СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОВМЕСТИМОСТИ МНОЖЕСТВА РАДИОСТАНЦИЙ Российский патент 2014 года по МПК H04W72/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное раскрытие относится в общем к улучшению совместимости между радиостанциями, работающими в перекрывающихся или соседних диапазонах частот. Эти радиостанции могут быть размещены совместно (то есть, в пределах одного устройства) или размещены не совместно (то есть, не в пределах одного устройства).

Предшествующий уровень техники

Радиостанции беспроводной персональной сети (WPAN) IEEE 802.15 (иногда называемые радиостанциями технологии Bluetooth®) обеспечивают низкую себестоимость, низкие энергозатраты, малую дальность, возможность соединения ad-hoc между устройствами, такими как мобильные телефоны, компьютеры и головные телефоны. Технология Bluetooth® использует технологию передачи сигналов с расширенным спектром со скачкообразной перестройкой частоты и делит 2,4 ГГц диапазон частот для промышленных, научных и медицинских организаций (ISM) на 791 МГц каналов. Частота скачкообразной перестройки частоты составляет 1600 скачкообразных перестроек частоты в секунду, а время делится на 625 микросекундных отрезков времени. Основная топология Bluetooth® имеет ячейку пикосети с одним главным устройством и до семи подчиненных устройств, синхронизированных с синхрогенератором главного устройства. Установление связи происходит только между главным устройством и его подчиненным устройством. Для двунаправленной связи используется дуплексная связь с временным разделением каналов, и подчиненное устройство может передавать, только когда оно явно опрошено своим главным устройством.

Радиостанции Bluetooth® часто размещают совместно с другими беспроводными радиостанциями, такими как радиостанции WiMAX (общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа), WiFi (беспроводного доступа), UMTS (универсальной системы мобильной связи) или LTE (проекта долгосрочного развития). Другими словами, радиостанции Bluetooth® часто находятся в устройстве вместе с другой радиостанцией. Примеры включают в себя: мобильный телефон с радиостанцией UMTS и радиостанцией Bluetooth®; и портативный персональный компьютер с радиостанцией WiFi и радиостанцией Bluetooth®. Дополнительно, радиостанции Bluetooth® часто работают поблизости от размещенных не совместно радиостанций, таких как другие радиостанции Bluetooth® и/или радиостанции WiMAX, WiFi, UMTS или LTE. Поскольку эти многочисленные радиостанции могут создавать помехи друг для друга, для множества размещенных совместно и размещенных не совместно сценариев должны быть разработаны механизмы обеспечения совместимости.

Термин "совместимость" относится к возможности работать по множеству беспроводных протоколов в одном и том же диапазоне частот или поблизости от него без существенного ухудшения работы какой-либо радиостанции. Без механизмов обеспечения совместимости радиочастотные помехи могут вызывать снижение пропускной способности и увеличение потребления тока.

В диапазоне ISM на частотах 2,4-2,5 ГГц, радиостанции Bluetooth® испытывают и вызывают помехи в других радиостанциях, работающих в 2,4 ГГц диапазоне частот, в таких как другие радиостанции WPAN/Bluetooth® и радиостанции беспроводной локальной сети (WLAN) IEEE 802.11b/g (иногда называемые радиостанциями WiFi). Затем, радиостанции Bluetooth® также могут создавать помехи в радиостанциях, работающих в нижнем соседнем диапазоне службы радиосвязи (WCS) на частотах 2,30-2,39 ГГц, в таких как радиостанции городской беспроводной сети (WMAN) IEEE 802.16e (иногда называемых радиостанциями WiMAX или WiBro). Наконец, радиостанции Bluetooth могут создавать помехи в радиостанциях, работающих в верхних соседних диапазонах фиксированной службы учебного телевидения (IFTS) и многоканальной многоточечной распределенной службы связи (MMDS) в диапазонах частот 2,5-2,69 ГГц, которые могут быть радиостанциями WiMAX или, возможно, радиостанциями LTE или беспроводной глобальной сети радиосвязи (WWAN) WCDMA (широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов).

В связи с продолжающимся появлением разнообразных технологий беспроводной связи, работающих на частотах, перекрывающихся или граничащих с диапазоном частот ISM, имеется возможность обеспечить более эффективные решения проблем подавления помех и обеспечения совместимости среди размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций. Различные аспекты, признаки и преимущества раскрытия специалистам в данной области техники станут более очевидны после внимательного рассмотрения следующих чертежей и прилагаемого подробного описания.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает пример схемы системы, имеющей устройство с размещенными совместно радиостанциями Bluetooth и WiMAX, так же как с двумя дополнительными, размещенными не совместно радиостанциями.

Фиг.2 показывает пример того, как различные радиостанции, работающие в совместно используемых или соседних диапазонах частот, могут создавать помехи при работе с перекрытием во временной области.

Фиг.3 показывает блок-схему мобильного устройства с прогнозирующим устройством обеспечения совместимости в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.4 показывает блок-схему деталей устройства обеспечения совместимости в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.5 показывает пример временной и частотной маски, создаваемой в устройстве обеспечения совместимости, таком как показано на Фиг.4.

Фиг.6 - блок-схема способа генерирования и использования временной и частотной маски.

Фиг.7 - примерная временная диаграмма, показывающая передачу данных Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX, создающую помехи для расширенной, синхронной, ориентированной на установление соединения (eSCO) передачи данных Bluetooth.

Фиг.8 - примерная временная диаграмма, демонстрирующая уменьшенные помехи между передачей данных Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX и передачей данных асинхронной линии связи без установления соединения (ACL) Bluetooth, в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг.9 - примерная временная диаграмма, показывающая совместимость передачи данных Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX со сканированием с адаптивной скачкообразной перестройкой частоты (AFH) Bluetooth, в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание

Способ и устройство для обеспечения совместимости множества радиостанций прогнозируют активность радиостанций как в частотном измерении, так и во временном измерении, чтобы уменьшать помехи, создаваемые между радиостанциями, работающими в перекрывающихся или соседних диапазонах частот. Радиостанция может быть размещена совместно или размещена не совместно. Доступная информация о размещенных совместно радиостанциях, такая как информация об использовании частоты, о согласовании во времени на уровне MAC (управления доступом к среде передачи данных) и об аппаратном интерфейсе, плюс доступная информация о размещенных не совместно радиостанциях, такая как информация о выходе в эфир и о контроле несущей, используется для прогнозирования будущего использования беспроводных ресурсов как в частотном, так и во временном измерении. Эти прогнозы, плюс информация только временного измерения от планировщика и информация только частотного измерения от адаптивного генератора последовательностей скачкообразной перестройки частоты, используются агрегатором информации о времени и частоте, чтобы производить временную и частотную маску. Временная и частотная маска указывает, где могут ожидаться помехи (как во времени, так и в частоте). Радиостанция с более низким приоритетом может использовать временную и частотную маску для планирования передач и приемов так, чтобы избегать по меньшей мере некоторых из этих ожидаемых помех.

