专利名称：具有共享式天线的网络接口设备的制作方法
技术领域：
本公开的技术总体涉及无线网络接口设备，更具体而言，涉及具有在至少两个多 输入多输出(MIMO)网络收发机之间共享的天线的网络接口设备。
背景技术：
在具有多个网络收发机(诸如，MIMO WiMAX收发机和MIMO WiFi收发机)的无线 网络设备中，存在大量的天线。各个天线消耗了珍贵的空间。示例性的多种收发机设备包 括可除移通用串行总线(USB)网络软件狗、可除移个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA) 网卡、计算机内部网卡、以及作为便携式设备(诸如，移动电话)的一部分制作的网络接口 设备。
发明内容
为了改善网络接口设备，本公开介绍了一种改善的网络接口设备，其包括共享至 少一根天线的至少两个无线网络收发机。在一种实施方式中，收发机之一是2x2MIM0 WiFi N收发机，另一个收发机是2xlMIM0WiMAX收发机。优先级选择器和锁闭(lockout)控制电 路用于控制哪个收发机接入共享天线。一种实施方式的控制电路被设置为使得WiMAX收发 机优先接入共享天线。根据本发明的一种实施方式，一种无线网络接口设备包括第一无线网络收发机； 第二无线网络收发机；天线，该天线在第一收发机与第二收发机之间共享；以及控制电路， 在所述第二收发机处于激活状态期间，锁闭使用所述共享的天线的所述第一收发机的传输 路径。根据本发明的一种实施方式，所述无线网络接口设备还包括射频模式开关，其由 所述控制电路控制，以在所述第二收发机的接收模式下将所述第二收发机的接收路径输入 切换到所述共享的天线、以及在所述第二收发机的发送模式下将所述第二收发机的接收路 径输入切换为所述第一收发机的发送和接收路径。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述开关是所述第二收发机的前端 模块的一部分。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，在所述第二收发机的所述发送模式 下，所述第一收发机经由所述共享的天线接收与所述第一收发机的接口标准兼容的信号。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，其中，在所述第二收发机处于激活 状态期间，所述控制电路利用所述第二收发机的发送/接收基带信号来控制所述开关的位置。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，其中，通过关闭从所述第一收发机 到所述共享的天线的传输路径中的功率放大器来实现锁闭。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述功率放大器是所述第一收发机 的前端模块的一部分。
根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，其中，在所述第二收发机处于非激 活状态期间，由所述控制电路利用所述第一收发机的发送使能基带信号来控制从所述第一 收发机至所述共享的天线的传输路径中的功率放大器。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述第一收发机是WiFi收发机，而 所述第二收发机是WiMAX收发机。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述第一收发机具有利用专用于所 述第一收发机的天线进行发送和接收的第一发送/接收路径、以及利用所述共享的天线的 第二发送/接收路径；以及所述第二收发机具有利用专用于所述第二收发机的天线进行发 送和接收的发送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二接收路径。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述第一收发机是2x2多输入多输 出WiFi收发机，而所述第二收发机是2x1多输入多输出WiMAX收发机。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述第一收发机与第一网络的无线 接入点进行无线通信，所述第二收发机与所述第一收发机进行的无线通信同时地与第二网 络的无线接入点进行无线通信。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述无线网络接口设备是电子设备 的可除移的网络接口附件的一部分。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述无线网络接口设备是电子设备 的一部分。根据所述无线网络接口设备的一种实施方式，所述电子设备是移动电话。根据本公开的另一个方面，一种同时与第一无线网络以及第二无线网络进行无线 通信的方法包括以下步骤在第一无线网络收发机与第一网络之间建立网络接口 ；在第二 无线网络收发机与第二网络之间建立网络接口 ；通过在所述第二收发机处于激活状态期间 锁闭使用所述共享的天线的所述第一收发机的传输路径，在所述无线通信期间在所述第一 收发机与所述第二收发机之间共享天线。