CN107135010A - 多模收发器布置 - Google Patents

Abstract

一种多模收发器布置，其被配置成提供多个无线传感网络协议的信令的发射和接收，所述收发器包括：单个发射路径和多个并行接收路径；所述发射路径包括调制器元件，其被配置成在任一时间根据所述多个无线标准中的特定一个无线标准调制用于发射的信号，以及频率参考元件，其被配置成提供参考频率，以在预定频率下产生用于天线的信令；所述接收路径各自被配置成跨越不同的预定频带接收信令，并且其包括解调器，所述解调器用以提供经解调信号，以供控制器进行处理，所述控制器被配置成向所述发射路径提供信号，并从所述解调器接收信号以用于符号辨识，由此使得所述多模收发器能够与多个无线传感网络同时通信。

Description

多模收发器布置

技术领域

本发明涉及一种多模收发器布置。其还涉及一种电子装置，其包括所述多模收发器和无线网络，例如无线传感网络，所述无线传感网络包括所述多模收发器。

背景技术

存在各种无线标准/协议，其在不同的频率下根据不同的规则操作。需要装置通过所谓的物联网进行更多连接。当这些无线协议中的两个或更多个无线协议在相同频带或空间中操作时，可能存在干扰。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供多模收发器布置，其被配置成提供多个无线网络标准的信令的发射和接收，所述收发器包括；

单个发射路径和多个并行接收路径，所述发射路径和所述接收路径被配置成共享单个天线；

所述发射路径包括调制器元件，其被配置成在任一时间，根据多个无线传感网络标准中的特定一个无线传感网络标准调制用于发射的信号，以及频率参考元件，其被配置成提供参考频率，以根据所述多个无线传感网络标准中的特定一个无线传感网络标准在预定频率下产生用于天线的信令；

所述接收路径各自被配置成跨越不同的预定频带接收信令，并且其包括解调器，所述解调器提供经解调信号，以供控制器进行处理；以及

所述控制器被配置成向发射路径提供信号以产生用于发射的信令，并且被配置成从多个接收路径的解调器接收表示接收到的信令的信号以用于符号辨识，由此使得多模收发器能够与多个无线网络同时通信。

这可为有利的，因为多个并行接收路径提供从多个无线网络对信令(其可表示包)的同时接收，而从所述多个无线传感网络对包的接收在发射时间之外是不分时的。在一个或多个实施例中，无线网络标准包括无线传感网络标准。因此，可能有利的是，收发器布置能够同时成为两个或更多个网络的部分(例如，ZigBee/线程，或ZigBee/BLE，或线程/BLE)。

在一个或多个实施例中，每一接收路径包括频率参考元件，其被配置成提供对与每一接收路径相关联的预定频带的提取。因此，频带可对应于无线网络标准的预定信道。

在一个或多个实施例中，与多个接收路径中的一个接收路径相关联的频率参考元件由发射路径的频率参考元件提供。在一个或多个实施例中，提供独立于发射路径的频率参考元件的频率参考元件，以由接收路径中的两个或更多个接收路径或全部共享。

在一个或多个实施例中，多个接收路径包括单个频率参考元件，至少一个接收路径包括频率参考偏移元件，所述频率参考偏移元件被配置成将由频率参考元件提供的频率偏移某一量，从而提供对与所述至少一个接收路径相关联的预定频带的提取。在一个或多个实施例中，每一接收路径被配置成借助一个或多个频率参考偏移元件接收来源于单个频率参考元件的不同频率参考信号。

在一个或多个实施例中，接收路径中的一个接收路径被配置成接收非频移参考频率，并且其余接收路径中的每一接收路径包括频率参考偏移元件，所述频率参考偏移元件被配置成将由频率参考元件提供的频率偏移某一不同量，从而提供对与每一接收路径相关联的预定频带的提取。

在一个或多个实施例中，发射路径的所述频率参考元件提供多个接收路径的所述单个频率参考元件。在一个或多个实施例中，多个接收路径各自包括模数转换器(ADC)，其中每一ADC的采样速率是基于接收路径的预定频带，所述ADC是所述接收路径的部分。因此，可增加ADC采样，以便覆盖多个接收路径的带宽。

在一个或多个实施例中，一个或多个频率参考元件可包括锁相回路。

在一个或多个实施例中，多个接收路径中的每一接收路径包括混合器元件，所述混合器元件被配置成接收不同参考频率，以操作所述混合器跨越不同的预定频带接收信令。在一个或多个实施例中，多个接收路径中的一个或多个接收路径或其中的每一接收路径包括数字下变频器，所述数字下变频转换器被配置成在与其接收路径相关联的频率下提供用于解调的信令。

