專利名稱：用于動(dòng)態(tài)地減少干擾的超寬帶收發(fā)設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RF收發(fā)機(jī)設(shè)備以及UWB信號(hào)收發(fā)方法的技術(shù)，該RF收發(fā)機(jī)設(shè)備包含帶有低噪聲放大器(LNA)及濾波器的接收機(jī)單元和帶有功率放大器及濾波器的發(fā)送機(jī)單元。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于使用超寬帶(ultrawide band，UWB)技術(shù)克服在與RF收發(fā)機(jī)設(shè)備當(dāng)前所使用的無(wú)線電通信頻帶重疊的頻帶中所產(chǎn)生的干擾的技術(shù)。
背景技術(shù)：
圖1是示出相關(guān)技術(shù)的射頻(RF)收發(fā)機(jī)設(shè)備的示意圖。如圖1所示，當(dāng)RF系統(tǒng)處于接收模式時(shí)，開關(guān)被連接到低噪聲放大器(LAN)的輸入端。輸入到被連接到LNA的天線中的RF信號(hào)經(jīng)由LNA被發(fā)送到濾波器。當(dāng)系統(tǒng)使用載波時(shí)，RF信號(hào)經(jīng)由濾波器被進(jìn)一步發(fā)送到下變頻器。在沒(méi)有使用載波的情況下，RF信號(hào)被直接發(fā)送到解調(diào)器。
當(dāng)RF系統(tǒng)處于發(fā)送模式時(shí)，開關(guān)被連接到功率放大器的輸出端。當(dāng)使用載波時(shí)，經(jīng)過(guò)上變頻器和濾波器之后，信號(hào)在功率放大器中被放大。接著，它們作為電能通過(guò)天線被發(fā)送到空中。當(dāng)不使用載波時(shí)，經(jīng)過(guò)濾波器之后，調(diào)制信號(hào)在功率放大器中被放大。接著，它們通過(guò)天線被發(fā)送。
可用于多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)和無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN)的無(wú)線通信系統(tǒng)，日益需要與有線通信系統(tǒng)中所使用的同樣高的數(shù)據(jù)傳輸率。只有使用UWB(超寬帶)，才能滿足這種需求。在當(dāng)前所使用的WLAN或WPAN無(wú)線通信系統(tǒng)中，UWB具有最高的數(shù)據(jù)率。由于在這種相關(guān)技術(shù)RF收發(fā)機(jī)設(shè)備中，一般采用最多200到300MHz的帶寬，構(gòu)造LNA、功率放大器和濾波器不是太難。而且，由于使用指定的預(yù)定窄帶，該頻帶很少干擾其它系統(tǒng)。
但是，如果使用具有幾百M(fèi)Hz或GHz帶寬的UWB系統(tǒng)，就會(huì)遇到幾個(gè)問(wèn)題。使用UWB時(shí)的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題是，UWB使用已經(jīng)由其它商用無(wú)線通信系統(tǒng)所使用的預(yù)定頻帶。因?yàn)閁WB系統(tǒng)的信號(hào)功率較低，并且接收機(jī)靈敏度也因此較低，所以UWB系統(tǒng)的故障發(fā)生在與其它無(wú)線電通信系統(tǒng)所使用的頻帶重疊的指定頻帶中的可能性很高。而且，由于用于UWB系統(tǒng)中的LNA、功率放大器、濾波器等要覆蓋較寬的帶寬，它們不能夠在整個(gè)感興趣(interest)的頻帶內(nèi)表現(xiàn)出較好的性能。結(jié)果，在一些頻率上會(huì)出現(xiàn)例如信號(hào)失真等問(wèn)題。
因此，需要一種設(shè)備，這種設(shè)備能夠使UWB系統(tǒng)不干擾相鄰于該UWB系統(tǒng)運(yùn)行的無(wú)線通信系統(tǒng)，或者被上述無(wú)線通信系統(tǒng)干擾。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷當(dāng)中的一些缺陷，提供一種UWB接收機(jī)，該接收機(jī)包括至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊，其開/關(guān)狀態(tài)能夠被控制。該UWB接收機(jī)適用于基于所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，在有限的工作頻帶中檢測(cè)接收無(wú)線電信號(hào)的功率強(qiáng)度。該UWB接收機(jī)適用于基于檢測(cè)結(jié)果、控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
在指定的增強(qiáng)(enhancement)中，所檢測(cè)的功率強(qiáng)度與包括可能發(fā)生干擾的頻率的頻帶相對(duì)應(yīng)。
在另一個(gè)指定的增強(qiáng)中，接收機(jī)具有基帶控制器，適用于控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，提供MAC，用于存儲(chǔ)有關(guān)檢測(cè)頻帶的信息，并且將所存儲(chǔ)的有關(guān)頻帶的信息發(fā)送給其它UWB接收機(jī)。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，通過(guò)管理幀發(fā)送有關(guān)頻帶的信息。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，頻帶被存儲(chǔ)在物理層報(bào)頭(header)中。
