專利名稱：具有信道控制模塊的多媒體服務器及其使用方法
技術領域：
本發明 一般地涉及無線通信系統，更具體地涉及用于諸如多媒體 等內容的家庭內部局域聯網。
背景技術：
隨著擁有多臺電視機的家庭越來越多，許多用戶希望最新和最好 的視頻收看服務。因此，許多家庭擁有多臺衛星接收機、有線機頂盒、 調制解調器、等。為了家庭內部因特網接入，每臺計算機或因特網設 備具有它自己的因特網連接。因此，每臺計算機或因特網設備都包括 調制解調器。作為替代方案，可以使用家庭內部無線局域網提供因特網接入和 將多媒體信息傳送給家庭內部的多臺設備。在這樣一個家庭內部局域 網內，每臺計算機或因特網設備包括訪問服務器的網卡。服務器提供 到因特網的耦合。還可以使用家庭內部無線局域網以便于形成耦合多 臺計算機與一臺或多臺打印機、傳真機，以及來自數字錄像機、機頂 盒、寬帶視頻系統等的多媒體內容的家庭內部計算機網絡。在這樣的無線通信系統內，根據一種或多種數據傳輸協議通過射 頻(RF)傳輸數據。在任意一種無線通信系統內，在降低所接收信息 的質量、降低傳輸速率或者以其它方式降低通信信道性能的通信信道 上，所傳輸信息的接收可能易于受到衰落、干擾和噪聲。因此，需要 一種用于以可有效實施的方式克服上述問題的通信系統的方法和設 備。
圖1表示根據本發明實施例的多媒體客戶機服務器系統的圖示。圖2表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器系統的圖示。 圖3表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器系統的方框圖。圖4表示根據本發明實施例的多媒體服務器模塊12的方框圖。圖5表示根據本發明實施例的客戶機模塊200的方框圖。圖6表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器系統的方框圖。圖7表示根據本發明實施例的多媒體服務器模塊12，的方框圖。圖8表示根據本發明實施例的客戶機模塊200的方框圖。圖9表示根據本發明實施例的收發信機模塊290的示意方框圖。圖10表示根據本發明實施例的收發信機模塊310的示意方框圖。圖ll表示根據本發明實施例的頻鐠的圖形表示。圖12表示根據本發明實施例的頻鐠的圖形表示。圖13表示根據本發明實施例的方法的流程圖。圖14表示根據本發明實施例的方法的流程圖。圖15表示根據本發明實施例的方法的流程圖。
具體實施方式
圖1表示根據本發明實施例的多媒體客戶機服務器系統的圖示。 該多媒體客戶機服務器系統包括多媒體服務器12、耦合到客戶機26、 28、 30、 32和34的客戶機模塊34、 36、 38、 40和42，和多個多媒 體源。多媒體源包括盒式磁帶錄像機(VCR)86、數字視頻盤(DVD) 播放器82、數字錄像機(DVR) 102、數字音頻存儲設備104、 DVD 音頻106、無線電接收機108、 CD播放器llO、公共交換電話網66、 用于訪問廣播、存儲或流式傳輸音頻、視頻和/或其它多媒體內容和/ 或任何其它類型的音頻、視頻和/或多媒體源24的廣域網44 (例如專 用網絡、公用網絡、衛星網絡、有線網絡和/或因特網)。在本發明的實施例中，客戶機26-34可以選擇從任一個多媒體源 回放和/或與其連接。來自每個客戶機模塊的選擇請求將識別期望的多媒體源、客戶機、期望的服務和任何其它的信息以協助多媒體服務器12處理該請求。這樣， 一個客戶機可以在訪問因特網，同時另一個客 戶機在觀看衛星廣播頻道，另一個在聽CD播放，另一個在電話上通 話，還有一個在觀看DVD播放。這完全通過多媒體服務器12來實現， 而不需要客戶機直接訪問多媒體源，也不需要每個客戶機擁有它自己 的多媒體源和/或多媒體源連接。多媒體服務器12和一個或多個客戶機模塊34、 36、 38、 40和 42包括根據本發明用于提高無線傳輸可靠性和質量的一個或多個特 征，如將在附圖中和具體參考圖2至圖15更詳細地描述的。圖2表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器的圖示。具 體而言，多媒體客戶機/服務器系統包括多媒體服務器12、可操作地 耦合到多個客戶機25、 26、 28、 30和32的多個客戶機模塊34、 36、 38、 40和42。多媒體服務器12可操作地耦合以從多媒體源23接收 多個頻道46。多媒體源23可以是來自盒式磁帶錄像機(VCR) 86、 數字視頻盤(DVD)播放器82、數字錄像機(DVR) 102、數字音頻 存儲設備104、 DVD音頻106、無線電接收機108、 CD播放器llO、 ^〉共交換電話網66、廣域網(44)(例如用于訪問廣播、存儲或流式 傳輸音頻、視頻和/或其它多媒體內容的專用網絡、公共網絡、衛星網 絡、有線網絡和/或因特網)和/或任何其它類型的音頻、視頻和/或多 媒體源24的廣播、存儲或流式傳輸多媒體信號。如本領域的普通技 術人員將理解的，多媒體服務器12可以是可合并在衛星接收機、機 頂盒、有線盒、HDTV調諧器、家庭娛樂接收機等內的獨立設備。