多种无线通信技术的设备中共存的制作方法
【专利摘要】在操作被配置为根据至少第一通信协议和第二通信协议通信的设备的方法中，获取了时分多路复用（TDM）模式。获取了用于根据第一通信协议通信所定义的TDM模式。TDM模式定义了包括调度时段和未调度时段的通信周期。在未调度时段内，保护间隔被预留，并且未调度时段被用于根据第二通信协议通信。保护间隔被用来转变到关于第二通信协议的非活动状态。
【专利说明】多种无线通信技术的设备中共存
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开内容要求于2013年I月29日提交的、名称为“Guard-Time-based Solut1nfor LTE/ffiFi In-device Coexistence”的美国临时专利申请N0.61/757，954 的权益,其公开内容明确地通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开内容总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于支持与第一无线通信网络和第二无线通信网络的共存通信的技术。
【背景技术】
[0004]随着客户涌向移动计算设备以及制造商继续开发具有更强能力和特征的无线设备的需求，无线通信网络持续增长。存在各种类型的无线网络和网络协议。例如，蜂窝网络通常根据目前正在开发的第三代合作伙伴项目长期演进(3GPP LTE)标准进行操作。无线局域网(WLAN)通常根据在1999年首次发布的电子工程师(IEEE) 802.11标准无线协议进行操作。这些协议包括以不同频谱带和/或不同的复用或扩展频谱机制操作以向无线网络上的设备递送各种比特率的IEEE802.1la,802.1lb,802.Hg,802.1ln和802.1lac0这些IEEE802.11网络中的任意网络经常被称为WiFi网络。
[0005]无线通信设备经常采用在通信设备中共存的多个通信技术。例如，通信设备可以根据蜂窝网络通信协议(诸如，3GPP LTE通信协议)在蜂窝网络中操作，并且还可以根据WLAN通信协议(诸如，IEEE802.1ln标准或者IEEE802.1lac标准)在WLAN网络中操作。在某些情况下，使用不同通信协议的并发操作可能彼此干扰。例如，当WLAN通信系统和3GPPLTE通信系统在通信设备内彼此足够靠近共存时，一个系统的传输可能中断、降级、或以其他方式干扰另一系统的传输。例如，当3GPP LTE发射器位于WLAN接收器附近时，从3GPPLTE发射器传出的传输功率可以使得WLAN接收器不敏感并且可能使得WLAN接收器饱和，从而使得在3GPP传输期间，由WLAN接入点向WLAN接收器发送的数据分组例如可能无法被WLAN接收器正确接收甚至根本接收不到。3GPP LTE标准定义了若干时分复用(TDM)方案以用于允许其他通信技术(例如，WLAN技术、蓝牙技术等)在通信设备中共存而不会在通信设备的操作期间彼此干扰。
【发明内容】
[0006]在一个实施例中，一种操作被配置成至少根据第一通信协议和第二通信协议来通信的设备的方法包括获取针对根据第一通信协议的通信而定义的时分复用(TDM)模式，其中TDM模式定义包括调度时段和未调度时段的通信周期。该方法还包括在未调度时段内预留保护间隔，以及将未调度时段用于根据第二通信协议的通信，将未调度时段用于根据第二通信协议的通信包括使用保护间隔以转变到针对第二通信协议的非活动状态。
[0007]在其他实施例中，该方法包括以下特征中的一个或多个特征的任意组合。
[0008]预留保护间隔包括确定保护间隔的持续时间。
[0009]确定保护间隔的持续时间包括基于以下各项中的一项或两项来确定该持续时间:
(i)该通信设备与至少一个其他通信设备之间的通信的数据速率，以及(ii)该通信设备的操作模式。
[0010]基于该通信设备的操作模式来确定该持续时间包括基于该通信设备在未调度时段内是在上行链路模式中操作还是在下行链路模式中操作来确定该持续时间。
[0011]使用保护间隔以转变到非活动状态包括在保护间隔期间传输管理帧，其中管理帧防止根据第二通信协议操作的一个或多个其他设备进行传输，直到TDM模式中的下一未调度时段。
[0012]管理帧是自身清除发送(CTS-to-Self)帧。
[0013]管理帧包括至少一个其他设备将要暂停传输的持续时间的指示。
[0014]传输管理帧包括将持续时间设定为以下各项的数学和:(i)在传输管理帧时当前未调度时段的剩余持续时间，以及(ii)调度时段的持续时间。
[0015]使用保护间隔以转变到非活动状态进一步包括在传输管理帧之前确定帧交换是否正在进行，以及响应于确定帧交换正在进行，在传输管理帧之前完成帧交换。
[0016]使用保护间隔以转变到非活动状态进一步包括在预定持续时间内监视通信介质以确定通信介质是否可用，以及响应于确定通信介质可用而发起帧交换，以及响应于确定通信介质不可用而推迟帧交换的发起，直到下一未调度时段。
[0017]在另一实施例中，一种装置包括通信设备，该通信设备具有被配置成根据第一通信协议操作的第一网络接口和被配置成根据第二通信协议操作的第二网络接口。该通信设备被配置成获取针对根据第一通信协议的通信而定义的时分复用(TDM)模式，其中TDM模式定义包括调度时段和未调度时段的通信周期。该通信设备还被配置成在未调度时段的末尾预留保护间隔。该通信设备进一步被配置成在未调度时段期间操作第二网络接口，以及利用保护间隔以转变到针对第二通信协议的非活动状态。
[0018]在其他实施例中，该装置包括以下特征中的一个或多个特征的任意组合。
[0019]该通信设备进一步被配置成确定保护间隔的持续时间。
[0020]该通信设备进一步被配置成基于以下各项中的一项或两项来确定保护间隔的持续时间:(i)该通信设备与至少一个其他通信设备之间的通信的数据速率，以及(ii)该通信设备的操作模式。
[0021]该通信设备被配置成至少基于通信设备在未调度间隔期间是在上行链路模式中操作还是在下行链路模式中操作来确定该持续时间。
[0022]该通信设备进一步被配置成在保护间隔期间传输管理帧，其中管理帧防止根据第二通信协议操作的一个或多个其他设备进行传输，直到TDM模式中的下一未调度时段。
[0023]管理帧是自身清除发送(CTS-to-Self)帧。
[0024]管理帧包括至少一个其他设备将要暂停传输的持续时间的指示。