在另一個(gè)指定的增強(qiáng)中，該至少一個(gè)通信模塊包括帶阻濾波器。
在另一個(gè)指定的增強(qiáng)中，該至少一個(gè)通信模塊包括小信號(hào)放大器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種UWB發(fā)送機(jī)，該發(fā)送機(jī)包括至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊，其開/關(guān)狀態(tài)能夠被控制。該UWB發(fā)送機(jī)控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便濾出(filter out)相應(yīng)頻帶中的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種UWB收發(fā)機(jī)，該收發(fā)機(jī)包括至少一個(gè)通信模塊。UWB收發(fā)機(jī)適用于根據(jù)至少一個(gè)具有預(yù)定有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)按頻帶檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度。它還適用于基于檢測(cè)結(jié)果控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便濾出相應(yīng)頻帶中的無(wú)線電接收/發(fā)送信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種接收UWB信號(hào)的方法，該方法包括根據(jù)至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制該至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。濾出頻帶中的無(wú)線電接收信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種發(fā)送UWB信號(hào)的方法，該方法包括控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，并且濾出頻帶中的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)。
特別地，控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)還包含設(shè)置通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，并且關(guān)于確定結(jié)果，與至少一個(gè)正在通信的其它UWB接收機(jī)達(dá)成協(xié)議。
更準(zhǔn)確地說(shuō)，關(guān)于確定結(jié)果達(dá)成協(xié)議包含存儲(chǔ)關(guān)于確定結(jié)果的信息，并且將所存儲(chǔ)的信息發(fā)送給其它UWB接收機(jī)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種收發(fā)UWB信號(hào)的方法，該方法包括根據(jù)至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制該至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。濾出頻帶中的無(wú)線電接收/發(fā)送信號(hào)。
通過(guò)以下結(jié)合附圖所給出的對(duì)示例實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的上述特征及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更清楚，其中圖1是示出傳統(tǒng)RF收發(fā)機(jī)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的非限制性的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖，該收發(fā)機(jī)包含按頻帶具有多個(gè)濾波器的濾波器單元；圖3是示出體現(xiàn)本發(fā)明的一些方面的基帶控制器的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是示出UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的非限制性的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖，該收發(fā)機(jī)包含按頻帶具有多個(gè)LNA的LNA單元和具有多個(gè)功率放大器的功率放大器單元；圖5是示出用于動(dòng)態(tài)地確定頻帶的非限制性的示范性技術(shù)的流程圖，該頻帶不在按頻帶具有多個(gè)濾波器的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備中使用；圖6是示出用于動(dòng)態(tài)地確定頻帶的非限制性的示范性技術(shù)的流程圖，該頻帶不在按頻帶包含多個(gè)LNA和多個(gè)功率放大器的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備中使用；和圖7是示出用于確定將不使用的頻帶，并且在使用所有多個(gè)濾波器、LNA和功率放大器的UWB系統(tǒng)之間收發(fā)信號(hào)的非限制性的示范性技術(shù)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施方式。