此 外，也可以使用分離組件、集成電路和/或其組合實現多媒體服務器。多媒體服務器12通過射頻通信路徑與多個客戶機模塊34、 36、 38、 40和42通信。這樣，多媒體服務器12和每個客戶機模塊34、 36、 38、 40和42分別包括操作以通過通信路徑發送和接收數據的收 發信機。如圖所示，每個客戶機模塊可操作地耦合到客戶機之一。例如， 客戶機模塊34可操作地耦合到客戶機26，其代表個人數字助理。客戶機模塊36可操作地耦合到客戶機28，其代表個人計算機。客戶機 模塊38可操作地耦合到客戶機30，其代表監視器(例如LCD監視器、 平板監視器、CRT監視器、等)。這樣一個監視器可以包括揚聲器， 或者揚聲器連接，包括頻道選擇、音量控制、圖像質量等的控制功能。 客戶機模塊40可操作地耦合到客戶機32,其可以是電視機、高清晰 度電視機(HDTV)、標準清晰度電視機(SDTV)、家庭影院系統、 等。客戶機模塊42可操作地耦合到客戶機25，其代表便攜式計算機。作為本領域普通技術人員將理解，每個客戶機模塊可以是與其關 聯客戶機分立的設備或者內嵌在客戶機內。此外，本領域的普通技術 人員還將理解可以使用分離組件和/或集成電路實施客戶機模塊34、 36、 38、 40和42。在本發明的實施例中，每個客戶機經其關聯客戶機模塊從多個頻 道46選擇一個或多個頻道。如圖所示，客戶機26已經選擇多個頻道 中的頻道3以觀看。因此，客戶機模塊34將頻道3的頻道選擇中繼 到多媒體服務器12。多媒體服務器12從多個頻道46中選擇頻道3。 隨后，時分復用與頻道3對應的數據和其它頻道的數據，并從多媒體 服務器12傳輸給每個客戶機模塊34、 36、 38、 40和42。客戶機模塊 34監視來自多媒體服務器12的傳輸，并提取與頻道3對應的數據。 隨后，將用于頻道3的所提取數據提供給客戶機26以顯示。客戶機模塊36、 38、 40和42分別為它們的關聯客戶機28、 30、 32和25執行類似的功能。如圖所示，客戶機28已經選擇頻道505， 客戶機30已經選擇頻道106，客戶機32已經選擇頻道206和客戶機 25已經選擇頻道9。客戶機模塊36、 38、 40和42將其相應客戶機的 頻道選擇提供給多媒體服務器12。多媒體服務器12為每個選擇請求 從多個頻道提取選定頻道，將用于每個選定頻道(對于該例子，頻道 3、 9、 106、 206和505)的數據復用成數據流。隨后，將該數據流傳 送給每個客戶機模塊。每個客戶機模塊為其相應客戶機提取選定頻道 的適當數據。例如，客戶機模塊36監視用于與頻道505相關的數據 的傳輸數據，客戶機模塊38監視與頻道106相關的數據，客戶機模塊40監視用于與頻道206相關的數據的傳輸，和客戶機模塊42監視 用于與頻道9相關的數據的傳輸。從每個客戶機的角度，客戶機25、 26、 28、 30和32具有獨立的 到多媒體源23的訪問。因此，客戶機26在任何時候都可以將其頻道 選擇從諸如頻道3改變成頻道120。客戶機模塊34將可能未確認的頻 道選擇請求提供給多媒體服務器12，其現在為客戶機36提取與頻道 3不同的頻道120相關的數據。作為替代實施例，客戶機模塊34、 36、 38、 40和42的功能可以改變。例如，客戶機模塊34可以不提供客戶 機模塊36執行的所有獨立功能。例如，客戶機模塊34可以不具有獨 立頻道選擇能力，而僅選擇其它客戶機之一已經選擇的頻道。可替代 地， 一個客戶機模塊可以服務于多個客戶機。圖3表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器系統的方框 圖。具體而言，多媒體客戶機/服務器系統包括多媒體服務器12，其 發送多媒體信號214，例如來自多媒體源23的廣播、存儲或流式傳輸 信號。多媒體服務器模塊12經天線206發送包括來自多媒體信號214 的多媒體內容的射頻(RF)信道。在與諸如射頻頻鐠的信道A或信 道B等信道對應的載波頻率上發送這個射頻信號。客戶機模塊200(例 如客戶機模塊34、 36、 8、 40和42)經天線210接收射頻信號，和生 成解碼輸出信號216。應當指出信道A和信道B代表與不同栽波頻率對應的射頻頻鐠 的不同信道。這與參考圖2討論的頻道3、 9、 106、 206和505不同， 其中"頻道"(channel )在上下文中主要用于表示不同的多媒體內容流， 例如"氣象頻道"、"發現頻道"或者"飄"。在噪聲、干擾或衰落抑制了 信道之一的性能的情況下，多媒體服務器模塊12可以切換到不同信 道。下面結合圖4至圖15介紹多媒體服務器模塊12和客戶機模塊200 的其它功能和特征。圖4表示根據本發明實施例的多媒體服務器模塊的方框圖。具體 而言，多媒體服務器模塊12包括用于根據未編碼多媒體輸入信號214 生成編碼信號232的編碼器模塊230。在本發明的實施例中，編碼方案可以是多電平、多相位和多頻率編碼、非歸零編碼、曼徹斯特編碼、塊編碼和/或nB/mB編碼(其中n>m)中的一種或多種編碼。