具有基于定时可预测性的冲突解决方案的智能无线电仲裁器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于无线通信的无线电仲裁器、电子系统和方法，其中通过单个无线电模块接收至少两个RF(射频)请求。该无线电仲裁器基于在接收RF请求之前针对RF请求已知的定时信息来执行预测性仲裁。RF请求可基于ZigBee、低功耗蓝牙或WiFi通信拓扑结构中的一者或多者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于定时可预测性的冲突解决方案的智能无线电仲裁器优先权声明本申请要求于2018年4月30日提交的申请序列号为62/664828、名称为“具有基于定时可预测性的冲突解决方案的智能无线电仲裁器(SMARTRADIOARBITERWITHCONFLICTIONRESOLUTIONBASEDONTIMINGPREDICTABILITY)”的美国临时专利申请的权益，并且要求于2018年7月17日提交的申请序列号为16/037599、名称为“具有基于定时可预测性的冲突解决方案的智能无线电仲裁器(SMARTRADIOARBITERWITHCONFLICTIONRESOLUTIONBASEDONTIMINGPREDICTABILITY)”的美国专利申请的提交日期的权益，该美国专利申请还要求申请序列号为62/664828的美国临时专利申请的优先权，这些申请各自的内容和公开据此通过引用整体并入本文。
本公开总体涉及无线通信，并且更特别地，涉及支持与单个射频(RF)无线电之间的不同链路的无线子系统。
技术介绍
当以不同协议操作的无线子系统共享公共通信信道(例如，无线射频(RF)频带)时，可能需要附加的过程来仲裁无线子系统内的分组流量。根据预定义的标准，多个通信模块可在相同(或重叠)的频带下操作。因此，在它们之间可能引起物理干扰。在802.11和802.15双无线电系统中，抑制WLAN模块和蓝牙模块之间遇到的物理干扰的常规技术是IEEE802.15.2分组流量仲裁(PTA)。PTA机制是基于优先级的控制系统，该控制系统包括仲裁电路，该仲裁电路耦接到WLAN模块和蓝牙模块，并且被配置为使任一模块能够执行RF活动。仲裁可基于定义不同流量类型的优先级的优先级表。可无条件地授权最高优先级的流量类型的请求，而可能仅在较高优先级的流量不活动时才授权较低优先级的流量类型。
技术实现思路
在一些实施方案中，无线电仲裁器包括处理器和计算机可读介质。该计算机可读介质包括存储在其上的指令，当由处理器运行该指令时，使得处理器接收与第一低功率无线协议相关联的第一RF请求，接收与第二低功率无线协议相关联的第二RF请求，并且基于在接收第二RF请求之前的预测性仲裁确定，暂停第一RF请求，直到完成第二RF请求之后。在一些实施方案中，电子系统包括无线子系统，该无线子系统包括无线电模块、根据不同拓扑结构配置的多个链路控制器和无线电仲裁器。无线电仲裁器被配置为在无线电模块与多个链路控制器之间传输和接收数据，并且基于在接收第二RF请求之前的预测性仲裁确定，暂停第一RF请求，直到完成第二RF请求之后。在一些实施方案中，一种无线通信的方法包括：通过具有第一优先级的无线电模块接收第一RF请求，通过具有高于第一优先级的第二优先级的无线电模块接收第二RF请求，并且响应于确定授权第一RF请求将导致与第二RF请求发生冲突而暂停第一RF请求。附图说明虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点，在附图中：图1是根据本公开的实施方案的无线子系统的简化框图。图2是示出没有本公开的预测性定时方面的无线电仲裁器操作的时序图。图3是示出基于优先级的无线电仲裁器的操作的时序图。图4是示出基于可预测性的无线电仲裁器的操作的时序图。图5是示出根据本公开的实施方案的基于所预测的仲裁事件的最大传输延迟的时序图。图6是示出根据本公开的实施方案的没有所预测的冲突的无线电仲裁器操作的时序图。图7至图9是示出根据本公开的实施方案的具有针对不同优先级情况的所预测的发射器冲突的无线电仲裁器操作的时序图。图10和图11是示出根据本公开的实施方案的具有针对不同优先级情况的所预测的接收器冲突的无线电仲裁器操作的时序图。具体实施方式在以下详细描述中，参考了形成其一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实践本公开的具体实施方案。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的实施方案的示例，但是仅以举例方式而非限制方式给出。根据本公开，各种替换、修改、添加、重新布置或其组合可在本公开的范围内进行，并且对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。根据通常的实践，附图中所示的各种特征部可以不按比例绘制。本文所呈现的图示并不旨在为任何特定装置(例如设备、系统等)或方法的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的各种实施方案的表示。因此，为清楚起见，各种特征部的尺寸可随意扩展或减小。此外，为清楚起见，可简化一些附图。因此，附图可能未示出给定装置的所有部件或特定方法的所有操作。本文所述的信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，可在整个本说明书中参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的任何组合来表示。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域普通技术人员应当理解，信号可表示信号的总线，其中该总线可具有各种比特宽度，并且本公开可在任何数量的包括单个数据信号的数据信号上实现。应当理解，本文中使用名称诸如“第一”、“第二”等对元件的任何提及不限制这些元件的数量或顺序，除非明确说明此类限制。相反，这些名称在本文中用作区分两个或更多个元件或者一个元件的两个或更多个实例的便利方法。因此，对第一元件和第二元件的提及并不意味着只能使用两个元件，或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。而且，除非另有说明，否则一组元件可包括一个或多个元件。同样地，有时以单数形式提及的元件也可包括元件的一个或多个实例。实施方案包括无线电仲裁器，该无线电仲裁器被配置为针对至少两个不同无线电协议(例如，Zigbee和蓝牙)仲裁至少两个不同链路控制器之间的RF无线电链路的所有权。因为两个链路都不需要利用100％的无线电无线广播时间，所以无线电仲裁器通过基于两个链路控制器的单独请求的优先级智能地切换该两个链路控制器之间的所有权而在两个链路控制器之间共享无线电的无线广播时间。基于请求中的每一个的子任务的状态，可使用所编程的增量优先级来修改各个请求的基本优先级。通过基于子状态避免任务的终止，子任务的增量优先级可以增加两个链路之间的无线电利用效率。硬件方案将可编程子任务优先级设置到以下类别中：增量、减量和绝对。如本公开中所使用的，“无线通信链路”意指两个设备之间的物理通信信道，其中通信的物理介质主要是射频(RF)波。例如，无线通信链路的信道可为两个设备之间的特定于频率的通信路径。信道可为被分配用于通信的由许多可能的信道构成的频谱的一部分。无线通信链路实际上可在两个设备之间的通信期间使用频谱内的多个信道，例如，使用诸如跳频和自适应跳频的技术。无线通信链路可为单向的(例如，设备具有发射器，但没有接收器或未被配置为接收消息，因此该链路是单向的)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线电仲裁器，所述无线电仲裁器包括：/n处理器；和/n计算机可读介质，所述计算机可读介质包括其上存储的指令，所述指令在由所述处理器执行时，/n使得所述处理器：/n接收与第一无线协议相关联的第一RF请求；/n接收与第二无线协议相关联的第二RF请求；以及/n基于在接收所述第二RF请求之前的预测性仲裁确定，暂停所述第一RF请求，直到所述第二RF请求完成之后。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180430 US 62/664,828;20180717 US 16/037,5991.一种无线电仲裁器，所述无线电仲裁器包括：
处理器；和
计算机可读介质，所述计算机可读介质包括其上存储的指令，所述指令在由所述处理器执行时，
使得所述处理器：
接收与第一无线协议相关联的第一RF请求；
接收与第二无线协议相关联的第二RF请求；以及
基于在接收所述第二RF请求之前的预测性仲裁确定，暂停所述第一RF请求，直到所述第二RF请求完成之后。


