[发明专利]协调多个无线通信模块的方法和无线通信装置

说明书

本申请是申请日为2011年08月29日，申请号为201180003507.7，发明名称为“通过一根信号线协调多个协作无线通信模块的装置和方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明有关于协调多个无线通信模块，尤其有关于通过一根信号线协调多个协作无线通信模块的装置和方法。

背景技术

目前，通信装置中可整合众多通信功能，而这种情况越来越普遍。如图1所示，移动电话可通过无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)模块与无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)相连，并可同时通过蓝牙模块与蓝牙耳机(Bluetooth headset)、蓝牙车载音响等通信。作为有线局域网(Wired Local Area Networks，LAN)的延伸，WLAN通常部署在楼宇内，可提供有线网络与移动或固定设备之间的几米之内的连接。请参照图1，接入点(Access Point，AP)通过以太网(Ethernet)网线与LAN相连，从而建立WLAN。AP一般用来在WLAN和有线网络架构之间接收、缓冲以及发送数据。平均来说，AP可支持20个装置，并可覆盖有障碍物(如墙、楼梯、电梯等)区域中20米～无障碍物区域中100米的范围。蓝牙是一种开放的无线协议，可用于固定设备与移动设备之间的短距离数据交换，并可建立个人局域网(Personal Area Networks，PAN)。移动电话可通过WiFi模块接收网络电话(Voice Over Internet Protocol，VoIP)数据，并进一步通过建立的PAN将VoIP数据发送给蓝牙耳机，反之亦然。或者，移动电话可通过建立的PAN发送数字音乐，以在蓝牙耳机中重放。

需注意，WLAN和蓝牙系统均占用2.4GHz的工业、科学和医用(Industrial,Scientific and Medical，ISM)频段中83MHz宽的一段频段。如图2所示的示范例，蓝牙系统使用跳频扩频(Frequency Hopping Spread Spectrum，FHSS)，并在蓝牙频谱中79个不同的1MHz宽的信道上进行跳频。WLAN系统的载波保持集中在一个信道上，其中上述信道覆盖蓝牙频谱。若WiFi模块和蓝牙模块如图1所示在相同区域同时作业，且蓝牙发送所占频段落入正在进行的WLAN发送所占频段范围，则会发生一定程度的干扰，其中干扰程度取决于信号强度。由于WiFi模块和蓝牙模块共享相同频谱和同一根天线，因此需要防止WiFi模块和蓝牙模块之间的干扰。图3是共享一根天线的WiFi模块和蓝牙模块之间干扰的示意图。如图3所示，在给定时隙中，共享的单根天线在WLAN和蓝牙通信服务中切换，以收发数据。若蓝牙通信服务携带有需实时发送的音频数据(如同步面向连接(Synchronous Connection-Oriented，SCO)封包)，则与WLAN通信服务相比，蓝牙通信服务具有更高的优先级。在此情况下，若WLAN收发进程与实时蓝牙收发进程同时进行，则会将时隙分配给蓝牙收发进程，而WLAN收发进程将被阻塞(blocked)。如图3所示，在蓝牙通信服务空闲的时隙进行WLAN的接收操作1(图3中用标号“1”表示)。也就是说，接收操作1是在没有干扰的情况下进行的。因此，指明接收操作1已完成的确认(acknowledgement，ACK)信息(图3中用标号“2”表示)会作为回复信息，发送给WLAN AP(如图1的AP)。在接收操作1之后，会进行另一接收操作—WLAN的接收操作2(图3中用标号“3”表示)。由于此时蓝牙通信服务处于空闲状态，接收操作3也是在没有干扰的情况下进行的。然而，由于需占用的时隙已分配给蓝牙发送操作，接收操作2的响应ACK信息(图3中用标号“4”表示)无法回复给WLAN AP。相应地，接收操作2将被测定为失败。对应上述测定，WLAN AP将以低数据率重新发送数据帧，以试图成功将数据发送给移动装置的WiFi模块。不幸的是，由于拖延的操作周期，重新进行的接收操作3(即AP重新接收操作2，图3中用标号“5”表示)很可能与蓝牙收发进程重叠。这样一来，数据帧会再一次以低数据率重新发送，该数据率甚至比上次重新发送数据的数据率更低，而这比上次操作更会导致与蓝牙收发进程的重叠。因此，由于共享一根天线的WLAN和蓝牙无线通信服务是以时分形式存取(即每个时隙只能进行WLAN和蓝牙通信服务中的一种)，因此WLAN的吞吐量会得到很大的限制。