[0025]该通信设备被配置成将管理帧中的持续时间设定为以下各项的数学和:(i)当前未调度时段的剩余持续时间，以及(ii)调度时段的持续时间。
[0026]该通信设备进一步被配置成在传输管理帧之前确定帧交换是否正在进行，并且响应于确定帧交换正在进行而在传输管理帧之前进行等待直到完成帧交换。
[0027]该通信设备进一步被配置成在预定持续时间内监视通信介质以确定通信介质是否可用，并且响应于确定通信介质可用而发起帧交换，并且响应于确定通信介质不可用而推迟帧交换的发起，直到下一未调度时段。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是根据一个实施例的利用本公开内容的设备中干扰减轻技术的通信网络的框图；
[0029]图2是根据另一实施例的利用本公开内容的设备中干扰减轻技术的通信网络的框图；
[0030]图3是根据一个实施例的通信设备的示例实施方式的框图；
[0031]图4是根据一个实施例的由通信设备采用以使用多个无线通信技术进行操作的时分复用(TDM)模式的框图；
[0032]图5是根据一个实施例的在示例场景中在TDM模式的未调度时段期间进行的帧交换的示图；
[0033]图6是根据一个实施例的在另一示例场景中在TDM模式的未调度时段期间进行的帧交换的示图；
[0034]图7是根据一个实施例的在另一示例场景中在TDM模式的未调度时段期间进行的帧交换的示图；
[0035]图8是根据一个实施例的在另一示例场景中在TDM模式的未调度时段期间进行的帧交换的示图；
[0036]图9是根据一个实施例的用于操作被配置用于利用多个无线通信技术的通信设备的示例方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]图1是根据一个实施例的利用本公开内容的设备中干扰减轻技术的通信网络100的框图。根据一个实施例，通信网络100包括无线通信设备102，该无线通信设备102被配置用于使用无线通信设备102内共存的至少两个不同无线技术进行操作。通信设备102包括被配置用于至少根据第一通信协议操作的第一网络接口 104以及被配置用于根据第二通信协议操作的第二网络接口 106。在一个实施例中，第一通信协议是蜂窝网络通信协议(诸如，第三代合作伙伴项目长期演进(3GPP LTE)通信协议)，并且第二通信协议是WiFi通信协议(诸如，无线局域网(WLAN)通信协议(例如，IEEE802.1ln或IEEE802.1lac协议)。在其他实施例中，第一通信协议和/或第二通信协议是另一适当的通信协议，诸如全球微波接入互操作性(WiMax)协议、蓝牙协议等。
[0038]在一个实施例中，第一通信协议和第二通信协议定义在一个或多个重叠或近间距频带中的操作。第一网络接口 104和第二网络接口 106以此频率的并发操作可以导致第一网络接口 104和第二网络接口 106的传输和接收之间的干扰(“设备中干扰”)，例如，当网络接口 104、106中的一个正在传输而网络接口 104、106中的另一个正在接收时。作为一个示例，其中第一通信协议是3GPP LTE通信协议，并且第二通信协议是WLAN通信协议，第一网络接口在LTE时分双工(TDD)带40 (2300MHz至2400MHz)中的操作可能干扰第二网络接口在2400MHz-2480MHz WLAN带中的并发操作。作为另一示例，第一网络接口在LTE TDD带41 (2496MHz至2690MHz)中的操作可能干扰第二网络接口在2400MHz_2480MHz WLAN带中的并发操作。作为又一示例，在一个实施例中，第一网络接口在LTE频分双工(FDD)带7(2500MHz至2700MHz)中的上行链路传输可能干扰第二网络接口 106在2400MHz_2480MHzWLAN带中至少针对上行链路LTE传输的并发操作。
[0039]在一个实施例中，为了减轻或者避免设备中干扰(比如在其中第一网络接口 104和第二网络接口 106以重叠或者近间距频率操作的情况中)，通信设备102利用时分复用(TDM)机制，该TDM机制在通信设备102的操作期间将根据第一通信协议的传输和接收限制到特定不同的时间。在一个实施例中，TDM机制由第一通信协议定义，并且指定用于通信设备102的关于第一通信协议的调度时段和未调度时段。在一个实施例中，通信设备102利用由TDM机制定义的调度时段以根据第一通信协议进行通信，并且利用由TDM机制定义的未调度时段以根据第二通信协议进行通信。在一个实施例中，为了高效和温和地将通信设备102转变到关于第二通信协议的非活动状态，通信设备102在由TDM机制定义的非调度时段的末尾预留保护间隔。通信设备102利用该保护间隔来执行各种活动以将通信设备102转变到关于第二通信协议的非活动状态，比如完成由第二网络接口 106进行的帧交换、向其他设备通知其他设备应当推迟传输直到TDM机制的下一未调度时段等。
[0040]在图1的实施例中，通信设备102作为移动接入点或者“热点”操作，该移动接入点或者“热点”提供到一个或者多个其他通信设备的网络连接，该一个或者多个其他通信设备被配置用于至少根据第二通信协议操作。如图1中所示，通信网络100包括基站110和多个通信设备112。在一个实施例中，基站110被配置用于根据第一通信协议操作，并且是根据第一通信协议(例如，3GPP LTE通信协议)操作的第一子网络120的一部分。使用3GPPLTE术语，基站110在此被称为“演进节点B”或者“E-UTRAN节点B” (eNB) 110。通信设备112被配置用于根据至少第二通信协议进行操作，并且是根据第二通信协议(例如，WLAN通信协议)操作的第二子网络122的一部分。通信设备102通过作为用于通信设备112的移动接入点或者移动基站操作来提供到通信设备112的网络连接。使用WLAN术语，通信设备112在此被称为客户站(STA) 112。虽然在图1中图示了三个客户站112，但是在其他实施例中，网络100包括其他适当数目(例如，1、2、4、5、6、7、8、9、10等)的客户站112。在一个实施例中，通信设备102的第一网络接口 104代表设备112经由第一子网络120从eNBllO接收数据，并且向第二网络接口 106中继此数据。第二网络接口 106转而经由第二子网络122向适当STAl12传输该数据。
