專利名稱：可重新配置的無線通信設(shè)備和無線電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通信。特別地，本發(fā)明涉及具有跨多于一種類型的通信鏈路通信的能力的設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)(WLAN)、超寬帶(UWB)、以及傳感器無線電(例如，ZigBee)的無線接入通信技術(shù)對(duì)于便攜式設(shè)備成為日益可用和重要的。這樣的技術(shù)通常補(bǔ)充更傳統(tǒng)的蜂窩接入技術(shù)以為便攜式設(shè)備提供擴(kuò)展通信能力。
每個(gè)單獨(dú)的接入技術(shù)通常很好的適用于特定類型的用戶和應(yīng)用。因而，為使設(shè)備具有為其用戶提供體驗(yàn)許多應(yīng)用(例如，無線頭戴耳機(jī)、快速因特網(wǎng)接入、同步、以及內(nèi)容下載)的能力，需要設(shè)備支持多種接入技術(shù)。
WLAN是采用高頻無線電波而不是有線方式以在設(shè)備之間交換信息的局域網(wǎng)。IEEE 802.11涉及由IEEE開發(fā)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)系列。通常，IEEE 802.11系列中的WLAN利用跳頻擴(kuò)譜(FSSS)或直接序列擴(kuò)譜(DSSS)傳輸技術(shù)在2.4GHz頻帶(除了IEEE 802.11a之外)內(nèi)提供1或2Mbps的傳輸。在IEEE 802.11系列內(nèi)有IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 802.11b(也稱為802.11高速或Wi-Fi)是IEEE 802.11的擴(kuò)展并在2.4GHz頻帶內(nèi)提供一直到11Mbps的數(shù)據(jù)率。這提供了可與因特網(wǎng)相比的無線功能。IEEE 802.11b僅采用了DSSS傳輸技術(shù)。IEEE 802.11g在2.4GHz頻帶內(nèi)提供一直到54Mbps的數(shù)據(jù)率。對(duì)于20Mbps以上的速率傳輸數(shù)據(jù)(或者當(dāng)所有的設(shè)備都具備IEEE 802.11g能力時(shí))，IEEE 802.11g采用正交頻分復(fù)用(OFDM)傳輸技術(shù)。然而，對(duì)于以20Mbps以下的速率傳輸信息，IEEE 802.11g采用DSSS傳輸技術(shù)。IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的DSSS傳輸技術(shù)涉及20MHz寬的信道內(nèi)包含的信號(hào)。這些20MHz信道都在工業(yè)科學(xué)醫(yī)學(xué)(ISM)頻帶內(nèi)。IEEE 802.11a采用OFDM傳輸技術(shù)并在5GHz頻帶內(nèi)提供一直到54Mbps的數(shù)據(jù)率。
無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)用于諸如在個(gè)人的附近范圍之內(nèi)的便攜式電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的設(shè)備之間交換信息。WPAN技術(shù)的例子包括紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)和藍(lán)牙。
藍(lán)牙定義了一種短程無線電網(wǎng)絡(luò)(也稱為微微網(wǎng))。其可被用于創(chuàng)建直到8個(gè)設(shè)備的自組織網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)設(shè)備被稱為主設(shè)備而其它的設(shè)備稱為從屬設(shè)備。從屬設(shè)備可與主設(shè)備通信以及經(jīng)由主設(shè)備相互之間通信。藍(lán)牙設(shè)備被設(shè)計(jì)用于查找在它們的通信范圍內(nèi)的其它藍(lán)牙設(shè)備并發(fā)現(xiàn)它們都提供什么服務(wù)。藍(lán)牙微微網(wǎng)的一個(gè)典型的范圍為10米。然而，在特定的環(huán)境中，可以達(dá)到100米量級(jí)的范圍。
ZigBee是類似藍(lán)牙和IEEE 802.11b的操作在2.4GHz(ISM)無線電頻帶內(nèi)的無線通信接入技術(shù)。ZigBee在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可連接一直到255個(gè)設(shè)備并提供直到30米范圍內(nèi)一直到250Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。雖然比IEEE 802.11b和藍(lán)牙要慢，但ZigBee設(shè)備消耗低得多的功率。
采用諸如超寬帶(UWB)傳輸?shù)臒o線技術(shù)的高速率WPAN方案當(dāng)前尚在開發(fā)之中，其具備更高的數(shù)據(jù)率的信息交換。由于在2002年獲得聯(lián)邦通信委員會(huì)的批準(zhǔn)，UWB技術(shù)成為用于短程無線通信的引人注目的解決方案。當(dāng)前FCC規(guī)則允許UWB傳輸用于3.1和10.6GHz之間的頻帶內(nèi)的通信目的。然而，對(duì)于這種傳輸，平均頻譜密度必須在-41.3dBm/MHz之下而所利用的-10dBc帶寬必須高于500MHz。
存在許多能夠?qū)崿F(xiàn)這些需求的UWB傳輸技術(shù)。一種普通和實(shí)用的UWB技術(shù)稱為脈沖無線電(IR)。在IR中，數(shù)據(jù)是通過采用在時(shí)間上根據(jù)間隙分隔的短基帶脈沖發(fā)送的。因而，IR不使用載波信號(hào)。這些間隙使得IR比傳統(tǒng)連續(xù)波無線電更加免受多徑傳播問題的影響。RF選通技術(shù)是一種特定類型的IR，其中脈沖是選通的RF脈沖。這個(gè)選通的脈沖是使用特定脈沖波形在時(shí)域內(nèi)掩蔽的正弦波。