圖2是示出UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的非限制性的結(jié)構(gòu)示例的方框圖。根據(jù)本發(fā)明，該收發(fā)機(jī)包含具有多個(gè)濾波器的濾波器單元，每個(gè)濾波器都能夠?qū)χ付l帶進(jìn)行濾波。參照?qǐng)D2，UWB收發(fā)機(jī)具有覆蓋UWB系統(tǒng)的所有頻帶的寬帶LNA 220、寬帶功率放大器270、包括多個(gè)濾波器的濾波器單元230、解調(diào)器240、調(diào)制器280、基帶控制器250和媒體訪問(wèn)控制(MAC)260。
現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明該設(shè)備的每個(gè)部件。LNA是典型的小信號(hào)放大器。小信號(hào)放大器的示例是對(duì)信號(hào)進(jìn)行變換所需的RF裝置。這種信號(hào)，可解釋地，當(dāng)該信號(hào)在空中經(jīng)過(guò)多個(gè)路徑時(shí)具有增強(qiáng)的噪聲和降低的強(qiáng)度。該小信號(hào)放大器是不僅接收增益而且接收噪聲分量的放大器。在本示例中，使用覆蓋UWB系統(tǒng)的所有頻帶的寬帶LNA。
構(gòu)成濾波器單元的每個(gè)濾波器是帶阻濾波器，用于選擇性地濾出現(xiàn)有RF系統(tǒng)中所使用的指定頻帶。當(dāng)信號(hào)被輸入到UWB接收機(jī)時(shí)，每個(gè)帶阻濾波器需要濾出指定頻譜。因?yàn)橹付l帶被濾出，UWB系統(tǒng)就不會(huì)干擾現(xiàn)有的無(wú)線通信系統(tǒng)。
而且，由于新通信設(shè)備的出現(xiàn)，很可能出現(xiàn)與現(xiàn)有頻率重疊的新頻帶。帶阻濾波器需要?jiǎng)討B(tài)地處理由于這種最新重疊的頻帶所引起的干擾。例如，根據(jù)現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)中所使用的頻帶范圍按照如下方式來(lái)安排濾波器，即第一帶阻濾波器用于全球定位系統(tǒng)(GPS)頻帶，并且第二帶阻濾波器用于5GHz無(wú)線LAN頻帶等。
能夠被接通或斷開的開關(guān)以并聯(lián)方式被附加到每個(gè)濾波器中。在這種結(jié)構(gòu)中，如果開關(guān)處于接通(ON)狀態(tài)，所輸入的信號(hào)就不經(jīng)過(guò)具有預(yù)定阻抗的濾波器，而只沿著短路開關(guān)被發(fā)送。于是，帶阻濾波器處于關(guān)(OFF)狀態(tài)。另一方面，如果開關(guān)處于斷開(OFF)狀態(tài)，所輸入的信號(hào)就通過(guò)具有預(yù)定阻抗的濾波器被發(fā)送。于是，帶阻濾波器處于開(ON)狀態(tài)。
基帶控制器250用于控制收發(fā)機(jī)中處理UWB脈沖信號(hào)的發(fā)送和接收的全部操作。如圖3所示，基帶控制器250包括功率測(cè)量單元251、開關(guān)控制單元252和功率控制單元253。后面將參照?qǐng)D3詳細(xì)說(shuō)明這些部件的功能。
MAC 260位于物理層的上層，并且用于根據(jù)UWB通信來(lái)管理數(shù)據(jù)通信。MAC 260通過(guò)基帶控制器接收二進(jìn)制信號(hào)，或者將要發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)傳送給基帶控制器。而且，解調(diào)器240用于將通過(guò)天線接收的UWB脈沖信號(hào)的數(shù)據(jù)序列解調(diào)成原始信號(hào)。調(diào)制器280將原始信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)調(diào)制成UWB脈沖信號(hào)。功率放大器270對(duì)經(jīng)由濾波器從調(diào)制器280輸入的UWB脈沖信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行放大，以便它們適合于UWB信道傳輸。
在該設(shè)備的接收端，濾波器和LNA之間的順序可以被改變，并且所有濾波器都可以位于LNA之前或之后。在使用載波的外差系統(tǒng)或直接變換系統(tǒng)的情況下，信號(hào)可以被轉(zhuǎn)移到原始信號(hào)的基帶上。如果這些信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻器，接著，信號(hào)就被解調(diào)。另一方面，在不使用載波的基帶系統(tǒng)或UWB系統(tǒng)的情況下，信號(hào)可以不經(jīng)過(guò)下變頻器而被直接解調(diào)。
