專利名稱：同時運行至少兩條無線連接路徑的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及按照權利要求1的前序部分的一種用于同時運行至少兩條無線連接路徑的方法。此外，本發明涉及一種用于同時運行至少兩條無線連接路徑的裝置。
公知用于運行無線連接路徑的方法。對此例如可以舉出DECT、WDCT、HomeRF、WLAN、HyperLan2和藍牙(Bluetooth)。在大量已知的方法中多年來DECT標準(Digital Enhanced CordlessTelecommunications增強數字無繩電信)經受了考驗，因為它是一種完全成熟的、高效能的技術，其能夠既為語音傳輸也為數據傳輸使用。此外，從DECT標準出發導出WDCT標準(Worldwide Digital CordlessTelecommunications)。WDCT標準使用閑置的ISM頻帶的載頻(2.4GHz)。此外，近幾年來，藍牙標準出現，它保證了在不同的設備之間(例如在計算機和數字照相機之間)費用適宜地要實現的連接。藍牙標準也具有ISM頻帶內的載頻。
如果在過去帶有按照WDCT標準的傳輸裝置的設備和按照藍牙標準的設備的同時存在是例外的話，那么現在其同時運行可以越來越多地遇到。然而因為兩種標準都在2.4GHz頻帶內工作，并且兩個系統都使用一種所謂的頻率交錯方法(頻率跳躍)，所以同時運行通常導致極大的消極影響。由于在相同的時間在相同的頻率上重疊的數據分組，在語音連接的情況下會出現非常干擾的卡嚓噪聲，在數據連接的情況下由于所需要的錯誤校正傳輸速度減小，和/或連接路徑的有效作用半徑減小。
從現有技術已知，在多個無線連接路徑的情況下，濾出各頻率范圍，并由此僅分析配屬于一種確定的方法的頻率范圍。但是因為WDCT標準和藍牙標準在基本相同覆蓋的頻率范圍內工作，所以該HF濾波不實際。此外還已知，借助TDMA協調(Time Division Multiple Access時分多址)分開兩種傳輸方法。然而為此必須滿足下面的條件數字傳輸方法借助幀(Rahmen)序列傳輸數據，所述幀又可以分成子幀(untergeordnete Rahmen)且具有多個時間片(Zeitschlitze)。根據時間片限定時間片事件可出現的時間點，也就是說，根據時間片限定可進行數據分組的傳輸的時間點。由一個時間片或者由一幀需要的持續時間被稱為時間片周期或者幀周期。TDMA方法僅在幀周期和時間片周期總一致時才可以使用。如果時間片周期或幀周期不一致，或者兩者都不一致(例如在WDCT和藍牙的情況下)，已知的TDMA方法不能得到滿意的結果。
本發明的任務在于，提供利用至少兩種數字傳輸方法同時運行至少兩條無線連接路徑的一種方法以及一種裝置，所述兩種方法的載頻至少重疊，所述方法以及裝置能夠保證減少干擾地或者消除干擾地運行所述連接路徑。
該任務從按照權利要求1的前序部分的方法出發通過其特征部分來解決，從按照權利要求13的前序部分的發射裝置出發以及從按照權利要求14的前序部分的接收裝置出發來解決。
在根據本發明的用于同時運行至少兩條無線連接路徑的方法中，其中至少第一連接路徑具有第一數字傳輸方法，至少第二連接路徑具有第二數字傳輸方法，所述連接路徑的載頻位于至少重疊的頻帶內，其中此外所述傳輸方法在細分為多個時間片的幀序列內以所限定的幀和時間片周期傳輸數據，所述傳輸方法的幀周期和/或時間片周期在時間上長度不同，第一傳輸方法是等時的，且所述連接路徑的信號區域這樣重疊，使得在連接路徑的至少一個接收器上根據兩個不同的傳輸方法接收信號，根據本發明，第二傳輸方法的時間片事件取決于第一傳輸方法的時間片事件被動態分配到第二傳輸方法中可用的時間片上。在此執行時間片事件的分配，也就是說，數據分組到確定的時間片上的分配這樣進行，使得第二傳輸方法的時間片事件在第一、等時的傳輸方法不具有任何時間片事件的時間發生。在此動態匹配使得盡管幀周期和/或時間片周期不同，但是能夠實現兩種方法的無干擾的共存。特別是因此不需要修改第一傳輸方法。該建議的方法下面將被稱為時間片交錯方法(時間片跳躍)。特別在不同的幀周期和時間片周期的情況下能夠實現兩個基本上不同的傳輸方法的共存，特別是關于它們的時間過程。在此指出，當兩個自身在其載頻區域內重疊的信號在一條線路上被引導時，所建議的方法基本上也可以用于有線連接的傳輸路徑。此外，本方法也可以在非等時的第一傳輸方法的情況下使用，其中就必須采取附加的措施，以便確定實際可用于時間片事件的時間片。
