调制解调器中多无线控制接口元件的制作方法

专利名称：调制解调器中多无线控制接口元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于管理无线通信设备中嵌入的多个无线调制 解调器的系统，并且更具体地涉及用于调度多个活动的无线调制 解调器的多无线控制系统，从而避免通信冲突。
背景技术：
现代社会已经迅速地采用并且开始依赖于用于无线通信的 手持设备。例如，由于在通信质量和设备功能方面的技术进步， 蜂窝电话继续在全球市场上持续增长。这些无线通信设备(WCD ) 对于个人和商业使用二者已经变得普通，这允许用户发送和接收 来自多个地理位置的语音、文本和图形数据。这些设备利用的通 信网络跨越不同的频率并且覆盖不同的广播距离，每个网络都具 有各种应用所期望的强度。
蜂窝网络促进了 WCD在广大地理区域上的通信。这些网络 技术通常按照代来划分，从1970年代后期到1980年代早期的提 供基本语音通信的第一代(1G)模拟蜂窝电话开始，到现在数字 蜂窝电话。GSM是广泛使用的2G数字蜂窝网络的示例，在欧洲 GSM在900 MHZ/1.8 GHZ频带中通信，在美国GSM在850 MHZ 和1.9GHZ频带中通信。该网络提供语音通信并且还支持经由短消息传送服务(SMS)的文本数据传输。SMS允许WCD发送和 接收高达160个字符的文本消息，同时以9.6 Kbps向分组网络、 ISDN和POTS用户提供数据传输。多媒体消息传送服务(MMS ) 是 一 种增强的消息传送系统，其除了简单文本之外还支持声音、 图形和视频文件的传输，该系统也已经在某些设备上可用。不久 之后出现的技术(例如用于手持设备的数字视频广播(DVB-H)) 将使得流式数字视频和其他类似内容可经由直接传输而可用于 WCD。虽然像GSM的长距离通信网络是普遍接受的用于发送和 接收数据的方式，但是由于成本、业务以及立法方面的原因，这 些网络可能不适于所有数据应用。
短距离无线网络提供了避免在大型蜂窝网络中出现的某些 问题的通信解决方案。Bluetooth (蓝牙)TM是在市场中快速获得 认可的短距离无线通信技术的示例。支持BluetoothTM的WCD可 在10米的距离内以720 Kbps的速率发送和接收数据，并且利用 额外的功率提升，发送距离可远至100米。用户不用主动地激励 Bluetooth 网络。取而代之的是，在彼此操作范围内的多个设备 将自动形成称作"微微网(piconet)"的网络组。任何设备可以 将其自身提升为微微网的主设备(master)从而允许其控制与多达 七个"活动的，，从设备和255个"暂停的"从设备的数据交换。 活动的从设备基于主设备的时钟定时来交换数据。暂停的从设备 监视信标信号以便与主设备保持同步，并且等待活动时隙以变成 可用。这些设备持续地在各种活动通信和节能模式之间切换，以 便向其他微微网成员发送数据。除了 Bluetooth 之外，其他流行 的短距离无线网络包括WLAN (其中的 一个示例是根据IEEE 802.11标准进行通信的"Wi-Fi"本地4妄入点)、WUSB、 UWB、 ZigBee ( 802.15.4, 802.15.4a),以及UHFRFID等。所有这些无 线介质具有使它们适于各种应用的特征和优势。
最近，制造商也已经开始合并各种资源，从而在WCD中提 供增加的功能(例如，用于执行很近的无线信息交换的组件和软件)。传感器和/或扫描器可以用于将可视或电子信息读入设备。
事务可以包括用户在目标周围持有他们的WCD、将他们的WCD 瞄准对象(例如，拍照)或将设备在印刷标签或文档上扫过。诸 如射频识别(RFID)、红外(IR)通信、光学字符识别(OCR) 以及各种其它类型的可视、电子和磁扫描的机器可读技术用于将 需要的信息快速地输入WCD而不需要用户手工输入。
设备制造商继续将尽可能多的之前指示的示例性通信特征 合并到无线通信设备中，以试图给市场带来强大的、"全能"的 设备。合并长距离、短距离以及机器可读通信资源的设备还经常 包括用于每个类别的多个介质。这允许通信设备灵活地适应其环 境，例如，可能同时与WLAN接入点和Bluetooth 通信附件两者 进行通信。
假设大阵列通信选项编译到一个设备中，可预计的是，用 户将希望在替换其他生产力相关设备时，将WCD使用至全部潜 能。例如，用户可以使用高功率WCD来替换其他传统的、更麻 烦的电话、计算机等。在这些情况中，WCD可以通过多个不同的 无线介质进行同时通信。用户可以在通过GSM进行语音交谈以及 与WLAN接入点交互以便访问因特网web站点时使用多个外围 Bluetooth 设备(例如，耳机和键盘)。当这些同时的通信引起 彼此千扰时，可能发生问题。即使通信介质与另一介质不具有相 同的工作频率，无线调制解调器也可能引起对另一介质的外来干 护G。而且，由于谐波效应，两个或多个同时工作的无线电的合并 影响也可能对另一带宽产生互调影响。这些干扰可能造成导致需 要重传丢失分组的错误，以及一个或多个通信介质性能的全局恶 化。
如果一次只能使用 一个此类通信，则利用配备有通过多个 无线通信介质进行通信的能力的通信设备具有很大障碍。因此， 需要一种系统用于管理这些各种通信介质，从而它们可以同时工 作而又对性能仅有微小影响。系统应该能够识别和理解每个无线介质的功能性，并且应该能够对环境中的条件的改变进行快速反 应以及控制每个介质，从而最小化干扰。

发明内容
本发明包括终端、方法、计算机程序、系统和芯片组，用 于管理嵌入在同 一无线通信设备中的多个无线调制解调器的同时 操作。这些无线调制解调器的操作可以由也集成到同 一 无线设备 中的多无线控制系统直接控制。
多无线控制系统(MCS)可以包括至少一个多无线控制器 (MRC ) 。 MRC可以通过对用于WCD的一般控制系统通用的通 信接口 (通用接口 )与每个无线调制解调器通信，或可替换地， 其可以利用专用于多无线控制系统业务的专用接口 (MCS接口 )。 虽然通用接口可以用于在MRC和无线调制解调器之间传递信息， 但是其可能由于主控制系统中的普通业务(例如，来自于多个运 行应用的业务、用户交互等)而遭受通信延迟。然而，MCS接口 直接耦合MRC和WCD的通信资源，并且可以允许快速传输延迟 敏感操作信息以及控制命令，而不管主控制系统业务。如果在操 作期间发生改变，则延迟敏感信息可以由MRC请求，或可以由多 个无线调制解调器中的一个或多个提供。
