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CN113179542A - 无线通信电路以及无线通信方法 - Google Patents

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CN113179542A CN202110008886.4A CN202110008886A CN113179542A CN 113179542 A CN113179542 A CN 113179542A CN 202110008886 A CN202110008886 A CN 202110008886A CN 113179542 A CN113179542 A CN 113179542A
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Abstract

本发明提供了一种无线通信电路，包括处理器，通信路径和信道检测路径。通信路径被配置为通过使用第一信道与电子装置进行无线通信。信道检测路径被配置为当通信路径通过使用第一信道与电子装置进行无线通信时，检测与第一信道不同的至少一个信道以产生检测结果。处理器基于检测结果确定第二信道，并且处理器控制通信路径以从第一信道切换到第二信道以与电子装置进行通信。

Description

无线通信电路以及无线通信方法
相关引用
本公开内容是非临时专利申请的一部分，要求在2020年1月9日递交的申请号为62/958,772的美国临时专利申请的优先权，其全部内容以引用方式并入本公开。
技术领域
本发明涉及无线通信，更具体的是，涉及无线通信电路以及无线通信方法。
背景技术
在具有许多基本服务集合(basic service sets，简称BSS)的区域中，如果操作信道重叠，则BSS可能彼此干扰，并且数字电话也可能干扰无线通信的质量。为了具有更好的无线通信性能(Wi-Fi性能)，设备最好使用较少用户/设备的信道，但是，如果信道扫描操作被执行以确定更好的信道，则接收器的效率可能会被影响。另外，如果设备准备使用动态频率选择(dynamic frequency selection，简称DFS)信道，则该设备需要连续监测DFS信道(即，监测雷达信号的存在)几分钟，以满足信道可用性检查(channel availabilitycheck，简称CAC)的要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种无线通信电路，其包括用于执行信道外(off-channel)CAC，空闲(clear)信道检测和自动信道选择的专用路径，以解决上述问题。本公开的目的是提出解决上述问题的方案、解决方案、概念、设计、方法和装置。
根据本发明的一个实施例，公开了一种包括处理器，通信路径和信道检测路径的无线通信电路。该通信路径被配置为通过使用第一信道与电子装置进行无线通信。该信道检测路径被配置为当该通信路径通过使用该第一信道与该电子装置进行无线通信时，检测与该第一信道不同的至少一个信道以产生检测结果。该处理器基于该检测结果确定第二信道，并且该处理器控制该通信路径以从该第一信道切换到该第二信道以与该电子装置进行通信。
根据本发明的另一实施例，一种无线通信方法被公开。该无线通信方法包括以下步骤：控制通信路径以通过使用第一信道与电子装置进行无线通信；以及当该通信路径通过该第一信道与该电子装置进行无线通信时，控制信道检测路径以检测与该第一信道不同的至少一个信道以产生检测结果；根据该检测结果确定第二信道；控制该通信路径从该第一信道切换至该第二信道，以与该电子装置进行通信。
在阅读了在各个附图和附图中示出的优选实施例的以下详细描述之后，本发明的这些和其他目的无疑对于所属技术领域的技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1示出根据本发明的一实施例的无线通信电路的图。
图2示出根据本发明的第一实施例的无线通信电路的时序图。
图3示出根据本发明的第二实施例的无线通信电路的时序图。
图4示出根据本发明的第三实施例的无线通信电路的时序图。
图5示出图4所示的实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一实施例的无线通信电路10的图。如图1所示，无线通信电路10包括处理器110，通信路径120，信道检测路径130和天线模块140。通信路径120被配置为与其他电子装置通信，即通信路径120被配置为处理来自处理器110的数据以经由天线模块140生成到另一电子装置的传输信号，并且通信路径120还被配置为处理来自天线模块140的接收信号以生成处理后的信号至处理器110。在该实施例中，通信路径120至少包括支持2.4GHz和5GHz的射频(radio frequency，简称RF)电路122，支持2.4GHz和5GHz的基带电路124以及支持2.4GHz和5GHz的媒体访问控制(media access control，简称MAC)电路126。来自处理器110的数据可由MAC电路126，基带电路124和RF电路122依次地处理，以生成传输信号至天线模块140；射频检测电路122接收射频信号，该射频信号经由射频信号122，基带电路124和MAC电路126依次地处理，生成处理后的数据至处理器110。信道检测路径130是专用路径，其被配置为搜索与通信路径120使用中的信道不同的可用和空闲信道。在该实施例中，信道检测路径130仅被用于确定与通信路径120使用中的信道不同的可用信道。信道检测路径130仅从天线模块140接收信号，而没有通过天线模块140向其他电子装置发送有效信号。信道检测路径130包括支持2.4GHz和5GHz的RF电路132，基带电路134，空闲(clear)信道检测电路136和DFS信道检查电路138。RF电路132被配置为从天线模块140接收信号。接收信号经由RF 132和基带电路134依次地处理，以产生处理后的信号到空闲信道检测电路136和DFS信道检查电路138。