在一个或多个实施例中，多个接收路径中的至少两个接收路径包括共同混合器元件，所述共同混合器元件被配置成提取跨越与其最少两个接收路径相关联的不同的预定频带扩展的信号，以及共同模数转换器，所述共同模数转换器被配置成接收所述信号，所述模数转换器被配置成向多个解调器提供数字输出，每一解调器限定多个接收路径中的所述至少两个接收路径中的每一接收路径的至少部分。

在一个或多个实施例中，全部多个接收路径包括共同混合器元件和共同模数转换器，以及单个解调器，所述解调器被配置成各自向控制器提供表示相关联的预定频带的经解调信号。

在一个或多个实施例中，多个接收路径包括共同宽带模数转换器，所述共同宽带模数转换器被配置成提供数字信号，所述数字信号表示横跨与共同宽带模数转换器相关联的接收路径的频带接收到的信令。

在一个或多个实施例中，每一接收路径包括数字下变频器元件，所述数字下变频器元件在所述解调器之前，并且被配置成提取用于由控制器接收的特定信道频率，所述特定信道频率与无线网络标准中的一个或多个无线网络标准相关联。

在一个或多个实施例中，多个无线网络标准包括以下各者中的两个或更多个；

Zigbee、线程、蓝牙、蓝牙LE、WiFi或基于IEEE标准802.15.4的多个协议中的一个协议。

在一个或多个实施例中，在发射和/或接收路径中存在的控制器和/或电子组件被配置成提供包括以下规则中的至少一个或多个规则的分组仲裁；

i)在由发射路径使用天线限定的时段之外，提供通过多个接收路径中的任两个或更多个接收路径的同时接收；

ii)在由在接收路径中的一个或多个接收路径处接收信令限定的时段期间，禁止使用发射路径；

iii)在与多个无线网络标准中的两个或更多个无线网络标准的所述信令相关联的载波频率存在重叠的情况下，禁止同时发射多个无线传感网络标准中的两个或更多个无线传感网络标准的信令。

根据本发明的第二方面，提供电子装置，其包括第一方面的多模收发器布置，所述电子装置包括无线传感网络的路由器或集线器中的任一者。

根据本发明的第三方面，提供无线传感网络，其包括多个节点，其中所述节点中的至少一个节点包括第一方面的多模收发器布置。

虽然本发明容许各种修改和替代形式，但是已经借助于例子在图式中示出且将进行详细描述。然而，应理解，也可能存在除所描述的特定实施例以外的其它实施例。还涵盖落在所附权利要求书的精神和范畴内的所有修改、等效物和替代实施例。

附图说明

以上论述并不意图呈现在当前或将来权利要求集的范畴内的每一示例实施例或每一实施方案。图式和以下具体实施方式还举例说明各种示例实施例。结合附图考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种示例实施例。

现将仅借助于例子参看附图描述一个或多个实施例，附图中：

图1示出了多模收发器的第一示例实施例；

图2示出了多模收发器的第二示例实施例；

图3示出了多模收发器的第三示例实施例；

图4示出了多模收发器的第四示例实施例；

图5示出了示例性多个无线传感网络；

图6示出了示出发射和接收路径使用天线的时序图。

具体实施方式

图1示出了第一示例多模收发器100，其被配置成提供向/从不同类型、标准或协议(在下文中，“标准”)的多个无线(例如，传感)网络发射和接收信令。例如，在此例子中，收发器100可被配置成属于根据ZigBee规范以及蓝牙低功耗(LE)规范操作的两个或更多个无线传感网络。然而，应了解，收发器可被配置成同时根据任何其它多个规范(例如，线程、6LoWPAN或无线HART，或其不同组合)操作。

收发器100包括单个发射路径101和多个并行接收路径102A、102B、102C，所述发射路径101与所述接收路径102A、102B和102C被配置成共享单个天线103。发射路径101包括调制器元件104，其被配置成在任一时间，根据多个无线传感网络标准中的特定一个无线传感网络标准调制用于发射的信号，以及频率参考元件105，其被配置成提供参考频率，以根据所述多个无线网络标准中的特定一个无线传感网络标准在预定频率下产生用于天线103的信令。频率参考元件可被视为频率合成器。因此，频率参考元件105可提供信道选择，并且在发射时可由调制器元件104进行调制。在接收时，来自参考频率元件105的参考频率未进行调制，并且在一些例子中，其仅仅提供如下文将描述的信道选择。所述接收路径102A、102B、102C各自被配置成跨越不同的预定频带接收信令，并且其包括解调器106A、106B、106C，所述解调器被配置成提供经解调信号，以供控制器107进行处理。

