如，该移动电话110d可作为1类功率级终端设备运行，以20dBm的最大传输功率与家用网关124通信。在另一个例子中，该移动电话110d可作为2类功率级终端设备运行，以4dBm的最大传输功率与蓝牙耳麦122通信。蓝牙耳麦122包括可用于接收和/或发送音频信号的合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码。例如，蓝牙耳麦122可用于接收和/或发送来自移动电话110d的连续可变斜率增量(CVSD)调制的声音，或从移动电话110d接收A2DP，如MP3。家用网关124包括可用于接收和/或发送数据和/或音频信号的合适的硬件、逻辑、电路、和/或代码。例如，家用网关124可接收和/或传送64kb/s的连续可变斜率增量(CVSD)调制的声音。
在运行中，移动电话110d可通过接入点112c从WLAN基本网络接收声音或音频内容，可将声音或音频内容传递至蓝牙耳麦122或将声音内容传递至家用网关124。类似地，蓝牙耳麦122和家用网关124可将声音内容传递至蓝牙激活的移动电话110d，蓝牙激活的移动电话110d反过来又可通过WLAN基本网络将声音内容传递给其它用户。
图2A是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作(共存)无线收发装置结构框图，其中WLAN装置设定(configuring)天线系统，蓝牙装置配有一单个的TX/RX端口。如图2A所示，WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构200包括WLAN/蓝牙共存天线系统202，WLAN无线收发装置204，以及蓝牙无线收发装置206。WLAN/蓝牙共存天线系统202包括合适的硬件、逻辑和/或电路，可用于为外部装置与共存终端设备之间提供WLAN和蓝牙通信。WLAN/蓝牙共存天线系统202包括至少一个用于传送和接收WLAN和蓝牙分组数据流的天线。在这点上，WLAN/蓝牙共存天线系统202中所用的天线应设计成符合共存终端设备的形状要求。
WLAN无线收发装置204包括用于在通信中处理WLAN协议分组数据的合适的逻辑、电路和/或代码。WLAN无线收发装置204包括天线控制器208，该天线控制器208包括合适的逻辑、电路和/或代码，它们用于产生至少一个控制信号210，以设定WLAN/蓝牙共存天线系统202的运行。在这点上，控制信号210用于设定WLAN/蓝牙共存天线系统202是进行WLAN通信或是蓝牙通信。如图所示，该WLAN无线收发装置204包括发送(TX)和接收(RX)WLAN分组数据流的分立的端口。当然，也可用单个的TX/RX端口进行WLAN通信。
WLAN无线收发装置204用于产生一个WLAN传输(TX_WLAN)信号，并在WLAN通信过程中断言(assert)该TX_WLAN信号。WLAN无线收发装置204也可用于接收来自蓝牙无线收发装置206的蓝牙优先(TX_BT)信号。当蓝牙无线收发装置206断言TX_BT信号时，从WLAN无线收发装置204发送出的WLAN数据流被禁止。而无需采用轮流检测或中断驱动机制。在这点上，例如，可以利用通用输入/输出(GPIO)引脚来实现对WLAN无线收发装置204的传输路径的禁止。这种方法类似于在飞机上禁止WLAN装置的使用，所以乘客必须保证他们的便携设备的无线收发装置是关闭的、不会干涉飞机系统。当蓝牙无线收发装置206断言停止(deassert)TX_BT信号时，从WLAN无线收发装置204发送出的WLAN数据流被激活。WLAN无线收发装置204中运行的固件可在WLAN传输禁止期间追踪数据流状态，一旦WLAN通信被激活，可利用该数据流状态恢复通信。
蓝牙无线收发装置206包括用于在通信中处理蓝牙协议分组数据的合适的逻辑、电路和/或代码。如图所示，该蓝牙无线收发装置206包括一单个的端口，用于发送和接收(TX/RX)蓝牙分组数据流。该蓝牙无线收发装置206用于产生TX_BT信号，并当通信中有蓝牙帧传输时断言该信号。该TX_BT信号通过蓝牙无线收发装置206中的GPIO引脚传送至WLAN无线收发装置。当蓝牙帧的传输已经完成时，蓝牙无线收发装置206也用于断言停止该TX_BT信号。