[0041]图2是根据另一实施例的利用本公开内容的设备中干扰减轻技术的通信网络200的框图。通信网络200包括无线通信设备202，无线通信设备202根据在无线通信设备202内共存的至少两种不同的无线技术进行操作。通信设备202与图1的通信设备102相同或者相似。通信设备202包括被配置用于根据第一通信协议操作的第一网络接口 204，以及被配置用于根据第二通信协议操作的第二网络接口 206。在一个实施例中，第一通信协议是蜂窝网络通信协议，比如3GPP LTE通信协议，并且第二通信协议是WiFi通信协议，比如WLAN通信协议(例如，IEEE802.1ln或者IEEE802.1lac协议)。在其他实施例中，第一通信协议和/或第二通信协议是另一适当通信协议，比如全球微波接入互操作性(WiMax)协议、蓝牙协议等。
[0042]通信网络200包括第一基站210和第二基站212。第一基站210被配置用于根据至少第一通信协议进行操作。第一基站210是根据第一通信协议(例如，3GPP LTE通信协议)操作的第一子网络220的一部分。使用3GPP LTE术语，第一基站210在此被称为eNB210。第二基站212被配置用于根据至少第二通信协议进行操作。第二基站212是根据第二通信协议(例如，WLAN通信协议)操作的第二子网络222的一部分。使用WLAN术语，第二基站212在此被称为接入点(AP) 212。在一个实施例中，通信设备202经由第一子网络220与eNB210通信。此外，在一个实施例中，从第一子网络220向第二子网络222卸载去往和/或来自通信设备202的至少一些流量。在一个实施例中，通信设备202经由第二子网络222与AP212通信以传输和/或接收向第二子网络222卸载的流量。在各种实施例中，通信设备202利用本公开内容的干扰减轻技术以减轻或者避免在第一网络接口 204和第二网络接口 206之间的干扰(例如，如以上描述的具有保护间隔的TDM机制)。
[0043]图3是根据一个实施例的通信设备300的示例实施例的框图。例如，在各种实施例中，在图1或者图2的网络配置中的任何网络配置中使用通信设备300。例如，在一个实施例中，通信设备300对应于图1的通信设备102。在另一实施例中，通信设备300对应于图2的通信设备202。在其他实施例中，在除了图1和图2的示例网络之外的网络中使用通信设备300。类似地，在其他实施例中，在图1和图2的网络上使用除了通信设备300之外的通信设备。
[0044]通信设备300包括第一网络接口 302，后者继而包括物理层(PHY)处理单元304和媒体接入控制(MAC)处理器单元306。第一网络接口 302被配置用于根据第一通信协议操作。在一个实施例中，第一通信协议是3GPP LTE通信协议。在此实施例中，PHY处理单元304被配置用于传输和接收根据3GPP LTE通信协议配置的数据单元。在此实施例中，MAC处理单元306被配置用于根据3GPP LTE通信协议实施媒体接入控制。
[0045]通信设备300包括第二网络接口 308，后者继而包括PHY处理单元310和MAC处理单元312。第二网络接口 308被配置用于根据第二通信协议操作。在一个实施例中，第二通信协议是WLAN通信协议。在此实施例中，PHY处理单元310被配置用于传输和接收根据WLAN通信协议配置的数据单元。在此实施例中，MAC处理单元312被配置用于根据WLAN通信协议实施媒体接入控制。
[0046]接口控制器314耦合到第一网络接口 302以及第二网络接口 308。接口控制器314被配置用于控制第一网络接口 302和第二网络接口 308的操作，以及用于提供第一网络接口 302和第二网络接口 308之间的干扰抑制。尽管接口控制器314在图3中被示出为与第一网络接口 302和第二网络接口 308分离的部件，但是在一些实施例中，接口控制器314的功能性至少部分地包括在网络接口 302和/或网络接口 308中。
[0047]通信设备300包括多个天线316。尽管在图3中示出了三个天线316，但是在其他实施例中，通信设备300包括其他适合数目的天线316，(例如1、2、4、5、6个，等)。在一个实施例中，网络接口 302、308的每一个耦合到相应的一个或多个天线316。在另一实施例中，一个或多个天线316耦合到网络接口 302、308中的每一个并且由接口 302、308所共享。
[0048]图4是根据一个实施例、由通信设备采用以在该通信设备内操作多种无线通信技术的时分复用(TDM)模式400的框图。在一个实施例中，通信设备300利用TDM模式400、在TDM模式400定义的不同时段期间操作第一网络接口 302和第二网络接口 308。在一个实施例中，TDM模式400由3GPP LTE通信协议来定义。在一个实施例中，通信设备300从eNB(诸如图1中的eNB102或图2中的eNB)接收TDM模式400。在一个实施例中，在从eNB接收TMD模式400之前，通信设备300向eNB提供用于通信设备300的期望的TDM模式。在一个实施例中，通信设备300确定期望的TDM模式以最大化通信设备300的总体数据吞吐量。在一个实施例中，eNB从在网络中操作的一个或多个通信设备接收期望的TDM模式，并且基于从这多个设备接收的期望的TDM模式来确定针对该多个设备的总体调度。
[0049]TDM模式400定义了调度时段402和未调度时段404。在一个实施例中，TDM模式400被定义成TDM模式400的周期性，以及调度时段402和未调度时段404之一的或二者的持续时间。图4示出了 TDM模式400的一个周期。在一个实施例中，未调度时段404之后跟随对应于TDM模式400的下一周期的下一调度时段402，其后跟随对应于TDM模式400的该下一周期的下一未调度时段404，以此类推。
[0050]在一个实施例中，TDM模式定义非连续接收(DRX)模式，其中第一网络接口 302根据该DRX模式在调度时段402期间传输/接收以及在未调度时段404期间中止传输/接收(例如，进入功率节省模式)。在另一实施例中，TDM模式400定义混合自动重复请求(HARQ)过程子帧穿孔模式，其中一个或多个HARQ过程被穿孔使得例如第一网络接口 302在一个或多个HARQ过程子帧(未调度时段)期间不活动。
[0051]根据一个实施例，通信设备300利用调度时段402以用于根据3GPP LTE通信协议的通信，以及利用未调度时段404以用于根据WLAN通信协议的通信。在一个实施例中，通信设备300的控制器314在调度时段402开始时激活第一网络接口 302，以及在调度时段402结束时解除激活第一网络接口 302或者至少中止通过第一网络接口 302的传输。类似地，在一个实施例中，控制器314在未调度时段404开始时激活第二网络接口 308，以及在未调度时段404结束时解除激活第二网络接口 308或者至少中止通过第二网络接口 308的传输。