Фиг.1 показывает пример схемы 100 системы, имеющей устройство 110 связи с размещенными совместно радиостанциями Bluetooth и WiMAX, так же как с двумя дополнительными, размещенными не совместно радиостанциями 120, 130. Устройство 110 связи с размещенными совместно радиостанциями Bluetooth и WiMAX может использоваться для проведения телефонного разговора Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP), используя беспроводный головной телефон 180 Bluetooth. Приемопередатчик 115 WiMAX совместим со стандартами IEEE 802.16e и осуществляет беспроводную связь 155 на частоте 2,5 ГГц с точкой 150 доступа WiMAX. Следует отметить, что приемопередатчик 115 WiMAX может быть заменен на приемопередатчик Проекта Долгосрочного развития (LTE) UTRA-UTRAN (Универсального наземного радиодоступа - Универсальной наземной сети радиодоступа), приемопередатчик ультраширокополосной радиосвязи (UWB) Многодиапазонного альянса OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов) (MBOA), или любой другой приемопередатчик протокола широкополосной связи, работающий в том же диапазоне, что и приемопередатчик 118 Bluetooth, или в соседнем диапазоне. В этом примере, первое устройство 110 также включает в себя приемопередатчик 117 WiFi, который в настоящий момент является не активным. Первое устройство 110 имеет устройство 350 обеспечения совместимости для уменьшения помех с радиостанциями, размещенными как совместно, так и не совместно, что будет объяснено более подробно в связи с Фиг.3 и Фиг.4.

Приемопередатчик 118 Bluetooth совместим со стандартами IEEE 802.15 и осуществляет беспроводную связь 185 на частоте 2,4 ГГц с головным телефоном 180 Bluetooth. Следует отметить, что головной телефон 180 Bluetooth может быть заменен другим устройством Bluetooth, таким как компьютер, медиаплеер или мультимедийное записывающее устройство.

Между тем, в том же помещении 190 или в общей области, второе устройство 120, такое как мобильный телефон, осуществляет беспроводную связь 165 с использованием технологии беспроводной широкополосной связи, такой как UMTS или LTE, с базовой станцией 160, используя соседний или перекрывающийся диапазон частот. Кроме того, третье устройство 130, такое как ноутбук с беспроводным соединением, осуществляет беспроводную связь 175 с точкой 170 доступа с использованием соединения WiFi в диапазоне частот ISM.

Этот сценарий показывает размещенные совместно радиостанции в первом устройстве 110, а также две размещенные не совместно радиостанции 120, 130, которые могут создавать помехи в одной или обеих радиостанциях в первом устройстве 110. Конечно, могут быть разработаны другие сценарии, в которых добавляются или заменяются радиостанции, потенциально создающие помехи. Следует также отметить, что хотя показано образование помех в диапазоне ISM и поблизости от него, помехи могут происходить и в других диапазонах частот и поблизости от них, в зависимости от распределений спектра частот, и с использованием методик, раскрытых в этой патентной заявке, совместимость в других диапазонах частот может быть улучшена.

Фиг.2 показывает пример 200 того, как различные радиостанции, работающие в совместно используемых или соседних диапазонах частот, могут создавать помехи при работе с перекрытием во временной области. Ось X 299 иллюстрирует прохождение времени. Если взять подмножество из двух устройств 110, 130 примерной блок-схемы системы, показанной на Фиг.1, то приемопередатчик 118 Bluetooth в первом устройстве 110 имеет передатчик 282 Bluetooth, который является активным на периодической основе: 281 283, 285, используя расширенную, синхронную, ориентированную на установление соединения (eSCO) линию связи. Приемник 284 Bluetooth является активным на периодической основе: 291, 293, 295 во временной области Bluetooth непосредственно после активности передатчика Bluetooth, из-за требований протокола "главный-подчиненный" Bluetooth. (Следует отметить, что в этом сценарии приемопередатчик 118 Bluetooth является главным устройством, и таким образом, головной телефон 180 Bluetooth, показанный на Фиг.1, должен быть подчиненным устройством).

Между тем, приемопередатчик 115 WiMAX первого устройства 110, показанного на Фиг.1, имеет передатчик 252 WiMAX, который является активным в течение участков 251, 255 двух кадров WiMAX, а приемник 254 WiMAX является активным в течение другого участка 261 показанного первого кадра WiMAX.

Одновременно, приемопередатчик WiFi в третьем устройстве 130 Фиг.1 имеет передатчик 232 WiFi, который является активным в течение участка 231 кадра WiFi, а его приемник 234 WiFi является активным 241 в течение другого участка кадра WiFi.

Поскольку все шесть из этих передатчиков и приемников 232, 234, 252, 254, 282, 284 работают на частоте между 2,30 и 2,69 ГГц, помехи между передатчиком одной радиостанции и приемником другой радиостанции могут вызывать отсутствие распознавания приемника и конфликтные ситуации при передаче пакетов. Помехи не зависят от того, размещены ли радиостанции совместно или не совместно. Например, передача 281 Bluetooth от первого устройства 110 может вызывать помехи в приемнике WiFi в третьем устройстве 130 в течение периода 245 времени в пределах участка времени, когда приемник 234 WiFi является активным 241. В качестве другого примера, передача 251 WiMAX (в частности, в период 257 времени) может создавать помехи в приеме 291 Bluetooth в размещенной совместно радиостанции и в участке приема 241 WiFi в размещенной не совместно радиостанции. И наоборот, передача 283 Bluetooth может создавать помехи в размещенном совместно приемнике 254 WiMAX в течение периода 265 времени. В качестве заключительного примера, передача WiFi в размещенной не совместно радиостанции может создавать помехи в приеме Bluetooth, как показано в периоде 235 времени. Эти многочисленные примеры образования помех между размещенными совместно радиостанциями, также как между размещенными не совместно радиостанциями, приводят к уменьшенной пропускной способности и увеличенному потреблению мощности.

Приостанавливая или задерживая передачи радиостанций с самым низким приоритетом в течение периодов времени, которые прогнозируются, как оказывающие помехи, можно способствовать обеспечению совместимости. Но полная приостановка или задержка предполагает, что помехи влияют на весь диапазон частот, используемый радиостанцией с самым низким приоритетом, что при многих обстоятельствах не верно. Например, если радиостанция WiMAX использует дуплексную связь с частотным разделением каналов (FDD), то, вероятно, что на совместимость с Bluetooth будет влиять только одна линии связи (либо восходящая линия связи, либо нисходящая линия связи). Устройство обеспечения совместимости в соответствии с вариантом осуществления помогает уменьшать помехи, вызываемые радиостанциями, размещенными как совместно, так и не совместно. Прогнозирующее устройство обеспечения совместимости определяет повторяющиеся шаблоны передач и приемов и по времени, и по частоте, чтобы создавать временную и частотную маску. Временная и частотная маска используется для планирования передач и по времени, и по частоте для конкретного протокола (например, Bluetooth), чтобы уменьшать радиочастотные помехи, все еще обеспечивая больше возможностей для передач, чем при планировании только относительно времени.

Фиг.3 показывает блок-схему мобильного устройства 300 с устройством 350 обеспечения совместимости, в соответствии с вариантом осуществления. В вариантах осуществления, показанных в данном описании, Bluetooth, как будет предполагаться, имеет протокол с самым низким приоритетом, и таким образом, устройство 350 обеспечения совместимости будет больше всего влиять на планирование Bluetooth. В альтернативных вариантах осуществления, другая технология может быть установлена как имеющая самый низкий приоритет. Следует отметить, что ради ясности компоненты пользовательского интерфейса и участки группового спектра мобильного устройства не показаны.

