CN101228717A - 用于操作两种无线业务的方法和装置 - Google Patents

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CN101228717A CNA2006800265311A CN200680026531A CN101228717A CN 101228717 A CN101228717 A CN 101228717A CN A2006800265311 A CNA2006800265311 A CN A2006800265311A CN 200680026531 A CN200680026531 A CN 200680026531A CN 101228717 A CN101228717 A CN 101228717A
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Abstract

本发明涉及一种用于操作两种无线业务的方法和装置，其中第一业务在时间间隔已知的脉冲串内对信号进行广播，第二业务至少在第一方和第二方之间发送信号。本发明要解决的问题是允许用户利用相同的装置同时使用至少两个业务的应用。所述问题是通过同一个装置解决的：所述装置在第一业务的第一模式中接收脉冲串并在所述第一业务的脉冲串之间的时间段内从第一模式切换成第二业务的一个模式。

Description

用于操作两种无线业务的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于操作两种无线业务的方法，其中第一业务在时间间隔已知的脉冲串内对信号进行广播，而第二业务至少在第一方和第二方之间发送信号。
本发明还涉及一种用于操作两种无线业务的装置，其中第一业务在时间间隔已知的脉冲串内对信号进行广播，而第二业务至少在第一方和第二方之间发送信号。
背景技术
无线局域网(WLAN)装置被日益推广用于公司、家庭和公共场所的新的无线基础设施(例如无线互联网业务点(ISP))。所述装置遵守最近批准的IEEE 802.11g标准，所述标准是IEEE 802.11标准的扩展(主要在物理层上)。除了所谓的基础结构模式之外，这些装置还支持ad-hoc模式。所述ad-hoc模式在没有访问点的情况下提供额外的对等通信。无线LAN调制解调装置当前正被集成到用于高速互联网访问和IP语音(VoIP)应用的高端移动蜂窝平台中。预计未来几年内，启用了WLAN的装置的市场份额将显著增加。
DVB-H(手持数字视频广播)是能够给移动手持装置带来数字电视(TV)的最有前途的标准。DVB-H是基于现有的DVB-T(陆地数字视频广播)标准和其IP数据广播(IP＝互联网协议)模式，其中移动装置受益于对MPEG传输流(TS)包(物理层的接口)进行智能分组。在DVB-H中，对移动手持装置来说最大的益处来自对属于某个IP数据流的MPEG-TS包连续地进行分组以便形成脉冲串。在每个脉冲串中包括所谓的时间分割信息，用于通知接收器(从当前脉冲串的传输)到下一个脉冲串传输的相对时间。然后所述接收器能够设置适当的计时器以及切断所述接收器，由此将接通时间减少90％以上并节省大量功耗。
当前，市场的强烈兴趣在于用DVB-H来装备移动蜂窝平台。因为高端平台将是首先允许接收电视的，因此它们很可能将兼备WLAN和移动数字电视。
WLAN和DVB-H接收器具有类似的***要求并且接收器架构也有相似性，但是不能兼备同时运行的应用程序，例如进行WLAN连接并且同时收看数字移动电视。特别是按照互联网语音协议(VoIP)，TVoM和WLAN必须同时操作。用户在观看电影时至少需要收到来电通知。
IP语音将变得日益重要：一些蜂窝网络供应商当前正在开发网络架构，其中蜂窝网络用户被自动地移交给拥有WLAN VoIP启用热点的网络供应商以减小蜂窝网络上的载荷。
要求并行操作的其它应用可以是在用户观看电视的同时进行电子邮件下载/有关来自WLAN的新进来电子邮件的通知。
发明内容
本发明要解决的问题是允许用户利用同一装置同时使用至少两个业务的应用。
所述问题是通过根据权利要求1所述的方法解决的。所述方法的另外的实施例在权利要求2至5中列出。