如上面所討論的，期望設(shè)備支持多種接入技術(shù)。一種實(shí)現(xiàn)此目的的方法是為設(shè)備裝備多個(gè)無線電裝置(radio)-每種接入技術(shù)使用一個(gè)。然而，這種方法帶來幾個(gè)缺陷。例如，每個(gè)附加的無線電裝置提出額外的成本以及電路版上所需的額外的物理空間(以及潛在的專用天線)。此外，控制幾個(gè)無線電裝置增加了設(shè)備控制的復(fù)雜性。另外，每個(gè)單獨(dú)的無線電裝置造成截然不同的可靠性問題。關(guān)于新設(shè)備的開發(fā)，設(shè)計(jì)所需的努力以及為特定鏈路類型提供新的無線電裝置招致延期和附加的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)。
因此，存在對(duì)支持多種接入技術(shù)而無需為設(shè)備裝備附加的無線電裝置的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供支持多種類型的鏈路(諸如WLAN和WPAN鏈路)的單個(gè)無線電裝置。這樣的鏈路可能具有不同的特性，諸如帶寬和功率電平。因此，在本發(fā)明的各實(shí)施例中，一種支持多種鏈路類型的無線電裝置包括具有可調(diào)特性的組件。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種短程無線通信設(shè)備包括被配置為以不同模式操作的收發(fā)信機(jī)。這些模式的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于特定的無線鏈路類型。另外，該設(shè)備包括用于選擇性啟動(dòng)收發(fā)信機(jī)的操作模式的其中一個(gè)的控制器。
各種無線鏈路類型都可與操作模式相關(guān)。例如，一個(gè)鏈路類型可以是WLAN鏈路而另一個(gè)鏈路可以是WPAN鏈路。作為選擇，一個(gè)鏈路類型可以是藍(lán)牙而另一個(gè)鏈路類型可以是WPAN鏈路。這樣WPAN鏈路就可以傳送UWB信號(hào)。
收發(fā)信機(jī)可包括被配置為從控制器接收一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的發(fā)射機(jī)部分。該發(fā)射機(jī)部分可包括各種元件。例如，發(fā)射機(jī)部分可包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)確定的帶寬的低通濾波器。同樣，該發(fā)射機(jī)部分可包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)確定的采樣率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。此外，該發(fā)射機(jī)部分可包括基于所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)被選擇性旁路的功率放大器。作為選擇，該功率放大器可具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)確定的增益。
收發(fā)信機(jī)可包括被配置為從控制器接收一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的接收機(jī)部分。該接收機(jī)部分可包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)確定的帶寬的低通濾波器。同樣，該接收機(jī)部分可包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中一個(gè)確定的采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
控制器可根據(jù)如接收消息的事件設(shè)置收發(fā)信機(jī)的操作模式。另外，控制器可基于應(yīng)用設(shè)置操作模式。
根據(jù)本發(fā)明的還一方面，一種在無線通信設(shè)備中使用的無線電裝置包括發(fā)射機(jī)部分和接收機(jī)部分。這些部分能夠基于一個(gè)或多個(gè)接收的操作參數(shù)根據(jù)不同的短程無線通信鏈路類型操作。
根據(jù)下面的描述以及附圖另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。


在各圖中，相同的參考數(shù)字通常表示同樣的、功能類似的、和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。其中元件第一次出現(xiàn)的附圖由參考數(shù)字中最左邊的數(shù)字表示。本發(fā)明將參考附圖來描述，其中圖1是一個(gè)操作環(huán)境的示意圖；圖2是一個(gè)操作方案的示意圖；圖3是無線電裝置的常規(guī)接收機(jī)部分的示意圖；圖4是無線電裝置的常規(guī)發(fā)射機(jī)部分的示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無線電裝置的可適用的接收機(jī)部分的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無線電裝置的可適用的發(fā)射機(jī)部分的示意圖；圖7是無線通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)的框圖；圖8是無線通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)的框圖；以及圖9是示意無線通信設(shè)備的執(zhí)行的流程圖。
具體實(shí)施例方式