例如， nB/mB可以是4B/5B編碼，其中將4比特實際數據轉換成5比特編碼 數據。編碼還可以包括根據多媒體信號214的內容和格式以及信道A 和/或信道B的帶寬和性能對多媒體信號進行壓縮、轉換速率和轉換 代碼編碼。在實施例中，多媒體信號214包括以包括國家電視系統委 員會(NTSC )、逐行倒相(PAL )或順序與存儲彩色電視系統(SECAM ) 的多種視頻格式中的任一種格式格式化的模擬復合視頻信號。可以數 字化、壓縮和信道編碼編碼信號232以在微弱信道狀況內以低數據速 率傳輸或者在較強信道狀況內以較高數據速率傳輸。可替代地，多媒 體信號214可能已經是數字格式，例如移動圖像專家組(MPEG)格 式(例如MPEG1、 MPEG2或MPEG4 ) ， Quicktime格式、Real Media 格式、視窗媒體視頻(WMV)或者音頻視頻交織(AVI)或者另一 種數字視頻格式，標準的或者專用的。在這種情況下，根據信道狀況 的強度或質量，在有或沒有進一步壓縮的情況下，可將由編碼器模塊 230執行的編碼限制為用于該信道的數據編碼。多媒體服務器模塊12還包括收發信機模塊234，用于調制編碼 信號232以生成在第一載波頻率上包括諸如分組化視頻信號的多媒體 內容的射頻信號236，和用于使用天線206在信道A上發送射頻信號 236。此外，收發信機模塊234根據在信道A上從客戶機模塊200接 收到的射頻信號生成后向信道輸出310。在本發明的實施例中，響應于信道選擇信號220和222，收發信 機模塊234有選擇地可調諧到多個其它栽波頻率。例如，在使用符合 IEEE 802.11g標準的美國無線傳輸鏈路的多媒體服務器模塊12和客 戶機模塊200的實施方式中，可以選擇信道A和B作為11個分配信 道中的任一個。在本發明的實施例中，可以將信道選擇信號預編程到 多媒體服務器模塊12內、根據掃描可用信道以確定兩個適合使用的 信道的站點調查來動態地選擇、從客戶機模塊200接收或者在客戶機模塊200和多媒體服務器模塊12之間仲裁，或者在用戶控制之下被 選擇。類似地，可以將信道A和B實施為符合下述標準中至少之一的 寬帶無線接入網的信道802.11a、 b、 n或其它802.11標準、超寬帶 (UWB)或者用于微波訪問的全球互可操作性(WiMAX)。收發信機模塊234包括信道控制模塊330，在信道A的性能降低 的情況下，可操作地掃描替代信道和選擇特定替代信道，例如信道B。 在本發明的實施例中，信道控制模塊330進入掃描模式，例如響應于 信道A的性能降低，在收發信機234反之將停用的時間上(例如在視 頻分組確認之間的靜寂時間過程中)，或者定期地(例如每秒一次， 每分鐘一次或者其它周期)，在相應時間間隔已經過期之后。在掃描 模式中，信道控制模塊執行信道掃描，確定信道的至少一個性能參數， 當該至少 一個性能參數與性能閾值的比較不利時判定低性能信號。當 判定低性能信號時，作為響應，信道控制模塊330將第一收發信機模 塊236切換成選定的替代收發信機信道，例如信道B。在本發明的實施例中，信道掃描包括確定替代收發信機信道的至 少一個性能參數，例如誤比特率、信噪比、接收信號強度指示、噪聲 測量、干擾測量、信道增益或者其它信道性能參數。當替代收發信機 信道的至少一個性能參數與性能閾值的比較不利時，信道控制模塊 330還可操作以將收發信機模塊234切換成收發信(transceive )模式 以在替代收發信機信道上將射頻信號236發送給客戶機模塊200。以 這種方式，收發信機模塊234僅執行簡化信道掃描，當發現可接受信 道時結束。可替代地，通過確定多個替代第一收發信機信道的多個性 能參數，可以執行更完整的信道掃描。通過根據一個或多個性能標準 確定"最佳"或者最有利特征的信道，可以確定替代收發信機信道。當識別出替代收發信機信道時，由信道控制模塊生成切換數據， 并發送給客戶機模塊200和/或在與多媒體服務器模塊12通信的其它 客戶機模塊以請求將信道從原始信道頻率改變成替代收發信機信道 的頻率。在本發明的實施例中，多媒體服務器模塊12從一個或多個 客戶機模塊接收可接受信道/信道頻率的客戶機模塊列表，并與它自己本地生成的多媒體服務器模塊列表比較以確定是否能夠發現公共可接受信道/信道頻率。在實施例中，信道控制模塊330還可操作地仲裁 到與客戶機模塊的替代收發信機信道的切換。如果與多媒體服務器模塊12通信的一個或多個客戶機模塊不同意信道改變，可以使用諸如投票或其它機制等仲裁機制來確定可接受的替代收發信機信道。圖5表示根據本發明實施例的客戶機模塊200的方框圖。具體而 言，客戶機模塊200包括收發信機模塊244，用于在信道A或者如由 多媒體服務器模塊12選擇的信道B的替代信道上接收射頻信號246， 和用于將該射頻信號246轉換成基帶信號248。此外，收發信機模塊 244可操作地調制后向信道輸入272以生成在信道A和/或B上發送 給多媒體服務器模塊12的射頻信號。