在本发明方法中，同一个装置在第一业务的第一模式中接收脉冲串并且在所述第一业务的脉冲串之间的时间段内从第一模式切换到第二业务的一种模式。特别地两个业务都是基于OFDM调制方案，其中第一业务被执行为DVB-H型业务而第二业务被执行为WLAN业务。由此所述装置接收DVB-H脉冲串，该脉冲串包括将由所述装置接收的下一个脉冲串的时差信息，其中在DVB-H模式中的操作和在WLAN模式中的操作是通过在DVB-H脉冲串之间的时间段内于WLAN模式和DVB-H模式之间进行切换而实现的。
用于根据IEEE 802.11a标准或者根据IEEE 802.11g中的OFDM模式进行WLAN接收的集成电路同DVB-T接收器具有非常多的共性：
-WLAN和DVB-T(因此也是DVB-H，因为它是基于DVB-T的)使用OFDM作为主要的调制方案。WLAN OFDM信号(16MHz)和DVB-T(8，7，或者6MHz)的带宽处于相同的数量级。
-大多数当今的WLAN RF接收器都是基于直接变换原理。对于移动电视(TVoM)，出于电源原因而使用了相同的概念。通过被调谐用于支持UHF/VHF频率的本地振荡器和用于8MHz至6MHz信号的一些附加低通滤波，适合于WLAN的直接变换RF接收器也能够用于DVB-T/H接收。注意这些附加滤波器还可以在数字域中实现。
-***WLAN和DVB-T都使用带有上至64 QAM格局(constellation)的OFDM。模-数转换器在没有测量损失的情况下对信号进行采样所需的分辨率几乎是相同的。采样率由于信号带宽也是相同幅度的。很可能将相同的ADC技术用于WLAN和DVB-T/H接收。
-所述OFDM调制是基于64点快速傅立叶变换(FFT)的无线LAN，其中在DVB-T中使用2048和8192点FFT。DVB-H另外还提供一个使用4096点FFT的模式。***分析显示所述接收器的信号处理要求非常类似于WLAN***以及用于8MHz采样的DVB-T/H接收器。WLAN***中的较高带宽是通过计算较短FFT所需的少量计算补偿的。如果所述基带处理器是基于可编程架构，例如数字信号处理器(DSP)，则两个***都可以被映射到一个相同的DSP核心上。
-信道解码所需的逻辑是类似的。两个***都使用去交错器，后面是解压缩(depuncturing)单元，再后面是卷积解码器(典型地为维特比处理器)。因为对于IEEE 802.1la/g和DVB-T/H使用相同的卷积码，所以维特比处理器能够重复使用。
-DVB-H和WLAN的标准微控制器的协议要求具有相近的复杂度。
如果要在访问点和组合WLAN/DVB-H接收器之间经由WLAN传送数据，则所述装置可以在占用了90％以上时间的DVB-H脉冲串之间的间隔段内进行此操作。因为所述装置“知道”将何时接收下一个DVB-H脉冲串，所以其通过在切换至DVB-H模式之前发送带有在帧控制字段中启用的电源管理位的包(例如带有已启用的电源管理位的空数据帧)来启用WLAN节能模式。可以指定一段保护时间以保证能够在切换之前发送该讯息。在此期间，所述WLAN访问点随即缓冲针对所述装置的所有待处理包并将所述信标中的通信指示图(TIM：traffic indication map)字段中的待处理包通知给所述装置。
在结束DVB-H脉冲串的接收之后，所述组合装置切换回WLAN操作并等待接收下一个信标。如果待处理数据由所述访问点指出，则所述组合接收器继续执行在IEEE 802.11中定义的程序，即所述装置发送需要由AP确认的PS轮询帧。然后所述AP立即或者稍后发送所有待处理数据。
所述问题通过根据权利要求6的装置得到进一步的解决。所述装置的另外的实施例列举在权利要求7至12中。
本发明的装置包括用于在第一业务的第一模式中接收脉冲串的第一装置和用于接收和发送信号的第二装置，以及用于在所述第一业务的脉冲串之间的时间段内从第一模式切换成第二业务的一个模式的切换装置。特别地所述第一装置适合于DVB-H操作，所述第二装置适合于WLAN操作并且包括DVB-T/H调谐器和WLAN收发器，二者都与一个组合基带装置连接，所述组合基带装置包括WLAN协议栈和DVB-H协议栈以及切换装置。可选择的，所述第一装置适合于DVB-H操作，所述第二装置适合于WLAN操作并且包括一个组合RF装置，所述组合RF装置具有DVB-T/H调谐器的接收部分和WLAN收发器的接收部分及WLAN收发器的发送部分，其中所述组合RF装置与一个组合基带装置连接，所述组合基带装置包括WLAN协议栈和DVB-H协议栈以及切换装置。