I.操作環(huán)境圖1是根據(jù)本發(fā)明的各方面的通信環(huán)境的示意圖。這個(gè)環(huán)境包括WLAN 104和WPAN 106。多個(gè)無線通信設(shè)備(WCD)屬于這些網(wǎng)絡(luò)。特別地，圖1示出了WCD 102a、102b、102c和102d屬于WLAN 104，以及WCD 102a、102c和102e屬于WPAN 106。因而，WCD 102a和102c既屬于WLAN 104又屬于WPAN 106。WCD 102可以是各種類型的設(shè)備，如便攜式手機(jī)(如無線電話)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、無線路由器、和接入點(diǎn)。
用于圖1的網(wǎng)絡(luò)的頻譜資源可以以不同的方式分配。作為一個(gè)例子，WLAN 104的資源分配以固定帶寬(例如，20MHz)的信道執(zhí)行。這種用于WLAN 104的固定信道操作為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)接入點(diǎn)或者為每個(gè)自組織配對(duì)設(shè)備提供操作頻率。
相反，用于WPAN 106的資源分配是根據(jù)頻譜預(yù)留技術(shù)執(zhí)行的，其中較寬的帶寬信道(例如，20MHz的倍數(shù))可被保留。從而，WPAN106能夠提供比WLAN 104提供的符號(hào)率更高的符號(hào)率。
WPAN 106中的頻譜預(yù)留可以是自適應(yīng)的。例如，根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前數(shù)據(jù)傳送需求預(yù)留一定數(shù)量的帶寬。預(yù)留頻譜的一種方式是以等于由WLAN 104提供的信道帶寬(例如，20MHz的塊)的帶寬增量(或“塊”)方式。然而，可以以其它的方式預(yù)留(reserve)頻譜，如以作為WLAN 104信道帶寬的片斷的塊的方式。
圖2是示出了既包含WLAN 104又包含WPAN 106的示例性通信方案的示意圖。這個(gè)方案包含一系列的步驟。如圖2所示，這個(gè)序列包括步驟202，在該步驟中WCD 102a跨WLAN 104與WCD 102c通信。接著，出現(xiàn)對(duì)更高速率的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。因此，在步驟206，為了與WCD 102c的通信，WCD 102a預(yù)留WPAN 106中的頻譜。
圖2示出了這個(gè)預(yù)留可包括跨WLAN 104與WCD 102c通信。然而，這個(gè)步驟可以可選地包含與其它的設(shè)備和/或跨其它的網(wǎng)絡(luò)的通信。在這個(gè)預(yù)留完成之后，執(zhí)行步驟210。在這個(gè)步驟中，WCD 102a使用該預(yù)留的WPAN 106的帶寬與WCD 102c通信。
圖2的方案是參考圖1的環(huán)境描述的，其中WPAN 106示意為預(yù)先存在的網(wǎng)絡(luò)。然而，各方案可包含設(shè)置(或建立)無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)其數(shù)據(jù)傳輸需求的諸如WCD 102a的設(shè)備。由此，圖2的序列可包括一個(gè)可選步驟，在該步驟中WCD 102a建立WPAN 106。
本發(fā)明的實(shí)施例提供單個(gè)無線電裝置用于無線通信設(shè)備中。這個(gè)無線電裝置能夠支持用于接入多種類型的網(wǎng)絡(luò)(如WLAN和WPAN)的不同的鏈路類型。例如，在各實(shí)施例中，單個(gè)無線電裝置可以處理IEEE 802.11a/b/g WLAN通信以及高速WPAN通信。這個(gè)特征有利地避免了由于多個(gè)無線電裝置而加重諸如便攜式手機(jī)的設(shè)備的負(fù)擔(dān)。
II.無線電裝置部分諸如WCD 102的無線通信設(shè)備包括使得它們能夠發(fā)送和接收無線信號(hào)的組件。這些組件包括可包含在無線電裝置或收發(fā)信機(jī)內(nèi)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分。這樣的部分的例子在此參考圖3-6來描述。
圖3是可由一個(gè)設(shè)備用于接收例如WLAN(即，IEEE 802.11)或藍(lán)牙信號(hào)的示例性接收機(jī)部分300的框圖。接收機(jī)部分300包括RF段302和基帶段304。RF段302包括天線306、帶通濾波器308、以及低噪聲放大器(LNA)310。另外，RF段302包括同相(I)處理路徑312a和正交(Q)處理路徑312b。
如圖3所示，天線306接收無線傳輸320并將其傳遞給帶通濾波器308。進(jìn)而，帶通濾波器310根據(jù)這個(gè)傳輸生成濾波后的RF信號(hào)322。信號(hào)322被發(fā)送到LNA 310，LNA 310根據(jù)信號(hào)322產(chǎn)生一個(gè)放大后的RF信號(hào)323。放大后的RF信號(hào)323被發(fā)送到處理路徑312用于下變頻。如圖3所示，每條處理路徑312包括混頻器314、低通濾波器316、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)318。
混頻器314接收來自LNA 310的RF信號(hào)323。每個(gè)混頻器314由相應(yīng)的振蕩器信號(hào)(未示出)驅(qū)動(dòng)。這些振蕩器信號(hào)可基本上是正弦的并調(diào)諧到在其中期望接收信號(hào)的頻道或頻帶。驅(qū)動(dòng)混頻器314a的振蕩器信號(hào)和驅(qū)動(dòng)混頻器314b的振蕩器信號(hào)相互呈90°異相。