在本發明的實施例中，多媒體服務器模塊12和客戶機模塊200 使用符合IEEE 802.11g標準的無線傳輸鏈路，所述標準使用最大數據 速率為54M比特/秒的52子栽波正交頻分復用(OFDM)。通過將調 制和有效編碼速率從64正交調幅(64-QAM)修改成二相相移鍵控 (BPSK)，響應于從48M比特/秒降直到6M比特/秒的不利信道狀 況，逐漸地降低數據速率。信道的52子栽波間隔312.5kHz，其中48 個子載波承載數據，4個載波承載導頻音調。基帶信號248可以是低 中頻(IF)信號。在本發明的實施例中，在由解碼器模塊254解碼之前，基帶信號 248可以可選地以諸如通用串行總線(USB )、個人計算機接口 ( PCI )、 Firewire或者小型計算機業務接口 ( SCSI)之類的數據格式進行格式 化，然而，在本發明的廣泛范圍內，可以類似地實施標準或專用的其 它數據格式。客戶機模塊200還包括解碼器模塊254，用于將輸出信號252解 碼成解碼輸出信號，例如以由附屬客戶機使用的格式。具體而言，進 一步解碼數據可以包括解壓縮壓縮數字信號，將視頻信號格式化成 NTSC、 PAL、 SECAM、等，和其它的格式化以匹配客戶機設備的輸入格式o在本發明的實施例中，響應于信道選擇信號224，收發信機模塊 244有選擇地可調諧成多個其它載波頻率。例如，在使用符合IEEE 802.11g標準的美國無線傳輸鏈路的多媒體服務器模塊12和客戶機模 塊200的實施中，可以將信道A和B選擇作為11個所分配信道中的 任意兩個。在本發明的實施例中，信道選擇信號可被預編程到客戶機 模塊200內、根據掃描可用信道以確定兩個適合使用的信道的站點調 查動態地選擇、從多媒體服務器模塊12接收或者在客戶機模塊200 和多媒體服務器模塊12之間仲裁，或者在用戶控制之下選擇。在本發明的實施例中，收發信機模塊244包括信道控制模塊 330，，可操作地在信道A性能降低的情況下掃描替代信道，和選擇一 個或多個替代信道，例如信道B。在本發明的另一個實施例中，信道 控制模塊330，在收發信機244否則將不工作(例如在視頻分組確認之 間的靜寂時間過程中)的時間上，或者在相應時間間隔已經過期之后 定期地(例如每秒一次，每分鐘一次或者其它周期)進入掃描模式。 在掃描模式中，信道控制模塊300，執行信道掃描，確定該信道的至少 一個性能參數，和當該至少一個性能參數與性能閾值的比較不利時判 定低性能信號。作為響應，信道控制模塊330，將該反饋提供給多媒體 服務器模塊12，和當由多媒體服務器模塊12命令時，將收發信機模 塊244切換到選定替代收發信機信道，例如信道B。在本發明的實施例中，信道掃描包括確定替代收發信機信道的至 少一個性能參數，例如誤比特率、信噪比、接收信號強度指示、噪聲 測量、干擾測量、信道增益或者其它信道性能參數。類似于信道控制 模塊330，信道控制模塊330，能夠執行完整或者簡化掃描。當識別出替代收發信機信道時，由信道控制模塊330，生成數據， 并發送給多媒體服務器模塊12以請求將信道從原始信道頻率改變成 替代收發信機信道的頻率。在本發明的實施例中，多媒體服務器模塊 12從一個或多個客戶機模塊(例如客戶機模塊200)接收可接受信道 /信道頻率的客戶機模塊列表，并與它自己本地生成的多媒體服務器模 塊列表比較以確定是否能夠發現公共可接受信道/信道頻率。在實施例中，信道控制模塊330，還可操作地仲裁到與多媒體服務器模塊12的 替代收發信機信道的切換。如果在與多媒體服務器模塊12通信的一 個或多個客戶機模塊不同意信道改變，可以使用諸如投票或其它機制 等仲裁機制來確定可接受的替代收發信機信道。圖6表示根據本發明實施例的多媒體客戶機/服務器系統的方框 圖。具體而言，多媒體客戶機/服務器系統包括經天線206和208發送 兩個射頻(RF)信號的多媒體服務器12，，所述信號包括多媒體信號 214的多媒體內容的復本。在與射頻頻鐠的諸如信道A和/或信道B 等相同或不同信道對應的兩個栽波頻率上發送這兩個射頻信號。客戶 機模塊200，(例如客戶機模塊34、 36、 38、 40和42 )經天線210和 212接收這兩個射頻信號和生成解碼輸出信號216。結合圖7和圖8介紹多媒體服務器模塊12和客戶機模塊200的 其它功能和特征。圖7表示根據本發明實施例的多媒體服務器模塊的方框圖。具體 而言，多媒體服務器模塊12，具有用相同參考數字表示的與多媒體服 務器模塊12相同的多個單元。除了收發信機模塊234之外，多媒體 服務器模塊12，包括收發信機模塊235，調制編碼信號232以在第二栽 波頻率上生成射頻信號237，和當收發信機模塊235處于收發信模式 中時使用天線208在信道A或信道B上發送射頻信號237。此外，收 發信機模塊235根據在信道A和/或B上從客戶機模塊200接收的射 頻信號生成后向信道輸出312。在本發明的實施例中，以類似于將結 合圖8描述的用于前向傳輸路徑的客戶機模塊200，的重新組合的方 式，可以重新組合后向信道輸出。在本發明的實施例中，響應于信道選擇信號220和222,收發信 機模塊234和235有選擇地可調諧到多個其它栽波頻率。