控制器107被配置成向发射路径101提供信号以产生用于(通过调制器104)调制和发射的信令。控制器可被配置成从多个接收路径102A、102B、102C的解调器106A、106B、106C接收表示接收到的信令的信号以用于符号辨识(例如，通过控制器107或其它元件)。因此，多个接收路径提供从多个无线传感网络对信令/包的同时接收，并且因此，多模收发器100能够与多个无线传感网络同时通信。这可为有利的，因为多个并行接收路径提供从多个无线传感网络对包的同时接收。因此，多模收发器100可能能够同时捕获来自不同网络的包，从而当无线电信道可用时，在良好的时机下对包的来源作出响应。因为减少/避免了由分时接收导致的丢包，所以可在收发器所属于的无线网络中限制包发送重试。其结果是，网络的服务质量较高，因为消息交换的时延可能不会显著增加。因此，无线传感网络中的每一无线传感网络的活动也没有显著增加。这可具有额外的益处，如可能会延长无线传感网络中电池供电的节点的使用寿命。

提供支持跨越多个无线传感网络(WSN)的并行模式操作的单个多模无线收发器可提供：

·用于并发支持的低时延收发器架构，其由于宽带多路径接收器链被设计成用于跨越其多个频道接收多个无线标准，由此实现多个调制解调器同时工作的作用。WSN交互的时延可能较低。发射路径可用于多个接收器路径的时域复用操作，并且因此针对共存问题，可能仅需要考虑一个发射路径。

·材料清单可通过使天线交互来进行优化。

·双模/多模活动的最佳同步归功于协同共存策略。例如，ZigBee包交互和BLE连接事件之间的时分。例如，当蓝牙LE连接事件正在进行和/或控制器被配置成保留在蓝牙LE连接事件之间用于ZigBee发射的时间时，收发器可跳过一个或多个ZigBee包。另外，可在发射器水平实施包业务仲裁，以使包进行优先级排序，并在经由发射路径101发射的共同队列上排队。

·低能耗，当相比于两个(或更多，取决于所支持的无线网络的数目)无线MCU(微控制器单元)时。

·低成本，因为组件管芯面积可更小——由于收发器架构的优化，可使用单个封装，并且管芯面积可更小。

·对于消费者而言的低复杂度，因为提供了完全整合的解决方案和单个通用软件设计套组。

可使用宽带多接收路径收发器的结果是：

·蓝牙LE扫描仪可检测其附近处的蓝牙LE广告者的存在，相比于必须循序扫描(三个)广告频率的窄带接收器，其具有更少的时延。因此，连接时间可更快。

·可容易且更高效地实施共存稳定性。实际上，共存算法可能需要传感接收器功能，以检测/预测干扰的存在以便建立对策。在窄带接收器的情况下，传感操作可能需要终止ZigBee/蓝牙LE包交互对执行此功能的支持。在本文所述的宽带接收器(例如，Zigbee路由器/协调器无线电接收器)的情况下，控制器可被配置成扫描在2400到2483.5MHz范围内的整个RF频带，以便检测2.4GHz频谱中的免费信道(free channel)。以此方式，路由器/协调器控制器可确定无线环境，并且可在干扰较大时制止频率上的发射，同时继续透明地管理终端装置。在一个或多个例子中，多模收发器可被配置成或被控制成扫描用于可干扰接收/发射的包化的阻断器的整个频带，例如Wi-Fi，以便识别可用于ZigBee或蓝牙LE发射的包间隙时序。