在某些情况下，或者是WLAN无线收发装置204被禁止、或者是该蓝牙无线收发装置206被禁止，该无线终端设备未以共存模式运行。当该WLAN无线收发装置204被禁止时，WLAN/蓝牙共存天线系统202利用缺省的设置来支持蓝牙通信。当蓝牙无线收发装置206被禁止时，天线控制器208设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202支持WLAN通信。
图2B是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中WLAN装置设定天线系统，蓝牙装置配有分立的TX和RX端口。如图2B所示，WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构220包括WLAN/蓝牙共存天线系统202、WLAN无线收发装置204、以及蓝牙无线收发装置206。在这点上，图2B中的蓝牙无线收发装置206包括用于进行蓝牙通信的分立的发送(TX)和接收(RX)端口。天线控制器208和控制信号210用于设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202以适应该蓝牙无线收发装置206中分立的TX和RX端口。
在某些情况下，或者是WLAN无线收发装置204被禁止，或者是蓝牙无线收发装置206被禁止，该无线终端设备未以共存模式运行。当该WLAN无线收发装置204被禁止时，WLAN/蓝牙共存天线系统202利用缺省的设置来支持蓝牙通信。当蓝牙无线收发装置206被禁止时，该天线控制器208设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202支持WLAN通信。
图2C是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中两种无线收发装置均设定天线系统，该蓝牙装置配有一单个的TX/RX端口。如图2C所示，WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构230包括WLAN/蓝牙共存天线系统202、WLAN无线收发装置204、以及蓝牙无线收发装置206。蓝牙无线收发装置206可用于产生一个设定信号212，以指示与不同类型的蓝牙分组数据相关的不同的优先状况。该设定信号212通过蓝牙无线收发装置206中的GPLO引脚被传送至WLAN/蓝牙共存天线系统202。在这点上，设定信号212至少为1bit宽，以在共存运行状态下，提供较大的间隔尺寸或优先选择。TX_BT和/或设定信号212可以同控制信号210一起或者代替控制信号210来设定WLAN/蓝牙共存天线系统202。
在某些情况下，或者WLAN无线收发装置204被禁止，或者是蓝牙无线收发装置206被禁止，该无线终端设备未以共存模式运行。当该WLAN无线收发装置204被禁止时，蓝牙无线收发装置206通过设定信号212设定WLAN/蓝牙共存天线系统202支持蓝牙通信。当蓝牙无线收发装置206被禁止时，天线控制器208设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202支持WLAN通信。
图2D是根据本发明的一个实施例，一个典型的WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构框图，其中两种无线收发装置均设定天线系统，该蓝牙装置配有分立的TX和RX端口。如图2D所示，WLAN/蓝牙协作无线收发装置结构240包括WLAN/蓝牙共存天线系统202、WLAN无线收发装置204、以及蓝牙无线收发装置206。蓝牙无线收发装置206包括用于进行蓝牙通信的分立的发送(TX)和接收(RX)端口。在这点上，设定信号212用于设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202以支持分立的TX和RX端口进行蓝牙通信。TX_BT和设定信号212可以同控制信号210一起或代替该控制信号210来设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202以适应蓝牙无线收发装置206中分立的TX和RX端口。