Показано мобильное устройство 300, реализованное как первое устройство 110 связи, представленное на Фиг.1. Мобильное устройство 300 включает в себя радиостанцию 310 WiMAX (которая в качестве альтернативы или дополнительно может быть радиостанцией LTE, WCDMA или другой радиостанцией WWAN/WMAN), радиостанцию 320 Bluetooth (которая в качестве альтернативы может быть другим типом радиостанции WPAN) и радиостанцию 330 WiFi (которая в качестве альтернативы может быть другим типом радиостанции WLAN). Каждая из этих трех радиостанций имеет два концептуальных соединения с устройством 350 обеспечения совместимости; фактическое количество соединений зависит от аппаратной реализации. Одно из соединений 312, 322, 332 от радиостанций переносит мгновенную (или близкую к мгновенной) информацию об использовании размещенных совместно радиостанций, а другое из соединений 314, 324, 334 переносит мгновенную (или близкую к мгновенной) информацию об использовании размещенных не совместно радиостанций.

Устройство 350 обеспечения совместимости собирает и анализирует информацию об использовании размещенных совместно радиостанций от соединений 312, 322, 332 и информацию об использовании размещенных не совместно радиостанций от соединений 314, 324, 334, чтобы создавать статистическую информацию об использовании времени и частоты, и использует экстраполяцию для прогнозирования будущих шаблонов использования относительно и времени, и частоты. Следует отметить, что вместо использования выделенных входных контактов (например, GPIO) или шины, как показано в данном описании, в качестве альтернативы информация может передаваться с использованием общего запоминающего устройства. Снова, фактическое количество контактов, линий шин и т.д. зависит от реализации.

Внутри устройства 350 обеспечения совместимости, планировщик 370 определяет информацию об использовании распределения времени от размещенных совместно радиостанций через входные соединения 312, 322, 332 по радиостанциям, а генератор 380 последовательностей усовершенствованной скачкообразной перестройки частоты (AFH) определяет доступную информацию об использовании частоты от размещенных не совместно радиостанций через входные соединения 314, 324, 334.

Генератор 360 временных и частотных масок внутри устройства 350 обеспечения совместимости собирает мгновенные шаблоны использования от всех входных соединений 312, 314, 322, 324, 332 334, информацию только по распределению времени от планировщика 370 и информацию только по частоте от генератора 380 последовательностей AFH. Генератор 360 масок использует статистическую и мгновенную информацию о шаблоне использования, чтобы прогнозировать будущие шаблоны использования, которые затем применяются для создания временной и частотной маски 355. Когда одна или более из радиостанций выполняет сканирование или передачу данных, радиостанция с самым низким приоритетом использует временную и частотную маску 355 при планировании будущих сканирований или передач данных, чтобы уменьшать помехи, связанные с технологиями совместного размещения и/или не совместного размещения. Например, когда Bluetooth представляет собой радиостанцию с самым низким приоритетом, карта распределения AFH Bluetooth (не показана) и планировщик Bluetooth (не показан) внутри радиостанции 320 Bluetooth модифицируются с использованием временной и частотной маски 355, чтобы избегать определенных частотных каналов Bluetooth в определенные периоды времени для уменьшения помех, от совместных и не совместных передач.

В отличие от механизмов обеспечения совместимости, которые зависят только от разделения времени, временная и частотная маска обеспечивает возможность одновременных передач/приемов в ситуациях, когда помехи влияют не на все частотные каналы. В отличие от механизмов обеспечения совместимости, которые зависят только от частотного разделения, временная и частотная маска обеспечивает возможность разделять по времени беспроводную среду в ситуациях, в которых помехи влияют на все частотные каналы.

В частности, относительно Bluetooth, временная и частотная маска обеспечивает возможность подчиненному устройству Bluetooth находиться в режиме ожидания в течение интервалов, когда оно осведомлено о том, что главное устройство не будет передавать. В настоящее время, подчиненное устройство Bluetooth должно постоянно быть активным (если оно не находится в так называемом режиме "sniff" (анализа трафика)), поскольку оно не осведомлено относительно того, когда главное устройство будет его опрашивать. С информацией, получаемой из временной и частотной маски, подчиненное устройство Bluetooth осведомлено о временных интервалах, когда главное устройство Bluetooth не будет передавать из-за потенциальной помехи (либо в отрезке времени передачи главного устройства подчиненному устройству, либо в отрезке времени непосредственно после передачи подчиненного устройства главному устройству), и таким образом, подчиненное устройство Bluetooth может вводить режим пониженной мощности в течение этих интервалов. Кроме того, временная и частотная маска применима либо к главному устройству Bluetooth, либо к подчиненному устройству Bluetooth, и это отличается от схем, которые требуют, чтобы мобильное устройство было главным устройством. Таким образом, устройство 350 обеспечения совместимости дает мобильному устройству 300 больше свободы для оптимизации его сетевой топологии.

Фиг.4 показывает блок-схему 400 деталей устройства 350 обеспечения совместимости в соответствии с вариантом осуществления. Как было упомянуто выше, устройство 350 обеспечения совместимости собирает мгновенные шаблоны использования и использует статистическую и мгновенную информацию о шаблоне использования, чтобы прогнозировать будущие шаблоны использования, которые затем применяются для создания временной и частотной маски 355. Устройство 350 обеспечения совместимости включает в себя блок 410 ввода для приема информации об использовании размещенных совместно радиостанций, блок 420 ввода для приема информации об использовании размещенных не совместно радиостанций и генератор 360 масок для анализирования информации об использовании радиостанций от блоков 410, 420 ввода и создания временной и частотной маски, основанной на прогнозах будущего использования радиостанций.

Блок 410 ввода для информации об использовании размещенных совместно радиостанций принимает данные от всех активных размещенных совместно радиостанций внутри того же устройства, что и устройство 350 обеспечения совместимости, например, через соединения 312, 322, 332, показанные на Фиг.3. Информация об использовании в общем может быть классифицирована на информацию 412 об использовании частоты, информацию 414 о распределении времени на уровне управления доступом к среде передачи данных (MAC) и информацию 416 об аппаратном интерфейсе от каждой активной радиостанции. Информация 412 об использовании частоты может включать в себя: (1) карту распределения каналов AFH с определенной последовательностью скачкообразной перестройки частоты и (2) момент времени переключения AFH, который сообщает подчиненному устройству о моменте времени, когда главное устройство переключится на новую последовательность скачкообразной перестройки частоты. Информация 414 о распределении времени на уровне MAC позволяет радиостанциям совместно использовать информацию об использовании распределения времени и частоты высокой степени детализации относительно их текущих и будущих циклов активности. Информация 416 об аппаратном интерфейсе обеспечивает возможность радиостанциям обмениваться сигналами, когда одна из них является активной (или неактивной), а также предоставляет информацию о приоритете для данного пакета передачи.

Планировщик 370 в устройстве 350 обеспечения совместимости может брать информацию об использовании времени от размещенных совместно радиостанций, а именно, информацию 414 о распределении времени на уровне MAC и информацию 416 об аппаратном интерфейсе для каждой радиостанции, и производить рассчитанное по времени планирование для каждой радиостанции.

Блок ввода 420 для информации об использовании размещенных не совместно радиостанций принимает собранные беспроводным образом данные от ближайших размещенных не совместно радиостанций, например, через соединения 312, 322, 332, показанные на Фиг.3. Эта информация об использовании в общем может быть классифицирована на информацию 422 о выходе в эфир (OTA) и информацию 424 об обнаружении несущей. Информация 422 OTA является просто информацией об использовании времени и частоты размещенных не совместно радиостанций, которая отправляется первому устройству 110 связи с выходом в эфир. Информация 424 об обнаружении несущей собирается через радиостанцию первого устройства 110 связи, физически воспринимающего среду радиоинтерфейса и собирающего предысторию активности.