发射路径101可包括模数转换器108，以从调制器104接收数字信号并提供模拟信号。发射路径101包括滤波器110，所述滤波器110被配置成跨越多个无线传感网络操作所通过的频率的总范围来传递频率。滤波器110可被配置成通过去除位于采样频率的数倍处的信号复制品，建构模拟信号。避免邻近信道或其它频带的污染可能较为重要。当DAC用于调制器时，滤波器可为重建滤波器。另外，滤波器可为用于专有模式的滤波器，在所述专有模式中，所想要的信道频谱的边带降低，并因此潜在地减少了寄生放射。此外，频率参考元件105可包括压控振荡器(VCO)，其在开环中进行调制或嵌入在合成器回路中，并根据两点调制技术进行调制。因此，VCO可具有两个输入端：一个由合成器回路驱动，一个由来自调制器104/滤波器108的信号驱动。所以，元件105在其选择载波频率时可被视为参考元件，而在由调制器104进行调制时可被视为模拟域中的调制器。随后，在经滤波信号由放大器111(例如，低噪声放大器)放大，并被施加到天线103之前，经滤波信号与由频率参考元件105提供的发射频率混合。频率参考元件可包括锁相回路。到用于信令发射的发射路径的接入可在无线传感网络的标准之间分时(例如，由控制器107)。发射路径101可用于时分多址(TDMA)模式。相应地，同时接收和发射(考虑到Zigbee和BLE标准的单个定义，这是一种常规行为)可能是不可能的。控制器107还可促进无线传感网络标准之间和/或发射和接收路径之间的协同共存策略(包业务仲裁)。

单个发射路径的分时可为基于优先级的，其中优先级由相应的无线传感网络中的每一无线传感网络的协议堆栈中的每一协议堆栈指派。优先级可基于与包接收相关联的时序(即，表示包的信令)和包所属于的协议。例如，一个或多个协议可需要在预定时段内发送对包/消息的接收的响应或应答。另外，如果由接收器接收的应答没有被接收到，那么一个或多个协议可仅提供有限次数的包/消息发送重试。另外，一个或多个协议可需要包/消息的预定交换，以便维持到无线传感网络的活动连接。优先级可基于这些要求中的任何一个或多个，并且可提供具有较高优先级的包，以供比具有较低优先级的包优先至少一些时间地发射。

在此例子中，多个接收路径102A、102B、102C共享共同放大器112，但在其它例子中，每一接收路径可具有其自身的放大器，或多个接收路径的(不同或重叠的)群组可共享多个共享放大器。在此例子中，放大器112被配置成跨越对应于多个无线传感网络操作所通过的频率的总范围的频带，提供经放大信号。对于Zigbee和蓝牙LE收发器来说，此频率范围可为2400MHz到2483.5MHz。

在一个或多个例子中，每一接收路径102A、102B、102C包括频率参考元件113A、113B、113C，其分别被配置成提供本地振荡器，以提取与每一接收路径102A、102B、102C相关联的预定频带。每一接收路径可对应于多个标准中的一个或多个标准的信道中的一个信道。因此，基于无线传感网络的频道，选择频率参考元件的频率，收发器被配置成利用所述无线传感网络操作。频率参考元件113A、113B、113C可包括锁相回路。在此例子中，与接收路径102A相关联的频率参考元件113A由发射路径101的频率参考元件105提供。每一接收路径另外包括混合器114A、114B、114C，所述混合器被配置成从其相应的频率参考元件113A、113B、113C接收频率参考信号以及经放大信令。每一接收路径102A、102B、102C从放大器112接收信令，混合器114A、114B、114C和相应的频率参考元件113A、113B、113C用于将接收到的经放大信令划分到每一不同的预定频带中。因此，接收路径102A、102B、102C可同时跨越不同频带接收信令。

每一接收路径102A、102B、102C可另外包括相应的滤波器115A、115B、115C，所述滤波器被配置成充当抗混叠滤波器和/或对频带外信号进行滤波。因此，滤波器115A到滤波器115C可参与到信道外阻断器去除，以限制噪声带宽，从而优化灵敏度。滤波器可被配置成至少部分地去除不需要的信号(阻断器)，从而可以放宽ADC的动态范围。另外，阻断器滤波可在数字域中由位于解调器106A到106C中的每一者的第一级中的匹配滤波器执行(在本文例子中的任一者中)。此类滤波器可被配置成去除在向下混合(down-mixing)过程期间所产生的混合产物。

每一接收路径102A、102B、102C可另外包括相应的模数转换器116A、116B、116C(ADC)，其可被配置成从相应的混合器114a、114B、114C接收模拟(任选地，经115A/115B/115C滤波的)信令。向相应的解调器106A、106B、106C提供ADC中的每一者的数字输出，以用于解调，和任选地，用于符号辨识，以及用于控制器107的接收。控制器107可执行帧辨识(和/或符号辨识，如果不由解调器执行)，并且任选地，用于较高协议层处理。