使用本发明的用于移动手持装置的典型DVB-H/WLAN组合接收器可以在WLAN中使用WLAN节能模式来降低能耗。如果没有待处理通信，则在WLAN节能模式期间，所述组合接收器可以容易地短时切换到DVB模式以便捕捉DVB-H模式。
因为下一个DVB-H脉冲串对于接收器来说之前是已知的，所以接收器能够切换到DVB-H信道捕捉下一个脉冲串，或者在脉冲串之间支持WLAN。
WLAN和DVB-T/H在***要求方面的共性使其能将接收器映射在类似的架构上。根据这些架构，所述架构中的一些部分(RF类混合器、ADC、BB类信号处理器)能够在两个应用之间共享，从而允许实现能够支持DVB-T或者WLAN之中一个的高效的组合解决方案。还可以做出只具有成本较低的加法器(低到附加硅面积的百分之5)的DVB-H基带处理器，使其也能够有选择地支持WLAN。那些组合解决方案对于在相同的装置中可能既需要WLAN又需要DVB-H的成本敏感的移动手持市场来说可能是理想的。由于WLAN和DVB-H接收器在接收器架构上类似的***要求和相似性，如果两个标准都由相同的装置支持，则能够共享接收器的一部分以减少成本和尺寸。
总的来说，如果同一架构或其一部分能够重复使用以支持两种应用，则本发明克服了只支持DVB-H接收或者只支持WLAN的问题。
这是通过利用DVB-H的脉冲串性质和使用在IEEE 802.11中特别规定的节能模式实现的。如果使用本发明，则一个组合装置可无缝地支持DVB-H接收和WLAN。观看电影的用户也可获得有关呼入的VoIP电话或者电子邮件的通知。该用户能够边看电视边等待在WLAN网络上进行的下载/上传完成。此外，组合装置能够保持对两个独立装置(即WLAN网络装置和移动数字电视接收机)的成本节约优势。
附图说明
此后将通过示例更详细地说明本发明。在附图中：
图1表示带有分离的DVB-T/H调谐器和WLAN收发器的本发明装置的方案；
图2表示带有Combo RF装置的本发明装置的方案，和
图3表示在WLAN待机期间同时进行DVB-H接收的WLAN/DVB-H组合装置的时序关系。
参考标记列表：
1装置
2DVB-T/H调谐器
3WLAN收发器
4组合基带装置
5WLAN+DVB-H软件
6ADC
7DSP
8发送输入端Tx
9DAC
10接收输出端Rx
11ADC
12微控制器
13主处理器
14组合RF装置
15接收部分RX
16发送部分TX
17第一行
18DVB-H脉冲串
19第二行
20信标
21第三行
具体实施方式
如图1所示，装置1包括DVB T/H调谐器2和WLAN收发器3，它们都与组合基带装置4连接，所述组合基带装置4包括如用WLAN+DVB-H软件5表示的WLAN协议栈和DVB-H协议栈。
导出基带或者低中频(IF)信号的DVB-T/H调谐器2的输出端通过ADC(模数转换器)6与DSP(数字信号处理器)7连接。
WLAN收发器3的发送输入端TX8通过DAC(数-模转换器)9与DSP 7连接。此外WLAN收发器3的接收输出端RX10通过ADC11与DSP 7连接。
DSP 7由微控制器12控制。
ADC 6和11、DAC 9、DSP 7和微控制器12被布置在组合基带装置4内部。组合基带装置4本身与主处理器13连接。
图2表示另一个实施例，其中组合RF装置14与DSP 7连接。组合RF装置14包括DVB-T/H调谐器的接收部分Rx 15和WLAN收发器的接收部分及WLAN收发器的发送部分TX16。组合RF装置14以与上述相同的方式同组合基带装置4连接。
在图3中示出了在WLAN待机期间同时进行DVB-H接收的WLAN/DVB-H组合装置1的时序关系。
第一行17表示将要记录的DVB-H脉冲串18的时序。第二行19表示通过访问点(没有示出)发送的信标20。第三行21表示装置1继续工作的模式。在DVB-H脉冲串接收期间不捕捉来自WLAN访问点的信标20。
如果要在访问点和装置1之间经由WLAN传送数据，则所述装置1可以在占用了90％以上时间的DVB-H脉冲串18之间的间隔期间进行此操作。因为装置1知道何时将接收下一个DVB-H脉冲串18，因此如前文所述，其通过发送带有在帧控制字段中启用的电源管理位的包来启用WLAN节能模式。