例如，在使 用符合IEEE 802.11g標準的美國無線傳輸鏈路的多媒體服務器模塊 12和客戶機模塊200的實施中，可以將信道A和B和其它替代收發 信機信道選擇作為11個所分配信道中的任意兩個。在本發明的實施 例中，信道選擇信號可被預編程到多媒體服務器模塊12，內、根據掃描可用信道以確定兩個適合使用的信道的站點調查動態地選擇、從客戶機模塊200，接收或者在客戶機模塊200，和多媒體服務器模塊12，之 間仲裁、或者在用戶控制之下選擇。在本發明的實施例中，天線206與天線208相隔一定間距從而是 空間分集的。在本發明的實施例中，該間距基本上^對應栽波頻率的 1/4波長。然而，如本領域技術人員參考在此公開內容將顯而易見的， 可以類似地實施其它間距。類似于收發信機模塊234,收發信機模塊235包括信道控制模塊 330，可操作地在信道A性能降低的情況下，在掃描模式中掃描替代 信道，和選擇特定替代信道，例如信道B或某個其它信道。在本發明 的實施例中，例如響應于信道A或B的性能降低，在收發信機234 否則將不工作(例如在視頻分組確認之間的靜寂時間過程中)的時間 上，或者在相應時間間隔已經過期之后定期地(例如每秒一次，每分 鐘一次或者其它周期)，信道控制模塊330進入掃描模式。在掃描模 式中，信道控制模塊執行信道掃描，確定信道的至少一個性能參數， 和當該至少 一 個性能參數與性能閾值的比較不利時判定低性能信號。 作為響應，當判定低性能信號時，信道控制模塊330將第一收發信機 模塊236切換到選定替代收發信機信道，例如信道B。在本發明的實施例中，收發信機模塊234和235的信道控制模塊 330通過收發信機掃描信號314和316相互通信。具體而言，可以使 用包括由一個收發信機確定的替代信道的性能結果的信道掃描結果 來選擇選定的替代收發信機信道，不僅用于該收發信機，而且用于另 一個收發信機。因此，例如，如果第一收發信機的信道性能降低，則 收發信機掃描信號314或315可以請求第二收發信機執行信道掃描， 和選擇用于第一收發信機或者用于兩個收發信機的選定替代收發信 機信道。在另一種操作模式中，每個收發信機可以獨立地操作，執行 獨立的信道掃描和選擇信道和替代信道(可以與由另一 收發信機使用 的信道頻率相同或者不同)。在本發明的實施例中，僅收發信機模塊之一可以在任意給定時間上處于掃描模式。具體而言，當由特定收發信機模塊使用的信道性能 降低到低于閾值，時間段過期或者出現某個其它條件時，收發信機模 塊可以進入掃描模式以掃描其它可用信道的信道狀況，發現更好的信 道狀況或者執行定期信道調查。當進入掃描模式時，向客戶機模塊發 送數據和從其接收數據的全部負擔落到另 一收發信機模塊上。當收發信機模塊234和235進入掃描模式時，每個收發信機模塊 施加(assert)通過收發信機掃描信號314或316傳送給另一收發信 機的掃描標記。在進入掃描模式之前，每個收發信機模塊首先通過確 定當前是否已施加了另一收發信機模塊的掃描標記，來檢查另一收發 信機當前是否處于掃描模式。如果未施加另一收發信機模塊的掃描標 記，則其安全地進入掃描模式。如果施加了另一收發信機模塊的掃描 標記，則該收發信機模塊必需保持在收發信模式中以繼續相對于系統 內的任何客戶機模塊發送和接收數據。在本發明的又一實施例中，其中收發信機模塊234和235在不活 動或靜寂時間段內(例如在視頻確認之間)執行信道掃描，兩個收發 信機模塊可以同時執行信道掃描，而不會不利地影響所要求的多媒體 內容傳輸。圖8表示根據本發明實施例的客戶機模塊200，的方框圖。具體而 言，客戶機模塊200，包括用相同參考數字表示的與客戶機模塊200相 同的單元。此外，客戶機模塊200，包括收發信機模塊245，從多媒體 服務器模塊12，接收射頻信號247，和將射頻信號247轉換成基帶信號 249.由將基帶信號248和基帶信號249組合成輸出信號252的重新 組合模塊250實現空間和/或頻率分集的優點。以這樣一種方式接收、 調整和組合多媒體內容的復本以根據一個或另一個接收信號補償丟 失或破壞的數據。此外，收發信機模塊244和245可操作地調制后向 信道輸入272以生成在信道A和/或B上發送給多媒體服務器模塊12， 的射頻信號。在本發明的實施例中，重新組合模塊250將基于子栽波的最大比 重新組合用于該信道的48個數據承栽子載波中的每個子載波，從而將基帶信號248和249組合成單個輸出信號252。然而，也可以類似 地實施其它重新組合方案，包括基帶信號的相位對準和求和，或者選 擇具有最大接收信號強度或者具有最高信噪比等等的信號。該重新組 合補償了衰減、干擾(包括多徑干擾)和噪聲的多種影響。基帶信號 248和249也可以是低中頻(IF)信號。在本發明的實施例中，重新組合模塊250將輸出信號252格式化 成諸如通用串行總線(USB)、個人計算機接口 (PCI) 、 FireWire 或者小型計算機業務接口 (SCSI)等數據格式，然而，在本發明的廣 泛范圍內可以類似地實施標準或專用的其它數據格式。