[0052]在一个实施例中，控制器314在未调度时段404的结束处预留保护间隔406。在一个实施例中，通信设备300利用该保护间隔406以转变到通信设备300关于第二通信协议的非活动状态(例如，第二网络接口 308的非活动状态)。例如在一个实施例中，通信设备300的网络接口 308利用此保护间隔406以确保通信设备300和与该通信设备300通信的其他设备之间的所有当前帧交换在未调度时段404结束之前完成。此外，如果需要(例如，当网络接口 308正作为诸如移动AP之类的移动基站操作时)，网络接口 308利用此保护间隔406以确保WLAN网络中的其他设备不会在网络接口 308不活动的时间期间(也即，调度时段402期间)尝试与该通信设备300通信。例如，网络接口 308在保护间隔406期间传输管理帧，该管理帧通知在通信设备300附近的其他WLAN设备:该其他设备应当将传输推迟一定时间段，诸如直到TDM模式300的下一未调度时段404的开始。另一方面，当第二网络接口 308作为WLAN客户站操作时(例如，处于蜂窝卸载配置)，则网络接口不需要在保护间隔期间传输这种管理帧。代替地，在一个实施例中，控制器314指示网络接口 308的MAC处理单兀310推迟传输直到TDM模式400的下一未调度时段404。
[0053]在一个实施例中，控制器314确定保护间隔406的长度以有效利用未调度时段404以用于根据第二通信协议的通信，同时确保该保护间隔406足够长以允许通信设备300执行必要的活动来转换到关于该第二通信协议的非活动状态。在一个实施例中控制器314基于如下数据速率来确定该保护间隔406的长度，网络接口 308在目前未调度的时间间隔404期间正在以该数据速率通信。在一些实施例中，如果网络接口 308在目前未调度的时间间隔404期间切换到新的数据速率，则控制器314调整保护间隔406的长度。替代的，即使通信设备300在目前未调度的时间间隔404期间切换到新的数据速率，控制器314也不调整保护间隔的长度，或者只有当通信设备300在目前未调度的时间间隔404期间切换到更低的数据速率时，控制器314才调整保护间隔的长度。
[0054]在一些实施例中，除了基于数据速率确定保护间隔406的长度之外，或者替代地，控制器314基于在网络接口 308的操作期间(例如，在目前未调度的时间间隔304期间)该网络接口 308的操作模式来确定保护间隔406的长度。例如，保护间隔406的长度取决于在目前未调度的时间间隔404期间网络接口 308操作在第一模式还是第二模式。例如，在这种实施例中，保护间隔406的长度取决于网络接口 308作为WLAN AP操作还是作为WLANSTA操作。作为示例，在一个实施例中，保护间隔406的长度取决于通信设备300的网络接口 308是处于其中数据被从STA到AP传输的上行链路模式，还是处于其中数据被从AP到STA传输的下行链路模式。在一个实施例中，如果在目前未调度的时间间隔404期间通信设备300从第一模式切换到第二模式，或者反之，则控制器314调整保护间隔406的长度。在另一实施例中，即使通信设备300从第一模式切换到第二模式，或者反之，在目前未调度的时间间隔404期间控制器314也不调整保护间隔的长度。例如在一个实施例中，控制器314将保护间隔的长度设置为基于第一模式和第二模式而确定的保护间隔长度中较长的一个长度，并且在目前未调度的时间间隔404期间，即使通信设备300从第一模式切换到第二模式，或者反之，也不调整保护间隔的长度。
[0055]在一个实施例中，未调度时段404的持续时间是60ms。在其他实施例中，未调度时段404是其他合适的持续时间。在一个实施例中，对于其中数据帧的最长传输时间为5.5ms的网络，在典型配置中保护间隔406短于或者等于7ms。因此，在各种实施例中，根据本公开的技术所确定的保护间隔406的长度在最坏情况的场景下(例如最长数据传输)引入低于15%的开销。
[0056]图5是根据一个实施例，在示例场景中在TDM模式400的未调度时段404期间进行的帧交换500的图示。在图5的场景中，通信设备300作为WLAN AP操作，诸如在图1的通信设备102的情况下，并且在下行链路模式中操作。例如，参考图1，在图5所图示的示例场景中，通信设备200向客户站112 (例如，向站112-1)传输数据。为了解释的简单性，下面描述的帧交换500在通信设备300和图1的客户站112-1之间进行。
[0057]如图5所图示的，在未调度时段404的开始处，通信设备300 (在图5中指示为“AP”)传输信标帧502。信标帧502通知客户站112-1:AP有数据要传输到站112-1。客户站112-1 (在图5中指示为“STA”)接收信标帧502，并且通过下述操作发起在客户站112-1和通信设备300之间的帧交换503-1:向通信设备300传输PS-轮询帧504以向通信设备300指示客户站112-1准备好接收数据。响应于接收该PS-轮询帧504，通信设备300向站112-1发送确认帧506，并且然后向客户站112-1传输数据帧508。客户站112-1接收数据帧506并且将确认帧508传输回通信设备300。在一个实施例中，确认帧508结束该帧交换503。在一个实施例中，如果在通信设备300处有将要被传输到客户站112-1的附加数据，则通信设备300在未调度时段404期间发起一个或者多个附加的帧交换以向客户站112-1传输附加数据。
[0058]未调度时段404的保护间隔406在时间t2开始。在一个实施例中，在时间t2，通信设备300发起介质侦听过程(例如，载波侦听过程)以确定该介质目前是否空闲。在一个实施例中，通信设备300在某个时间段进行介质侦听过程，诸如在DIFS时间段。如果在该介质中未检测到传输，则通信设备300清除该介质。例如通信设备300传输管理帧，诸如CTS-to-Self巾贞以清除该介质。另一方面,如果指示在该介质中的当前巾贞交换的传输被介质侦听过程检测到，则通信设备300在传输管理帧之前等待直到该帧交换结束。在图5的示例场景中，客户站112-1通过在时间t2传输PS-轮询帧512而发起帧交换503_n。通信设备300检测PS-轮询帧512的传输并且推迟管理帧的传输。在接收到PS-轮询帧512时，通信设备300传输确认帧514，其后跟随数据帧516。确认帧614结束该帧交换603_n。然后，通信设备300传输CTS-to-Self帧616以清除介质阻止WLAN传输直到下一未调度时段404。客户站112-1接收数据帧516并且以确认帧518进行响应。确认帧518结束帧交换503-n。在一个实施例中，在帧交换503-n结束后，通信设备300传输CTS-to-Self帧520，其通知在通信设备300附近的其他设备:其他设备应当推迟通信传输达某个时间段。