Генератор последовательностей усовершенствованной скачкообразной перестройки частоты (AFH) в устройстве 350 обеспечения совместимости может получать информацию об использовании частоты от размещенных не совместно радиостанций и производить карту с рассчитанной частотой, указывающую диапазоны частот, в которых размещенные не совместно радиостанции являются активными, и таким образом, имеется источник потенциальных помех.

Генератор 360 масок принимает информацию, собираемую относительно использования времени и частоты для различных размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций в диапазоне ISM и соседних диапазонах частот, включая информацию планировщика 370 и информацию генератора 380 последовательностей AFH. Внутри генератора 360 масок, прогнозирующее устройство 430 использования времени и частоты ищет периодические шаблоны в статистической информации об использовании, как собираемые блоком 420 ввода, для информации об использовании размещенных не совместно радиостанций. Когда статистические шаблоны по времени и частоте найдены, прогнозирующее устройство 430 использования времени и частоты экстраполирует статистические шаблоны на будущие шаблоны.

Агрегатор 440 информации о времени и частоте удаляет периоды времени и частоты в будущем там, где прогнозируется по меньшей мере один источник помех. Таким образом, в то время как планировщик 370 удаляет все частоты в периодах времени, когда прогнозируются помехи, и в то время как генератор 380 последовательностей AFH удаляет все периоды времени на частотах, где прогнозируются помехи, генератор 360 временных и частотных масок может удалять только определенные частоты (а не все частоты) в определенные периоды времени (не во всех периодах времени), когда прогнозируются помехи.

Продолжая предположение, что приемопередатчик Bluetooth имеет самый низкий приоритет, агрегатор 440 информации о времени и частоте использует информацию о времени размещенных совместно радиостанций от планировщика 370 и экстраполяции будущих периодов времени и частот размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций от прогнозирующего устройства 430 использования времени и частоты, чтобы определить, для каждого частотного канала Bluetooth, если возможно, периодический шаблон временных интервалов Bluetooth, когда радиостанция Bluetooth не должна передавать или принимать (то есть, передача или прием Bluetooth в течение этих временных интервалов Bluetooth на этом канале Bluetooth может приводить к конфликтной ситуации). Периодический шаблон временных интервалов Bluetooth для каждого частотного канала Bluetooth может быть представлен временной и частотной маской 355, указывающей, для каждого частотного канала Bluetooth, отрезки времени Bluetooth, в которые устройство Bluetooth должно быть неактивным из-за помех. Эта временная и частотная маска 355 может быть отправлена на радиостанцию Bluetooth, чтобы планировщик радиостанции Bluetooth и карта распределения AFH могли быть скорректированы в свете этой маски.

Фиг.5 показывает пример упрощенной временной и частотной маски 500, создаваемой генератором 360 временных и частотных масок, таким как показан на Фиг.3 и Фиг.4. Поскольку, в этой серии примеров, Bluetooth представляет собой технологию с самым низким приоритетом для устройства 110 связи (показанного на Фиг.1), временные и частотные интервалы маски 500 основаны на технологии Bluetooth. Если другая технология является технологией с самым низким приоритетом, то маска может использовать временные и частотные интервалы этой другой технологии.

Ось X 510 иллюстрирует временное измерение, а ось Y 520 иллюстрирует частотное измерение. Временное измерение делится на отрезки времени Bluetooth (самый маленький временной интервал Bluetooth эквивалентен 625 микросекундам). Частотное измерение делится на каналы Bluetooth (самый маленький частотный интервал Bluetooth эквивалентен 1 МГц). В этом примере маска представляет собой тридцать два отрезка времени Bluetooth по продолжительности 515. На основании экстраполированной информации об использовании времени и частоты от размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций, временная и частотная маска 500 демонстрирует шестнадцать отрезков времени Bluetooth, блокированных в первых 8 каналах Bluetooth, восемь отрезков времени Bluetooth, блокированных в девятом канале Bluetooth, отсутствие отрезков времени, блокированных в десятом канале, шесть отрезков времени, блокированных в каналах 11 и 12, отсутствие отрезков времени, блокированных в каналах 13 и 14, и восемь отрезков времени, блокированных в канале 15. Маска 500 продолжается для каждого частотного канала Bluetooth.

Следует отметить, что периодические помехи имеются на первых восьми или девяти каналах Bluetooth. Этот сценарий может происходить, если передачи размещенных совместно или не совместно устройств WiBro дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) (около 2,39 ГГц) просачиваются в нижний участок диапазона ISM (на частоте 2,40 ГГц). Точно так же, если восходящая линия связи размещенных совместно или не совместно устройств LTE FDD активна на частоте 2,50 ГГц, она может периодически создавать помехи только для верхней дюжины каналов Bluetooth в диапазоне ISM. Другие помехи (например, в каналах 11, 12 и 15 Bluetooth) могут быть вызваны размещенными не совместно радиостанциями Bluetooth или другими техническими средствами.

Период 515 времени, представленный в маске 500, может изменяться в зависимости от периодичности времени любых шаблонов использования в размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанциях. Диапазон частот, представленный в маске 500, может изменяться в зависимости от действующих каналов технологии с самым низким приоритетом.

Хотя это графически показано на Фиг.5, временная и частотная маска 500 может быть реализована разными способами. Например, маска может содержать: время 512 начала, длину рассматриваемого повторяющегося периода 515 времени и моменты времени начала и конца каждого маскируемого интервала для каждого частотного канала Bluetooth в пределах этого повторяющегося периода 515 времени. Другая реализация может быть направлена на определения моментов времени начала и конца маскируемых интервалов 517, 519, 531, 533, 541, 543 и ассоциирование для каждого интервала из перечня каналов, которые маскируются. Временная и частотная маска 500 периодически должна обновляться на основании информации относительно использования беспроводных ресурсов времени и частоты размещенных совместно и размещенных не совместно устройств.

Продолжая предположение, что Bluetooth представляет собой технологию радиодоступа с самым низким приоритетом, временная и частотная маска 500 должна совместно использоваться с другими радиостанциями Bluetooth в WPAN так, чтобы все устройства могли корректировать свою последовательность скачкообразной перестройки частоты. Среди устройств Bluetooth, включенных в ячейку пикосети, для обмена точной информацией о распределении времени относительно того, когда радиостанция Bluetooth может или не может быть активной, может использоваться определенное сообщение Протокола управления линией связи (LMP).

В частном случае, когда используется только информация о времени (то есть, отрезки времени либо доступны на всех каналах, либо не доступны ни на каком канале), временная и частотная маска 500 уменьшается только до временной маски, и устройствам Bluetooth, включенным в WPAN Bluetooth, может не потребоваться совместно использовать только временную маску.

Если не существует механизма для совместного использования временных и частотных масок 500 по ячейке пикосети Bluetooth, главное устройство Bluetooth планирует трафик, предполагая, что подчиненное устройство (устройства) Bluetooth всегда присутствует на линии связи. В этом случае, подчиненное устройство не нуждается в маске 500, чтобы находиться в условиях улучшенной пропускной способности, но потребление энергии подчиненного устройства не будет улучшено, потому что приемник подчиненного устройства Bluetooth будет все время включен.

Фиг.6 представляет блок-схему 600 способа генерирования и использования временной и частотной маски. Временная и частотная маска может использоваться и во время передачи данных (чтобы уменьшать конфликтные ситуации), и во время частотного сканирования (чтобы создавать карту распределения AFH).