在本發明的實施例中，響應于信道選擇信號224和226，收發信 機模塊244和245有選擇地可調諧到多個載波頻率，它們可以是對應 于信道A和/或B或者其它替代收發信機信道的相同載波頻率或不同 栽波頻率。例如，在使用符合IEEE 802.11g標準的美國無線傳輸鏈路 的多媒體服務器模塊12，和客戶機模塊200，的實施方式中，可以將信 道A和B選擇作為11個所分配信道中的任意兩個信道。在本發明的 實施例中，信道選擇信號可被預編程到客戶機模塊200，內、根據掃描 可用信道以確定兩個適合使用的信道的站點調查動態地選擇，從多媒 體服務器模塊12，接收或者在客戶機模塊200，和多媒體服務器模塊12， 之間仲裁、或者在用戶控制之下選擇。在本發明的實施例中，距離天線210 —定間距放置天線212從而 是空間分集的。在本發明的實施例中，該間距大于或等于對應載波頻 率的約l/4波長。然而，如本領域技術人員參考在此公開內容將顯而 易見的，可以類似地實施其它間距。收發信機244和245都可以包括包含如上所述功能的信道控制模 塊330，。在本發明的實施例中，僅收發信機模塊之一可以在任意給定 時間上處于掃描模式。具體而言，當由特定收發信機模塊使用的信道 性能降低得低于閾值，時間段過期或者出現某個其它狀態時，收發信 機模塊可以進入掃描模式以掃描另一可用信道的信道狀況，以便發現 更好的信道狀況或者執行定期信道調查。當進入掃描模式時，向客戶機模塊發送數據和從其接收數據的全部負擔落到另 一收發信機模塊 上。當收發信機模塊244和245進入掃描模式時，每個收發信機模塊 施加通過在這兩個收發信機模塊之間共享的任一收發信機掃描信號 傳送給另一收發信機的掃描標記。在進入掃描模式之前，每個收發信 機模塊首先通過確定當前是否施加了另一收發信機模塊的掃描標記， 來檢查另一收發信機當前是否處于掃描模式。如果未施加另一收發信 機模塊的掃描標記，則其安全地進入掃描模式。如果施加了另一收發 信機模塊的掃描標記，則該收發信機模塊必需保持在收發信模式中以 繼續相對于系統內的任何客戶機模塊發送和接收數據。在本發明的又一實施例中，其中收發信機模塊244和245在不活 動或靜寂時間中(例如在視頻確認之間)執行信道掃描，兩個收發信 機模塊可以同時執行信道掃描，而不會不利地影響所要求的多媒體內 容傳輸。圖9表示根據本發明實施例的收發信機模塊的示意方框圖。雖然 已經主要在從多媒體服務器模塊12/12，到客戶機模塊200/200，的多媒 體內容前向傳輸方面描述了在多媒體服務器模塊12/12，和客戶機模塊 200/200，之間的通信，但是在本發明的實施例中，還存在相反的后向 信道，允許控制和信令數據流、信道選擇和多媒體信號內容214的選 擇以及其它用戶數據流，例如因特網上行鏈路、傳輸電話信號、等。 諸如收發信機244和/或245 (可選擇地在沒有信道控制模塊330，的情 況下實施)等的收發信機模塊2卯包括發射機292，用于通過根從如 信道選擇信號220、 222、 224和226等的信道選擇信號296推導得出 的載波頻率調制基帶(BB)輸入300以形成射頻輸出302。此外，接 收機294接收射頻輸入304，根據從信道選擇信號296推導得出的栽 波頻率將其解調。基帶輸入300和基帶輸出306還可以是低IF信號。在本發明的實施例中，諸如天線206、 208、 210和212等的天線 298包括用于發射機292和接收機294的專用天線單元。然而，在其 它實施例中，可以耦合單個天線單元，從而由發射和接收路徑共享。圖IO表示根據本發明實施例的收發信機模塊的示意方框圖。圖 示收發信機模塊310，包括結合圖9介紹的收發信機模塊290的多個 單元，并可以用于實施圖4和圖7的收發信機模塊234和/或235和圖 5和圖8的收發信機模塊244和/或245 (使用信道控制模塊330，替代 信道控制模塊330)。信道控制模塊330 (或330，)執行上述功能。 具體而言，信道控制模塊330 (或330，)生成信道選擇信號296以將 發射機292和接收機294調諧到原始收發信機信道或者一個或多個替 代信道。當在掃描模式中時，掃描模塊330 (或330，)監視到發射機和控制及仲裁在多媒體服務器模塊12或12，和與之通信的一個或多個 客戶機模塊之間信道頻率的切換。此外，信道控制模塊330 (或330，)可操作地生成收發信機模塊 310的收發信機掃描信號334 (例如對應于收發信機模塊234和235 的收發信機掃描信號314和316或者收發信機模塊244和245的收發 信機掃描信號)。此外，當施加對應于同伴收發信機模塊的收發信機 掃描信號336時，信道控制模塊330 (或330，)可選地防止收發信機 模塊310進入掃描模式。在本發明的實施例中，可以使用單個處理設備或者多個處理設備 實施信道控制模塊330 (或330，)。