作為這種調(diào)諧的結(jié)果，混頻器314產(chǎn)生下變頻信號(hào)324a和324b。圖3示出了信號(hào)324a和324b被分別發(fā)送到低通濾波器316a和316b。低通濾波器316(在此也稱為信道濾波器)具有與所采用的通信信道的帶寬一致的帶寬。因此，濾波器316將這個(gè)帶寬以外的能量從信號(hào)324中去除。對(duì)于藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)，一個(gè)示例性帶寬為1MHz。對(duì)于WLAN實(shí)現(xiàn)，一個(gè)示例性帶寬為20MHz。然而，也可以使用其它的帶寬。
因而，濾波器316生成濾波后的信號(hào)326，其被發(fā)送到ADC 318。ADC 318將濾波后的信號(hào)326(其是模擬的)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼表示。這些表示在圖3中示意為同相數(shù)字信號(hào)328a和正交數(shù)字信號(hào)328b。
為了從數(shù)字信號(hào)328導(dǎo)出信息，基帶段304包括一個(gè)解調(diào)模塊319。解調(diào)模塊319可以根據(jù)采用的鏈路類型來控制。圖3示出了解調(diào)模塊319接收數(shù)字信號(hào)328a和328b并根據(jù)諸如頻移鍵控(FSK)或OFDM的適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方案將它們解調(diào)。例如，圖3示出了解調(diào)模塊319作為OFDM解調(diào)器，其在信號(hào)328之上執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)。
作為這些解調(diào)操作的結(jié)果，解調(diào)模塊319產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)流330，其可被送往更高層的實(shí)體(未示出)。更高層實(shí)體的例子包括媒體接入控制器(MAC)、鏈路控制器和/或用戶應(yīng)用。
圖4是可由設(shè)備用于發(fā)送例如WLAN或藍(lán)牙信號(hào)的示例性發(fā)射機(jī)部分400的框圖。發(fā)射機(jī)部分400包括基帶段402，以及RF段403。如圖4所示，RF段403包括同相(I)處理路徑404a、正交(Q)處理路徑404b、組合節(jié)點(diǎn)406、功率放大器408、帶通濾波器410、以及天線412。
基帶段402包括調(diào)制模塊419。這個(gè)模塊可基于使用的鏈路類型來控制。圖4示出了調(diào)制模塊419根據(jù)數(shù)據(jù)流431生成數(shù)字信號(hào)420a和420b。數(shù)據(jù)流430是從高層實(shí)體(未示出)接收的，如MAC、鏈路控制器和/或用戶應(yīng)用。信號(hào)420a和420b根據(jù)諸如FSK或OFDM的調(diào)制方案來調(diào)制。例如，圖4示意了采用通過計(jì)算快速傅里葉逆變換(IFFT)并插入循環(huán)前綴(CP)和保護(hù)間隔(GI)的OFDM的調(diào)制模塊419。
信號(hào)420被發(fā)送到處理路徑404用于上變頻。如圖4所示，每個(gè)處理路徑404包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)414、低通濾波器416、以及混頻器418。每個(gè)DAC 414接收各自的一路信號(hào)420。一旦接收到，DAC414就將信號(hào)420(其是數(shù)字的)轉(zhuǎn)換為模擬表示。這些表示在圖4中示為信號(hào)422a和422b。
圖4示出了信號(hào)422a和422b被分別發(fā)送到低通濾波器416a和416b。低通濾波器416(在此也稱為信道濾波器)具有對(duì)應(yīng)于所采用的通信信道的帶寬的帶寬。因此，濾波器416將這個(gè)帶寬以外的能量從信號(hào)422中去除。如上所述，對(duì)于藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)的一個(gè)示例性帶寬為1MHz，對(duì)于WLAN實(shí)現(xiàn)的示例性帶寬為20MHz。然而，也可以使用其它的帶寬。
濾波器416生成信號(hào)424a和424b，其被分別發(fā)送到混頻器418a和418b。每個(gè)混頻器418由相應(yīng)的振蕩器信號(hào)(未示出)驅(qū)動(dòng)。這些振蕩器信號(hào)可基本上是正弦的并調(diào)諧到在其中期望發(fā)送的頻道或頻帶。驅(qū)動(dòng)混頻器418a的振蕩器信號(hào)和驅(qū)動(dòng)混頻器418b的振蕩器信號(hào)相互呈90°異相。
圖4示出了混頻器418產(chǎn)生上變頻的信號(hào)426a和426b，其被發(fā)送到合成節(jié)點(diǎn)406。節(jié)點(diǎn)406組合(例如，相加)信號(hào)426a和426b以產(chǎn)生信號(hào)428。為了準(zhǔn)備這個(gè)信號(hào)用于傳輸，其由功率放大器408放大。這將產(chǎn)生放大的信號(hào)430，其由帶通濾波器410濾波。在各實(shí)施例中，帶通濾波器410被調(diào)諧到所期望的傳輸信道的中心頻率并具有覆蓋了該傳輸信道的帶寬的帶寬。如圖4所示，帶通濾波器410產(chǎn)生濾波后的信號(hào)432，其由天線412發(fā)送。
如上所述，本發(fā)明提供了單個(gè)無線電裝置以支持諸如WLAN和WPAN鏈路的多種類型的鏈路。所支持的鏈路類型可具有不同的特性。例如，所支持的WPAN鏈路的符號(hào)率可能比所支持的WLAN鏈路的符號(hào)率更高。這意味著WPAN鏈路的基帶信號(hào)將具有更寬的帶寬。