在該設(shè)備的發(fā)送端，濾波器和功率放大器之間的順序可以被改變，并且所有濾波器都可以位于功率放大器之前或之后。在使用載波的外差系統(tǒng)或直接變換系統(tǒng)的情況下，調(diào)制基帶信號(hào)被上變頻到載波頻率附近的頻帶上。這里，經(jīng)過(guò)上變頻的RF信號(hào)具有將被發(fā)送到指定頻帶空間的頻帶。在不使用載波的系統(tǒng)中，調(diào)制信號(hào)可以不執(zhí)行上變頻過(guò)程而被直接發(fā)送到濾波器。
圖3是示出體現(xiàn)本發(fā)明的一些方面的基帶控制器250的示范性結(jié)構(gòu)的示意圖?；鶐Э刂破?50的功率測(cè)量單元251測(cè)量RF信號(hào)的功率強(qiáng)度，該RF信號(hào)隨著每個(gè)濾波器被打開或被關(guān)閉而進(jìn)入該頻帶范圍，從而打開或關(guān)閉每個(gè)相應(yīng)的LNA。作為測(cè)量結(jié)果，如果功率變化大于預(yù)定值，功率測(cè)量單元251就確定另一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)正在使用該頻帶。
開關(guān)控制單元252用于濾出將不使用的頻帶中的信號(hào)。這通過(guò)控制打開或關(guān)閉每個(gè)濾波器來(lái)完成。更準(zhǔn)確地說(shuō)，開關(guān)控制單元252能夠通過(guò)打開與在功率測(cè)量單元251中被確定為由其它無(wú)線通信系統(tǒng)所使用的頻帶相應(yīng)的帶阻濾波器并且關(guān)閉其它帶阻濾波器，來(lái)動(dòng)態(tài)地接通或斷開開關(guān)。而且，開關(guān)控制單元252用于通過(guò)控制打開或關(guān)閉每個(gè)LNA的操作，來(lái)濾出將不使用的頻帶中的信號(hào)。更準(zhǔn)確地說(shuō)，開關(guān)控制單元252能夠通過(guò)關(guān)閉與在功率測(cè)量單元25 1中已被確定為由其它無(wú)線通信系統(tǒng)所使用的頻帶相應(yīng)的LNA并且打開其它LNA，來(lái)動(dòng)態(tài)地接通或斷開開關(guān)。
而且，功率控制單元253根據(jù)接收信號(hào)的信噪比(SNR)，來(lái)控制UWB脈沖信號(hào)的傳輸功率的強(qiáng)度。由于如此構(gòu)造的基帶控制器250的各部件彼此獨(dú)立地操作，附加部件可以依賴于數(shù)據(jù)傳輸方法被添加到其中，或者其中只包含圖3所示的部件中的一部分。例如，基帶控制器250可以只包括功率測(cè)量單元251和開關(guān)控制單元252。如果還有控制傳輸功率的強(qiáng)度的附加需要，功率控制單元253還可以被添加到基帶控制器250中。
圖4是示出UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的示范性結(jié)構(gòu)的方框圖，該收發(fā)機(jī)包含具有多個(gè)LNA的LNA單元和具有多個(gè)功率放大器的功率放大器單元，多個(gè)LNA和多個(gè)功率放大器是按頻帶安排的。這里只對(duì)與圖2所示的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備不同的部分進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
參照?qǐng)D4，該示范性UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備包括具有多個(gè)LNA的LNA單元420、具有多個(gè)功率放大器的功率放大器單元470、覆蓋UWB系統(tǒng)的所有頻帶的寬帶濾波器430、解調(diào)器240、調(diào)制器280、基帶控制器250和MAC 260。LNA單元420包含多個(gè)LNA和LNA合成器421，LNA合成器421用于收集來(lái)自多個(gè)LNA的輸出，接著將該輸出發(fā)送到單獨(dú)的端口。功率放大器單元470包含多個(gè)功率放大器和功率放大器合成器471，功率放大器合成器471用于收集來(lái)自多個(gè)功率放大器的輸出，接著將該輸出發(fā)送到單獨(dú)的端口。而且，寬帶濾波器430覆蓋UWB系統(tǒng)中所使用的所有頻帶當(dāng)UWB接收機(jī)接收信號(hào)時(shí)，它被如此設(shè)計(jì)，以便LNA和功率放大器不用于指定頻帶頻譜。于是，因?yàn)橛捎谄渑c其它通信系統(tǒng)重疊而在發(fā)送和接收時(shí)將不使用的頻帶、不經(jīng)過(guò)通過(guò)相關(guān)LNA和功率放大器所進(jìn)行的放大過(guò)程，所以UWB系統(tǒng)就不會(huì)干擾現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)，并且能夠動(dòng)態(tài)地處理由于現(xiàn)有重疊頻帶以及由于新通信設(shè)備的出現(xiàn)而導(dǎo)致將來(lái)可能出現(xiàn)的重疊頻帶所引起的干擾。例如，可以根據(jù)現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)中所使用的頻帶范圍來(lái)以此方式安排濾波器，即例如，第一LNA和功率放大器用于全球定位系統(tǒng)(GPS)頻帶，并且第二LNA和功率放大器用于5GHz無(wú)線LAN頻帶等。