這樣一個處理設備可以是微處理 器、協處理器、微控制器、數字信號處理器、微處理器、中央處理單 元、現場可編程門陣列、可編程邏輯設備、狀態機、邏輯電路、模擬 電路、數字電路和/或處理信號(模擬和/或數字)的任何設備，該處 理可選擇地基于在可以是單個存儲設備或者多個存儲設備的存儲器 內存儲的操作指令。這樣一個存儲設備可以包括硬盤驅動器或其它盤 驅動器、只讀存儲器、隨機訪問存儲器、易失存儲器、非易失存儲器、 靜態存儲器、動態存儲器、閃存、超高速緩沖存儲器和/或存儲數字信 息的任何設備。注意到當信道控制模塊根據操作指令通過狀態機、模 擬電路、數字電路和/或邏輯電路實施它的一個或多個功能時，存儲相 應操作指令的存儲器可以內嵌在包括狀態機、模擬電路、數字電路和/或邏輯電路的電路內，或者在其外部。雖然主要在包括信道掃描模塊330的多媒體服務器模塊12/12， 方面描述了本發明，但是客戶機模塊200/200，還可以實施具有收發信 機模塊310的信道掃描模塊330的收發信機模塊244和245，通過執 行先前描述的多媒體服務器模塊12/12，的本發明的這些方面，可選地 控制用于其自身和多媒體服務器模塊12/12，的信道選擇。圖11和圖12表示根據本發明實施例的頻鐠的圖示。在本發明的 實施例中，使用可用頻鐠中的任意兩個信道實施信道A和信道B,例 如在2.4千兆赫茲(GHz)頻帶或者5GHz頻帶中的電子和電器工程 師協會(IEEE ) 802.11x兼容無線鏈路。如在此使用的，802.11x是指 符合IEEE 802.11規范族中任一個的系統。在圖11中，所使用的信道 404和406，例如信道A和信道B，具有落入分離頻帶400和402的 相應載波頻率。在本發明的實施例中，頻帶400對應于2.4GHz頻帶， 和頻帶402對應于5GHz頻帶。當使用兩個不同頻率時，該在頻帶之 間的分集潛在地提高了在信道404和406之間的分集，潛在地提高了 重新組合輸出信號252的質量。此外，當信道A是原始操作頻率和信 道B是選定替代頻率時，它允許收發信機避免在整個頻帶上存在的干 擾，例如在這個例子中的2.4GHz頻帶。在圖12圖示的本發明的替代 實施例中，從單個頻帶的不同部分，例如分別是頻帶402的上半部分 和下半部分，選擇信道406和信道408。通常，信道A和B的栽波頻 率之間的間隔越遠，則在兩個信道上都存在單一干擾源的可能性就越 小。上述描述已經限制于為802.11x兼容寬帶接入網預留的頻鐠，在 本發明的替代實施例中，類似地可以實施包括超寬帶(UWB)、用于 微波訪問的全球互可操作性(WiMAX)和其它無線鏈路的其它頻鐠 和其它無線鏈路。圖13表示根據本發明實施例的方法的流程圖。具體而言，介紹 一種用于在結合圖1至圖12描述的一個或多個功能和特征中使用的 方法。在步驟400，當第一收發信機模塊在視頻分組確認之間的靜寂時間內處于掃描模式時，執行第一信道掃描。在步驟402，確定第一 收發信機信道的至少一個性能參數，其中第一收發信機信道是符合下 述標準至少之一的寬帶無線接入網的信道802.11x、超寬帶(UWB) 和用于微波訪問的全球互可操作性(WiMAX)。在步驟404，當至少 一個性能參數與性能閾值的比較不利時，判定低性能信號。在步驟 406,當判定低性能信號時，將第一收發信機模塊切換到選定替代收 發信機信道。在本發明的實施例中，第一信道掃描包括確定多個替代收發信機 信道的至少 一個性能參數，和選擇該多個替代收發信機信道中的選定 替代收發信機信道。此外，響應于低性能信號和/或響應于時間間隔過 期，可選地執行步驟400。圖14表示根據本發明實施例的方法的流程圖。具體而言，介紹 一種用于在結合圖13的方法描述的一個或多個功能和特征中使用的 方法。在步驟510，將切換數據發送給客戶機模塊。圖15表示根據本發明實施例的方法的流程圖。具體而言，介紹 一種用于在結合圖13和圖14描述的一個或多個特征和功能中使用的 方法。在步驟520，該方法仲裁切換到與客戶機模塊的替代收發信機 信道。在本發明的實施例中，使用0.35微米或更小的CMOS技術實施 各個電路組件。然而，在本發明的廣泛范圍內也可以使用集成或非集 成的其它電路技術。本領域的普通技術人員將理解，如在此可以使用的術語"基本上，， 或者"大約"提供其相應術語的工業可接受容限和/或項目之間的相對 性。這樣一個工業可接受容限在從低于百分之一到百分之二十的范圍 內，對應于但是并不限制于組件值、集成電路處理變化、溫度變化、 升降時間和/或熱噪聲。這種在項目之間的相對性在從百分之幾的差別 到巨大差別的范圍內。如本領域的普通技術人員將理解的，如在此可 以使用的術語"耦合"包括通過另一個組件、單元、電路或模塊的直接 耦合和間接耦合，其中對于直接耦合，居于中間的組件、單元、電路或模塊并不修改信號信息，但是可以調整其電流電平、電壓電平和/ 或功率電平。如本領域的普通技術人員將理解的，推斷耦合(即其中 一個單元通過推斷耦合到另 一個單元)包括以與"可操作地耦合"相同 的方式在兩個單元之間的直接和間接耦合。如本領域的普通技術人員 還將理解的，如在此可以使用的術語"有利地比較"表示在兩個或更多 單元、項目、信號等之間的比較提供期望的關系。