優選地，時間片事件的動態分配被定義為確定性的時間片交錯序列(Slotwechselsequenz)。為沿傳輸路徑以建議的時間片交錯方法進行傳輸，相應的接收器必須知道，在一幀的哪些時間片上發送器設置了所述時間片事件。這基本上導致，發送器必須用信令通知接收器相應的時間片。如果現在使用確定性的時間片交錯序列、亦即根據至少一個參數可確定的序列，而無需在此給該序列的所有單個的單元命名，則向接收器通知該至少一個所述的參數(例如一個開始值)和允許由接收器確定該時間片交錯序列就足夠了。由此不需要用信號通知每一時間片，并提高傳輸路徑的效率。
有利的是，從在兩種傳輸方法中所使用的身份標識之一中導出時間片交錯序列。如果使用可這樣確定的時間片交錯序列，則在發送器和接收器之間傳送該身份標識就足以使得接收器能夠獨立地確定由發送器使用的時間片交錯序列。由此能夠把為確定各時間片必須向接收器傳送的數據量保持在很少的水平。
在一個優選的實施形式中，借助偽隨機序列確定時間片交錯序列。該偽隨機序列是數字系列，它從開始值出發，由虛假的隨機選擇的、仍然精確決定的數組成。它提供一種簡單的可能性，以構造時間片交錯序列并根據其開始值識別全體序列。此外可以減小系統干擾的影響，并改善收聽的可靠性。
有利的是，選擇時間片事件的動態分配，使得沿第一和/或第二連接路徑能夠存在多個彼此獨立的連接。這一方面意味著，在第二傳輸路徑中保持盡可能所有時間片為一個連接使用，在所述時間片中第二傳輸路徑的時間片事件不與第一傳輸路徑的時間片事件重疊。另一方面這意味著，在沿第一連接路徑構建另一個連接時，這樣匹配時間片交錯序列，使得該新加入的連接可以不受干擾地工作。如果在優化最大可能的連接時證實會出現時間片事件偶然的重疊，則可以考慮在第二傳輸方法中抑制通常沖突的時間片事件，以便不影響第一連接路徑。
當時間片交錯序列為每一連接在時間上錯開使用時間片交錯序列時是有利的。由此允許特別簡單地把單個的連接彼此分開。
優選地，第一傳輸方法是藍牙傳輸方法。藍牙實現了使要適宜制造的設備進入不同產品的期望，特別是對最終用戶。現在能夠使藍牙和第二傳輸方法共存，且因此有利的是，不需要對已有藍牙設備進行任何改動。
在本發明的一個有利的擴展方案中，第二傳輸方法是一種基于TDMA的傳輸方法，特別是WDCT傳輸方法。WDCT標準，作為一種基于TDMA的標準的著名例子，由于其高效能而得以廣泛傳播，所以在被運行的WDCT設備上以非常大的數目出現。通過本發明，除WDCT傳輸方法之外現在可以運行第一傳輸方法。WDCT連接的、迄今以等距布置的時間片事件現在依賴于時間存在，亦即單獨針對每幀位于不同的、分別均不由第一傳輸方法使用的位置。
優選地，由接收器通過分析在至少兩個接收時間片上的時間片事件確定按照第二傳輸方法發送的偽載波(Dummy-Bearer)。當接收器從發送器接收身份消息時，該接收器起初沒有關于發送器使用哪個時間片交錯序列并且發送器正位于時間片交錯序列的哪個位置的信息。因為由發送器發送的偽載波同樣使用時間片交錯方法傳送，所以接收器現在能夠通過分析至少兩個接收時間片來確定該偽載波，也就是說，接收時間片被一直分析，直到檢測到該偽載波的時間片交錯序列。由接收器分析的接收時間片的增加經常導致加速確定偽載波的時間片交錯序列。
有利的是，單個時間片分別獨立地遍歷頻率交錯序列。由此簡化時間片交錯序列的檢測。
在一個有利的擴展方案中，第二傳輸方法是每幀具有10個時間片的WDCT傳輸方法。由此能夠特別適宜地實現所建議的方法。對此可以從實施例得知進一步的細節。
當藍牙傳輸方法至少部分把數據作為HV3數據分組傳送時是有利的。如果沿藍牙連接路徑傳輸HV3數據分組(這在實際上是經常允許的情況)，那么產生第一和第二傳輸方法非常可靠的并行運行。
此外，本發明涉及用于同時運行上述連接路徑的一種發射裝置和一種接收裝置，其具有時間片分配裝置或者時間片分析裝置，用以實施按照上述特征的方法。
現在根據一個實施例詳細說明本發明。在此
圖1示出借助WDCT和藍牙的兩個同時的連接的流程，
圖2a示出當由基站在時間片0發送偽載波時的移動電話的時間片匹配，圖2b示出當由基站在時間片4發送偽載波時的移動電話的時間片匹配，以及圖3示出具有發射裝置和接收裝置的連接路徑的原理結構。