MRC可以使用从通用接口系统接收的延迟容忍信息，以及 在某些情况中接收自专用MCS接口系统的延迟敏感信息二者来 控制WCD的全部通信。MRC监视活动的无线通信以确定是否存 在潜在的冲突。为了避免冲突，MRC可以通过经由向这些无线调 制解调器发布的命令直接启用或禁用调制解调器一段时间而调度 它们。虽然任何或全部这些命令可以通过通用4妄口系统发送，^旦 是仅专用于传递延迟壽文感信息的MCS接口系统可以提供MRC和 无线调制解调器之间的直接路由，这不受主控制系统中的其他事 务造成的任何通信开销的影响。


结合附图，根据对优选实施方式的以下详细描述将进 一 步
理解本发明，附图中
图1公开了包括不同有效距离的无线通信介质的示例性无
线操作环境；
图2公开了可与本发明的至少一个实施方式一起使用的示 例性无线通信设备的模块描述；
图3公开了之前在图2描述的无线通信设备的示例性结构
描述；
图4公开了根据本发明至少 一个实施方式的利用无线通信 介质的无线通信设备的示例性操作描述；
图5公开了在同一无线通信设备内同时利用多个无线调制 解调器时发生干扰的操作示例；
图6A公开了根据本发明的至少一个实施方式的包括多无 线控制器的无线通信设备的示例性结构描述；
图6B公开了包括多无线控制器和无线调制解调器的图6A 的更详细的结构图6C公开了根据本发明的至少一个实施方式的包括多无 线控制器的无线通信设备的示例性操作描述；
图7A公开了根据本发明至少一个实施方式的包括多无线 控制系统的无线通信设备的示例性结构描述；
图7B公开了包括多无线控制系统和无线调制解调器的图 7A的更详细的结构图7C公开了根据本发明的至少一个实施方式的包括多无 线控制系统的无线通信设备的示例性操作描述；
图8公开了图7A-图7C中描述的功能的更详细的示例；
图9公开了可与本发明至少一个实施方式一起使用的示例 性信息分组；
图IO公开了用于可与本发明一起使用的无线调制解调器的示例性定时图示；
图ll公开了解释根据本发明的至少一个实施方式的多无线
控制器从多个无线调制解调器接收信息的示例性过程的流程图12公开了解释根据本发明的至少一个实施方式的在存在 潜在冲突时多无线控制器管理多个无线调制解调器的示例性过程 的流程图。
具体实施例方式
虽然在优选实施方式中已经描述了本发明，但是可以在不 脱离如所附权利要求书中所述的本发明的精神和范围的情况下在 其中进行各种改变。
I.通过不同通信网络的无线通信。
WCD可以通过大量无线通信网络来发送和接收信息，每个 网络都具有速度、范围、质量(纠错)、安全(编码)等方面的 不同优势。这些特点将指示可以传输到接收设备的信息量以及信 息传输的持续时间。图1包括WCD以及其如何与各种类型的无 线网络交互的图示。
在图l示出的示例中，用户IIO拥有WCD 100。该设备可 以是从基本蜂窝手持设备到诸如支持无线的掌上型或膝上型计算 机之类的更复杂设备中的任何设备。近距离通信(NFC) 130包括 各种应答器类型的交互，其中通常仅扫描设备需要其自己的电源。 WCD 100经由短距离通信扫描源120。源120中的应答器可以使 用包含在扫描信号内的能量和/或时钟信号以利用该应答器中存 储的数据进行响应，如在RFID通信的情况中。这些类型的技术 通常在十英尺的级别上具有的有效传输范围，并且能够相对快速 地传送从96比特到超过一兆比特(或125K字节)的量的存储数 据。这些特征使得此类技术很适于识别目的，例如接收用于公共 交通提供商的帐号、用于自动电子门禁的密码、用于信用或借账交易的帐号等。
如果两个设备都能够执行有源通信，则可以扩展两个设备
之间的传输距离。短距离有源通信140包括其中发送和接收设备 都是有源的应用。示例性情况可以包括进入Bluetooth 、 WLAN 、 UWB、 WUSB等接入点的有效传输距离内的用户110。可以被传 送的信息量是不受限制的，除了它必须在用户110处于接入点有 效传输范围内时全部传输。如果用户例如正在漫步于购物中心或 沿街散步，则此持续时间可能是极有限的。由于这些无线网络较 高的复杂性，还需要额外的时间来建立到WCD 100的初始连接， 如果在邻近接入点的区域中存在很多排队等候服务的设备，则此 时间可能增加。这些网络的有效传输范围取决于技术并且可以从 32ft达到300 ft以上。
长距离网络150用于为WCD 100提供实际上不间断的通信 覆盖。干线(land-based)无线台或卫星用于中继世界范围内的各 种通信事务。虽然这些系统是极具功能性的，但是这些系统的使 用经常是基于每分钟向用户110计费的，这还不包括对于数据传 输(例如，无线因特网接入)的额外计费。而且，覆盖这些系统 的规定引起用户和提供商两者的额外开销，这使得使用这些系统 更力口麻烦。
鉴于以上所述，容易理解对于合并到单个WCD中的各种不 同通信资源的需要。由于这些类型的设备用作包括陆陆电话、低 功能蜂窝手持设备、支持无线通信的膝上型计算机等各种传统通 信装置的替代，该设备必须能够容易地在各种不同环境(例如， 办公室、汽车、户外、竟技场、商店等)中适应各种不同的应用 (例如，语音通信、商业程序、GPS、因特网通信等)。
II.无线通信设备
如上所述，本发明可以使用各种无线通信设备来实现。因 此，重要的是在研究本发明之前理解对于用户110可用的通信工具。例如，在蜂窝电话或其他手持无线设备的情况中，设备的综 合数据处理能力在促进发送和接收设备之间的事务中扮演着重要 的角色。
图2公开了可以与本发明 一起使用的无线通信设备的示例
性模块布局。将WCD 100分解为表示该设备功能方面的模块。这 些功能可以由下面讨论的软件和/或硬件组件的各种组合来执行。