例如，當期望的關系是信號1具有高于信號2的幅度時，當信號1的幅度高于信號2的 幅度時或者當信號2的幅度低于信號1的幅度時，可以實現有利的比 較。雖然在本發明各個實施例的描述中使用術語模塊，但是模塊包括 用硬件、軟件和/或固件實施的執行諸如處理輸入信號以生成輸出信號 的一個或多個模塊功能的功能塊。如在此使用的，模塊可以包括本身 就是模塊的子模塊。當在軟件或固件內實施時，可以使用單個處理設 備或者多個處理設備實現每個模塊。這樣一個處理設備可以是微處理 器、微控制器、數字信號處理器、微計算機、中央處理單元、現場可 編程門陣列、可編程邏輯設備、狀態機、邏輯電路、模擬電路、數字 電路和/或根據在存儲器內存儲的操作指令處理信號(模擬和/或數字 的)的任何設備。存儲器可以是單個存儲設備或者多個存儲設備。這 樣一個存儲設備可以是只讀存儲器、隨機訪問存儲器、易失存儲器、 非易失存儲器、靜態存儲器、動態存儲器、閃存、超高速緩沖存儲器 和/或存儲數字信息的任何設備。注意到當處理模塊通過狀態機、模擬 電路、數字電路和/或邏輯電路實現它的一個或多個功能時，存儲相應 操作質量的存儲器可以內嵌在包括狀態機、模擬電路、數字電路和/ 或邏輯電路的電路內，或者在其外部。因而，在此已經描述了用于實現多媒體客戶機/服務器系統、多 媒體服務器模塊、客戶機模塊和無線電接收機的設備和方法以及包括 優選實施例的若干實施例。在此描述的本發明的各個實施例具有本發 明區別于現有技術的特征。對于本領域的技術人員來說，所公開的發明可以以多種方式予以修改，并且可以假想除了上文具體描述和闡述的優選格式之外的多種 實施例。因此，權利要求書將覆蓋落入本發明的實際精神和范圍內的 本發明的所有修改。
權利要求
1.一種多媒體模塊，包括第一收發信機模塊，調制編碼信號以生成第一射頻(RF)信號，并且當第一收發信機模塊處于收發信模式時在第一收發信機信道上發送第一RF信號，所述第一收發信機模塊包括第一信道控制模塊，確定第一收發信機信道的至少一個性能參數，當所述至少一個性能參數與性能閾值的比較不利時判定低性能信號，并且當判定低性能信號時，將第一收發信機模塊切換到選定的替代收發信機信道；第二收發信機模塊，用于調制編碼信號以生成第二RF信號，并用于當第二收發信機模塊處于收發信模式中時在第二收發信機信道上發送第二RF信號，以及在掃描模式中執行信道掃描，所述第二收發信機模塊包括第二信道控制模塊，響應于掃描事件執行信道掃描，其中信道掃描包括確定多個替代收發信機信道的至少一個性能參數和選擇所述多個替代收發信機信道中的選定的替代收發信機信道。
2. 權利要求1的多媒體模塊，其中所述第一 RF信號包括分組 化視頻信號，所述掃描事件包括在視頻分組確認之間的靜寂時間。
3. 權利要求l的多媒體模塊，其中掃描事件包括低性能信號。
4. 權利要求l的多媒體模塊，其中掃描事件包括時間間隔過期。
5. 權利要求l的多媒體模塊，其中多媒體模塊是服務器模塊， 并且將第一 RF信號和第二 RF信號發送給客戶機模塊。
6. 權利要求1的多媒體模塊，其中多媒體模塊是客戶機模塊，并 且將第一 RF信號和第二 RF信號發送給服務器模塊。
7. —種方法，包括提供第一收發信機模塊，其調制編碼信號以生成笫一射頻(RF) 信號，并且當第一收發信機模塊處于收發信模式時在第一收發信機信道上發送所述第一RF信號；確定第 一收發信機信道的至少 一個性能參數；當所述至少一個性能參數與性能閾值的比較不利時，判定低性能信號；當判定低性能信號時，將第一收發信機模塊切換到選定的替代收 發信機信道；提供第二收發信機模塊，用于調制編碼信號以生成第二RF信號， 并用于當第二收發信機模塊處于收發信模式中時在第二收發信機信 道上發送第二RF信號，以及在掃描模式中執行信道掃描；和響應于掃描事件執行第二信道掃描，其中信道掃描包括確定多個 替代收發信機信道的至少 一個性能參數和選擇所述多個替代收發信 機信道中的選定替代收發信機信道。
8. 權利要求7的方法，其中第一RF信號包括分組化視頻信號， 所述掃描事件包括在視頻分組確認之間的靜寂時間。
9. 權利要求7的方法，其中掃描事件包括低性能信號。
10. 權利要求7的方法，其中掃描事件包括時間間隔過期。
全文摘要
一種多媒體模塊，包括第一收發信機模塊，調制編碼信號以生成第一射頻(RF)信號，并且當第一收發信機模塊處于收發信模式中時在第一收發信機信道上將第一射頻信號發送給客戶機模塊。該第一收發信機模塊包括第一信道控制模塊，當第一收發信機模塊處于掃描模式時執行第一信道掃描，確定第一收發信信道的至少一個性能參數，當該至少一個性能參數與性能閾值的比較不利時施加低性能信號，并且當判定低性能信號時，將第一收發信機模塊切換到選定替代收發信機信道。
文檔編號H04B1/10GK101257318SQ200710162010
公開日2008年9月3日 申請日期2007年9月29日 優先權日2006年9月29日
發明者小詹姆斯·W·吉拉爾多, 董遂武 申請人:Vixs系統公司