還可以創(chuàng)建組合圖2和4的結(jié)構(gòu)的示范性實(shí)施方式，其中圖2和4的結(jié)構(gòu)被相互組合。在這種組合結(jié)構(gòu)中，組合出包括具有多個(gè)濾波器的濾波器單元、具有多個(gè)LNA的LNA單元和具有多個(gè)功率放大器的功率放大器單元的收發(fā)機(jī)系統(tǒng)。這里，如果只有由于與現(xiàn)有無(wú)線通信系統(tǒng)重疊的頻帶而引起的干擾成為問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題就能夠分別通過(guò)圖2或圖4所示的實(shí)施例來(lái)解決。
用于UWB系統(tǒng)中的LNA、功率放大器、濾波器等需要覆蓋寬頻帶。因此，即使使用寬帶LNA、濾波器和功率放大器，也不能夠在整個(gè)頻帶內(nèi)均衡地獲得較好的性能。而且，在特定頻帶內(nèi)會(huì)產(chǎn)生其它問(wèn)題，例如信號(hào)失真。另一方面，正如在體現(xiàn)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式中所述，如果在每個(gè)頻帶內(nèi)提供LNA、濾波器和功率放大器，將不會(huì)出現(xiàn)例如信號(hào)失真等問(wèn)題。
圖5是示出用于使用多個(gè)濾波器動(dòng)態(tài)地確定不在的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備中使用的頻帶的技術(shù)的流程圖。圖5的流程圖中的步驟是以規(guī)則的時(shí)間間隔或者是在UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備被打開時(shí)執(zhí)行的。首先，關(guān)閉圖2所示的所有濾波器(S510)。接著，打開一個(gè)濾波器，并且其余濾波器保持關(guān)閉。接下來(lái)，打開下一個(gè)濾波器，并且其它濾波器保持關(guān)閉。對(duì)于所有濾波器執(zhí)行該過(guò)程(S520)。
通過(guò)上述過(guò)程，有可能確定干擾關(guān)于哪個(gè)頻帶發(fā)生。例如，在第二濾波器能夠覆蓋當(dāng)前由其它設(shè)備所使用的5GHz無(wú)線LAN頻帶的情況下，以規(guī)則的時(shí)間間隔或者是在UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備被打開時(shí)，一個(gè)接一個(gè)地相繼打開第一到第n濾波器。接著，當(dāng)?shù)诙V波器被打開時(shí)，進(jìn)入該頻帶范圍中的RF信號(hào)的總強(qiáng)度將會(huì)明顯降低。因此，通過(guò)上述過(guò)程，UWB系統(tǒng)能夠覺(jué)察到5GHz無(wú)線LAN頻帶的存在。
一般而言，如果在指定帶阻濾波器被打開時(shí)，進(jìn)入該頻帶范圍內(nèi)的RF信號(hào)的功率明顯降低(S530)，就確定用于該頻帶的濾波器被打開(S540)。否則，確定相關(guān)濾波器被關(guān)閉(S550)。隨后，檢測(cè)相關(guān)濾波器是否是最后的第n濾波器(S560)。如果是，該過(guò)程就進(jìn)入下一個(gè)步驟S570。否則，該過(guò)程返回到步驟S520。根據(jù)確定結(jié)果，UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備只打開用于可能出現(xiàn)干擾的頻帶的相關(guān)濾波器，并且關(guān)閉其它濾波器(S570)。于是，即使通過(guò)干擾頻帶輸入了較高的功率，也不會(huì)損壞UWB板。
而且，有關(guān)如此確定的相關(guān)頻帶的信息被發(fā)送到正在通信的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備(S580)。兩個(gè)UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備相互達(dá)成它們將不使用該相關(guān)頻帶的協(xié)議(S590)。在兩個(gè)UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備之間達(dá)成它們將不使用特定頻帶以互相通信的協(xié)議的方法可以包含如下方法，即在MAC中生成管理幀并且在設(shè)備之間收發(fā)該幀?？商鎿Q地，該信息能夠被包含在物理層報(bào)頭中，并且在無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送/接收期間被傳送給彼此。在這種情況下，可以生成新的幀，或者使用現(xiàn)有幀的“保留比特”。