在某些情况下，或者WLAN无线收发装置204被禁止，或者蓝牙无线收发装置206被禁止，该无线终端设备未以共存模式运行。当WLAN无线收发装置204被禁止时，蓝牙无线收发装置206通过设定信号212可设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202来支持蓝牙通信。当蓝牙无线收发装置206被禁止时，天线控制器208可设定该WLAN/蓝牙共存天线系统202以支持WLAN通信。
图3是根据本发明的一个实施例，基于TX_BT信号的蓝牙HV3帧和WLAN传输的一个典型的通信时序图。如图3所示，蓝牙无线收发装置206可用于传输由同步连接导向(SCO)逻辑传输支持的蓝牙分组数据。在这点上，该蓝牙无线收发装置206可用于传输蓝牙HV3分组数据。蓝牙HV3分组数据通常用作64kb/s的语音传输，但不必受限于此。蓝牙HV3分组数据可包括有效载荷长度为240位的30个信息字节，且不存在有效载荷报头。这些字节未被前向纠错(FEC)保护，且不存在循环冗余校验(CRC)。由于蓝牙HV3分组数据的重发(retransmission)得不到支持，当一个蓝牙HV3分组数据未被接收到时，整体传输质量会下降，因为包含在丢失的蓝牙HV3分组数据中的信息不会被重新发送。结果，蓝牙HV3分组数据将要求更高的传输优先权以避免与WLAN传输之间的干涉。
仍参见图3，其中示出了一个共存终端设备进行蓝牙HV3通信的典型时序图。在工作站或终端设备与外围装置之间传输的一对蓝牙HV3分组数据称为蓝牙HV3帧。分组数据302在时隙f(k)内从工作站传送至外围装置，分组数据304在时隙f(k+1)内从外围装置传送至工作站。蓝牙通信中的一个时隙持续时间为625μs，并且每个时隙对应于自适应跳频(AFH)序列中一个不同的频率。一个蓝牙HV3帧持续时间为1.25ms。共存终端设备每六个时隙或每三个蓝牙HV3帧发送一次蓝牙HV3分组数据。例如，第一个分组数据可在时隙f(k)从工作站发出，下一个分组数据在时隙f(k+6)从工作站发出。类似地，工作站在时隙f(k+1)接收第一个分组数据，在时隙f(k+7)接收下一个分组数据。这样，在两个蓝牙HV3帧之间的时间段内不会有蓝牙传输，从而提供了2.5ms时长的WLAN传输窗口。
如图所示，TX_BT信号306在时隙f(k)和f(k+1)期间被断言，在时隙f(k+6)和f(k+7)期间蓝牙HV3分组数据优先于WLAN发送。例如，断言该TX_BT信号306可使WLAN无线收发装置中的WLAN传输得到禁止。WLAN传输窗口308示出了断言TX_BT信号306之间的一个时间段，在此时间段内WLAN无线收发装置可以发送WLAN分组数据。在该例中，WLAN无线收发装置204可在时隙f(k+2)至f(k+5)以及时隙f(k+8)至f(k+11)内发送WLAN分组数据。
图4是根据本发明的一个实施例，TX_BT信号的典型的断言时序图。图4中示出了蓝牙HV3帧402、第一TX_BT信号404以及第二TX_BT信号406。在蓝牙HV3帧402开始之前，第一TX_BT信号404被断言，以向WLAN无线收发装置204中的固件和/或硬件提供一段时间来完成或终止当前的WLAN分组数据传输。第一个TX_BT信号404可在防护时间内被断言。该防护时间的范围可以从蓝牙HV3帧402刚刚开始时到蓝牙HV3帧402开始前200μs至250μs之间。在这方面，WLAN无线收发装置204中的固件和/或硬件可产生和/或存储有关完成或终止当前WLAN分组数据传输的信息。在第一TX_BT信号404被断言停止(deassert)后，WLAN无线收发装置204可利用所产生和/或存储的信息恢复WLAN分组数据的通信。