控制才莫块210管理设备的操作。可以从包括在WCD 100内 的各种其他模块来接收输入。例如，干扰感应模块220可以使用 本领域中各种已知的技术来感应无线通信设备的有效传输范围内 的环境干扰源。控制模块210解译这些数据输入，并且响应于这 些输入，可以向WCD 100中的其他模块发出控制命令。
通信模块230包含WCD 100的所有通信方面。如图2所示， 通信模块230可以包括例如长距离通信模块232、短距离通信模 块234以及机器可读数据模块236 (例如，用于NFC)。通信模 块230使用至少这些子模块来从本地和长距离源接收多种不同类 型的通信，并且将数据发送到WCD 100的传输范围内的接收方设 备。控制模块210或模块本地的控制资源可以触发通信模块230 以响应感应到的消息、环境影响和/或WCD IOO邻近区域内的其 他设备。
用户接口模块240包括视觉、听觉以及触觉元件，其允许 用户IIO从该设备接收数据以及将数据输入该设备。用户110输 入的数据可以由控制模块210来解译从而影响WCD 100的行为。 用户输入的数据还可以由通信模块230发送到有效传输范围内的 其他设备。传输范围内的其他设备还可以将信息经由通信模块230 发送到WCD 100,并且控制模块210可以使得该信息被传输到用 户接口模块240以用于向用户呈现。
应用模块250包含WCD 100上的所有其他硬件和/或软件 应用。这些应用可以包括传感器、接口、辅助程序(utility)、解 译器、数据应用等，并且可以由控制模块210来调用以读取各种模块提供的信息并且依次将信息提供给WCD 100中的请求模块。 图3公开了根据本发明的实施方式的WCD 100的示例性结 构布局，该示例性结构布局可以用于实现之前在图2中描述的模 块化系统的功能。处理器300控制全部的设备操作。如图3所示， 处理器300耦合到通信部分310、 312、 320和340。可以利用一 个或多个微处理器来实现处理器300，其中每个微处理器都能够 执行存储在存储器330中的软件指令。
存储器330可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储 器(ROM)和/或闪存，并且以数据形式存储信息和软件组件(这 里还称作模块)。存储器330存储的数据可以与特定软件组件相 关联。此外，该数据可以与数据库相关联，诸如书签数据库或用 于日程安排、电子邮件等的商业数据库。
指令。各种类型的软件组件可以存储在存储器330中。例如，存 储器330可以存储控制通信部分310、 312、 320和340操作的软 件组件。存储器330还可以存储包括防火墙、服务指南管理器、 书签数据库、用户接口管理器和任何支持WCD IOO所需的通信辅 助程序模块的软件组件。
长距离通信310执行涉及经由天线在广大地理区域(诸如 蜂窝网络)上的信息交换的功能。这些通信方法包括来自于之前 描述的1G到3G的技术。除了基本语音通信(例如，经由GSM) 之外，长距离通信310可以操作以建立数据通信会话，诸如通用 分组无线业务(GPRS)会话和/或通用移动电信系统(UMTS)会 话。而且，长距离通信310可以操作以发送和接收消息，诸如短 消息传送业务(SMS)消息和/或多媒体消息传送业务(MMS)消 息。如图3中公开的，长距离通信310可以包括一个或多个支持 各种长距离通信介质的子系统。这些子系统例如可以是支持各类 长距离无线通信的无线调制解调器。
作为长距离通信310的子集或可替换地操作为单独连接至处理器300的独立模块，广播接收器312允许WCD 100经由诸如 用于模拟无线电、手持设备的数字视频广播(DVB-H)、数字音 频广播(DAB)等的介质来接收传输消息。可以对这些传输进行 编码以使得仅某些指定的接收设备可以访问传输内容，并且这些 传输可以包含文本、音频或^L频信息。在至少一个示例中，WCD 100可以接收这些传输并且使用包含在该传输信号内的信息来确 定是否允许设备查看所接收的内容。如在长距离通信310的情况 中，广播接收器312可以包括用于接收各种广播信息的一个或多 个无线调制解调器。
短距离通信320负责涉及通过短距离无线网络的信息交换 的功能。如上所述并且如图3所示，此类短距离通信320的示例 不限于Bluetooth 、 WLAN、 UWB、 Zigbee、 UHFRFID,和无线 USB连接。因而，短距离通信320执行涉及短距离连接的建立功 能，以及涉及经由此类连接发送和接收信息的处理。短距离通信 320可以包括构成例如用于经由之前指示的短距离无线介质的分 类进行通信的各种无线调制解调器的一个或多个子系统。
同样在图3中示出的短距离输入设备340可以提供涉及短 距离扫描机器可读数据(例如，用于NFC)的功能。例如，处理 器300可以控制短距离输入设备340以生成用于激活RFID应答 器的RF信号，并且可以依次控制从RFID应答器接收信号。可以 由短距离输入设备340支持的用于读取机器可读数据的其他短距 离扫描方法不限于IR通信、线性的和2-D(例如，QR)条形码读 取器(包括涉及解译UPC标签的处理)以及用于读取磁的、UV、 导电的或可以在使用适合油墨的标签中提供的其他类型编码数据 的光学字符识别设备。为了短距离输入设备340来扫描前述类型 的机器可读数据，该输入设备可以包括多个光学检测器、磁检测 器、.CCD或其他本领域已知的用于解译机器可读信息的传感器。
如图3中进一步所示，用户接口 350也耦合到处理器300。 用户接口 350促进了与用户的信息交换。图3示出了用户接口 350包括用户输入360和用户输出370。用户输入360可以包括一个 或多个允许用户输入信息的组件。此类组件的示例包括小键盘、 触摸屏以及麦克风。用户输出370允许用户从设备接收信息。因 此，.用户输出部分370可以包括各种组件，诸如显示器、发光二 极管(LED)、触觉发射器和一个或多个音频扬声器。示例性显 示器包括液晶显示器(LCD)和其他视频显示器。
WCD IOO还可以包括一个或多个应答器380。这基本上是 无源设备，其可以由处理器300利用响应于来自外部源的扫描而 要被传送的信息从而进行编程。例如，安装在入口处的RFID扫 描器可以连续地发射射频电波。当带有包含应答器380的设备的 人员通过该门时，该应答器被激励并且可以以识别该设备、该人 员等的信息来进行响应。