[0059]在另一示例场景中，帧交换在时间t2正在进行中。在一个实施例中，在这个示例场景中，在保护间隔406期间完成帧交换，并且在保护间隔406期间不发起新的帧交换。在这种情况中，通信设备300在完成正在进行的帧交换以后传输管理帧。
[0060]在一个实施例中，管理帧指示了非传输时间持续时间，对于该非传输时间持续时间，其他设备应当推迟与通信设备300的通信。在一个实施例中，管理帧中所指示的非传输时间持续时间对应于:在管理帧的传输时间处在保护间隔406中的剩余时间与TDM模式400的调度时段402的持续时间的数学和。
[0061]在一个实施例中，根据下式来确定时间t2:
[0062]t2=tl+未调度时段持续时间-保护间隔长度等式I
[0063]其中，未调度时段持续时间对应于未调度时段406的持续时间，并根据下式来确定保护间隔长度:
[0064]保护长度=PS-轮询+maxData+2*ACK+CTC-to_self+5*SIFS/DIFS 等式 2
[0065]在等式2中，PS-轮询对应于PS-轮询帧的持续时间，maxData对应于最大数据帧持续时间，Ack对应于确认帧的持续时间，CTC-to-Self对应于CTC-to-Self帧的持续时间，并且SIFS和DIFS分别对应于短帧间间距的持续时间和分布的函数帧间间距的持续时间。在一个实施例中，基于通信设备300正在利用的数据速率来确定最大数据帧持续时间。
[0066]图6是根据一个实施例,在另一不例场景中的TDM模式400的未调度时段404期间所进行的帧交换600的示图。在图6中的场景中，通信设备300操作为WLAN AP，诸如在图1的通信设备102的情况中，并且操作在上行链路模式中。例如，参考图1，在一个实施例中，在图6所图示的示例场景中，客户站112 (例如，客户站112-1)向通信设备300传输数据。为了解释的简单性，下文所描述的帧交换600在通信设备300与图1的客户站112-1之间进行。
[0067]如图6中所示，未调度时段404在tl开始。在一个实施例中，在未调度时段404的起始处(在tl)，通信设备300 (在图6中被标示为“AP”)传输信标帧602。信标帧602向客户站112-1通知AP不具有将被传输给站112-1的数据。另一方面，在这个示例场景中，客户站112-1 (在图5中被标示为“STA”)具有将被传输给AP的数据。一旦收到信标帧602，客户站112-1通过向通信设备300传输数据帧604来发起在客户站112-1与通信设备300之间的帧交换603。通信设备300接收数据帧604并将确认帧606传输回客户站112-1。在一个实施例中，确认帧606完成帧交换603。在一个实施例中，如果客户站112-1具有附加的数据将被传输给通信设备300，客户站112-1在未调度时段404期间发起一个或多个附加的帧交换。例如，在完成帧交换603之后，客户站112-1通过向通信设备300传输数据帧608来发起帧交换607。在一个实施例中，通信设备300接收数据帧608并用确认帧610来响应。
[0068]未调度时段404的保护间隔406在时间t2处开始。在一个实施例中，在时间t2处，通信设备300发起介质侦听过程(例如，载波侦听过程)以确定该介质当前是否空闲。在一个实施例中，通信设备300针对某个时间段(诸如针对DIFS的持续时间)来进行介质侦听过程。如果在介质中没有检测到传输，通信设备300清除该介质。例如，通信设备300传输管理帧，诸如CTS-to-Self帧来清除该介质。另一方面，如果介质侦听过程检测到指示介质中的当前帧交换的传输，则通信设备300等待直到该帧交换在传输管理帧之前完成。在图6的示例场景中，客户站112-1通过在时间t2传输数据帧612来发起帧交换603_n。通信设备300检测到数据帧612的传输并推迟清除介质帧的传输。一旦收到数据帧612，通信设备300就传输确认帧614。确认帧614完成帧交换603_n。然后，通信设备300传输CTS-to-Self帧616以清除该介质阻止WLAN传输直到下一个未调度时段404。
[0069]在一个实施例中，管理帧指示了非传输时间持续时间，对于该非传输时间持续时间，其他设备应当推迟与通信设备300的通信。在一个实施例中，管理帧中所指示的非传输时间持续时间对应于:在管理帧的传输时间处在保护间隔406中的剩余时间与TDM模式400的调度时段402的持续时间的数学和。
[0070]在一个实施例中，根据等式I来确定时间t2。在一个实施例中，根据下式来确定用于图6中所图示的场景(MiFi配置，上行链路传输)的保护间隔长度:
[0071]保护长度=maxData+ACK+CTC-to_self+3*SIFS/DIFS等式 3
[0072]在等式3中,maxData对应于最大数据巾贞持续时间,Ack对应于确认巾贞的持续时间，CTC-to-self对应于CTC-to-self帧的持续时间，并且SIFS和DIFS分别对应于短帧间间距的持续时间和分布函数帧间间距的持续时间。在一个实施例中，基于通信设备300正在利用的数据速率来确定最大数据帧持续时间
[0073]图7是根据一个实施例，在另一示例场景中的TDM模式400的未调度时段404期间所进行的帧交换700的示图。在图7的场景中，通信设备300操作为WLAN客户站，诸如在图2的通信设备202的情况中，并且操作在下行链路模式中。例如，参考图2，在一个实施例中，在图7中所图示的示例场景中，通信设备300在未调度时段404期间从AP212接收数据。为了解释的容易性，下文所描述的帧交换700在通信设备300与图2的AP212之间进行。