為了支持這種帶寬變化，諸如發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分的各種無線電裝置組件的屬性需要是靈活的。例如，ADC和DAC可能需要多種符號(hào)率和/或多種分辨率能力。另外，濾波器(如低通濾波器和/或帶通濾波器)可能需要提供具有多種可用帶寬的通帶。這種靈活性可以提供進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。例如，具有比例縮小的分辨率的ADC或DAC可有利地保存設(shè)備的功率消耗。
除了要求不同的符號(hào)率和帶寬之外，不同的鏈路類型可能需要不同的發(fā)射功率電平。例如，具有更寬的帶寬的鏈路比更窄帶寬的鏈路可能需要更低的發(fā)射功率電平。另外，對(duì)于某些鏈路，可能令人滿意的限制發(fā)射功率以降低設(shè)備的功率消耗。作為例子，WPAN操作所需的發(fā)射功率電平比WLAN操作所需的發(fā)射功率電平要顯著地低。因此，根據(jù)所采用的鏈路類型，無線電裝置的功率放大器可以是可調(diào)的(或甚至于整個(gè)被旁路)以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)陌l(fā)射功率電平。
圖5和6提供了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分的實(shí)例。這些實(shí)例類似于圖3和4中所示的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分。然而，圖5和6的實(shí)例提供了靈活的操作特性。
圖5是類似于圖3的接收機(jī)部分300的接收機(jī)部分300’的示意圖。然而，接收機(jī)300’包括可調(diào)組件。特別地，接收機(jī)300’包括處理路徑312a’和312b’。每個(gè)這些處理路徑包括一個(gè)可調(diào)的低通濾波器316’和可調(diào)ADC 318’。同樣，接收機(jī)部分300’還包括解調(diào)模塊319’，其可被調(diào)節(jié)以執(zhí)行適合于所采用的鏈路的解調(diào)操作。例如，可以基于所采用的鏈路調(diào)節(jié)調(diào)制類型和/或編碼參數(shù)。
可調(diào)的低通濾波器316’每個(gè)都具有由相應(yīng)的控制信號(hào)520確定的帶寬。每個(gè)可調(diào)的ADC 318’都具有由相應(yīng)的控制信號(hào)522確定的采樣率和分辨率。由解調(diào)模塊319’執(zhí)行的解調(diào)操作由控制信號(hào)524確定。信號(hào)520、522、524可以從無線電裝置控制器(未示出)接收。一個(gè)這種無線電裝置控制器的例子在下面參考圖7描述。
圖6是類似于圖4的發(fā)射機(jī)部分400的發(fā)射機(jī)部分400’的示意圖。然而，發(fā)射機(jī)部分400’包括各種可調(diào)的組件。這些可調(diào)的組件包括處理路徑404a’和404b’。如圖6所示，每個(gè)這些處理路徑包括一個(gè)可調(diào)的DAC 414’和可調(diào)的低通濾波器416’。另外，發(fā)射機(jī)部分400’包括一個(gè)可調(diào)的調(diào)制模塊419’。
每個(gè)可調(diào)的DAC 414’具有由相應(yīng)的控制信號(hào)620確定的采樣率和分辨率。每個(gè)可調(diào)的低通濾波器416’具有由相應(yīng)的控制信號(hào)622確定的帶寬。除了這些可調(diào)的組件之外，發(fā)射機(jī)部分400’還包括開關(guān)模塊602。開關(guān)模塊602基于控制信號(hào)624允許功率放大器408被旁路。
調(diào)制模塊419’可被調(diào)節(jié)以執(zhí)行適合于所采用的鏈路的調(diào)制操作。例如，可基于所采用的鏈路調(diào)節(jié)調(diào)制類型和/或編碼參數(shù)。這些操作是由控制信號(hào)626確定的?？刂菩盘?hào)620、622、624和626可以從如下參考圖7描述的無線電裝置控制器的無線電裝置控制器(未示出)接收。
在一個(gè)可選實(shí)現(xiàn)中，并不存在開關(guān)模塊602。作為替代，功率放大器408是一個(gè)由增益控制信號(hào)(未示出)控制的可變?cè)鲆娣糯笃?。這個(gè)控制信號(hào)也可以從如下面參考圖7描述的一個(gè)無線電裝置控制器接收。
III.無線通信設(shè)備圖7是示出了可用于本發(fā)明的各實(shí)施例中的無線通信設(shè)備(如設(shè)備102)的無線通信設(shè)備體系結(jié)構(gòu)的框圖。這個(gè)體系結(jié)構(gòu)可用于支持跨多鏈路類型的無線通信。
圖7的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)包括主機(jī)702、主機(jī)控制器接口(HCI)704、鏈路管理器706、多鏈路控制器708、收發(fā)信機(jī)(或無線電裝置)710、以及天線712。另外，圖7的體系結(jié)構(gòu)還包括無線電裝置控制器(radiocontroller)714。
主機(jī)702負(fù)責(zé)包含用戶應(yīng)用和更高協(xié)議層的功能。因此，主機(jī)702可包括各種應(yīng)用。這樣的應(yīng)用可能需要在不同類型的鏈路上發(fā)送信息。例如，主機(jī)702可包括瀏覽器應(yīng)用，其對(duì)于典型內(nèi)容的接收需要較低的數(shù)據(jù)率鏈路，但是對(duì)于如圖象、視頻內(nèi)容和文件的某些對(duì)象的接收則需要較高的數(shù)據(jù)率鏈路。
鏈路管理器706執(zhí)行與鏈路建立、安全性和控制有關(guān)的功能。這些功能包含發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備處對(duì)應(yīng)的鏈路管理器并根據(jù)鏈路管理協(xié)議(LMP)與它們通信。更特別地，鏈路管理器706與遠(yuǎn)程設(shè)備處的鏈路管理器交換LMP協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。