在断言操作的另一实施例中，第二TX_BT信号406在蓝牙HV3帧402即将开始之前被断言，以终止由WLAN无线收发装置204传输的当前WLAN分组数据。例如，当第二TX_BT信号406在用于关闭(turn OFF)功率放大器的引脚处被断言时，可采用该方法，其中所述功率放大器用于支持WLAN无线收发装置204中WLAN分组数据的传输。在这方面，WLAN无线收发装置204内的固件和/或硬件可产生和/或存储有关终止当前WLAN分组数据传输的信息。在第二个TX_BT信号406被断言停止后，该WLAN无线收发装置204可利用所产生和/或存储的信息恢复WLAN分组数据通信。
图5A是根据本发明的一个实施例，当使用预定的防护时间时，优先传输蓝牙HV3数据流的典型步骤的流程图。如图5A所示，起始步骤502后，在步骤504中，WLAN无线收发装置(如图2A至2D中所示)，正向接入点发送WLAN分组数据。当所发送的WLAN分组数据未得到已被接收的确认时，该分组数据将要重发，但是该重发尝试会延迟(back off)一个呈指数增长的时间。例如，当由于并置的蓝牙无线收发装置产生干拢，而导致所发送的WLAN分组数据接收失败时，呈指数增长地延迟下一次发送尝试会导致传输率减小，这会导致更多的来自蓝牙无线收发装置的干拢。蓝牙无线收发装置如图2A至2D中所示。另外，由于蓝牙HV3帧的周期性，新的发送尝试可能会在TX_BT信号被断言时发生，这进一步推迟了WLAN分组数据的重发。这些影响会导致一种螺旋上升的状况，而当未被确认的WLAN分组数据的重发延迟大到一定程度时，会使接入点认为该工作站处于其服务范围之外。在这点上，对于并置有WLAN和蓝牙无线收发装置的共存运行，WLAN无线收发装置内呈指数增长的数据重发延迟将被禁止(disabled)。
在步骤506中，WLAN无线收发装置确定蓝牙无线收发装置是否已经断言TX_BT信号。当TX_BT信号未被断言时，回到步骤504，WLAN无线收发装置继续发送WLAN分组数据。当TX_BT信号已经被断言时，WLAN无线收发装置继续进行步骤508。在步骤508中，WLAN无线收发装置将在防护时间内完成当前WLAN分组数据的传输，其中该防护时间在蓝牙HV3帧发送即将发生之前由该TX_BT信号提供。如果当前WLAN分组数据未能在TX_BT信号提供的防护时间内发送，则WLAN无线收发装置终止当前WLAN分组数据的发送，并在下一个可利用的WLAN传输窗口重发这个当前WLAN分组数据。在步骤510中，WLAN无线收发装置存储与WLAN分组数据传输状态相关的信息。例如，WLAN无线收发装置可以存储关于当前WLAN分组数据是否已经完成发送或终止、是否需要进行进一步的发送尝试的信息。
在步骤512中，WLAN无线收发装置确定蓝牙无线收发装置是否已经断言停止XT_BT信号。当TX_BT信号未被断言停止时，蓝牙无线收发装置将继续发送蓝牙HV3数据流，且WLAN传输仍被禁止。当该TX_BT信号已被断言停止时，WLAN无线收发装置将继续进行步骤514，恢复WLAN分组数据的发送。在步骤514中，WLAN无线收发装置恢复发送被终止的当前WLAN分组数据，若当前的WLAN分组数据发送已经在TX_BT信号提供的防护时间内完成，WLAN无线收发装置发送下一个WLAN分组数据。在步骤514之后，流程500继续至结束步骤516。
图5B是根据本发明的一个实施例，当TX_BT信号被用于关闭WLAN无线收发装置的功率放大器时，优先进行蓝牙HV3数据流通信的典型步骤的流程图。如图5所示，在起始步骤522之后的步骤524中，WLAN无线收发装置(如图2A-2D所示)，正向接入点发送WLAN分组数据。该WLAN无线收发装置中呈指数增长的重发延迟可能被禁止。在步骤526中，WLAN无线收发装置确定并置的蓝牙无线收发装置(如图2A-2D中所显示的)是否已经断言TX_BT信号。当TX_BT信号未被断言时，返回步骤524，WLAN无线收发装置继续发送WLAN分组数据。当TX_蓝牙信号已经被断言时，WLAN无线收发装置继续进行步骤528。在步骤528中，被断言的TX_BT信号立即关闭WLAN无线收发装置的发射部分内的功率放大器，终止当前WLAN分组数据的发送。在步骤530中，该WLAN无线收发装置存储相关的信息，例如，确定当前WLAN分组数据在下一个可利用的WLAN传输窗口进行下一次发送尝试的时间安排信息。