如上所述，DVB-H的关键思想是通过经由DVB-T信道以脉冲串的形式发送IP封装压缩视频来减少DVB-T接收器的“开启”时间。所谓的时间片段信息被包括在脉冲串中用于使接收器知道何时会出现下一个脉冲串。同连续不断的接收相比较，所需的“开启”时间小于百分之10。因为DVB-H实施准则对于移动压缩视频建议5秒的脉冲串间周期以及64至384 kbit/s的净比特率，所以脉冲串持续时间在几十至几百毫秒的数量级。
下面的表格列出了对应于384kbps、8MHz DVB-H信道以及5秒脉冲串间隔的用于不同调制格式和保护间隔Δ/TU的脉冲串持续时间，假定所有MPEG-TS包在所述脉冲串内均被连续的发送。
表：DVB-H脉冲串持续时间8MHz信道、5秒脉冲串间隔、384kbps净速率
  调制   码率   Δ/TU＝1/4   Δ/TU＝1/8   Δ/TU＝1/16   Δ/TU＝1/32
  QPSK   1/2   400ms   360ms   340ms   330ms
  QPSK   2/3   303ms   273ms   258ms   250ms
  QPSK   3/4   271ms   244ms   231ms   224ms
  QPSK   5/6   246ms   221ms   209ms   203ms
  QPSK     7/8     234ms     211ms     199ms     193ms
  16-QAM     1/2     207ms     186ms     176ms     171ms
  16-QAM     2/3     159ms     143ms     135ms     131ms
  16-QAM     3/4     143ms     128ms     121ms     118ms
  16-QAM     5/6     130ms     117ms     110ms     107ms
  16-QAM     7/8     124ms     112ms     106ms     103ms
  64-QAM     1/2     143ms     128ms     121ms     118ms
  64-QAM     2/3     110ms     99ms     94ms     91ms
  64-QAM     3/4     100ms     90ms     85ms     82ms
  64-QAM     5/6     91ms     82ms     77ms     75ms
  64-QAM     7/8     87ms     79ms     74ms     72ms
上面的持续时间包括用于同步目的的25个符号的时间损耗。能够看出最大持续时间对于QPSK发生在1/2速率。对于16QAM，最大持续时间是207ms。
在移动手持装置中使用的典型WLAN装置将着重使用WLAN节能模式。在节能模式中，只需要记录DTIM信标，即具有典型100ms的信标间隔的每第n个信标。为了减小移动装置中的功耗，当前建议使DTIM周期处于一秒的数量级。
装置1，即DVB-H组合和WLAN组合接收器必须能够在WLAN和DVB-H之间快速切换，并且具有在同一处理器上或者在分开的协议处理器上均生效的协议栈。
公共计时器(没有示出)，或者用于跟踪DVB-H定时的计时器和用于跟踪WLAN信标定时的计时器之间的同步，必须被包括。
如果WLAN接收模式处于待机状态，则只需要接收DTIM信标20。同样地在DVB-H上，所述接收器只须占用小于10％的时间。本发明的主要原理是在DVB-H断开期间切换到WLAN接收模式。如果信标20和DVB-H脉冲串18的接收发生冲突，则优先接收DVB-H脉冲串18。
所述WLAN***具有容错能力。如果WLAN访问点具有在信标TIM字段(没有示出)中标记的一些待处理信息并且WLAN装置没有反应，则在下一个信标期间只是重复所述待处理信息标志直到在所述访问点中达到超时值。所述超时值可能受所述站点指定的联接期间收听间隔的影响。因为DVB-H中的脉冲串长度最大只跨越几个信标周期，所以所述装置很可能在访问点超时之前接收到有关待处理包的通知。