图2示出了第二示例实施例。相同的参考标号已经利用加上“100”而用于类似组件。因此，编号使用格式“2xx”来对应于图1中编号为“1xx”的等效部分。

图2的实施例基本类似于图1中示出的实施例，除了为相应的混合器114a、114B、114C提供参考频率的(本地振荡器)频率参考元件113A、113B、113C由单个频率参考元件205提供，并且每一接收路径包括相应的频率偏移元件217A、217B、217C以外。在此例子中，频率参考元件205与发射路径201相关联，但是应了解，可提供用于发射路径201的频率参考元件，还可提供用于两个或更多个接收路径的单独频率参考元件。频率偏移元件217A、217B、217C各自被配置成向其相关联的混合器214A、214B、214C提供参考频率，所述参考频率以不同的预定量偏移。因此，每一接收路径202A、202B、202C被配置成在由元件205的参考频率限定的不同频带中接收信令，移频器元件217A、217B、217C将所述参考频率偏移固定量。

如果将由多个接收路径接收到的不同信道位于频率的类似频带中，并且彼此相对接近，那么此布置可为有利的。对于管芯面积和电流消耗而言，此布局可为有利的，因为使用了更少或仅仅一个锁相回路。发射路径可包括类似于ADC 108的ADC。

图3示出了另一示例实施例。同样，利用加上“200”，使用了与图1中示出的相同的参考标号，由此意味着组件以格式“3xx”进行编号。当用于收发器300的接收的不同信道位于频率的相同/类似频带中，并且彼此相对接近时，管芯面积和电流消耗可通过使用共享RF模拟接收路径来改进，所述共享RF模拟接收路径仅由一个PLL、一个混合器以及其后的同时运行的多个解调器组成。例如对于ZigBee/BLE来说，范围是83.5MHz(2400MHz到2483.5MHz)。

因此，多个接收路径302A、302B、302C共享混合器318、滤波器319和模数转换器320。模数转换器320的输出端随后被配置以拆分成单个单独路径，从而向解调器306A、306B、306C提供数字化信令。在一些例子中，在每一解调器的前方，可存在数字下变频器以便提供对正确信道的选择。在此例子中，滤波器319和ADC 320是用以覆盖预期收发器300从多个无线网络接收的频率的总范围的宽带。例如，对于ZigBee/BLE来说，范围是83.5MHz(2400MHz到2483.5MHz)。接收路径的共享部分(组件312、318、319、320)是基于单个转换架构，但是其可基于不同的架构，例如超外差或滑动——除了能够覆盖所关注的全部频带的其它者之外。另外，PLL 305可被配置成选择(例如)所关注的频带的基本中心频率(利用混合器318)。随后，可在解调器306A、306B、306C中的每一者之前，通过相应的数字下变频器(DDC)确定接收路径302A、302B、302C中的每一者的精确频率，之后再处理有效符号辨识。

ADC 320可被配置成使用Δ-∑或SAR或其它ADC架构，这取决于可包括信噪比、能量/电流消耗和/或带宽约束条件的***要求。在另一例子中，当电流消耗可随着采样频率增加时，同时交叉多个ADC(例如，基于SAR)可提供带宽能力和能耗之间的平衡。

时间交叉SAR模数转换器可被配置成提供M个并行ADC元件的布置，其每一个具有相同采样速率和不同的相位，并且其可替代地采用一个样本(时间交叉采样)。因此，其似乎是在高于采样速率M倍下操作的单个转换器。由此，一个ADC的采样频率并不需要满足尼奎斯特准则；然而，当在数字域中，全部样本合并到一个输出序列中时，总体采样频率满足尼奎斯特准则。因此，利用具有M个并行ADC元件的理想的时间交叉ADC采样等效于利用理想的ADC在高于采样速率M倍下采样。时间交叉ADC的并行ADC单元可通过针对不同要求的不同转换器技术实现，以便实现高速率且低功率ADC或高速率且高分辨率ADC等。时间交叉ADC的典型结构包括模拟输入端和多路复用器(MUX)，所述模拟输入端被配置成接收模拟输入信号xa(t)，所述输入端分支到M个时间交叉并行ADC元件，所述时间交叉并行ADC元件以fs/M的“较慢”采样频率操作，所述多路复用器(MUX)用以将并行ADC元件的数字输出组合成具有“较高”采样频率fs的一个单个数字输出y(n)。总体***的转换速率可以并行ADC单元的数目M增加。每当采样保存输入函数采用模拟样本时，可产生数字输出。因此，每一并行ADC单元具有M·TS的采样周期，而时间交叉***具有TS的采样周期。另外，每一并行ADC元件可能必须处理整个模拟输入信号xa(t)，并且因此，每一支路或信道中的采样保存器可能必须分辨全部输入信号带宽。此外，“采样保存器”为每一并行ADC元件以距离先前ADC元件TS的相位/延迟提供样本。