因为RF电路122/132、基带电路124/134和MAC电路126的功能和详细电路是所属技术领域的技术人员已知的，所以本实施例集中于空闲信道检测电路136和DFS信道检查电路138的操作。有关RF电路122/132，基带电路124/134和MAC电路126的详细描述在此省略。
在图1所示的实施例中，当通信路径120使用信道(即，使用中的信道)与另一电子装置通信时，信道检测路径130的空闲信道检测电路136可测量或检测扫描信道的空闲度以产生检测结果，其中基于信道负载和/或相应RF信号的接收功率，每个信道的空闲度被确定。在一实施例中，信道负载可由RF信号的广播(air)时间(即设备发送数据的时间)来确定，例如，信道负载可以是RF信号(该RF信号的功率大于阈值)的广播时间。另外，当空闲信道检测电路136检测到扫描信道的空闲度时，通信路径120不中止操作，即通信路径120经由天线模块140保持与另一电子装置的通信。空闲信道检测电路136产生的检测结果可由处理器110用来确定比使用中的信道更好的特定信道，并且处理器110可控制通信路径120切换到该特定信道以与其他电子装置通信。另外，如果根据空闲信道检测电路136生成的检测结果确定的特定信道是DFS信道，则DFS信道检查电路138可连续地监测该DFS信道以生成检测结果，直到其通过信道外(off-channel)CAC标准。在该DFS信道通过信道外CAC标准之前，通信路径120继续使用原始使用中的信道来与另一电子装置进行通信。
处理器110具有自动信道选择机制，以切换通信路径120使用的信道。具体地，当通信路径120使用中的信道由其他同信道干扰造成拥挤时，基于空闲信道检测电路136的检测结果和DFS信道检查电路138的CAC检查结果，处理器110可将使用中的信道切换为另一信道(例如，上述特定信道)。鉴于以上所述，因为特定信道可被确定并且特定信道可通过信道外CAC标准，当通信路径120继续使用使用中的信道与另一电子装置进行通信时，如果特定信道是DFS信道，则在使用中的信道受到干扰的情况下，通信路径120可快速切换到确定的特定信道，以保持无线通信的性能。
图2示出根据本发明的第一实施例的无线通信电路10的时序图。参照图2，如果无线通信电路10通电并且默认信道(default channel)是Wi-Fi信道-100(CH100，DFS信道)，则通信路径120直接使用其他非DFS信道(例如Wi-Fi信道-36)来与其他电子装置通信，并且DFS信道检查电路138开始以CAC标准监测Wi-Fi信道-100几分钟(例如1-10分钟)。在Wi-Fi信道100通过CAC标准之后，处理器110立即控制通信路径120以将Wi-Fi信道-36切换到Wi-Fi信道-100。在该实施例中，尽管默认信道是在无线通信电路10通电之后不能立即使用的DFS信道，但是通信路径120可使用另一非DFS信道与其他设备进行通信，并且专用路径中的DFS信道检查电路138可立即执行CAC操作，以使通信路径120能够尽快切换到默认DFS信道。
图3示出根据本发明第二实施例的无线通信电路10的时序图。参照图3，假定无线通信电路10已通过使用Wi-Fi信道-52与另一电子装置进行通信，如果用户手动设置一命令以使用Wi-Fi信道-100(DFS信道)，则通信路径120继续使用Wi-Fi信道-52，而没有切换到Wi-Fi信道-100。此时，DFS信道检查电路138开始以CAC标准监测Wi-Fi信道-100几分钟。在Wi-Fi信道100通过CAC标准之后，处理器110立即控制通信路径120以将Wi-Fi信道-52切换到Wi-Fi信道-100。在本实施例中，当使用者希望将使用中的信道切换为DFS信道时，在DFS频道检查电路138监测用户设置的DFS信道时通信路径120仍将原始信道用于无线通信，因此，切换到DFS信道的准备可在不影响通信路径120的操作的情况下完成。
图4示出根据本发明的第三实施例的无线通信电路10的时序图。参照图4，假定无线通信电路10已通过使用Wi-Fi信道-100(DFS信道)与另一电子装置进行通信，而没有中止通信路径120的操作，则空闲信道检测电路136开始检测信道质量，以供处理器110确定一个或多个空闲信道，并且如果一个或多个空闲信道具有DFS信道(比如Wi-Fi信道-116)，则DFS信道检查电路138开始以CAC标准监测Wi-Fi信道-116几分钟。在图4，如果雷达信号(Radarsignal)被检测到并且Wi-Fi信道-100不能被使用，则处理器110立即控制通信路径120以将Wi-Fi信道-100切换到Wi-Fi信道-36(非DFS频道)以保持与其他电子装置的通信。然后，在Wi-Fi信道-116通过CAC标准之后，处理器110立即控制通信路径120以将Wi-Fi信道-36切换到Wi-Fi信道-116。在该实施例中，通过使用专用路径中的DFS信道检查电路138来监视Wi-Fi信道-116以通过CAC标准，如果由于检测到雷达信号而使用中的DFS信道不被允许进行信号传输，通信路径120可在短时间内切换到非DFS信道，例如Wi-Fi信道-36，然后通信路径120可尽快切换到Wi-Fi信道116。在一实施例中，如果在雷达信号被检测到之前Wi-Fi信道-116通过了CAC标准，则通信路径120可将Wi-Fi信道-100直接切换到Wi-Fi信道-116，而无需使用Wi-Fi频道-100和Wi-Fi频道-116之间的任一非DFS频道。另外，因为DFS信道通常比非DFS信道更空闲，所以图4所示的实施例可使通信路径120具有更好的无线通信质量。
图5示出图4所示的实施例的流程图。在步骤500中，通信路径120的使用中的信道是DFS信道，并且计划的切换信道是另一DFS信道。在步骤502中，处理器110确定在使用中的信道中雷达信号是否被检测到，如果是，则进入步骤504；否则，流程进入步骤504。如果没有，则流程返回步骤500。在步骤504中，处理器110控制通信路径120从使用中的DFS信道切换到非DFS信道。在步骤506中，处理器110确定在CAC的执行周期期间在计划的切换信道(例如，图4中的CH116)中雷达信号是否被检测到，如果是，则流程进入步骤508；否则，流程进入步骤508。如果没有，流程进入步骤510。在步骤508中，处理器110根据空闲信道检测电路136和DFS信道检查电路138提供的信息，找到另一计划的切换信道，流程进入步骤506。在步骤510中，处理器110控制通信路径120从使用中的DFS信道切换到计划的切换信道。