圖1示出沿WDCT連接路徑的信號傳輸的時間過程，在此，該連接路徑同時與藍牙傳輸路徑重疊。該過程在這里表示WDCT方法的3個幀的持續時間。在此，在每一區域A、B或者C中分別在上部示出WDCT信號，在下部示出藍牙信號。每一區域A、B、C表示一幀，其在10ms的總持續時間上延續并分成寬度為1ms的總共10個時間片。把每一幀分成兩個子幀，即在發射運行中的子幀TX和在接收運行中的子幀RX。子幀TX從時間片0延續到時間片4，子幀RX從時間片5延續到時間片9。如果為一個時間片事件使用WDCT方法的一個時間片，則它通過一個矩形表示。在此在該矩形內用羅馬數字表示為哪個連接在WDCT連接路徑內使用該時間片事件。(在該例中同時使用三個連接I、II和III。)藍牙連接路徑上的信號過程這里不詳細說明，因為在此它是已知的標準，所述標準應該被視為不可改變的規定。
首先確定虛擬的開始時間點S，其表示藍牙幀的開始。該開始時間點S的確定可以通過分析藍牙信號過程進行。如果可以使用藍牙發送器的同步信號，那么就可以把該信號直接用于同步WDCT連接與藍牙連接。當WDCT發送器和藍牙發送器被集成在一個外殼內或者在一塊板上時，這可能特別簡單。在開始時間點S后發生的信號過程可以直接從圖1得知。因此將僅對區域A作出一些注解。在開始時間點S設置第一藍牙時間片事件，然后跟隨有第二藍牙時間片事件。在此，第二藍牙時間片事件的末端大體與時間片1(WDCT)的始端同時發生。嚴格講，這里產生最小約9μs的時間間隔。此時直到第三藍牙時間片事件出現的間歇由WDCT連接使用，以便在時間片1、2和3內向連接I、II和III傳輸數據分組。時間片3中的WDCT時間片事件的末端然后大體與所述第三藍牙時間片事件的出現同時發生。在子幀RX中WDCT連接使用時間片5、6和9，以便接收關于所述連接的數據。時間片7和8保持未用，因為這里可能產生與藍牙時間片事件極大的重疊。動態分配以分別匹配的形式在兩個相繼的幀(區域B和C)中繼續，其中，從第三幀的末端起信號過程又如從開始時間點S那樣表示。
圖2a和2b示出時間片匹配，其用于剛才說明的情況，以便用筒單的方式確定由發射器(例如基站)使用的時間片交錯序列，借助該時間片交錯序列也發送偽載波。在接收器(例如移動電話)接收到身份消息后，此時需要從發射的信號序列中確定偽載波。接收器在該時間點僅知道偽載波處于子幀TX的一個時間片內，亦即在時間片0到4的一個中。此時為確定偽載波的時間片交錯序列，接收器在該實例中打開5個接收時間片(R0到R4)，并為每一時間片檢驗偽載波的輸入。在圖2a的情況下，偽載波由發射器在時間片0內發送。于是接收器定義在其內已接收該偽載波的時間片作為時間片2，由此能夠在時間片2的兩側提供兩個另外的接收時間片。在圖2b的情況下該偽載波由發送器在時間片4中發送。在這里接收器也又定義時間片2，以便在接收該偽載波的時間片的兩側各提供另外兩個接收時間片。
現在根據一個例子說明使數據傳輸能夠進行的同步的全過程。在此假定，移動電話應當與基站同步。對此要求下面的步驟a)該移動電話接收該基站的身份消息。
b)在移動電話的時間片與基站在時間上同步后，移動電話首先確定R2(時間片2)作為接收時間片。
c)在移動電話中為下兩個幀打開所有五個接收時間片，通過所使用的時間片交錯序列保證由基站發射的偽載波最大能夠離開時間片R2+/-兩個時間片。(注意，由于同時使用特定于時間片的頻率交錯方法，移動電話不接收基站的其他時間片。)d)借助從這五個接收時間片獲取的信息，為每一幀確定該基站的偽載波的時間片位置。然后由此能夠確定該基站使用哪種時間片交錯序列。
e)由此現在能夠修正移動電話的幀的時間定位，使得移動電話的幀與基站的幀同步運行。
因為此時移動電話知道時間片交錯序列，且該幀與基站同步存在，所以可以開始上述沿WDCT連接路徑的數據交換。
圖3示出用于同時運行至少兩個無線連接路徑12、14的發射裝置10，其中，第一連接路徑12按照WDCT傳輸方法運行，第二連接路徑14按照藍牙傳輸方法運行。發射裝置10具有數據準備裝置16、時間片分配裝置18和發射器20。在數據準備裝置16中，數據按照WDCT標準被準備，并被傳送給時間片分配裝置18。在時間片分配裝置18中，數據分組按照上述方法被分配給確定的時間片。如此布置的數據分組被傳送給發送器20，并借助第一連接路徑12被傳輸給接收裝置22。接收裝置22具有接收器24、時間片分析裝置26和數據處理裝置28。在由第一連接路徑12傳輸的數據分組被接收器24接收后，它到達時間片分析裝置26。在這里分析由時間片交錯序列預先給定的時間片，并將其數據分組分配給確定的連接。如此準備的數據然后由時間片分析裝置26傳送給數據處理裝置28，在那里它以公知的方式按照WDCT標準被進一步處理。