鏈路管理器706與主機(jī)702跨HCI 704交換信息。這個(gè)信息可包括從主機(jī)702接收的命令，以及發(fā)送到主機(jī)702的信息。這種命令的例子可包括來自主機(jī)702采用特定的鏈路類型的指示。
圖7的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)包括多鏈路控制器708。特別地，圖7示出了一個(gè)第一鏈路控制器708a和第二鏈路控制器708b。每個(gè)鏈路控制器708針對(duì)特定類型的鏈路操作作為鏈路管理器706和收發(fā)信機(jī)710之間的媒介。例如，鏈路控制器708a可操作作為WLAN鏈路的媒介，而鏈路控制器708b可操作作為更高數(shù)據(jù)率的WPAN鏈路的媒介。
每個(gè)鏈路控制器708根據(jù)其相應(yīng)的鏈路類型為傳輸執(zhí)行基帶處理。這種處理可包括糾錯(cuò)編碼和解碼。另外，當(dāng)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)鏈路控制器708根據(jù)物理層協(xié)議與遠(yuǎn)程設(shè)備處對(duì)應(yīng)的鏈路控制器交換數(shù)據(jù)。這種物理層協(xié)議的例子包括諸如自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)(ARQ)協(xié)議的重傳協(xié)議。
收發(fā)信機(jī)710連接到天線712。收發(fā)信機(jī)710包括允許(連同天線712)與遠(yuǎn)程設(shè)備交換無線信號(hào)的組件。這樣的組件包括調(diào)制器、解調(diào)器、放大器、以及濾波器。收發(fā)信機(jī)710可支持各種無線鏈路類型。因此，收發(fā)信機(jī)可包括一個(gè)諸如圖5和6的可配置的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)部分。
無線電控制器714在鏈路管理器706和收發(fā)信機(jī)710之間連接。如圖7所示，配置信號(hào)720從鏈路管理器706發(fā)送到控制器714?；谛盘?hào)720，控制器714生成控制信號(hào)集722?？刂菩盘?hào)集722包括建立收發(fā)信機(jī)710的操作特性的一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。例如，如上面參考圖5和6的描述，控制信號(hào)集722可包括信號(hào)520、522、524、620、622、624、以及626。
如圖7所示，無線電控制器可包括參數(shù)數(shù)據(jù)庫716，其包括用于各種通信或接入技術(shù)的多個(gè)參數(shù)集。一個(gè)示例性參數(shù)數(shù)據(jù)庫716可包括用于諸如不同WLAN標(biāo)準(zhǔn)(例如，使用IEEE 802.11系列的不同標(biāo)準(zhǔn)或擴(kuò)展)、藍(lán)牙、ZigBee、以及如UWB的高速率WPAN技術(shù)的技術(shù)的參數(shù)集。
諸如圖7的體系結(jié)構(gòu)的設(shè)備體系結(jié)構(gòu)可以以硬件、軟件、固件和它們的任意組合來實(shí)現(xiàn)。圖8示出了一個(gè)這樣的實(shí)現(xiàn)。這個(gè)實(shí)現(xiàn)包括處理器810、存儲(chǔ)器812、用戶接口814。另外，圖8的實(shí)現(xiàn)還包括收發(fā)信機(jī)710和天線712。
處理器810控制設(shè)備操作。如圖8所示，處理器810耦接到收發(fā)信機(jī)710。處理器810可以以一個(gè)或多個(gè)微處理器來實(shí)現(xiàn)，每個(gè)微處理器都能夠執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器812中的軟件指令。
存儲(chǔ)器812包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、和/或閃存，并且以數(shù)據(jù)和軟件組件(在此也稱為模塊)的形式存儲(chǔ)信息。由存儲(chǔ)器812存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可與特定的軟件組件相關(guān)。
由存儲(chǔ)器812存儲(chǔ)的軟件組件包括可由處理器810執(zhí)行的指令(在此也稱為計(jì)算機(jī)程序邏輯)。各種類型的軟件組件可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器812中。例如，存儲(chǔ)器812可存儲(chǔ)控制收發(fā)信機(jī)710的操作的軟件組件。同樣，存儲(chǔ)器812可以存儲(chǔ)提供主機(jī)702、HCI 704、鏈路管理器706、鏈路控制器708、以及無線電裝置控制器714的功能的軟件組件。
如圖8所示，用戶接口814也耦接到處理器810。用戶接口814促進(jìn)與用戶的信息交換。圖8示出了包括用戶輸入部分820和用戶輸出部分822的用戶接口814。用戶輸入部分820可包括一個(gè)或多個(gè)允許用戶輸入信息的組件。這種組件的例子包括小鍵盤、觸摸屏、以及麥克風(fēng)。用戶輸出部分822允許用戶從設(shè)備接收信息。因而，用戶輸出部分822可包括諸如顯示器以及一個(gè)或多個(gè)音頻揚(yáng)聲器的各種組件。示例性顯示器包括液晶顯示器(LCD)和視頻顯示器。
圖8的元件可根據(jù)各種技術(shù)耦接。一種這樣的技術(shù)包含通過一個(gè)或多個(gè)總線接口連接收發(fā)信機(jī)710、處理器810、存儲(chǔ)器812、以及用戶接口814。另外，每個(gè)這樣的組件被連接到諸如可移動(dòng)和/或可充電電池組(未示出)的電源。