对应于通信部分310、 312、 320和340的硬件提供信号的 发送和接收。因而，这些部分可以包括执行诸如调制、解调、放 大和滤波功能的组件(例如电子单元)。这些部分可以本地控制， 或由处理器300根据存储在存储器330中的软件通信组件来控制。
图3中示出的元件可以根据各种技术来组合和耦合，从而 产生图2描述的功能。 一个此类技术包括将对应于处理器300、 通信部分310、 312和320、存储器330、短距离输入设备340、 用户接口 350、应答器380等的独立硬件组件通过一个或多个总 线接口进行耦合。可替换地，任何和/或所有独立组件都可以由#皮 编程为复制独立设备的功能的可编程逻辑设备、门阵列、ASIC、 多芯片模块等形式的集成电路来替换。此外，这些组件中的每个 耦合到电源，诸如可拆卸和/或可充电的电池(未示出)。
用户接口 350可以与同样包含在存储器330中的通信辅助 程序软件组件交互，该通信辅助程序软件组件使用长距离通信310 和/或短距离通信320提供服务会话的建立。通信辅助程序组件可
介质例如是无线应用介质(WAP)、超文本标记语言(HTML)的变形，诸如压缩HTML (CHTML)等。
III.包括遇到的潜在干扰问题的无线通信设备的示例性操作。
图4公开了堆栈方法以理解WCD的操作。在顶级400处， 用户110与WCD 100进行交互。交互包括用户110经由用户输入 360输入信息以及从用户输出370接收信息，从而在应用级410 中激活功能。在应用级中，涉及设备内的特定功能的程序与用户 和系统级二者进行交互。这些程序包括针对可视信息(例如，web 浏览器、DVB-H接收器等)、音频信息(例如，蜂窝电话、语音 邮件、会议软件、DAB或模拟无线电接收器等)、记录信息(例 如，数字摄影软件、文字处理、时间安排等)或其他信息处理的 应用。应用级410处的初始动作可以要求信息从WCD 100发送或 将其接收到WCD 100中。在图4的示例中，请求数据经由 Bluetooth 通信发送到接收设备。作为结果，应用级410继而可 以调用系统级中的资源以启动所需的数据处理和路由。
系统级420处理数据请求并且路由数据以便传输。处理例 如可以包括计算、翻译、转换和/或对数据分组。然后，可以在服 务级中将信息路由到合适的通信资源。如果在服务级430中希望 的通信资源是活动的并且是可用的，则可以将分组路由到无线调 制解调器以便经由无线传输传递。可以存在多个使用不同无线介 质操作的调制解调器。例如，在图4中，调制解调器4被激活并 且能够使用Bluetooth 通信发送分组。然而，无线调制解调器(作 为硬件资源)不需要仅专用于具体的无线介质，并且可以根据无 线介质的要求和无线调制解调器的硬件特征用于不同类型的通 信。
图5公开了这样的情况，即上述示例性操作过程可以引起 多于一个的无线调制解调器变为活动。在该情况中，WCD100通 过多个介质经由无线通信传输以及接收信息。WCD 100可以与诸 如500处归组的设备的各种次级设备进行交互。例如，这些设备可以包括经由长距离无线通信(比如GSM)通信的蜂窝手持设备、 经由Bluetooth 通信的无线手持设备、经由WLAN通信的因特网 接入点等。
当某些或所有这些通信同时执行时，可能发生问题。如在 图5中进一步示出的，同时操作的多个调制解调器可能对彼此造 成干扰。当WCD 100与多于一个的外部设备(如上所述)进行通 信时，可能遭遇此类情况。在示例性极端情况中，具有同时经由 Bluetooth 、 WLAN和无线USB通信的调制解调器的设备将遭遇 实际上的重叠，因为所有这些无线介质操作在2.4GHz频带中。 示出为图5中所示的重叠区域部分的干扰将使得分组丢失，并且 需要重传这些丢失的分组。重传要求未来的时隙用于重传丟失的 信息，并且因此，如果信号并未完全丢失，则将至少降低整体的 通信性能。在至少一个实施方式中，本发明寻求管理通信同时发 生这样的情况，从而最小化或全部避免预期的千扰，并且作为结 果，最大化速度和质量二者。
IV.包括多无线控制器的无线通信设备。
在尝试更好地管理WCD 100中的通信时，可以引入专用于 管理无线通信的附加控制器。如图6A所示的WCD 100包括多无 线控制器(MRC ) 600。 MRC 600耦合至WCD 100的主控制系统。 该耦合使MRC 600能够经由WCD 100的主操作系统与无线调制 解调器或与通信模块310、 312、 320和340中的其他类似设备通 信。.虽然该配置可以在某些情况中改进针对WCD 100的整体无线 通信效率，但是在WCD 100变得忙碌时可能发生问题(例如，当 WCD 100的控制系统用于多任务处理很多不同的同时操作时，该 操作涉及通信和非通信二者)。
图6B详细7>开了 WCD 100的至少一个实施方式，其可以 包括图6A中引入的多无线控制器(MRC) 600。 MRC 600包括通 用接口 620,经由该接口可以通过主控制系统640发送或接收信息。而且，每个无线调制解调器610或类似通信设备630,例如 用于扫描机器可读信息的RFID扫描器，也可以包括用于与主控 制系统640通信的某些类型的通用接口 620。作为结果，发生在 无线调制解调器610、类似设备630和MRC 600之间的所有信息、 命令等由主控制系统640的通信资源传递。将关于图6C讨论与 WCD 100内的所有其他功能模块共享通信资源的可能影响。
图6C〃^开了类似于图4包括MRC 600影响的才喿作图示。 在该系统中，MRC 600可以从WCD 100的主操作系统接收操作数 据，该数据例如关于在应用级410中运行的应用，以及来自服务 级430中各种无线通信设备的状态数据。MRC 600可以使用该信 息向服务级430中的通信设备发布调度命令，尝试避免通信问题。 然而，当完全使用WCD 100的操作时，可能发生问题。由于应用 级410中的各种应用、系统级420中的操作系统、服务级430中 的通信设备以及MRC 600必须全部共享相同的通信系统，当WCD 100的所有方面在试图在通用接口系统620上通信时，可能发生 延迟。作为结果，关于通信资源状态信息和无线调制解调器610 控制信息两者的延迟敏感信息可能变为延迟，使来自于MRC600 的任何有益效果落空。因此，如果希望实现MRC 600的有益效果， 则系统最好能够处理差异并且需要路由延迟敏感信息。