简要概述，在本发明的无线通信电路中，通过使用专用信道检测路径来检测信道，同时通信路径保持与其他设备进行通信，如果确定使用中的频道是不合适通信路径，通信路径可尽快切换到更好的信道。另外，即使空闲信道检测和CAC操作被执行，无线通信电路也可始终与其他设备通信。
所属技术领域的技术人员，在保持本发明的教导的同时，可对装置和方法进行多种修改和变更。因此，以上公开内容应被解释为仅由所附权利要求的界限来限定。

Claims (18)

1.一种无线通信电路，包括：
处理器；
通信路径，被配置为使用第一信道与电子装置进行无线通信；以及
信道检测路径，被配置为在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时检测与所述第一信道不同的至少一个信道以生成检测结果；
其中所述处理器基于所述检测结果确定第二信道，以及所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
2.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，所述信道检测路径是专用路径，所述信道检测路径从天线模块接收多个信号以检测所述至少一个信道以生成所述检测结果，以及所述信道检测路径未经由所述天线模块向所述电子装置发送有效数据。
3.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，所述信道检测路径被配置为检测多个信道的空闲度以生成所述检测结果。
4.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，所述至少一个信道是所述第二信道，所述第二信道是动态频率选择信道，以及所述信道选择路径被配置为检测/监测所述至少一个信道是否满足信道可用性检查要求以生成所述检测结果。
5.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，
所述信道检测路径包括：
射频电路，被配置为接收信号；
基带电路，耦接于所述射频电路，其中所述信号经由所述射频电路和所述基带电路依次处理以生成处理后的信号；
空闲信道检测电路，耦接于所述基带电路，被配置为根据所述处理后的信号检测多个信道的空闲度以生成第一检测结果；以及
动态频率选择信道检查电路，被设置为根据所述处理后的信号检测/监测所述至少一个信道是否满足信道可用性检查要求以生成第二检测结果；
其中所述第一检测结果和所述第二检测结果被用作所述信道检测路径的所述检测结果。
6.如权利要求5所述的无线通信电路，其特征在于，所述处理器参考所述第一检测结果以选择所述第二信道，如果所述特定信道是非动态频率选择信道，则所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换至所述第二信道以与所述电子装置通信，不需要控制所述动态频率选择信道检查电路来检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求；如果所述特定信道为动态频率选择信道，则所述动态频率选择信道检查电路检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求，以及当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换至所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
7.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，所述第一信道是非动态频率选择信道，所述第二信道是动态频率选择信道；当所述无线通信电路上电且所述第二信道为默认信道时，所述通信路径直接使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信，以及所述信道检测路径开始检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求，并且当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
8.如权利要求7所述的无线通信电路，其特征在于，所述第一信道是非动态频率选择信道，所述第二信道是动态频率选择信道；当所述处理器确定使用所述第二信道与所述电子装置进行通信时，在所述通信路径仍使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，所述信道检测路径开始检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求；当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置通信。
9.如权利要求1所述的无线通信电路，其特征在于，所述第一信道是一动态频率选择信道，第二信道是所述动态频率选择信道；当所述处理器确定使用所述第二信道与所述电子装置进行通信时，在所述通信路径仍使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，所述信道检测路径开始检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求；并且如果与所述第一信道相对应的雷达信号被检测到但所述第二信道未满足所述信道可用性检查要求，则在所述信道检测路径连续地检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换到非动态频率选择信道，以与所述电子装置进行通信；当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述非动态频率选择信道切换到所述第二信道，以与所述电子装置通信。
10.一种无线通信方法，包括：
控制通信路径使用第一信道与电子装置进行无线通信；以及