圖6是示出用于動(dòng)態(tài)地確定不在包含多個(gè)LNA和多個(gè)功率放大器的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備中使用的頻帶的示范性技術(shù)的流程圖。圖6的流程圖中的步驟是以規(guī)則的時(shí)間間隔或者是在UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備被打開時(shí)執(zhí)行的。首先，打開圖4所示的所有濾波器(S610)。接著，關(guān)閉一個(gè)濾波器，并且其余濾波器保持打開。接下來(lái)，關(guān)閉下一個(gè)濾波器，并且其它濾波器保持打開。對(duì)于所有濾波器執(zhí)行該過(guò)程(S620)。通過(guò)上述過(guò)程，有可能確定干擾關(guān)于哪個(gè)頻帶發(fā)生。
如此，如果在指定LNA被關(guān)閉時(shí)，進(jìn)入該頻帶范圍內(nèi)的RF信號(hào)的功率明顯降低(S630)，就確定用于該頻帶的LNA被關(guān)閉(S640)。否則，確定相關(guān)濾波器和功率放大器被打開(S650)。隨后，檢測(cè)相關(guān)LNA是否是最后的第nLNA(S660)。如果是，該過(guò)程就進(jìn)入步驟S670。否則，該過(guò)程返回到步驟S620。根據(jù)確定結(jié)果，UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備只關(guān)閉用于干擾頻帶的相關(guān)LNA，并且打開其它LNA(S670)。而且，有關(guān)如此確定的相關(guān)頻帶的信息被發(fā)送到正在通信的UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備(S680)，接著，兩個(gè)UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備相互達(dá)成它們將不使用該相關(guān)頻帶的協(xié)議(S690)。
圖7是示出如下過(guò)程的流程圖，即確定將不使用的頻帶，并且在使用所有多個(gè)濾波器、LNA和功率放大器的UWB系統(tǒng)之間收發(fā)信號(hào)。首先，基于如在圖5和圖6所示的實(shí)施例中所描述的協(xié)議過(guò)程，設(shè)置濾波器單元、LNA單元和功率放大器單元(S710)。接著，第一UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的調(diào)制器從基帶控制器接收要被發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)(S720)。接下來(lái)，所接收的二進(jìn)制信號(hào)通過(guò)調(diào)制器被調(diào)制成UWB脈沖信號(hào)(S730)。
在使用載波的情況下，信號(hào)應(yīng)該首先經(jīng)過(guò)下變頻器，然后經(jīng)歷調(diào)制過(guò)程。否則，信號(hào)被直接發(fā)送給調(diào)制器。調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)UWB系統(tǒng)發(fā)送端的濾波器單元，其中在濾波器單元中濾出或阻止不使用的頻帶中的信號(hào)(S740)。以后，只有所使用的頻帶中的信號(hào)通過(guò)功率放大器單元被放大(S750)，接著UWB脈沖信號(hào)通過(guò)天線被發(fā)送(S760)。
發(fā)送信號(hào)通過(guò)UWB信道在空中傳播，并且通過(guò)第二個(gè)UWB收發(fā)機(jī)設(shè)備的天線被接收(S770)。接著，接收信號(hào)通過(guò)LNA單元被放大(S780)，并且通過(guò)UWB系統(tǒng)的接收端的濾波器單元濾出或阻止不使用的頻帶中的信號(hào)(S790)。只有經(jīng)過(guò)濾波的脈沖信號(hào)被解調(diào)成二進(jìn)制信號(hào)(S795)。在使用載波的情況下，脈沖信號(hào)應(yīng)該經(jīng)過(guò)濾波器單元，接著被發(fā)送到下變頻器。在不使用載波的情況下，脈沖信號(hào)被直接發(fā)送到解調(diào)器。經(jīng)過(guò)解調(diào)器的二進(jìn)制信號(hào)被發(fā)送到基帶控制器(S799)。
雖然已結(jié)合本發(fā)明的公開實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。因此，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改變和修改，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的。
本申請(qǐng)要求韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2003-0029130的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)于2003年5月7日提交到韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，其內(nèi)容以引用方式包含在本文的內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種超寬帶接收機(jī)，包括至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊，其開/關(guān)狀態(tài)能夠被控制，其中，所述超寬帶接收機(jī)適用于基于所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