V.包括多无线控制系统的无线通信设备。
图7A将MRC 600作为多无线控制系统(MCS ) 700的一 部分引入WCD100中。MCS 700直接将模块310、 312、 320和 340的通信资源链接到MRC 600。 MCS 700可以提供专用低业务 量的通信结构，以 <更承载去往以及来自MRC 600的延迟敏感信息。 在图7B中示出了额外的细节。MCS 700形成了 MRC600 和WCD 100的通信资源之间的直接链路。该链路可以通过专用 MCS接口 710和720的系统来建立。例如，MCS接口 720可以耦 合至MRC 600。 MCS接口 710可以将无线调制解调器610和其他类似的通信设备630连接至MCS 700,从而形成信息传输，以便 允许延迟敏感信息传播去往以及来自MRC 600。以该方式，MRC 600的能力不再由主控制系统640的处理负载所影响。作为结果， 仍旧由主控制系统640传送去往以及来自MRC 600的任何信息可 以认为是延迟容忍的，并且因此，该信息的实际到达时间基本上 不影响系统性能。另一方面，所有延迟敏感信息指向MCS 700， 并且因此与主控制系统的加载隔离。
在图7C中可见MCS 700的影响。现在，在MRC 600中可 以从至少两个源接收信息。系统级420可以继续通过主控制系统 640向MRC 600提供信息。此外，服务级430尤其可以提供由 MCS 700传递的延迟敏感信息。MRC 600可以在这两类信息之间 进行区分并相应动作。延迟容忍信息可以包括通常在无线调制解 调器主动加入通信中时不发生改变的信息，诸如无线模式信息(例 如，GPRS、 Bluetooth 、 WLAN等)，可以由用户设置定义的优 先级信息、无线电正在驱动的特定服务(QoS、实时/非实时)等。 由于延迟容忍信息不频繁改变，其可以由WCD 100的主控制系统 640在适当的时候传递。可替换地，延迟敏感(或时间敏感)信 息至少包括在无线连接过程中频繁改变并且因此需要立即更新的 调制解调器操作信息。作为结果，延迟敏感信息可能需要直接通 过MCS接口 710和720从多个无线调制解调器610传递到MRC 600,并且可以包括无线调制解调器同步信息。可以响应于MRC 600的请求而提供延迟敏感信息，或者可以作为传输期间无线调 制解调器设置发生改变的结果而传递延迟敏感信息，诸如由于无 线切换或移送。
作为信息获取服务的一部分，MCS接口 710需要向MRC 600发送信息关于无线调制解调器610的周期性事件。使用其MCS 接口 710，无线调制解调器610可以指示涉及其操作的周期性事 件的时间实例。在实际中，这些实例是无线调制解调器610活动 且可以准备通信的时间。在传输或接收模式之前或期间发生的事件可以用作时间参考(例如，在GSM的情况中，可以在该时刻不 必进行传输或接收的调制解调器中指示帧边缘，但是我们基于帧 时钟知道调制解调器在该帧时钟边缘之后将传输[x]ms)。此类定 时指示的基本原则在于事件本质上是周期性的。不需要指示每个 事件，但是MRC 600本身可以计算中间事件。为了使其成为可能， MRC 600将也需要关于事件的其他相关信息，例如，周期性和持 续时间。该信息可以嵌入在指示中或MRC 600可以通过其他方法 获取它。然而，最重要的是，这些定时指示需要使得MRC 600可 以获取无线调制解调器的基本周期性和定时。事件的定时可以在 指示自身中，或者其可以根据MRC 600的指示信息隐含定义。
一般来说，需要提供关于周期性事件的这些定时指示，比 如调度来自于基站的广播(通常是TDMA/MAC帧边界)并且 拥有周期性的传输或接收周期(通常是Tx/Rx时隙)。那些通知 需要由无线调制解调器610发布(l)关于网络入口 (即，调制 解调器获取网络同步性)，(2)关于周期性事件的定时改变，例 如由于切换，以及(3)按照来自于MRC 600的策略和配置设置。
图8公开了 MRC 600、 MCS 700和无线调制解调器610之 间交互的更具体的示例。MRC 600需要针对受控制的每个无线电 的双向多点控制接口。在该示例中，MCS 700可以用于(1 )获取 从无线调制解调器610到MRC 600的同步信息，以及(2)提供 从MRC 600到无线调制解调器610的无线活动性控制信号(启用 /禁用传输和/或接收)。此外，如上所述，从控制的观点看，MCS 700可以用于在MRC 600和无线调制解调器610之间传送延迟敏 感的无线参数。可以在MCS 700上传送的参数的 一个示例是从 MRC 600到无线调制解调器610的基于分组类型的优先级信息。 基于分组类型的优先级信息例如可以用于允许WLAN调制解调器 传输确认类型分组，即使无线活动性控制信号不允许该传输。该 基于分组类型的优先级信息传送通常没有无线活动性控制信号频 繁。MCS接口 710可以在不同的无线调制解调器(多点)之间共享，但是其不能与从传统观点看可以限制MCS接口 710使用的任 何其他功能共享。
MCS 700主要用于从MRC 600向无线调制解调器610传送 启用/禁用无线活动性周期，并且依次获取从无线调制解调器610 回到MRC 600的同步指示。来自MRC 600的启用/禁用无线调制 解调器610的控制信号应该建立在调制解调器的周期性事件上。 MRC 600从无线调制解调器610所发布的同步指示获取关于无线 调制解调器的周期性事件的该信息。此类事件例如可以是GSM中
的帧时钟事件(4.615 ms) 、 BT中的时隙时钟事件(625 us )或 这些事件中的任意多个。无线调制解调器610可以在以下时刻发 送其同步指示(1 ) MRC对其请求时、(2)无线调制解调器内 部时间参考改变时(例如由于切换或移送)。只要延迟在几毫秒 内稳定，则同步信号的延迟要求不是决定性的。可以在MRC600 的调度逻辑中考虑固定延迟。