在一个或多个例子中，采样频率可进行动态地调整，以提供容纳由不同无线网络使用的频带之间的任何频率偏移所需要的最小值。在一个或多个例子中，当使用交叉ADC布置来提供多个频带片段时，一个或多个频带片段可被忽略，或由ADC选择性地终止以优化采样频率和带宽之间的平衡。

发射路径可包括类似于ADC 108的ADC。

图4示出了另一示例实施例。再一次，利用加上“300”，使用了与图1中示出的相同的参考标号，由此意味着组件以格式“4xx”进行编号。在此例子中，混合器318和滤波器319不存在，并且宽带高速ADC 421由多个接收路径402A、402B、402C中的每一者提供并由其共享。因此，在ADC 421之后，其数字输出被分布到接收路径中的每一接收路径，以供解调器406A、406B、406C解调。数字下变频器(未示出)可于接收路径中的每一接收路径中在解调器406A、406B、406C之前提供，从而可提供接收路径402A、402B、402C中的每一者的精确频带以用于解调。高速ADC 421可实施为时间交叉模数转换器，如上文所描述。

在此例子中，电流消耗可较不重要，例如，在收发器400由电源供电的情况下(例如，包括无线网络中的一个或多个无线网络的路由器)。因此，此例子有效地包括具有在并行接收路径中运行的多个解调器的全谱接收器。ADC 421可包括用以覆盖所关注的整个频谱的超宽带。因此，参看尼奎斯特采样频率选择准则，采样频率可为信号带宽的上限的至少两倍。例如，对于2.4GHz ISM频带，上限就是2483.5MHz。应了解，尽管可提供一个超宽带ADC，但在其它例子中，可使用覆盖不同频率范围的多个ADC，并且所述多个ADC可交叉在一起。替代方案可为使用带通采样架构。带通采样(也被称作谐波采样)是采样速率低于所关注的最高频率以通过有意混叠实现从RF到低IF或基带的频率转换且在带通信号的情况下能够精确重建经采样模拟信号的信息内容的技术。采样要求不再基于RF载波，而是替代地基于信号的信息带宽。因此，所得处理速率可显著降低。

发射路径可包括类似于ADC 108的ADC。

图5示出了同时属于多个无线传感网络的收发器100、200、300、400。具体来说，示出了收发器充当连接到两个Zigbee传感器节点530、531的Zigbee无线传感网络中的路由器。收发器还向另一装置532(例如，ZigBee协调器)提供从传感器节点530、531接收的传感器信息。收发器100、200、300、400还同时从蓝牙LE无线传感网络接收信令，所述蓝牙LE无线传感网络在此例子中包括两个节点533、534(或服务器)，并且收发器可充当客户端。

控制器107、207、307、407可被配置成处理根据无线传感网络的标准经由多个接收路径接收到的信令(包)，收发器被配置成属于所述无线传感网络。因此，控制器可包括用于串行处理信令/包的队列，所述信令/包可在接收路径中的两个或更多个接收路径上同时接收到。在其它例子中，符号辨识和/或信令/包的其它处理可由控制器107同时执行。因此，控制器可在任一时间被配置以进行确定，基于根据多个无线网络中的第一者由多个接收路径中的一个或多个接收路径接收到的信令、根据多个无线网络中的第二者由多个接收路径中的一个或多个接收路径接收到的信令以及将通过发射路径101、201、301、401发射的包/信令的队列，根据多个无线网络中的每一无线网络的预定服务要求准则，确定发射和接收时段的次序和/或长度和/或模式。服务要求准则可基于在中断尝试之前重试无线网络节点的次数或发送对信令/包的接收的应答的最大响应时间来确定。

尽管一般来说，收发器布置可用于同时根据多个无线网络标准接收信令，但其可特别适合于无线传感网络。

控制器107可被配置成提供收发器，以用于蓝牙LE(BLE)和Zigbee的同时接收/发射。

BLE网络由主控器和其受控器组成，所述BLE网络被称作微微网，并且可遵循星形拓扑。当前，BLE装置可仅属于一个微微网。BLE受控器可被视为终端装置，而BLE主控器为单个路由器/集线器装置。BLE标准的未来版本将内嵌能够多跳联网的网。为了节能，受控器/终端装置默认处于睡眠模式，并被定期唤醒以监听可能的从主控器/路由器的包接收或向主控器/路由器发送包。