[0074]如图7中所图示的，未调度时段404开始于tl。在一个实施例中，在未调度时段404的起始(在tl)，AP212 (在图7中被标示为“AP”)传输信标帧702。信标帧702向通信设备300通知AP212具有将被传输给通信设备300的数据。通信设备300 (在图5中被标示为“STA”)接收信标帧702，并且通过向AP212发送PS-轮询帧704来发起通信设备300与AP212之间的帧交换703-1。在一个实施例中，PS-轮询帧704向AP212指示通信设备300准备好从AP212接收该数据。响应于接收到PS-轮询帧704，AP212向通信设备300发送确认帧706，并且然后向通信设备300传输数据帧706。通信设备300从AP212接收数据帧706并且将确认帧708传输回AP212。在一个实施例中，确认帧708完成帧交换703-1。在一个实施例中，如果将被传输给通信设备300的附加数据在AP212处是可用的，则通信设备300在未调度时段404期间发起一个或多个附加帧交换，以从AP212接收附加数据。
[0075]未调度时段404的保护间隔406开始于时间t2。在一个实施例中，通信设备300在时间t2发起介质侦听(例如，载波侦听)过程。在一个实施例中，通信设备300针对某个时间段(诸如针对DIFS的持续时间)进行该介质侦听过程。在图7的实施例中，在该介质侦听过程期间在该介质中没有侦听到传输，并且通信设备300通过传输PS-轮询帧712来发起新的帧交换703-n。AP212接收PS-轮询帧712并且用被数据帧716跟随的确认帧714来响应。通信设备300接收数据帧716并且用确认帧718来响应。确认帧718完成帧交换703-n。在一个实施例中，在完成帧交换703-n之后，通信设备300推迟进一步的传输直到下一个未调度间隔404。例如，在一个实施例中，控制器314指示MAC处理单元310推迟进一步的传输。在一个实施例中，控制器314向MAC处理单元指示如下的时间段，对于该时间段，MAC处理单元310应当推迟进一步的传输，其中该时间段对应于:在该指示被发送给MAC处理单元310时当前未调度时段404中的剩余时间与调度时段402的持续时间的数学和。在另一个实施例中，控制器314不向MAC处理单元310指示如下的时间段，对于该时间段，MAC处理单元310应当推迟进一步的传输。替代地，控制器314在下一个未调度时段406的起始向MAC处理单元310发送信号，向MAC处理单元310指示MAC处理单元310现在能够恢复传输。
[0076]在一个实施例中，根据等式I来确定时间t2。在一个实施例中，根据如下的等式来确定用于图7中所图示的场景(蜂窝卸载配置，下行链路传输)的保护间隔长度:
[0077]保护长度=PS-轮询+maxData+2*ACK+5*SIFS/DIFS 等式 4
[0078]在等式4中，PS-轮询对应于PS-轮询帧的持续时间，maxData对应于最大数据帧持续时间，Ack对应于确认帧的持续时间，CTC-to-Self帧对应于CTC-to-Self帧的持续时间，并且SIFS和DIFS分别对应于短帧间间距的持续时间和分布函数帧间间距的持续时间。在一个实施例中，基于通信设备300正在利用的数据速率来确定最大数据帧持续时间。
[0079]图8是根据一个实施例，在另一示例场景中的TDM模式400的未调度时段404期间所进行的帧交换800的示图。在图8的场景中，通信设备300操作为WLAN客户站，诸如在图2的通信设备202的情况中，并且操作在上行链路模式中。例如，参考图2，在一个实施例中，在图7中所图示的示例场景中，通信设备300在未调度时段404期间向AP212传输数据。为了解释的简单性，下文所描述的帧交换800在通信设备300与图2的AP212之间进行。
[0080]如图8中所图示的，未调度时段404开始于tl。在一个实施例中，在未调度时段404的起始(在tl)，AP212 (在图8中被标示为“AP”)传输信标帧802。信标帧802向通信设备300通知AP212不具有将被传输给通信设备300的数据。在所图示的实施例和场景中，另一方面，通信设备200 (在图5中被标示为“STA”)具有将被传输给AP212的数据。一旦接收到信标帧802，通信设备300通过向AP212传输数据帧804来发起通信设备300与AP212之间的帧交换803。AP212接收数据帧804并且将确认帧806传输回通信设备300。在一个实施例中，确认帧806完成帧交换803-1。在一个实施例中，如果通信设备300具有将被传输给AP212的附加数据，则通信设备300在未调度时段404期间发起一个或多个附加帧交换。例如，在所图示的实施例和场景中，在完成帧交换803-1之后，客户站112-1通过向通信设备300传输数据帧808来发起帧交换803-2。在一个实施例中，通信设备300接收数据帧808并且用确认帧810来响应。
[0081]未调度时段404的保护间隔406在时间t2开始。在一个实施例中，通信设备300在时间t2发起介质侦听(例如载波侦听)过程。在一个实施例中，通信设备300进行介质侦听过程持续某一时段，诸如DIFS的持续时间。在图8的实施例中，在介质侦听过程期间在介质中没有侦听到传输，并且通信设备300通过向AP212传输数据帧812而发起新的帧交换803-n。AP212接收数据帧812并且用确认帧814进行响应。确认帧814完成帧交换803-n。在一个实施例中，在完成帧交换803-n后，通信设备300推迟进一步的传输直到下一个未调度时段404。例如，在一个实施例中，控制器314通知MAC处理单元310推迟进一步的传输。在一个实施例中，控制器314向MAC处理单元指示MAC处理单元310应当推迟进一步的传输的持续时间，其中持续时间对应于在向MAC处理单元310发送指令时的当前未调度时段404的剩余时间与调度时段402的持续时间的数学和。在另一实施例中，控制器314不向MAC处理单元310指示MAC处理单元308应当推迟进一步的传输的持续时间。反而，控制器314在下一个未调度时段406的开始处向MAC处理单元310发送信号，向MAC处理单元310指示MAC处理单元310现在可以恢复传输。
[0082]在另一实施例中，在发起与AP212的任何帧交换之前，通信设备300确定未调度时段404中的剩余时间是否足够用于完成帧交换。如果通信设备300确定未调度时段404中的剩余时间是足够的，则通信设备300发起帧交换。另一方面，如果通信设备300确定剩余时间不足以完成帧交换(例如在保护间隔406期间)，则通信设备300推迟发起帧交换。例如，在一个实施例中，通信设备300在下一个未调度时段404期间试图发起巾贞交换。
[0083]在一个实施例中，根据等式I来确定图8的时间t2。在一个实施例中，针对图8所示情形的保护间隔长度根据以下等式确定:
[0084]保护长度=maxData+ACK+2*SIFS/DIFS等式 6