无线调制解调器活动性控制基于活动的无线调制解调器 610将要在该无线调制解调器610当前正在工作的特定连接模式 中传输(或接收)的时间的知识。无线调制解调器610的连接模 式映射到MRC 600中的时域，操作。作为示例，对于GSM语音连 接，MRC 600具有关于GSM的所有业务模式的知识。这意味着 MRC 600认识到GSM中的语音连接包括577 ps长度的一个传输 时隙，之后是空时隙，在该空时隙之后是577 ps的接收时隙、两 个空时隙、进行监视(Rx开)、两个空时隙，之后重复。双传输 模式意味着两个传输时隙、空时隙、接收时隙、空时隙、进行监 -f见和两个空时隙。当MRC 600之前了解所有业务才莫式时，其^f又需 要知道传输时隙发生的时间以便获取GSM无线何时是活动的知 识。可以利用无线同步信号获取该信息。当活动的无线调制解调 器610将要传输(或接收)时，其每次必须检查来自于MRC600 的调制解调器活动性控制信号是否允许通信。MRC 600总是允许 或禁止一个完全的无线传输块(例如，GSM时隙)的传输。在图9中公开了一个示例消息分组900。示例消息分组900 包括可以由MRC 600向无线调制解调器610提供的活动性模式信 息。分组900的数据净荷可以至少包括消息ID信息、允许/不允 许传输(Tx )周期信息、允许/不允许接收(Rx )周期信息、Tx/Rx 周期性(包含在周期信息中的Tx/Rx活动发生得有多频繁)以及 有效性信息，其描述活动模式何时变为有效并且新的活动模式是 否替换或添加到现有的一个中去。如图所示，分组900的数据净
2...),每个周期至少包含周期开始时间和周期结束时间，在开始 与结束时间期间，可以允许或阻止无线调制解调器610执行通信 活动。将多个允许/不允许周期包括到单个消息分组900中的能力 可以支持调度无线调制解调器行为中的MRC 600较长一段时间， 这可以导致减少消息业务。而且，无线调制解调器610活动性模 式中的改变可以使用每个消息分组900中的有效性信息进行修 改。
调制解调器活动性控制信号(例如，分组900)由MRC600 传输到特定的无线调制解调器610。该信号可以包括分别针对Tx 和Rx的活动周期，以及无线调制解调器610的活动的周期性。虽 然本地无线调制解调器时钟是控制时间域(从不被重写)，在将 活动周期与当前无线调制解调器操作同步中使用的时间参考可以 基于至少两个标准中的一个。在第一示例中，在预定量的同步事 件已经在无线调制解调器610发生之后可以开始传输周期。可替 换地，无线调制解调器610和MRC 600之间的所有定时可以关于 MCS 700的系统时钟标准化。两种方案都存在优势和劣势。使用 定义数量的调制解调器同步事件是有益的，因为之后所有定时几 乎都与无线调制解调器时钟对齐。然而，该策略可能对于实施而 言比系统时钟上的基准定时更复杂。另一方面，虽然基于系统时 钟的定时可以较容易实施为时间标准，但是必须实施到调制解调 器时钟定时的转换，而不论新的活动模式何时在无线调制解调器610中投入使用。
如上所述，活动周期可以指示为开始和停止时间。如果仅 存在一个活动连接，或如果不存在调度活动连接的需要，则调制 解调器活动性控制信号可以总是设置为允许无线调制解调器操作 而没有限制。该调制解调器应该检查在尝试实际通信之前是否允 许传输或接收。如果传输连续受阻，则可以由无线调制解调器610 启动再同步。如果无线调制解调器时间参考或连接模式改变，则 可以采用相同措施。如果MRC 600运行失去调制解调器同步并且 在错误的时间开始应用调制解调器传输/接收限制，则可能发生了 问题。由于该原因，调制解调器同步信号需要周期性更新。活动 的无线连接越多，则需要的MRC同步信息越精确。
图示示例。调制解调器l、 2和3都具有独立的模式，这些模式指 示调制解调器何时主动传输和/或接收信息。其中存在可能沖突的 周期的一个示例在图中是高亮的。在该点处，MRC 600可以动作 以控制各种无线调制解调器610从而避免沖突。如果限制活动性， 则MRC 600配置调制解调器活动性控制消息，从而在不允许无线 调制解调器610传输或接收时总是拒绝活动。限制可以持续整个 周期或者仅仅持续单独传输/接收实例。在后一情况中，可以针对 周期内的某些其他事务实例允许活动性，并且无线调制解调器610 可以利用其来传输(例如，尝试重传)。
无线调制解调器610可以向MRC 600指示由于调制解调器 活动'性控制信号而被阻挡的无线活动性周期。该附加的通信可以
通信。无线调制解调器610可以每次在调制解调器活动性控制信 号不允许通信时关闭发射器/接收器。因为预先传输了调制解调器
的无线传输/接收实例的信息，无线调制解调器610可以根据该活 动性控制信号预先准备其操作。在活动性控制消息中的有效性参数内部是描述新消息是否替换或添加到现有活动周期的字段，因 此避免在仅需要微小修改就可修正发射器/接收器的操作的情况 下传送全部传输/接收模式的需要。
在图11中公开了根据本发明的至少一个实施方式描述
MRC 600向无线调制解调器请求同步信息的示例性过程的流程 图。在步骤1102中，WCD 100的应用层触发通信服务的激活。 该激活例如可以因为由用户110直接激活该通信服务的手工干涉 而发生，或可以替换地间接地由用户110当前操作的应用而触发。 然后，WCD 100可以在步骤1104激活服务。WCD100的各种子 系统被通知服务激活，包括在步骤1108中陆续经由MCS 700向 无线调制解调器610请求时钟同步信息的MRC 600(步骤1106)。 同步请求保持活动直到MRC 600已经接收到信号并且同步(步骤 1110)。在步骤1112中，MRC 600监视其中需要请求同步信号的 其他无线调制解调器的激活，或监视现有调制解调器行为的改变。 例如在切换或移送期间在无线调制解调器行为中检测f 'J的改变将 由于无线调制解调器610本身提示在步骤1114传递同步信息而被 才企测到，并且因此将新的同步信息传递到MRC 600。