После начального этапа 610, устройство 350 обеспечения совместимости (показанное на Фиг.3 и 4) на этапе 620 проверяет, доступна ли новая мгновенная (или почти мгновенная) информация от размещенных совместно радиостанций. Следует отметить, что на этом этапе устройство связи с активной радиостанцией Bluetooth может получать информацию о классификации канала местного радиовещания Bluetooth, которая является типом информации 412 об использовании частоты. Фактически, для этой цели предназначается блок 410 ввода (показанный на Фиг.4). Если новая информация о размещенной совместно радиостанции доступна, на этапе 625 производится сбор и сохранение мгновенной информации от размещенных совместно радиостанций.

После этапа 625, или если никакая новая мгновенная информация от размещенных совместно радиостанций не найдена, на этапе 630 выполняется проверка, найдена ли новая мгновенная информация от размещенных не совместно радиостанций. Для этой цели предназначается блок 420 ввода. Следует отметить, что во время этого этапа устройство связи с главным устройством Bluetooth может запрашивать свои подчиненные устройства Bluetooth относительно информации о классификации каналов, которая является формой информации 422 OTA. Также, во время этого этапа размещенным совместно радиостанциям может быть дана команда выполнять сканирование их соответствующих частотных диапазонов (или участка диапазонов) для получения информации 424 об обнаружении несущей. Если найдена новая информация, на этапе 635 производится сбор и сохранение этой мгновенной информации от размещенных не совместно радиостанций.

После этапа 635, или если никакая новая мгновенная информация от размещенных не совместно радиостанций не найдена, на этапе 640 выполняется прогнозирование будущего использования времени и частоты для технологий с более высоким приоритетом (например, выше, чем Bluetooth в показанных сценариях) на основании сохраненной статистической информации от размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций. Для этой цели предназначается прогнозирующее устройство 430 использования времени и частоты.

Следует отметить, что эта блок-схема представляет определенную реализацию, и в других реализациях этапы 620 и 625 могут происходить после этапов 630 и 635. В качестве альтернативы, различные типы информации 412, 414, 416, 422, 424 могут обновляться в другой последовательности. В качестве другого варианта, входные соединения 312, 314, 322, 324, 332, 334 могут опрашиваться в другой последовательности. Кроме того, не каждый вход должен опрашиваться на той же самой частоте. Например, информация о размещенных не совместно устройствах (этапы 630, 635) может обновляться менее часто, чем информация о размещенных совместно устройствах (этапы 620, 625).

На этапе 660, агрегатор 440 информации о времени и частоте создает временную и частотную маску 355 на основании спрогнозированного будущего использования времени и частоты для технологий с более высоким приоритетом, используя информацию от прогнозирующего устройства 430 использования времени и частоты плюс любую информацию, доступную от планировщика 370 и генератора 380 последовательностей AFH. Маска может быть нормирована по единицам времени и частоты радиостанции с самым низким приоритетом (например, см. Фиг.5), или она может быть сгенерирована и сохранена в более специфических единицах времени и частоты.

На этапе 670, радиостанция с самым низким приоритетом принимает временную и частотную маску и корректирует свое запланированное распределение по времени и частоте передач, основываясь на временной и частотной маске. Корректирование может быть зафиксировано в скорректированной карте распределения AFH, которая во время этого этапа может посылаться от главного устройства Bluetooth подчиненным устройствам Bluetooth. (И наоборот, если устройство связи представляет собой подчиненное устройство Bluetooth, во время этого этапа скорректированная карта распределения AFH может быть принята от главного устройства Bluetooth). Корректирования обеспечивают возможность радиостанциям с самым низким приоритетом уменьшать помехи, связанные с размещенными совместно и размещенными не совместно радиостанциями, используя размерности как времени, так и частоты. Впоследствии, поток возвращается к этапу 620 для переоценки вводов размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций и обновляет временную и частотную маску по мере необходимости.

В этой реализации, временная и частотная маска 355 имеет заданную продолжительность (см. период 515 времени на Фиг.5), и следующая временная и частотная маска, сгенерированная на этапе 660, происходит до истечения продолжительности предыдущей временной и частотной маски. В качестве альтернативы, радиостанции Bluetooth могут продолжать использовать скорректированную AFH до тех пор, пока не будет принята новая скорректированная AFH. Или радиостанции Bluetooth могут возвращаться к нескорректированной карте распределения AFH после истечения ее времени действия.

Фиг.7 представляет примерную временную диаграмму 700, показывающую трафик 710 Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX, который создает помехи в трафике 750 размещенной совместно расширенной, синхронной, ориентированной на установление соединения (eSCO) (радиостанции) Bluetooth. Этот пример показывает отношение нисходящей линии связи (DL)/восходящей линии связи (UL) WiMAX, равное 30:17, с использованием режима 2 экономии потребляемой мощности, который выполняет прослушивание относительно активности нисходящей линии связи в течение двух подкадров 711, 713, передает данные восходящей линии связи в течение второго подкадра 713 и находится в режиме ожидания в течение двух подкадров 715, 717. Эти четыре шаблона подкадров WiMAX повторяются в подкадрах 721, 723, 725, 727 и, по-видимому, являются типичным шаблоном использования для VoIP WiMAX. Фиг.7 также показывает индивидуальный сигнал 732 приемника (RX) WiMAX и сигнал 734 передатчика (TX) WiMAX.

Если этот шаблон использования WiMAX является активным наряду с линией связи типа "свободные руки" Bluetooth (см. Фиг.1), то передатчик Bluetooth может создавать помехи в нисходящей линии связи WiMAX. Кроме того, принимаемые (RX) сигналы Bluetooth могут быть потеряны для восходящей линии связи WiMAX. В этом примере, каждый кадр 751, 753, 755, 757, 759, 761, 763, 765, 767, 769, 771 Bluetooth имеет длительность, равную 3,75 миллисекунды, и имеет шесть отрезков времени Bluetooth по 625 микросекунд (то есть, T_eSCO=6). Тип пакетов Bluetooth представляет собой EV3, и имеются четыре возможности повторной передачи (то есть, W_eSCO=4).

Первый отрезок времени в каждом кадре передается главным устройством Bluetooth, а второй отрезок времени в каждом кадре является подтверждением приема, передаваемым подчиненным устройством Bluetooth. Другие четыре отрезка времени в каждом кадре обеспечивают возможности повторной передачи. Как показано в этом примере, радиостанция Bluetooth представляет собой главное устройство; однако, это не является необходимым условием для устройства обеспечения совместимости.

Как видно на Фиг.7, четыре из одиннадцати речевых пар Bluetooth (в кадрах 751, 755, 763 и 765) теряются из-за помех WiMAX. Более конкретно, сигнал 782 передачи главного устройства Bluetooth в первом кадре 751 Bluetooth вызывает помехи в приеме WiMAX в течение первого подкадра 711 WiMAX. Передача WiMAX в течение второго подкадра 713 WiMAX вызывает помехи в приеме 784 Bluetooth в течение третьего кадра 755 Bluetooth. Передача Bluetooth в течение седьмого кадра 763 Bluetooth вызывает помехи в приеме WiMAX в течение пятого подкадра 721 WiMAX. И передача Bluetooth в кадре 765 Bluetooth вызывает помехи в приеме WiMAX в течение подкадра 723 WiMAX.

Моделирования показали, что средняя экспертная оценка качества прослушивания (MOS-LQO) во время этого типа сценария составляет менее 3,0 в течение времени, превышающего 90%. Следует отметить, что MOS, составляющая 3,8, как правило отмечает границу между 'хорошим' и 'плохим' качеством речи, а количественный показатель ниже 3,0 обычно считают, как неприемлемо плохой для целей телефонии. Также следует отметить, что после потери пакета Bluetooth (в кадрах 751, 755, 763 и 765), помехи также влияют на многие возможности повторной передачи Bluetooth (обозначенные символом Xs в других четырех отрезках времени Bluetooth в пределах того же самого кадра).