IV.操作在本發(fā)明的各實(shí)施例中，無線電裝置的重新配置可基于各種因素或事件。圖9是具有帶有如圖5和6的各個(gè)部分的靈活操作特性的發(fā)射和接收部分的設(shè)備的示例性操作情形的流程圖。這個(gè)設(shè)備的操作參考圖7的體系結(jié)構(gòu)來描述。然而，也可以使用其它的體系結(jié)構(gòu)。
在步驟902，設(shè)備建立與如路由器的遠(yuǎn)程設(shè)備的WLAN連接。在步驟904，該設(shè)備根據(jù)WLAN協(xié)議和傳輸約定與該遠(yuǎn)程設(shè)備通信。因此，參考圖7，該設(shè)備采用對(duì)應(yīng)于WLAN通信的鏈路控制器708。另外，無線電控制器714正在或已經(jīng)向收發(fā)信機(jī)710提供使得其能夠發(fā)送和接收WLAN信號(hào)的控制信號(hào)集722中的一組參數(shù)。
在步驟906，出現(xiàn)對(duì)更高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。這個(gè)需求可能會(huì)出現(xiàn)，例如，由于設(shè)備的用戶選擇了一個(gè)大文件要下載。因此，在步驟908，該設(shè)備配置其自身用于高速率WPAN(例如，UWB)通信。步驟908可包括發(fā)出指定采用高速率WPAN(例如，UWB)通信的配置信號(hào)的鏈路管理器706。在各實(shí)施例中，配置信號(hào)720由來自主機(jī)702內(nèi)的高層過程(例如，用戶應(yīng)用)的指示激活。這些指示跨HCI704被發(fā)送到鏈路管理器706。
步驟908還可包括響應(yīng)于信號(hào)720，無線電裝置控制器714發(fā)出具有使得該設(shè)備能夠執(zhí)行諸如高速率WPAN通信的一組參數(shù)的控制信號(hào)集722。接著，在步驟910，該設(shè)備進(jìn)行高速率WPAN通信。
圖9的序列僅提供作為示例。因此，其它的序列也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。例如，也可以使用包含其它的諸如藍(lán)牙和Zigbee的接入技術(shù)。而且，也可以使用包含兩個(gè)或多個(gè)接入技術(shù)之間的幾個(gè)轉(zhuǎn)變的序列。
圖9在步驟906和908中還示出響應(yīng)于應(yīng)用來執(zhí)行無線電裝置配置。然而，在各實(shí)施例中，這個(gè)無線電裝置配置可基于感測(cè)到的事件，諸如由該設(shè)備在其當(dāng)前正使用的網(wǎng)絡(luò)上接收到某個(gè)信息(例如，特殊的消息)。這個(gè)消息可包含各參數(shù)和其它的網(wǎng)絡(luò)信息(例如，地址)以致使該設(shè)備重新配置其無線電裝置和通信。
V.結(jié)論雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解的是它們僅提出作為示例而不是限制。例如，盡管已經(jīng)涉及藍(lán)牙、IEEE 802.11、UWB、以及IEEE 802.15.3a描述了各實(shí)例，但是其它的短程和長(zhǎng)距離通信技術(shù)也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
因此，對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)上的改變而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因而，本發(fā)明的寬度和范圍不受上面描述的示例性實(shí)施例的限制，而僅根據(jù)下面的權(quán)利要求書和它們的等同物確定。
權(quán)利要求
1.一種用于短程無線通信的設(shè)備，包括被配置為以對(duì)應(yīng)于第一無線鏈路類型的第一操作模式以及對(duì)應(yīng)于第二無線鏈路類型的第二主動(dòng)操作模式操作的收發(fā)信機(jī)；以及用于選擇性激活所述收發(fā)信機(jī)的所述第一和第二操作模式之一的控制器。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一無線鏈路類型是無線局域網(wǎng)(WLAN)鏈路而所述第二無線鏈路類型是無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)鏈路。
3.權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述第二無線鏈路類型傳送超寬帶(UWB)信號(hào)。
4.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一無線鏈路類型是藍(lán)牙鏈路而所述第二無線鏈路類型是傳送超寬帶(UWB)信號(hào)的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)。
5.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述收發(fā)信機(jī)包括被配置為從所述控制器接收一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的發(fā)射機(jī)部分。
6.權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的帶寬的低通濾波器。
7.權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的采樣率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
8.權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
9.權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括基于所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一被選擇性旁路的功率放大器。