這里說明的發送裝置10或者接收裝置22表示一種費用適宜的解決方案，其不需要由附加的裝置(例如RF濾波器)引起的附加費用。此外，使用一種魯棒的算法，其可以在沒有連續地用信令通知時間片交錯序列的情況下加以實現。
權利要求
1.同時運行至少兩條無線連接路徑的方法，其中至少第一連接路徑具有第一數字傳輸方法，至少第二連接路徑具有第二數字傳輸方法，所述連接路徑的載頻位于至少重疊的頻帶內，其中此外所述傳輸方法在細分為多個時間片的幀的序列內以限定的幀周期和時間片周期傳輸數據，所述傳輸方法的幀周期和/或時間片周期在時間上長度不同，第一傳輸方法是等時的，且所述連接路徑的信號區域這樣重疊，使得在連接路徑的至少一個接收器上根據兩個不同的傳輸方法接收信號，其特征在于，第二傳輸方法的時間片事件取決于第一傳輸方法的時間片事件被動態分配到在第二傳輸方法中可用的時間片上。
2.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，所述時間片事件的動態分配被定義為確定性的時間片交錯序列。
3.根據權利要求2的方法，其特征在于，從在第二傳輸方法中使用的身份標識導出所述時間片交錯序列。
4.根據權利要求2和3之一的方法，其特征在于，所述時間片交錯序列借助偽隨機序列確定。
5.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，所述動態分配如此選擇，使得沿第一和/或第二連接路徑(12，14)能夠存在多個彼此獨立的連接。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于，為每一連接在時間上錯開地使用所述時間片交錯序列。
7.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，第一傳輸方法是藍牙傳輸方法。
8.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，第二傳輸方法是基于TDMA的傳輸方法，特別是WDCT傳輸方法。
9.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，按照第二傳輸方法發射的偽載波由接收器通過分析在至少兩個接收時間片上的時間片事件確定。
10.根據上述權利要求之一的方法，其特征在于，單個時間片分別獨立地遍歷頻率交錯序列。
11.根據權利要求8到10之一的方法，其特征在于，第二傳輸方法是每幀有10個時間片的WDCT傳輸方法。
12.根據權利要求7到11之一的方法，其特征在于，藍牙傳輸方法至少部分把數據作為HV3數據分組傳輸。
13.用于同時運行至少兩條無線連接路徑(12，14)的發射裝置(10)，其特征在于，具有執行根據上述權利要求之一的方法的步驟的時間片分配裝置(18)。
14.用于同時運行至少兩條無線連接路徑(12，14)的接收裝置(22)，其特征在于，具有執行根據權利要求1到12之一的方法的步驟的時間片分析裝置(26)。
全文摘要
同時運行至少兩條無線連接路徑的方法，其中至少第一連接路徑(12)具有第一數字傳輸方法，至少第二連接路徑(14)具有第二數字傳輸方法，所述連接路徑的載頻位于至少重疊的頻帶內，其中此外所述傳輸方法在細分為多個時間片的幀系列內以限定的幀周期和時間片周期傳輸數據，所述傳輸方法的幀周期和時間片周期時間長度不同，第一傳輸方法是等時的，且所述連接路徑(12，14)的信號區域這樣重疊，使得在連接路徑(12，14)的至少一個接收器(24)上信號根據兩個不同的傳輸方法接收，其中，第二傳輸方法的時間片事件取決于第一傳輸方法的時間片事件被動態分配在第二傳輸方法中可用的時間片上。此外，本發明涉及一種具有時間片分配裝置(18)的發射裝置(10)和一種具有時間片分析裝置(26)的接收裝置(22)。
文檔編號H04J3/16GK1951134SQ200580013631
公開日2007年4月18日 申請日期2005年3月2日 優先權日2004年4月30日
發明者F·埃克塞勒, A·克魯克, J·沃伊特 申請人:西門子公司