，檢測(cè)有限工作頻帶中接收無(wú)線電信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且其中，所述超寬帶接收機(jī)適用于基于檢測(cè)結(jié)果、控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的超寬帶接收機(jī)，其中所檢測(cè)的功率強(qiáng)度與包括可能發(fā)生干擾的頻率的頻帶相對(duì)應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1所述的超寬帶接收機(jī)，還包括基帶控制器，適用于控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以檢測(cè)所述無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的超寬帶接收機(jī)，還包括媒體訪問(wèn)控制器，用于存儲(chǔ)有關(guān)檢測(cè)頻帶的信息，并且將所存儲(chǔ)的有關(guān)頻帶的信息發(fā)送給其它超寬帶接收機(jī)。
5.如權(quán)利要求4所述的超寬帶接收機(jī)，其中通過(guò)管理幀發(fā)送所述有關(guān)頻帶的信息。
6.如權(quán)利要求4所述的超寬帶接收機(jī)，其中所述有關(guān)頻帶的信息被存儲(chǔ)在物理層報(bào)頭中。
7.如權(quán)利要求1所述的超寬帶接收機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括帶阻濾波器。
8.如權(quán)利要求1所述的超寬帶接收機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括小信號(hào)放大器。
9.一種超寬帶發(fā)送機(jī)，包括至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊，其開/關(guān)狀態(tài)能夠被控制，其中，所述超寬帶發(fā)送機(jī)控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便濾出相應(yīng)頻帶中的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的超寬帶發(fā)送機(jī)，其中所述頻帶包括可能發(fā)生干擾的頻率。
11.如權(quán)利要求9所述的超寬帶發(fā)送機(jī)，還包括基帶控制器，用于控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便控制所述頻帶中的所述無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的發(fā)送。
12.如權(quán)利要求11所述的超寬帶發(fā)送機(jī)，其中所述基帶控制器包括功率控制單元，用于基于指定頻帶來(lái)控制所述無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率的強(qiáng)度。
13.如權(quán)利要求9所述的超寬帶發(fā)送機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括帶阻濾波器。
14.如權(quán)利要求9所述的超寬帶發(fā)送機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括小信號(hào)放大器。
15.一種超寬帶收發(fā)機(jī)，包括至少一個(gè)通信模塊；其中，所述超寬帶收發(fā)機(jī)適用于根據(jù)至少一個(gè)具有預(yù)定有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)按頻帶檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度，并且還適用于基于檢測(cè)結(jié)果控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，以便濾出相應(yīng)頻帶中的無(wú)線電接收/發(fā)送信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中所述頻帶包括可能發(fā)生干擾的頻率。
17.如權(quán)利要求15所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，包括基帶控制器，適用于控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，并且還適用于根據(jù)所述控制來(lái)檢測(cè)所述無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度，以及根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求17所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中所述基帶控制器包括功率控制單元，用于根據(jù)所述無(wú)線電接收信號(hào)的信噪比(SNR)來(lái)控制所述無(wú)線電發(fā)送信號(hào)的發(fā)送功率的強(qiáng)度。