2.根据权利要求1所述的无线电仲裁器，其中所述第一无线协议和所述第二无线协议包括低功耗蓝牙、ZigBee或WiFi中的至少一者。


3.根据权利要求1所述的无线电仲裁器，其中所述指令在由所述处理器执行时使得所述处理器通过以不同于所述第一RF请求的初始参数的方式服务所述第一RF请求来暂停所述第一RF请求。


4.根据权利要求3所述的无线电仲裁器，其中所述指令在由所述处理器执行时还使得所述处理器根据所述第二RF请求的初始参数来服务所述第二RF请求。


5.根据权利要求1所述的无线电仲裁器，其中所述指令在由所述处理器执行时还使得所述处理器：
接收所述第一RF请求；
根据所述第一RF请求或所述第二RF请求的初始参数来确定所述第一RF请求将与所述第二RF请求冲突；以及
在所述第二RF请求的服务已清除之后，开始所述第一RF请求的服务。


6.根据权利要求5所述的无线电仲裁器，其中所述初始参数包括RF请求类型、所述RF请求的预期持续时间、请求优先级、直到下一RF请求的时间量或它们的组合中的至少一者。


7.根据权利要求6所述的无线电仲裁器，其中所述第一RF请求的所述预期持续时间取决于传输分组的大小，并且所述第二RF请求的所述预期持续时间是固定的。


8.一种电子系统，所述电子系统包括：
无线子系统，所述无线子系统包括：
无线电模块；
多个链路控制器，所述多个链路控制器根据两个或更多个不同的拓扑结构来配置；和
无线电仲裁器，所述无线电仲裁器被配置为：
在所述无线电模块与所述多个链路控制器之间传输和接收数据；以及
基于在接收第二RF请求之前的预测性仲裁确定，暂停所述第一RF请求，直到所述第二RF请求完成之后。


9.根据权利要求8所述的电子系统，其中所述多个不同的拓扑结构包括为低功率、低速率拓扑结构的第一拓扑结构和第二拓扑结构。


10.根据权利要求9所述的电子系统，其中所述第一拓扑结构为低功耗蓝牙，并且所述第二拓扑结构被配置为根据802.15.4技术标准进行操作。


11.根据权利要求9所述的电子系统，其中所述第二拓扑结构选自包括ZigBee、ISA100.11a、WirelessHART、WiWi、SNAP和线程规范的组。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨一峰，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US