BLE主控器确定需要受控器监听的时刻，并且因此由使用时分多址(TDMA)方案协调媒体接入。主控器还为受控器提供跳频算法(包括将使用的数据信道的映射)和连接监督所需要的信息。一旦建立主控器和受控器之间的连接，物理信道就被划分成不重叠时间单位，其被称作连接事件。在连接事件内，全部包使用相同数据信道频率进行发射。每一连接事件以主控器发射包为开始。如果受控器接收包，那么作为响应，受控器必须向主控器发送包。然而，在从受控器接收包之后，主控器不需要发送包。至少，150μs的帧间空间(IFS)必须在包发射的结束和下一个包发射的开始之间传递。在主控器和受控器持续交替地发送包时，连接事件被视为打开。如果没有装置具有任何更多数据要发射，那么连接事件将关闭，并且受控器在下一连接事件开始之前将不需要监听。

BLE链路层连接基于渐增的应答，使用停等流动控制机制，所述机制同时提供错误恢复能力。当装置接收数据信道包时，其下一发射的包将充当应答。

在ZigBee网络的情况中，支持网络的一个节点的每一装置与其相邻节点通信，以便形成总体网络，在所述总体网络中，路由器节点重复从其它传感器节点接收的发射，以通过总体无线传感网络(WSN)转发包。集线器节点管理来自WSN的全部数据，并可连接第三方网络(例如，WiFi)，以用于另外的数据处理或远程控制。

通过ZigBee网络的物理信道的通信未被划分成不重叠时间单位或时隙。终端装置定期向其相邻路由器装置发送包。但取决于父级路由器节点，子级终端装置并不彼此同步。因此，除了路由器节点正在发射的时间外，路由器节点必须始终处于监听模式(接收模式)。因此，路由器能够尽可能快地捕获来自其子节点的包，以便实现低时延。一旦建立，ZigBee网络通过使用时分多址(TDMA)方案而在固定数据信道频率上操作。包发射防撞通过采用先监听后说话(CSMA/CD)方案进行管理。实际上，如果节点想要发射，那么其首先监听空中接口，以观察是否已存在另一正在进行的发射(含或不含载波感测)。如果是的话，其便等待，否则其发射包。每一交互由发送器节点发射包触发。如果接收器节点接收包，那么作为响应，其必须向发送器发送应答包。然而，在从接收器节点接收应答包之后，发送器重新发送包(考虑到最大数目的试验)。至少，192μs的帧间空间(IFS)必须在包发射的结束和应答包的开始之间传递。

因此，如同BLE链路层，ZigBeeMAC层连接基于应答，使用一种“停等类流动”控制机构。当装置接收数据信道包时，其下一发射的包将充当应答。

控制器可被配置成识别(例如)BLE网络中不需要操作的时间段，并接着在那些时段期间，在ZigBee网络背景中尝试执行所需要的任务。本文中所描述的收发器布置可有利地提供与BLE和Zigbee网络的通信。

图6示出了来自在600处的发射路径和在601、602、603处的每一接收路径的在天线处的电力。在发射和/或接收路径中存在的控制器107、207、307、407和/或电子组件被配置成提供分组仲裁，所述分组仲裁包括以下规则中的至少一个或多个规则；

i)在由发射路径使用天线限定的时段之外，提供通过多个接收路径中的任两个或更多个接收路径的同时接收(由块604示出)。

ii)在由在接收路径中的一个或多个接收路径处接收信令限定的时段期间，禁止使用发射路径，如图6中所示，波峰605示出的对发射路径的使用出现在接收604的时段之间。

iii)在与多个无线网络标准中的两个或更多个无线网络标准的所述信令相关联的载波频率存在重叠的情况下，禁止同时发射多个无线传感网络标准中的两个或更多个无线传感网络标准的信令。

应了解，据称将耦合的任何组件可以直接地或间接地耦合或连接。在间接耦合的情况下，可以在据称将耦合的两个组件之间安置额外的组件。

在本说明书中，已经依据选定的细节集合呈现示例实施例。然而，本领域的普通技术人员应理解，可实施包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。

Claims (15)

1.一种多模收发器布置，其被配置成提供多个无线网络标准的信令的发射和接收，其特征在于，所述收发器包括；

单个发射路径和多个并行接收路径，所述发射路径和所述接收路径被配置成共享单个天线；

所述发射路径包括调制器元件，所述调制器元件被配置成在任一时间，根据所述多个无线传感网络标准中的特定一个无线传感网络标准调制用于发射的信号，以及频率参考元件，所述频率参考元件被配置成提供参考频率，以根据所述多个无线传感网络标准中的所述特定一个无线传感网络标准在预定频率下产生用于天线的信令；