19.如權(quán)利要求17所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，還包括媒體訪問(wèn)控制器，用于存儲(chǔ)有關(guān)頻帶的信息，并且將所存儲(chǔ)的有關(guān)頻帶的信息發(fā)送給其它超寬帶接收機(jī)。
20.如權(quán)利要求19所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中通過(guò)管理幀發(fā)送所述有關(guān)頻帶的信息。
21.如權(quán)利要求19所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中所述有關(guān)頻帶的信息被存儲(chǔ)在物理層報(bào)頭中。
22.如權(quán)利要求15所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括帶阻濾波器。
23.如權(quán)利要求15所述的超寬帶收發(fā)機(jī)，其中所述至少一個(gè)通信模塊包括小信號(hào)放大器。
24.一種接收超寬帶信號(hào)的方法，包括根據(jù)至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)；并且濾出所述頻帶中的所述無(wú)線電接收信號(hào)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述頻帶包括可能發(fā)生干擾的頻率。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)的步驟包含根據(jù)功率強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)置開或關(guān)狀態(tài)。
27.一種發(fā)送超寬帶信號(hào)的方法，包括控制至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)；并且濾出頻帶中的無(wú)線電發(fā)送信號(hào)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)的步驟還包含設(shè)置所述通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，并且關(guān)于確定結(jié)果，與至少一個(gè)正在通信的其它超寬帶接收機(jī)達(dá)成協(xié)議。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，所述關(guān)于確定結(jié)果達(dá)成協(xié)議的步驟包含存儲(chǔ)關(guān)于確定結(jié)果的信息；并且將所存儲(chǔ)的信息發(fā)送給所述其它超寬帶接收機(jī)。
30.一種收發(fā)超寬帶信號(hào)的方法，包括根據(jù)至少一個(gè)具有有限工作頻帶的通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)，來(lái)檢測(cè)無(wú)線電接收信號(hào)的功率強(qiáng)度；根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)；以及濾出頻帶中的無(wú)線電接收/發(fā)送信號(hào)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述控制多個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)的步驟包含根據(jù)功率強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果來(lái)設(shè)置所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)；并且關(guān)于確定結(jié)果，與至少一個(gè)正在通信的其它超寬帶系統(tǒng)達(dá)成協(xié)議。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，所述關(guān)于設(shè)置結(jié)果達(dá)成協(xié)議的步驟包含存儲(chǔ)關(guān)于確定結(jié)果的信息；并且將所存儲(chǔ)的信息發(fā)送給所述其它超寬帶接收機(jī)。
全文摘要
一種UWB接收機(jī)，具有至少一個(gè)帶有有限工作頻帶的通信模塊，其開/關(guān)狀態(tài)能夠被控制。該UWB接收機(jī)適用于基于所述至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)、檢測(cè)有限工作頻帶中的接收無(wú)線電信號(hào)的功率強(qiáng)度。該UWB接收機(jī)適用于基于檢測(cè)結(jié)果，來(lái)控制該至少一個(gè)通信模塊的開/關(guān)狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04B1/04GK1551511SQ200410036708
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者柳浩晶, 金仁煥, 金南亨 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社