[0085]在等式4中,maxData对应于最大数据巾贞持续时间,Ack对应于确认巾贞的持续时间，并且SIFS和DIFS分别对应于短帧间间隔的持续时间以及分布式功能帧间间隔的持续时间。在一个实施例中，最大数据帧持续时间基于正在由通信设备300利用的数据速率来确定。
[0086]在关于图5-8的以上所描述的每个实施例中，未调度时段404的开始与信标帧的传输重合。在一个实施例中，在未调度时段404的开始处或者接近于未调度时段404的开始的信标帧的传输通常在未调度时段404的期间最大化吞吐量。在一些实施例中，定义了TDM模式400从而使得未调度时段404与设备300在其中操作的WLAN网络(例如，图1的子网络122或者图2的子网络222)中正在利用的信标间隔重合或几乎重合。例如，在一个实施例中，定义了由通信设备300向eNB发送的建议的TDM模式从而使得建议的模式的未调度时段的开始与WLAN网络中正在利用的信标间隔重合或者几乎重合。在另一实施例中，定义了 TDM模式400以确保信标帧在未调度时段404期间的某些时间被传输，但不必在未调度时段404的开始处或接近于未调度时段404的开始被传输。在又一实施例中，TDM模式400与信标间隔独立地定义。在该实施例中，信标帧在TDM模式400的特定未调度时段404期间可以传输或者可以不传输。
[0087]虽然图5-8图示了一些由网络设备300进行的特定示例的帧交换，但是该特定示例仅被作为示例提供，并且在此描述的技术不限于示例的交换。例如，在此描述的技术可应用于其它帧交换情形，例如可应用于帧交换包括块确认帧(块ACK)而不是以上所讨论的确认帧的情形，使用调度的或未调度的自动省电模式(APSD)帧或者调度的或未调度的多重轮询省电模式(PSMP)帧的情形而不是以上所描述的PS-轮询帧以触发向客户站传输下行链路数据的情形，在该情形中其它帧交换包括诸如服务质量(QoS)数据帧、空帧、聚合MAC协议数据单元(MPDU)帧等的其他帧类型。
[0088]图9是根据实施例的操作被配置成根据第一通信协议和第二通信协议而通信的设备的示例方法900的流程图。参考图3，在一个实施例中，方法900由通信设备300所实现。例如，在一个实施例中，方法300至少部分由网络设备300的控制器314所实现。在其它实施例中，方法900由其它合适的通信设备所实现。为了解释的简单性，方法900在以下被描述为由图3的通信设备300所执行。
[0089]在框902，通信设备300获取TDM模式。例如，通信设备300获取图4的TDM模式400。在另一个实施例中，通信设备300获取另一个合适的TDM模式。在一个实施例中，该TDM模式由第一通信协议(例如，3GPP LTE通信协议)来定义。作为一个示例，参考图1，在通信设备300在网络100中操作的实施例中，通信设备300从基站110接收TDM模式。作为另一个示例，参考图2，在通信设备300在网络200中操作的实施例中，通信设备300从基站210接收TDM模式。在其他实施例中，通信设备300以其他合适的方式来获取TDM模式。在一个实施例中，TDM模式定义了调度时段和未调度时段。
[0090]在框904，通信设备300在由框902处所获取的TDM模式所定义的未调度时段内预留保护间隔。在一个实施例中，通信设备在未调度时段的结束处预留保护间隔。在一个实施例中，预留保护间隔包括确定保护间隔的持续时间或长度。保护间隔开始于基于保护间隔的持续时间所确定的未调度时间间隔期间使得保护间隔的结束能够与未调度时间时段的结束对准。在一个实施例中，通信设备基于(i)通信设备300正在利用的数据率以及
(ii)通信设备300的操作模式(例如，基于通信设备是否正操作为基站或客户站、基于通信设备是否以上行链路模式或下行链路模式、它们的组合等来操作)中的一个或多个来确定保护间隔的持续时间。在一些实施例中，通信设备300在未调度时段期间，比如当所通信设备300正在利用的数据率在未调度时段期间改变和/或当通信设备300的操作模式(例如，从上行至下行或反之)在未调度时段期间改变时，调整保护间隔的持续时间。然而，在其它实施例中，即便数据率和/或操作模式在未调度时段期间改变，通信设备300也不调整保护间隔的持续时间。
[0091]在框906，通信设备300根据第二通信协议而利用未调度时段用于通信。在一个实施例中，仅仅在未调度时段期间通信设备300才根据第二通信协议而通信，并且仅仅在调度时段期间通信设备300才根据第一通信协议而操作，由此避免在一个实施例中的根据两个通信协议的操作之间的设备内共存干扰。在一个实施例中，参考图3，在框906处，通信设备300在未调度时段的开始处激活第二网络接口 308和在未调度间隔的结束处解除激活第二网络接口 308。
[0092]根据一个实施例，框906包括框908。在框908，通信设备300利用在框904所预留的保护间隔而转变到关于第二通信协议的非活动状态。例如，在一些实施例和/或场景中，(如果当前帧交换正在进行的话)通信设备300完成当前帧交换并且通知至少根据第二通信协议来操作的其它设备该其它设备应该推迟进一步的传输(例如暂停传输)，至少直到在框902处所获取的TDM模式的下一个未调度时段。附加地或可替代地，在一些实施例和/或场景中，(如果当前帧交换正在进行的话)在完成当前帧交换之后，通信设备300通知MAC处理单元310该MAC处理单元310应该推迟传输直到下一个未调度时段。
[0093]如所描述的，上述各种技术可以以硬件、固件、软件或硬件、固件和/或软件的组合来实现。当以软件来实现时，该软件可以存储在任何计算机可读存储器中，比如在磁盘、光盘或其他存储介质上，在计算机的RAM或ROM或闪存、处理器，集成电路、硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等等中。同样，该软件可以经由任何已知或期望的递送方法递送给用户或系统，该方法包括例如在电脑可读磁盘或其他便携式计算机存储机制上或经由通信介质。通信介质通常在诸如载波或者其它运送机制的调制的数据信号中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据。术语“调制的数据信号”意味着如下信号，该信号让它的特性中的一个或者多个特性以对信号中的信息进行编码这样的方式来设置或者改变。举例而言而非限制，通信介质包括有线介质比如有线网络或者直接有线连接和无线介质如声学、射频、红外线和其它无线介质。因此，可以经由通信信道比如电话线、DSL线、有线电视线、无线通信信道、因特网等向用户或者系统递送软件或者固件指令(视为与经由可运送存储介质提供这样的软件相同或者可互换)。当以硬件来实现时，该硬件可以包括一个或多个分立部件、集成电路、专用集成电路(ASIC)等。