Claims (12)

1.用于操作两种无线业务的方法，其中第一业务在时间间隔已知的脉冲串内对信号进行广播，第二业务至少在第一方和第二方之间发送信号，该方法的特征在于同一个装置在第一业务的第一模式中接收脉冲串并且在所述第一业务的脉冲串之间的时间段内从第一模式切换到第二业务的一种模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：两种业务都是基于OFDM调制方案，所述第一业务被执行为DVB-H业务而第二业务被执行为WLAN业务，DVB-H脉冲串由所述装置接收，所述DVB-H脉冲串包括将由所述装置接收的下一个脉冲串的时差信息，其中在DVB-H模式中的操作和在WLAN模式中的操作是通过在DVB-H脉冲串之间的时间段内于WLAN模式和DVB-H模式之间进行切换而实现的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述装置切换至DVB-H模式进行操作的时段之间的间隔期间，在作为第一方的所述装置和作为第二方的访问点之间进行WLAN通信。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于作为第一方的所述装置与作为第二方的访问点在DVB-H脉冲串之间的间隔期间交换数据并且通过在切换至DVB-H模式之前发送电源管理位而能够实现WLAN节能模式，其中所述电源管理位允许访问点缓冲用于所述装置的所有待处理包并将信标中的通信指示图(TIM)字段中的待处理包通知给所述装置，并且在结束DVB-H脉冲串接收之后，所述装置切换回WLAN工作模式并等待接收下一个信标，如果待处理数据被所述访问点指出，则所述装置发送需要由所述访问点确认的PS轮询帧，然后所述访问点立即或者稍后将所有待处理数据发送给所述装置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述电源管理位将在一个包内被发送并且在一个帧控制字段中被启用。
6.一种用于操作两种无线业务的装置，其中第一业务在时间间隔已知的脉冲串内对信号进行广播，第二业务至少在第一方和第二方之间发送信号，其特征在于：所述装置包括用于在第一业务的第一模式中接收脉冲串的第一装置，和用于接收和发送信号的第二装置，以及用于在所述第一业务的脉冲串之间的时间段内从第一模式切换成第二业务的一个模式的切换装置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述第一装置适合于DVB-H操作，所述第二装置适合于WLAN操作并且包括DVB-T/H调谐器和WLAN收发器，二者都与一个组合基带装置连接，所述组合基带装置包括WLAN协议栈和DVB-H协议栈以及切换装置。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：所述第一装置适合于DVB-H操作，所述第二装置适合于WLAN操作并且包括一个组合RF装置，所述组合RF装置具有DVB-T/H调谐器的接收部分和WLAN收发器的接收部分以及WLAN收发器的发送部分，其中所述组合RF装置与一个组合基带装置连接，所述组合基带装置包括WLAN协议栈和DVB-H协议栈以及切换装置。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于所述组合基带装置配备有用于激活所述WLAN协议和DVB-H协议的协议处理器。
10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于所述组合基带装置配备有用于激活DVB-H协议的第一协议处理器和用于激活WLAN协议的第二协议处理器。
11.根据权利要求6至10之一所述的装置，其特征在于所述装置包括用于跟踪DVB-H定时和WLAN信标定时二者的公共计时器。
12.根据权利要求6至10之一所述的装置，其特征在于所述装置包括用于跟踪DVB-H定时的计时器和用于跟踪WLAN信标定时的计时器以及用于同步两个计时器的装置。
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