图12包括其中MRC 600监视活动的无线调制解调器并且 实现调度以避免沖突的过程的示例。在步骤1202中，MRC600 监视多个活动的无线调制解调器。在该监视期间，MCS 700可以 进一步认识到，多个调制解调器中的至少一些将要同时动作，这 可能导致潜在的沖突(步骤1204和1206)。具有关于由无线调 制解调器服务的各种介质的分类信息的MRC 600继而可以对无线 调制解调器排列优先次序，从而确定禁用哪些调制解调器(步骤
1208 )。在步骤1210中，MRC 600向各种调制解调器传输禁用命 令，实际上中断了指定时间周期上的这些调制解调器的活动，从 而避免了潜在的冲突。需要选择这样一种最佳时间帧以符合以下 三个标准，在该时间帧中是否允许无线调制解调器610传输的决 定(1 )从控制点到空中接口的不变(到达某些限制)延迟，(2)必须可能影响独立分组/时隙的传输(在空中接口中不论什么是最 小粒度)，(3)优选地，如果即时不允许传输，则应该可能将几 个传输分组緩冲到存储器中。緩沖分组的需要也取决于无线调制
解调器610正在运行的服务。如果是实时服务，则緩冲可以是时 间敏感的。而且，传输到无线调制解调器610的任何禁用信息(步 骤1210)也可以在步骤1212中传输到主控制系统，从而通知由 于避免沖突的临时延迟，这可能被认为是无线调制解调器不可操 作性。最后，在步骤1214中， 一旦潜在冲突已经过去，MRC600 重新激活所有调制解调器，并且继续监视可能的通信冲突。
本发明是对现有技术状态的改进。本发明的多点控制系统 允许具有多个活动无线调制解调器的设备有效地管理这些调制解 调器之间的通信，从而避免潜在通信冲突。无线通信资源的该调 度允许无线通信设备以全支持模式执行功能，而不由于丢失的分 组的持续重传而经历通信质量的恶化。该结果是满足用户期望的 全面支持的无线通信设备，因为随着设备全面部署在更复杂的应 用中，交互性不会遭受损害。
因而，对于相关领域的技术人员明显的是，在不脱离本发 明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节方面的各 种改变。本发明的广度和范围不应该由任何上述示例性实施方式 限制，而是应该仅根据以下权利要求书和其等价物而限定。
权利要求
1. 一种用于控制多个无线调制解调器的方法，包括通过接口，从多个无线调制解调器向多无线控制器传输同步信息，其中每个接口至少耦合到无线调制解调器并且专用于传递时间敏感信息；利用所述多无线控制器中的所述同步信息创建用于控制所述多个无线调制解调器的操作时间表；以及通过所述接口，从所述多无线控制器向所述多个无线调制解调器传输控制信息。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多个无线调制解调器、 所述接口以及所述多无线控制器包括在相同的无线通信设备内。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中由于所述多个调制解调器 中的至少 一个调制解调器中的改变，传输所述时间敏感同步信息。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述改变是以下至少一项 的结果调制解调器进入无线网络，以及调制解调器经历切换或移送。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中按照策略和配置设置从所 述多无线控制器传输所述时间敏感同步信息。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中由于来自于所述多无线控 制器的请求传输所述时间敏感同步信息。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述多无线控制器包括表 示何时请求来自所述多个无线调制解调器中的至少 一个调制解调器 的时间敏感同步信息的策略和/或规则。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中创建所述操作时间表以便 避免所述多个无线调制解调器之间的通信冲突。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中基于存储在所述多无线控 制器中的通信优先级规则以及所述时间敏感同步信息来创建所述操 作时间表。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述控制信息包括由所述多个无线调制解调器在激活之前检查的启用或禁用命令。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中所述多个无线调制解调器检查控制信息的时间基于控制点和无线调制解调器天线之间的恒 定延迟。
12. 根据权利要求10所述的方法，进一步包括所述多个无线调 制解调器在传输之前存储某些无线分组以补偿不允许所述多个无线 调制解调器中的至少 一个调制解调器的激活的时间。
13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述控制信息控制所述无 线调制解调器为特定的无线调制解调器所允许的最小的消息大小粒 度。
14. 一种终端设备，用于控制多个无线调制解调器，包括 多个无线调制解调器；多无线控制器；以及接口 ，耦合至所述多个无线调制解调器以及所述多无线控制器， 所述接口专用于传递时间敏感信息；其中所述接口从所述多个无线调制解调器向所述多无线控制器 传递同步信息，所述多无线控制器利用所述同步信息创建用于控制 所述多个无线调制解调器的操作时间表；以及所述接口进一 步基于所述操作时间表从所述多无线控制器向所 述多个无线调制解调器传输控制信息。
15. 根据权利要求14所述的终端设备，其中所述多无线控制器 包括表示何时请求来自所述多个无线调制解调器中的至少 一 个调制 解调器的时间敏感同步信息的策略和/或规则。