[0094]尽管已经参考旨在于仅举例说明而未限制本发明的具体示例而描述本发明，但是本领域普通技术人员将理解可以对公开的实施例进行除了上面明确地描述的改变、添加和/或删除之外的改变、添加和/或删除而不脱离本发明的范围。
【权利要求】
1.一种操作设备的方法，所述设备被配置成至少根据第一通信协议和第二通信协议来通信，所述方法包括: 获取针对根据所述第一通信协议的通信而定义的时分复用(TDM)模式，其中所述TDM模式定义通信周期，所述通信周期包括调度时段和未调度时段； 在所述未调度时段内预留保护间隔； 使用所述未调度时段用于根据所述第二通信协议的通信，包括使用所述保护间隔以转变到关于所述第二通信协议的非活动状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中预留所述保护间隔包括确定所述保护间隔的持续时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述保护间隔的所述持续时间包括基于以下各项中的一项或两项来确定所述持续时间:(i)所述通信设备与至少一个其他通信设备之间的通信的数据速率，以及(ii)所述通信设备的操作模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其中基于所述通信设备的所述操作模式来确定所述持续时间包括基于所述通信设备在所述未调度时段内是在上行链路模式中操作还是在下行链路模式中操作来确定所述持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述保护间隔以转变到所述非活动状态包括在所述保护间隔期间传输管理帧，其中所述管理帧防止根据所述第二通信协议操作的一个或多个其他设备进行传输，直到所述TDM模式中的下一未调度时段。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述管理帧是自身清除发送(CTS-to-Self)帧。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述管理帧包括所述至少一个其他设备将要暂停传输的持续时间的指示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中传输所述管理帧包括将所述持续时间设定为以下各项的数学和:(i)在传输所述管理帧时当前未调度时段的剩余持续时间，以及(ii)所述调度时段的持续时间。
9.根据权利要求5所述的方法，其中使用所述保护间隔以转变到所述非活动状态进一步包括:在传输所述管理帧之前确定帧交换是否正在进行，以及 响应于确定帧交换正在进行，在传输所述管理帧之前完成所述帧交换。
10.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述保护间隔以转变到所述非活动状态进一步包括: 在预定持续时间内监视通信介质，以确定所述通信介质是否可用，以及 响应于确定所述通信介质可用，发起帧交换，以及 响应于确定所述通信介质不可用，推迟所述帧交换的发起，直到下一未调度时段。
11.一种装置，包括: 通信设备，具有被配置成根据第一通信协议操作的第一网络接口和被配置成根据第二通信协议操作的第二网络接口，所述通信设备被配置成: 获取针对根据所述第一通信协议的通信而定义的时分复用(TDM)模式，其中所述TDM模式定义通信周期，所述通信周期包括调度时段和未调度时段； 在所述未调度时段的末尾预留保护间隔； 在所述未调度时段持续时间操作所述第二网络接口 ；并且 利用所述保护间隔以转变到针对所述第二通信协议的非活动状态。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述通信设备进一步被配置成确定所述保护间隔的持续时间。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述通信设备进一步被配置成基于以下各项中的一项或两项来确定所述保护间隔的所述持续时间:(i)所述通信设备与至少一个其他通信设备之间的通信的数据速率，以及(ii)所述通信设备的操作模式。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述通信设备被配置成至少基于所述通信设备在未调度间隔期间是在上行链路模式中操作还是在下行链路模式中操作来确定所述持续时间。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述通信设备进一步被配置成在所述保护间隔期间传输管理帧，其中所述管理帧防止根据所述第二通信协议操作的一个或多个其他设备进行传输，直到所述TDM模式中的下一未调度时段。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述管理帧是自身清除发送(CTS-to-Self)帧。
17.根据权利要求15所述的装置，其中所述管理帧包括所述至少一个其他设备将要暂停传输的持续时间的指示。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述通信设备被配置成将所述管理帧中的所述持续时间设定为以下各项的数学和:(i)当前未调度时段的剩余持续时间，以及(ii)所述调度时段的持续时间。
19.根据权利要求15所述的装置，其中所述通信设备进一步被配置成: 在传输所述管理帧之前确定帧交换是否正在进行，并且 响应于确定帧交换正在进行，在传输所述管理帧之前进行等待直到完成所述帧交换。
20.根据权利要求11所述的装置，其中所述通信设备被进一步配置成: 在预定持续时间内监视通信介质，以确定所述通信介质是否可用，并且 响应于确定所述通信介质可用，发起帧交换，并且 响应于确定所述通信介质不可用，推迟所述帧交换的发起，直到下一未调度时段。
【文档编号】H04W88/06GK104244464SQ201410043946
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】赵庆, 娄蕙苓, 宋蕾蕾 申请人:马维尔国际贸易有限公司