10.權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的增益的功率放大器。
11.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述收發(fā)信機(jī)包括被配置為從所述控制器接收一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的接收機(jī)部分。
12.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的帶寬的低通濾波器。
13.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
14.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
15.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一無線鏈路類型的數(shù)據(jù)率小于所述第二無線鏈路類型的數(shù)據(jù)率。
16.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述第一無線鏈路類型的帶寬小于所述第二無線鏈路類型的帶寬。
17.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)事件設(shè)置所述收發(fā)信機(jī)的操作模式。
18.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述事件包括接收指示所述收發(fā)信機(jī)的特定配置的消息。
19.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)應(yīng)用設(shè)置所述收發(fā)信機(jī)的操作模式。
20.一種在無線通信設(shè)備中使用的無線電裝置，該無線電裝置包括發(fā)射機(jī)部分；以及接收機(jī)部分；其中所述發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分能夠基于一個(gè)或多個(gè)接收的操作參數(shù)根據(jù)不同的短程無線通信鏈路類型操作。
21.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的帶寬的低通濾波器。
22.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的采樣率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
23.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
24.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括功率放大器，其中所述功率放大器基于所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一被選擇性旁路。
25.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述發(fā)射機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的增益的功率放大器。
26.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的帶寬的低通濾波器。
27.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
28.權(quán)利要求20的無線電裝置，其中所述接收機(jī)部分包括具有由所述一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的其中之一確定的分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。
29.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)在其上記錄有用于使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的處理器能夠使設(shè)備執(zhí)行短程無線通信的計(jì)算機(jī)程序邏輯，該計(jì)算機(jī)程序邏輯包括用于使所述處理器能夠選擇性激活收發(fā)信機(jī)的第一和第二操作模式中的其中之一的程序代碼，其中所述第一操作模式對(duì)應(yīng)于第一無線鏈路類型，而所述第二操作模式對(duì)應(yīng)于第二無線鏈路類型。
全文摘要
一種包括被配置為以不同模式操作的收發(fā)信機(jī)的短程無線通信的設(shè)備。這些模式的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定的無線鏈路類型。另外，所述設(shè)備包括用于選擇性激活所述收發(fā)信機(jī)的其中一個(gè)操作模式的控制器。所述控制器發(fā)送一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)到所述收發(fā)信機(jī)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)部分之內(nèi)的組件，如濾波器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器。這樣的參數(shù)控制這些組件的操作特性。
文檔編號(hào)H04W28/18GK101040555SQ200580032031
公開日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月7日
發(fā)明者阿托·帕林, 莫里·杭卡恩, 米卡·卡斯林 申請(qǐng)人:諾基亞公司