在步骤532中，WLAN无线收发装置确定蓝牙无线收发装置是否已经断言停止TX_BT信号。当TX_BT信号未被断言停止时，蓝牙无线收发装置将继续发送蓝牙HV3数据流，且WLAN传输仍被禁止。当TX_BT信号已经被断言停止时，该WLAN无线收发装置继续进行步骤534，恢复WLAN分组数据的发送。在步骤534中，WLAN无线收发装置将恢复被终止的当前WLAN分组数据的发送。在步骤534之后，流程520继续至结束步骤536。
关于禁止呈指数增长的重发延迟，当工作站向接入点发送数据期间有TX_BT信号断言，WLAN分组数据传输因WLAN无线收发装置放大器的关闭所中断时，WLAN无线收发装置的固件可用于探测该TX_BT信号，以更新状态机，例如，不再等待接入点的确认(ACK)。否则，WLAN无线收发装置在这种情况下不会有信息显示在ACK不会被接收，并且，根据IEEE802.11/b/g的规定，WLAN无线收发装置将呈指数增长地延迟每次重发尝试。
图5C是根据本发明的一个实施例，基于WLAN调制率修改WLAN分段临界值(fragmentation threshold)的典型步骤流程图。如图5C所示，在起始步骤542之后的步骤544中，WLAN无线收发装置确定分组数据的分段临界值，以在WLAN传输窗口期间实现数据发送。例如，一个传输控制协议(TCP)的分组数据大约为1500字节。如图3所示，WLAN传输窗口持续时间约为2.5ms。当WLAN传输的分段临界值较高时，例如，高于1500字节，TCP分组数据有效载荷的所有字节都用于WLAN分组数据有效载荷。分组数据所带的字节越多，传输效率越高。当该WLAN传输的分段临界值较低，例如，为256字节或更低时，将需要几个WLAN分组数据来传输该TCP有效载荷。若一个WLAN分组中的字节数更少，当发生冲突时，重发较短的WLAN分组数据会更加有效。
为了保证WLAN分组数据能在2.5ms的窗口期间发送，WLAN无线收发装置(如图2A-2D所示)，可以根据WLAN链接的调制率选择该分段临界值。例如，当该分段临界值是256字节时，2Mbps的调制率将会生成大约1ms的WLAN分组数据，该分组数据在蓝牙HV3分组数据流之间的WLAN传输窗口是可以通过的。另一方面，当该分段临界值为1500字节时，2Mbps的调制率将会生成大约6ms的WLAN分组数据，该分组数据在WLAN传输窗口不能被完全发送。
在步骤544之后，WLAN无线收发装置确定WLAN连接中的调制率是否已经改变。当调制率未改变时，在WLAN传输窗口期间发送的WLAN分组数据仍然采用当前的分段临界值。当WLAN连接中的调制率已经改变时，WLAN无线收发装置进行步骤548。在步骤548中，必要时，WLAN无线收发装置修改分段临界值，以保证WLAN分组数据在WLAN传输窗口期间被完全发送。在步骤548后，流程540继续至结束步骤550。
本发明提供了共存终端设备内，一种在并置WLAN和蓝牙无线收发装置之间的简单的协作方法，它可以使IEEE 802.11b/g和蓝牙通信具有增强的质量和更高的传输速率。该方法可以应用于至少使用第一通信协议和第二通信协议的移动工作站，其中第一通信协议可以断言一个优先权信号，以使第二通信协议的能力被禁止。该第二通信协议的能力包括，例如，发送和接收信息。在这点上，当第二通信协议的能力被禁止时，第一通信协议的数据可以发送。禁止第二通信协议的能力包括，例如，关闭收发器或者功率放大器。
本发明可以通过硬件、软件，或者软、硬件结合来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现所述方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行所述程序控制计算机系统，使其按所述方法运行。
本发明还可以通过计算机程序产品进行实施，所述程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后，a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现，实现特定功能。
本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