控制信道检测路径在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时检测与所述第一信道不同的至少一个信道以生成检测结果；
基于所述检测结果确定第二信道；
控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
11.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述信道检测路径是专用路径，所述信道检测路径从天线模块接收多个信号以检测所述至少一个信道以生成所述检测结果，以及所述信道检测路径未经由所述天线模块向所述电子装置发送有效数据。
12.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，控制所述信道检测路径在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时检测与所述第一信道不同的所述至少一个信道以生成所述检测结果的步骤包括：
在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，控制所述信道检测路径检测多个信道的空闲度以生成所述检测结果。
13.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述至少一个信道是所述第二信道，所述第二信道是动态频率选择信道，以及控制所述信道检测路径在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时检测与所述第一信道不同的所述至少一个信道以生成所述检测结果的步骤包括：
控制所述信道选择路径为检测/监测所述至少一个信道是否满足信道可用性检查要求以生成所述检测结果。
14.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述至少一个信道是所述第二信道，所述第二信道是动态频率选择信道，以及控制所述信道检测路径在所述通信路径使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时检测与所述第一信道不同的所述至少一个信道以生成所述检测结果的步骤包括：
根据处理后的信号检测多个信道的空闲度以生成第一检测结果；以及
根据所述处理后的信号检测/监测所述至少一个信道是否满足信道可用性检查要求以生成第二检测结果；
其中所述第一检测结果和所述第二检测结果被用作所述信道检测路径的所述检测结果。
15.如权利要求14所述的无线通信方法，其特征在于，所述第二信道基于所述第一检测结果被确定，以及控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置进行通信的步骤包括：
如果所述特定信道是非动态频率选择信道，控制所述通信路径从所述第一信道切换至所述第二信道以与所述电子装置通信，不需要检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求；以及
如果所述特定信道为动态频率选择信道，检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求，以及当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，控制所述通信路径从所述第一信道切换至所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
16.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述第一信道是非动态频率选择信道，所述第二信道是动态频率选择信道，以及所述控制步骤和所述确定步骤包括：
当用于执行所述无线通信方法的无线通信电路上电且所述第二信道为默认信道时，直接使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信，以及控制所述信道检测路径检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求，以及
当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，所述处理器控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置进行通信。
17.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述第一信道是非动态频率选择信道，所述第二信道是动态频率选择信道，以及所述控制步骤和所述确定步骤包括：
当确定使用所述第二信道与所述电子装置进行通信时，当所述通信路径仍使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，控制所述信道检测路径检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求；以及
当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，控制所述通信路径从所述第一信道切换到所述第二信道以与所述电子装置通信。
18.如权利要求10所述的无线通信方法，其特征在于，所述第一信道是动态频率选择信道，所述第二信道是所述动态频率选择信道，以及所述控制步骤和所述确定步骤包括：
确定所述第二信道被准备用来与所述电子装置进行通信时，在所述通信路径仍使用所述第一信道与所述电子装置进行无线通信时，控制所述信道检测路径检测/监测所述第二信道是否满足信道可用性检查要求；
如果与所述第一信道相对应的雷达信号被检测到但所述第二信道未满足所述信道可用性检查要求，则在所述信道检测路径连续地检测/监测所述第二信道是否满足所述信道可用性检查要求时，控制所述通信路径从所述第一信道切换到非动态频率选择信道，以与所述电子装置进行通信；以及
当所述第二信道满足所述信道可用性检查要求时，控制所述通信路径从所述非动态频率选择信道切换到所述第二信道，以与所述电子装置通信。
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