16. 根据权利要求14所述的终端设备，其中基于存储在所述多 无线控制器中的所述时间敏感同步信息以及通信介质优先级规则创 建所述操作时间表。
17. 根据权利要求14所述的终端设备，其中所述控制信息包括 由所述多个无线调制解调器在激活之前检查的启用或禁用命令。
18. 根据权利要求17所述的终端设备，其中所述多个无线调制 解调器检查控制信,t的时间基于控制点和无线调制解调器天线之间 的恒定延迟。
19. 根据权利要求17所述的终端设备，其中所述多个无线调制 解调器进一步包括緩冲器，其用于在传输之前临时存储某些无线分 组以补偿不允许所述多个无线调制解调器中的至少 一个调制解调器 的激活的时间。
20. 根据权利要求14所述的终端设备，其中所述控制信息控制 所述无线调制解调器为特定的无线调制解调器所允许的最小的消,包、 大小粒度。
21. —种接口，用于在多个无线调制解调器和多无线控制器之间 传输信息，所述接口包括通信结构，用于从多个无线调制解调器向多无线调制解调器传输 时间敏感同步信息；以及通信结构，用于从所述多无线调制解调器向所述多个无线调制解 调器传输时间敏感同步信息。
22. 根据权利要求21所述的接口 ，其中所述接口合并在每个无 线调制解调器内以形成单个设备。
23. 根据权利要求21所述的接口 ，其中所述接口是耦合至每个 无线调制解调器的独立设备。
24. 根据权利要求21所述的接口 ，其中所述无线接口能够区分 由所述多个无线调制解调器提供的时间敏感同步信息和其他信息。
25. —种计算机程序产品，包括具有包含在计算机可用介质中的 计算机可读程序代码的所述介质，所述代码用于控制多个无线调制 解调器，所述计算机程序产品包括计算机可读程序代码，用于通过接口从多个无线调制解调器向多 无线调制解调器传输同步信息，其中每个接口至少耦合至无线调制 解调器并且专用于传递时间敏感信息；计算机可读程序代码，用于利用所述多无线控制器中的所述同步信息来创建用于控制所述多个无线调制解调器的操作时间表；以及 计算机可读程序代码，用于通过接口从所述多无线调制解调器向 所述多个无线调制解调器传输控制信息。
26. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中所述多个无 线调制解调器、所述接口以及所述多无线控制器包括在相同的无线 通信设备内。
27. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中由于所述多 个调制解调器中的至少 一个调制解调器中的改变，传输所述时间敏 感同步信息。
28. 根据权利要求27所述的计算机程序产品，其中所述改变是 以下至少一项的结果调制解调器进入无线网络以及，调制解调器 经历切换或移送。
29. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中按照策略和 配置设置从所述多无线控制器传输所述时间敏感同步信息。
30. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中由于来自于 所述多无线控制器的请求传输所述时间敏感同步信息。
31. 根据权利要求30所述的计算机程序产品，其中所述多无线 控制器包括表示何时请求来自所述多个无线调制解调器中的至少一 个调制解调器的时间敏感同步信息的策略和/或规则。
32. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中创建所述操 作时间表以便避免所述多个无线调制解调器之间的通信冲突。
33. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中基于存储在 所述多无线控制器中的所述时间敏感同步信息以及通信优先级规则 创建所述操作时间表。
34. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中所述控制信 息包括由所述多无线控制器在激活之前检查的启用或禁用命令。
35. 根据权利要求34所述的计算机程序产品，其中所述多个无 线调制解调器检查控制信,t、的时间基于控制点和无线调制解调器天 线之间的恒定延迟。
36. 根据权利要求34所述的计算机程序产品，进一步包括所述 多个无线调制解调器，所述多个无线调制解调器在不允许所述多无 线调制解调器中的至少 一个调制解调器激活时，在传输以进行补偿 之前存储某些无线分组。
37. 根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中所述控制信 息控制所述无线调制解调器为特定的无线调制解调器所允许的最小 的消息大小粒度。
38. —种用于控制多个无线调制解调器的系统，包括 多个无线调制解调器；多无线控制器；以及接口 ，耦合至所述多个无线调制解调器以及所述多无线控制器， 所述接口专用于传递时间敏感信息；其中所述接口从所述多个无线调制解调器向所述多无线控制器 传递同步信息，所述多无线控制器利用所述同步信息创建用于控制 所述多个无线调制解调器的操作时间表；以及所述 一 个或多个无线接口进 一 步用于基于所述操作时间表从所 述多无线控制器向所述多个无线调制解调器传输控制信息。
全文摘要
一种用于管理单个无线通信设备(WCD)中的多个无线调制解调器的同时操作的系统。多无线控制可以作为子系统集成到WCD中，该子系统负责通过临时启用或禁用设备内的多个无线调制解调器来调度无线通信。多无线控制系统可以包括多无线控制器(MRC)和多个专用无线接口。这些无线接口专用于向以及从无线调制解调器快速地传递延迟敏感信息。如果在操作期间发生了改变，则该信息可以由MRC请求，或由多个无线调制解调器中的一个或多个提供。
文档编号H04W72/14GK101444136SQ200780016991
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月8日 优先权日2006年5月11日
发明者A·帕林, C·维廷, M·卡斯林, N·基宇科南 申请人:诺基亚公司