Устройство 350 обеспечения совместимости, показанное на Фиг.3, может перепланировать передачи и приемы Bluetooth так, чтобы они происходили в течение периодов неактивности WiMAX. Это экономит электроэнергию, обеспечивает возможность использования механизмов избыточности каналов Bluetooth (например, повторные передачи) скорее для радиочастотных помех каналов, чем для помех размещенных совместно устройств, лучше использует пропускную способность и добавляет меньше радиочастотного шума в канал.

Фиг.8 представляет примерную временную диаграмму 800, демонстрирующую уменьшенные помехи между трафиком 810 Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX и трафиком 850 размещенной совместно асинхронной линии связи без установления соединения (ACL) Bluetooth в соответствии с вариантом осуществления. Подобно Фиг.7, этот пример показывает отношение нисходящей линии связи/восходящей линии связи WiMAX, равное 30:17, с использованием режима 2 экономии потребляемой мощности, при этом прослушивание относительно активности нисходящей линии связи выполняется в течение двух подкадров 811, 813, данные восходящей линии связи передаются в течение второго подкадра 813 и устройство находится в режиме ожидания в течение двух подкадров 815, 817. Эти четыре шаблона подкадров WiMAX повторяются в подкадрах 821, 823, 825, 827. Фиг.8 также показывает индивидуальный сигнал 832 приемника WiMAX и сигнал 834 передатчика WiMAX.

Сигнал WiMAX является псевдопериодическим в своем устойчивом состоянии, и шаблоны, которым он следует, могут быть определены посредством различных способов сравнения фактического сигнала WiMAX с ожидаемым шаблоном, таких как: анализ переходного сигнала, анализ быстрого преобразования Фурье, анализ автоматического отслеживания задержки, взаимная корреляция с ожидаемым шаблоном и ковариационный анализ, как подробно описано в заявке на патент США № 11/680,067 под названием "Method and Apparatus for Co-Existence", зарегистрированной 28 февраля 2007 г. Russell и др., и переуступленной компании Motorola, Inc. После того, как периодический шаблон идентифицирован, становится возможным планировать (во временной области) пакеты Bluetooth и изменять карту распределения AFH Bluetooth (в частотной области), чтобы избегать конфликтных ситуаций с трафиком WiMAX.

Следует отметить, что в примере, изображенном на Фиг.8, пакеты ACL используются в кадрах 851, 853, 855, 857, 859, 861, 863, 865, 867, 869, 871 Bluetooth так, чтобы речевой трафик Bluetooth можно было планировать переменным образом. (Это представляет противоположность трафику SCO и eSCO, который использует фиксированное планирование.) В целях сравнения, полезная нагрузка пакетов ACL, как предполагается, является такой же, как у пакетов eSCO, показанных на Фиг.7. Следует отметить, что посредством перепланирования трафика Bluetooth (и сигнала 882 передатчика, и сигнала 884 приемника) в свете временной и частотной маски, никакие пакеты WiMAX или Bluetooth не теряются. Следовательно, никакой ток не растрачивается впустую на выполнение передач (или повторных передач) Bluetooth, которые детерминированно будут создавать помехи, связанные с WiMAX. Это соответствует 36%-ному улучшению потребления тока по сравнению с Фиг.7. В дополнение к преимуществам относительно потребления тока, устройство 350 обеспечения совместимости улучшает качество звукового сигнала, воспринимаемого пользователем, потому что теряется меньше пакетов Bluetooth. Результаты моделирования показывают, что MOS можно поддерживать на уровне 4,0 или выше при использовании ACL для речевого трафика Bluetooth.

Хотя Фиг.8 предполагает, что весь диапазон Bluetooth не доступен из-за помех WiMAX, дело не обязательно обстоит так. В ситуации дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) WiBro, сигналы WiMAX могут создавать помехи только в более низких каналах в диапазоне Bluetooth. Кроме того, в ситуации FDD LTE, сигналы восходящей линии связи LTE могут создавать помехи только в более высоких каналах в диапазоне Bluetooth (а сигналы нисходящей линии связи LTE могут вообще не создавать помехи в Bluetooth). Добавление частотного измерения к временному измерению делает прежде недоступные временные интервалы Bluetooth доступными для использования на определенных каналах Bluetooth. Например, как показано на Фиг.5, каналы 10-14 и 16-79 Bluetooth доступны в течение временных интервалов 17-24 Bluetooth, что может не происходить в маске только временного измерения. И наоборот, временные интервалы 9-16 и 25-32 Bluetooth доступны на каналах 1-8 Bluetooth, что может не происходить в маске только с частотным измерением. Таким образом, из-за взаимодействий с планировщиком Bluetooth и картой распределения AFH Bluetooth, определенные отрезки времени Bluetooth, которые прежде были полностью не доступны (посредством планировщика 370), могут быть доступными на определенных каналах Bluetooth. И наоборот, каналы Bluetooth, которые прежде были полностью не доступны (посредством генератора 380 последовательностей AFH), могут быть доступными в течение определенных периодов времени.

Тип маски только частотной размерности, карта распределения AFH Bluetooth, уменьшает ухудшение рабочих характеристик системы посредством обнаружения частотных каналов, подверженных влиянию помех, и исключения этих частот из шаблона AFH. AFH также помогает устройству Bluetooth в том, чтобы быть "хорошим соседом", стремясь предотвращать образование помех устройством Bluetooth для других радиостанций, работающих в том же частотном диапазоне. Шаблон AFH устанавливается главным устройством Bluetooth с помощью команды LMP_SET_AFH. Карта распределения SET_AFH включает в себя карту распределения каналов и момент времени переключения AFH. Момент времени переключения AFH сообщает подчиненному устройству Bluetooth о моменте времени, когда главное устройство переключится на новую последовательность скачкообразной перестройки частоты. Главное устройство может обновлять карту распределения каналов в любое время при обнаружении новой помехи, обеспечивая новую команду LMP_SET_AFH.

Большая часть помех, с которыми встречаются в реальных ситуациях, имеет связанный с ними рабочий цикл временной области. Поскольку AFH не использует информацию о временной области, возможно, что у некоторых из частотных каналов, отмечаемых на карте распределения AFH как "плохие", нет помех, присутствующих все время (или даже большую часть времени). При условии, что количество устройств, использующих частотный диапазон 2,4 ГГц, увеличивается, корректирование AFH Bluetooth с использованием временной и частотной маски 500, чтобы принимать во внимание информацию о временной области, должно увеличивать пропускную способность, при этом все еще уменьшая помехи.

Таким образом, в определенных ситуациях, размещенная совместно радиостанция может удалять не все доступные каналы для передачи и приема Bluetooth, а только участок диапазона ISM. Это возможно в случае использования FDD, и временная, и частотная маска может указывать только участок диапазона, пригодный к эксплуатации в течение определенного времени передач размещенных совместно устройств из беспроводной глобальной сети. В случае использования передач данных используется временная и частотная маска 500, чтобы перепланировать передачи и приемы данных более низкого приоритета (например, Bluetooth) поблизости от передач и приемов размещенных совместно устройств более высокого приоритета (например, WiMAX). При использовании ACL Bluetooth и перепланировании в свете временной и частотной маски 500, пропускная способность Bluetooth может быть увеличена, а потребление тока уменьшено.