所述接收路径各自被配置成跨越不同的预定频带接收信令，并且所述接收路径包括解调器，所述解调器用以提供经解调信号，以供控制器进行处理；以及

所述控制器被配置成向所述发射路径提供信号以产生用于发射的信令，并且被配置成从所述多个接收路径的所述解调器接收表示接收到的信令的信号以用于符号辨识，由此使得所述多模收发器能够与多个无线网络同时通信。

2.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，每一接收路径包括频率参考元件，所述频率参考元件被配置成提供对与每一接收路径相关联的所述预定频带的提取。

3.根据权利要求2所述的多模收发器布置，其特征在于，与所述多个接收路径中的一个接收路径相关联的所述频率参考元件由所述发射路径的所述频率参考元件提供。

4.根据权利要求1所述的多模收发器布置，其特征在于，所述多个接收路径包括单个频率参考元件，并且至少一个接收路径包括频率参考偏移元件，所述频率参考偏移元件被配置成将由所述频率参考元件提供的所述频率偏移某一量，从而提供对与所述至少一个接收路径相关联的所述预定频带的提取。

5.根据权利要求4所述的多模收发器布置，其特征在于，所述接收路径中的一个接收路径被配置成接收非频移参考频率，并且其余的接收路径中的每一接收路径包括频率参考偏移元件，所述频率参考偏移元件被配置成将由所述频率参考元件提供的所述频率偏移某一不同量，从而提供对与每一接收路径相关联的所述预定频带的提取。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的多模收发器布置，其特征在于，所述发射路径的所述频率参考元件提供所述多个接收路径的所述单个频率参考元件。

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，所述多个接收路径中的每一接收路径包括混合器元件，所述混合器元件被配置成接收不同参考频率，以操作所述混合器跨越不同的预定频带接收所述信令。

8.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，所述多个接收路径中的至少两个接收路径包括共同混合器元件，所述共同混合器元件被配置成提取跨越与其最少两个接收路径相关联的所述不同的预定频带扩展的信号，以及共同模数转换器，所述共同模数转换器被配置成接收所述信号，所述模数转换器被配置成向多个解调器提供数字输出，每一解调器限定所述多个接收路径中的所述至少两个接收路径中的每一接收路径的至少部分。

9.根据权利要求8所述的多模收发器布置，其特征在于，全部所述多个接收路径包括共同混合器元件和共同模数转换器，以及单个解调器，所述解调器被配置成各自向所述控制器提供表示所述相关联的预定频带的经解调信号。

10.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，所述多个接收路径包括共同宽带模数转换器，所述共同宽带模数转换器被配置成提供数字信号，所述数字信号表示横跨与所述共同宽带模数转换器相关联的所述接收路径的所述频带接收到的信令。

11.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，每一接收路径包括数字下变频器元件，所述数字下变频器元件在所述解调器之前，并且被配置成提取用于由所述控制器接收的特定信道频率，所述特定信道频率与所述无线网络标准中的一个或多个无线网络标准相关联。

12.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，所述多个无线网络标准包括以下各者中的两个或更多个；

Zigbee、线程、蓝牙、蓝牙LE、WiFi或基于IEEE标准802.15.4的多个协议中的一个协议。

13.根据在前的任一项权利要求所述的多模收发器布置，其特征在于，在所述发射和/或接收路径中存在的所述控制器和/或电子组件被配置成提供分组仲裁，所述分组仲裁包括以下规则中的至少一个或多个规则；

i)在由所述发射路径使用所述天线限定的时段之外，提供通过所述多个接收路径中的任两个或更多个接收路径的同时接收；

ii)在由在所述接收路径中的一个或多个接收路径处接收信令限定的时段期间，禁止使用所述发射路径；

iii)在与所述多个无线网络标准中的所述两个或更多个无线网络标准的所述信令相关联的载波频率存在重叠的情况下，禁止同时发射所述多个无线传感网络标准中的两个或更多个无线传感网络标准的信令。

14.一种电子装置，其包括根据权利要求1到13所述的多模收发器布置，其特征在于，所述电子装置包括无线传感网络的路由器或集线器中的任一者。

15.一种包括多个节点的无线传感网络，其特征在于，所述节点中的至少一个节点包括根据权利要求1到13中任一权利要求所述的多模收发器布置。