Способ и устройство для обеспечения совместимости множества радиостанций

Способ и устройство для обеспечения совместимости множества радиостанций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 н