В дополнение к сокращению помех во время передач трафика посредством использования ряда скорректированных карт распределения AFH, временная и частотная маска может использоваться во время пассивного сканирования. В настоящее время реализации AFH используют измерения индикации уровня принимаемого сигнала (RSSI) и статистические данные частоты появления ошибок в пакетах (PER), чтобы идентифицировать помехи и удалять из карты распределения AFH каналы, на которые они влияют. Основываясь на временной и частотной маске 500, приемопередатчик Bluetooth может избегать сканирования определенных каналов в течение периодов времени, в которые эти каналы маскируются. Другими словами, сканирования RSSI могут быть запланированы (или пропущены) таким образом, чтобы они не конфликтовали с другими беспроводными технологиями.

Фиг.9 представляет примерную временную диаграмму, показывающую эффект планирования сканирований RSSI, чтобы избегать трафика 910 восходящей линии связи Передачи голоса по IP-протоколу (VoIP) WiMAX, в соответствии с вариантом осуществления. Шаблон трафика WiMAX, показанный в данном описании, предполагает такой же шаблон режима 2 экономии потребляемой мощности, как на Фиг.7-8, и таким образом, сигнал 910 трафика восходящей линии связи WiMAX очень похож на сигналы 734, 834 передатчика WiMAX, показанные на Фиг.7 и 8.

Ось X 999 представляет собой время, и первый пакетный сигнал 913 трафика восходящей линии связи WiMAX происходит между 3,5 мс и 5,0 мс. Второй пакетный сигнал 915 трафика восходящей линии связи WiMAX происходит между 23,5 мс и 25,0 мс. Третий пакетный сигнал 918 трафика восходящей линии связи WiMAX происходит между 43,5 мс и 45,0 мс. Эти пакетные сигналы трафика восходящей линии связи WiMAX являются периодическими и ограничиваются определенным частотным диапазоном. С использованием способов и устройства, описанных выше в отношении Фиг.3-6 и 9, временная и частотная маска 500 будет удалять соответствующие каналы Bluetooth для периодического (каждые 20 мс) импульса, имеющего продолжительность, составляющую приблизительно 1,5 мс. Следует отметить, что в зависимости от беспроводной среды, временная и частотная маска также может удалять другие потенциальные помехи. Однако в этом примере единственная потенциальная помеха представляет собой передачу размещенной совместно радиостанции WiMAX.

В этой реализации временная область 990 между последовательными сканированиями RSSI устанавливается на 9 мс, а продолжительность каждого сканирования RSSI составляет приблизительно 1,5 мс. В соответствии с различными компонентными реализациями Bluetooth, временной интервал может быть изменяющимся, но это в случае, если он установлен для быстрого обнаружения помех. В других ситуациях временной интервал 990 может быть установлен на другое значение или может изменяться между отдельными сканированиями. В общей сложности, радиостанция Bluetooth должна выполнить приблизительно пятнадцать сканирований RSSI, чтобы собрать достаточно статистических данных для создания карты распределения AFH.

Строка 920 демонстрирует согласование во времени пяти сканирований RSSI. В этой конкретной реализации, временная и частотная маска 500 не блокирует ни одного из этих пяти индивидуальных сканирований RSSI. Однако, по мере того, как строка 920 продолжается, к тому времени, как завершены пятнадцать сканирований RSSI, временной и частотной маской могут быть блокированы три сканирования RSSI. Три блокированных сканирования RSSI могут быть заменены тремя дополнительными сканированиями RSSI после первых пятнадцати запланированных сканирований. Блокируя три сканирования RSSI, которые в общем могут сталкиваться с помехами от WiMAX, сканирования (восемнадцать запланированных с тремя блокированными, что приводит в общей сложности к пятнадцати сканированиям) могут быть завершены сигналом 910 трафика восходящей линии связи WiMAX с 0%-ными помехами.

Строки 920, 930, 940, 950, 960, 970 показывают различные альтернативные распределения во времени пяти сканирований RSSI, а окружности указывают сканирования, которые могут быть заблокированы временной и частотной маской. Для строки 930, 940, периодический сигнал 918 трафика восходящей линии связи WiMAX может быть спрогнозирован временной и частотной маской, как создающий помехи в пятом сканировании RSSI, которое, следовательно, блокируется. Для строки 950, третье сканирование RSSI блокируется временной и частотной маской. В строке 960, третье и пятое сканирования RSSI блокируются временной и частотной маской. И для строки 970, первое и третье сканирования RSSI блокируются временной и частотной маской.

Использование временной и частотной маски уменьшает потенциальные конфликтные ситуации между сигналом восходящей линии связи WiMAX и сканированиями RSSI. Такие конфликтные ситуации могут создавать неправильные данные частотного канала, которые, в свою очередь, дополнительно увеличивают время, затрачиваемое на обнаружение помех и создание карты распределения AFH. Таким образом, хотя более поздние сканирования RSSI выполняются в виде замен для блокированных сканирований RSSI, заменяющие сканирования, вероятно, могут происходить даже без временной и частотной маски, и увеличения времени из-за более медленной сходимости, вызываемого неправильными результатами сканирования, не будет.

Посредством корректирования временного интервала 990 между сканированиями AFH RSSI и распределения во времени сканирований AFH RSSI с точки зрения временной и частотной маски, потребление тока из-за сканирований AFH RSSI может быть уменьшено в присутствии создающих помехи сигналов беспроводной связи от радиостанций, либо размещенных совместно, либо размещенных не совместно.

Таким образом, способ и устройство для обеспечения совместимости множества радиостанций могут уменьшать помехи, создаваемые между радиостанциями, работающими в перекрывающихся или соседних диапазонах частот. Эти радиостанции могут быть размещены совместно или размещены не совместно. Временная и частотная маска может использоваться для корректирования карты распределения AFH, чтобы уменьшать помехи во время передачи, а также она может использоваться для корректирования распределения времени сканирований и временных интервалов сканирований, чтобы сокращать конфликтные ситуации при создании карты распределения AFH.

Хотя данное раскрытие включает в себя то, что, как полагают, сейчас является вариантами осуществления и лучшими вариантами осуществления изобретения, описанными таким способом, который устанавливает его владение авторами изобретения, и который позволяет специалистам в данной области техники изготавливать и использовать это изобретение, должно быть понятно и следует оценить, что имеется много эквивалентов вариантов осуществления, раскрытых в данном описании, и что можно делать модификации и видоизменения, не выходя при этом за рамки объема и сущности изобретения, которые должны быть ограничены не вариантами осуществления, а прилагаемой формулой изобретения, включая любые исправления, вносимые во время нахождения данной заявки на рассмотрении, и все эквиваленты этой заявки, как они опубликованы.

Дополнительно должно быть понятно, что относительные термины, такие как "первый" и "второй", "верхний" и "нижний" и т.п., если таковые вообще имеются, используются исключительно для того, чтобы отличать один объект, элемент или действие от другого, не требуя или не подразумевая при этом непременно какого-либо фактического такого отношения или порядка между такими объектами, элементами или действиями. Большая часть обладающих признаками изобретения функциональных возможностей и многие из обладающих признаками изобретения принципов лучше всего реализуются в программах или командах, или вместе с ними. Ожидается, что специалисты в данной области техники, возможно, несмотря на существенное усилие и большой выбор проектных решений, руководствуясь, например, доступным временем, современной технологией и экономическими соображениями, направляемые концепциями и принципами, раскрытыми в данном описании, будут способны производить такие команды программного обеспечения и программы с минимальным экспериментированием. Поэтому дополнительное обсуждение такого программного обеспечения, если таковое вообще имеется, в интересах краткости и минимизации любого риска затруднения понимания принципов и концепций в соответствии с настоящим изобретением будет ограничено.

Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, мобильное устройство включает в себя процессор, который выполняет код компьютерной программы, чтобы реализовывать способы, описанные в данном описании. Варианты осуществления включают в себя код компьютерной программы, содержащий инструкции, воплощенные в материальных носителях, таких как дискеты, CD-ROM (неперезаписываемые компакт-диски), жесткие диски или любой другой компьютерно-читаемый носитель, при этом когда код компьютерной программы загружается в процессор и выполняется им, процессор становится устройством для осуществления на практике изобретения. Варианты осуществления включают в себя, например, код компьютерной программы независимо от того, сохранен ли он на носителе, загружается и/или выполняется компьютером или передается через некоторое средство передачи, например, по электропроводке или кабельному соединению, по волоконно-оптическому кабелю или через электромагнитное излучение, при этом, когда код компьютерной программы загружается и выполняется компьютером, компьютер становится устройством для осуществления на практике изобретения. При реализации в микропроцессоре общего назначения, сегменты кода компьютерной программы конфигурируют микропроцессор так, чтобы создавать определенные логические схемы.

Изобретение относится к системе беспроводной связи, в которой радиостанции беспроводной персональной сети работают в перекрывающихся или соседних диапазонах частот, и обеспечивает уменьшение помехи между радиостанциями за счет прогнозирования активности размещенных совместно и размещенных не совместно радиостанций как во временном, так и в частотном измерении. В способе обеспечения совместимости для множества радиостанций принимают статистическую информацию об использовании частоты и статистическую информацию об использовании времени от первой радиостанции. Способ создает временную и частотную маску посредством экстраполирования статистической информации об использовании частоты и времени на будущие периоды времени и частоты, когда первая радиостанция будет активна, и использует временную и частотную маску для планирования второй радиостанции так, чтобы избегать приема, когда первая радиостанция, вероятно, будет активна. Связанное устройство имеет устройство ввода размещенной совместно радиостанции для приема информации об использовании распределения времени, устройство ввода размещенной не совместно радиостанции для приема информации об использовании частоты и генератор временных и частотных масок для создания временной и частотной маски с использованием информации об использовании распределения времени и информации об использовании частоты. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ обеспечения совместимости для множества радиостанций, содержащий:
прием статистической информации об использовании частоты от первой радиостанции,
прием статистической информации об использовании времени от первой радиостанции,
выбор технологии с более низким приоритетом,
создание временной и частотной маски для технологии с более низким приоритетом посредством экстраполирования статистической информации об использовании частоты и статистической информации об использовании времени на будущие периоды времени и будущие частоты, когда первая радиостанция будет активна, и
использование временной и частотной маски для планирования второй радиостанции с использованием технологии с более низким приоритетом так, чтобы избегать приема, когда первая радиостанция будет активна.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий
использование временной и частотной маски для планирования второй радиостанции так, чтобы избегать передачи, когда первая радиостанция будет активна.

3. Способ по п.1, в котором первая радиостанция размещена совместно со второй радиостанцией.

4. Способ по п.3, в котором прием статистической информации об использовании частоты от первой радиостанции содержит:
прием мгновенной информации об использовании частоты.

5. Способ по п.3, в котором прием статистической информации об использовании времени от первой радиостанции содержит:
прием информации распределения времени на уровне MAC.

6. Способ по п.3, в котором прием статистической информации об использовании времени от первой радиостанции содержит:
прием информации об аппаратном интерфейсе.

7. Способ по п.3, дополнительно содержащий:
прием статистической информации об использовании частоты от третьей радиостанции, при этом третья радиостанция размещена не совместно со второй радиостанцией.

8. Способ по п.1, в котором первая радиостанция размещена не совместно со второй радиостанцией.

9. Способ по п.8, в котором прием статистической информации об использовании частоты от первой радиостанции содержит:
прием информации об использовании беспроводной частоты от первой радиостанции.

10. Способ по п.8, в котором прием статистической информации об использовании частоты от первой радиостанции содержит:
использование обнаружения несущей для получения статистической информации об использовании частоты от первой радиостанции.

11. Способ по п.1, в котором использование временной и частотной маски дополнительно содержит:
корректирование планировщика распределения времени второй радиостанции.

12. Способ по п.1, в котором использование временной и частотной маски дополнительно содержит:
корректирование адаптивного шаблона скачкообразной перестройки частоты второй радиостанции.

13. Способ по п.12, дополнительно содержащий:
передачу скорректированного адаптивного шаблона скачкообразной перестройки частоты к совместимой размещенной не совместно радиостанции.

14. Способ по п.13, в котором совместимая размещенная не совместно радиостанция представляет собой радиостанцию Bluetooth.

15. Способ по п.12, в котором первая радиостанция является радиостанцией не Bluetooth, а вторая радиостанция является радиостанцией Bluetooth.

16. Способ по п.15, дополнительно содержащий:
планирование передач радиостанции Bluetooth с использованием скорректированного адаптивного шаблона скачкообразной перестройки частоты.

17. Способ по п.16, дополнительно содержащий
планирование пассивных сканирований с использованием скорректированного адаптивного шаблона скачкообразной перестройки частоты.

18. Способ по п.1, дополнительно содержащий
прием дополнительной информации об использовании частоты от первой радиостанции,
прием дополнительной информации об использовании времени от первой радиостанции,
обновление временной и частотной маски посредством экстраполирования статистической информации об использовании частоты, дополнительной информации об использовании частоты, статистической информации об использовании времени и дополнительной информации об использовании времени на будущие периоды времени и частоты, когда первая радиостанция будет активна, и
использование обновленной временной и частотной маски для планирования второй радиостанции, чтобы избегать приема, когда первая радиостанция будет активна.

19. Устройство обеспечения совместимости множества радиостанций, содержащее
устройство ввода размещенной совместно радиостанции для приема информации об использовании распределения времени от размещенной совместно радиостанции,
устройство ввода размещенной не совместно радиостанции для приема информации об использовании частоты от размещенной не совместно радиостанции,
генератор временных и частотных масок, связанный с устройством ввода размещенной совместно радиостанции и устройством ввода размещенной не совместно радиостанции, для создания временной и частотной маски для технологии с самым низким приоритетом с использованием информации об использовании распределения во времени и информации об использовании частоты.

20. Устройство по п.19, в котором генератор временных и частотных масок содержит
прогнозирующее устройство использования времени и частоты, связанное с устройством ввода размещенной совместно радиостанции и устройством ввода размещенной не совместно радиостанции, для экстраполирования будущих периодов времени и будущих частот, когда размещенная совместно радиостанция или размещенная не совместно радиостанция будут активны.

21. Устройство по п.20, дополнительно содержащее
планировщик, связанный с устройством ввода размещенной совместно радиостанции, для создания основанной на времени маски.

22. Устройство по п.21, дополнительно содержащее
адаптивный генератор последовательностей скачкообразной перестройки частоты, связанный с устройством ввода размещенной не совместно радиостанции, для создания основанной на частоте маски.

23. Устройство по п.22, в котором генератор временных и частотных масок содержит
агрегатор времени и частоты, связанный с планировщиком, адаптивным генератором последовательностей скачкообразной перестройки частоты и прогнозирующим устройством использования времени и частоты, для создания временной и частотной маски.