本申请要求以下申请的优先权1、美国临时专利申请，申请号60/600,394，申请日2004年8月9日。
2、美国专利申请，申请号＿＿，申请日2005年6月2日。
本申请参考其全部内容并将其结合于本申请中。
权利要求
1.一种进行无线通信的方法，所述方法包括在至少使用蓝牙通信协议和无线局域网通信协议的工作站中断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述断言的蓝牙优先信号，禁止WLAN传输能力；以及当所述WLAN传输能力禁止时，发送所述HV3数据。
2.根据权利要求1所述的进行无线通信的方法，其特征在于，进一步包括当所述HV3数据发送完毕时，断言停止所述蓝牙优先信号。
3.根据权利要求2所述的进行无线通信的方法，其特征在于，进一步包括当所述蓝牙优先信号被断言停止时，激活所述WLAN传输能力。
4.一种进行无线通信的方法，所述方法包括在工作站内激活蓝牙通信协议和无线局域网通信协议；以及根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间，修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值。
5.一种进行无线通信的系统，所述系统包括工作站，所述工作站包括使用蓝牙通信协议的蓝牙无线收发装置和使用无线局域网通信协议的无线局域网无线收发装置；所述蓝牙无线收发装置断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述被断言的蓝牙优先信号，所述WLAN无线收发装置禁止WLAN传输能力；当所述WLAN传输能力禁止时，所述蓝牙无线收发装置发送所述HV3数据。
6.根据权利要求5所述的进行无线通信的系统，其特征在于当所述HV3数据发送完毕时，所述蓝牙无线收发装置断言停止所述蓝牙优先信号。
7.根据权利要求6所述的进行无线通信的系统，其特征在于当所述蓝牙优先信号被断言停止时，所述WLAN无线收发装置激活所述WLAN传输能力。
8.一种进行无线通信的系统，所述系统包括工作站，所述工作站包括使用蓝牙通信协议的蓝牙无线收发装置和使用无线局域网通信协议的无线局域网无线收发装置；以及至少一个根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值的处理器。
9.一种可机读存储器，其内存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个用于进行无线通信的代码段，所述至少一个代码段是机器可执行的，以使机器执行如下步骤在至少使用蓝牙通信协议和无线局域网通信协议的工作站中断言蓝牙优先信号，以发送HV3数据；根据所述被断言的蓝牙优先信号，禁止WLAN传输能力；以及当所述WLAN传输能力禁止时，发送所述HV3数据。
10.一种可机读存储器，其内存储有计算机程序，所述计算机程序具有至少一个用于进行无线通信的代码段，所述至少一个代码段是机器可执行的，以使机器执行如下步骤在工作站内激活蓝牙通信协议和无线局域网通信协议；以及根据WLAN调制率和所述蓝牙通信协议采用的HV3帧的持续时间，修改所述WLAN通信协议采用的WLAN分段临界值。
全文摘要
本发明公开了一种使并置有IEEE802.11b/g及蓝牙无线收发装置的设备在IEEE802.11b/g和蓝牙同时工作时，获得更高质量和更高吞吐量的方法和系统。当要传输蓝牙HV3帧时，共存工作站内的蓝牙无线收发装置将产生一个优先信号，以禁止WLAN无线收发装置的发送。当断言优先信号时，WLAN无线收发装置中的呈指数增长的重发延迟机制将被禁止。另外，当蓝牙无线收发装置和WLAN无线收发装置被激活以进行共存运行时，根据WLAN调制率和蓝牙HV3帧的持续时间修改WLAN无线收发装置中的WLAN分段临界值。
文档编号H04L12/28GK1801809SQ20051008576
公开日2006年7月12日 申请日期2005年8月8日 优先权日2004年8月9日
发明者普拉桑纳·德赛, 布里马·B·伊布拉希姆 申请人:美国博通公司