根据本方法的一种实施方式，所述共享包括以下步骤在所述第二收发机的接收 模式下切换射频模式开关以将所述第二收发机的接收路径输入耦合到所述共享的天线，以 及在所述第二收发机的发送模式下将所述第二收发机的接收路径输入耦合到所述第一收 发机的发送和接收路径，使得在所述第二收发机的传输模式下，所述第一收发机经由共享 的天线接收与所述第一收发机的接口标准兼容的信号。根据本方法的一种实施方式，通过关闭从所述第一收发机至所述共享的天线的传 输路径中的功率放大器来实现锁闭。根据本方法的一种实施方式，所述第一收发机是WiFi收发机，而所述第二收发机 是WiMAX收发机。根据本方法的一种实施方式，所述第一收发机具有利用专用于所述第一收发机的 天线进行发送和接收的第一发送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二发送/接收 路径；以及所述第二收发机具有利用专用于所述第二收发机的天线进行发送和接收的发送 /接收路径、以及利用所述共享的天线的第二接收路径。参照下面的说明书以及附图，这些以及其它特征将变得很明显。在说明书和附图 中详细公开了本发明的特定实施方式，其表明了可以采用本发明的原则的部分方式，但是应了解的是，本发明不限于对应的范围，相反，本发明包括落入所附权利要求的主旨和范围 内的全部修改、变型以及等同物。可以通过相同的方法或类似的方法将针对一种实施方式介绍和/或例示的特征 用于一个或多个其它实施方式和/或与所述其它实施方式的特征组合或者取代所述其它 实施方式的特征。
图1是具有包括共享天线的多个无线网络收发机的网络接口设备的便携式膝上 型计算机的示意图；图2是电子设备可以在其中工作的通信系统的示意图，其中，该电子设备具有包 括共享天线的多个无线网络收发机的网络接口设备；图3是图2的电子设备的示意性框图；图4是包括共享天线的多个无线网络收发机的网络接口设备的示意性框图。
具体实施例方式下面将参照附图来介绍本发明的实施方式，在附图中通篇使用相同的参考标号来 指代相同的元素。应理解的是，这些图不一定是按比例进行缩放的。在本发明的文档中，一些实施方式主要是在移动电话的语境中说明的。然而，应 了解的是，移动电话的示例性语境不是所公开的系统及方法可以使用的唯一的工作环境， 因此，本文档中说明的技术可应用于任何类型的适当的电子设备，其示例包括移动电话、 媒体播放器、游戏设备、计算机、寻呼机、通信器、电子记事簿(organizer)、个人数字助理 (PDA)、智能电话以及便携式通信装置等。首先参照图1，图1示出了可以采用网络接口设备10的一个示例性环境的语境。 在图1的实施方式中，网络接口设备10是电子设备12的附件，其使得电子设备12能够通 过多种类型的无线网络无线地进行通信。在该示出的实施方式中，网络接口设备10是USB 软件狗，而电子设备12是具有“膝上型”形成因子的计算机。在其它示例性实施方式中，网 络接口设备10可以实现为各种可除移的附件，诸如，PCMCIA卡。在其它设置中，网络接口 设备10可以制成电子设备12的一部分，诸如，内部网络接口卡。图2和图3示出了可以应用网络接口设备10的另一个环境语境。在该实施方式 中，网络接口设备10被制成电子设备12的一部分，并且电子设备12被实现为移动电话。电 子设备12可以配置为作为通信系统14的一部分进行工作。系统14可包括例如，蜂窝通信 网16、以及利用各种分组交换通信协议进行工作的一个或多个无线网。例如，所述无线网可 包括基于IEEE802. 11标准的WiFi网络18以及基于IEEE802. 16标准的WiMAX网络20。在该示出的实施方式中，通信网络16包括服务器22 (服务器组)，其用于管理电子 设备12发出的呼叫以及对电子设备12的呼叫，发送数据给电子设备12以及执行其他任何 支持功能。服务器22可以经由传输介质与电子设备12进行通信。传输介质可以是任何适 当的设备或组件，包括例如，网络16的通信基站24(例如，蜂窝服务塔或“小区”塔)、WiFi 网络18的无线接入点(WAP) 26、WiMAX网络20的WAP 28、卫星等。系统14可支持多个电 子设备12以及其它类型的终端用户设备的通信活动。应了解的是，服务器22可以配置为用于执行服务器功能的典型的计算机系统，并且可包括被配置用于执行包含实现服务器 200的功能逻辑指令的软件的处理器、以及存储这些软件的存储器。在图2和图3的示例性实施方式中，电子设备12可包括主控制电路30，主控制电 路30被配置为对电子设备12的功能和操作进行整体控制。控制电路30可包括处理设备 32，诸如中央处理单元(CPU)、微控制器或微处理器。处理设备32执行存储在控制电路30 内的存储器(未图示)或分立的存储器(诸如存储器34)中的代码，以执行电子设备12的 操作。存储器34可以例如是例如一个或更多个缓冲器、闪存、硬盘驱动、可移除介质、易失 性存储器、非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)或其它适当的数据存储设备。在典型的 设置中，存储器34可包括用于长期数据存储的非易失性存储器、以及作为控制电路30的系 统存储器的易失性存储器。尽管操作功能被描述为以由处理设备32执行的可执行代码实 现，但是这些功能还可以经由专用硬件或固件或者硬件、固件和/或软件的组合来实现。电子设备可包括用于可视地向用户显示信息的显示器36。显示器36可以通过视 频处理电路(其将视频数据转换成用于驱动显示器36的视频信号)耦合到控制电路30。 视频处理电路36可包括任何适当的缓冲器、解码器、视频数据处理器等。可以提供键盘40和/或其它用户输入设备(例如，显示器36的触感表面、导航输 入设备等)以提供多种用户输入操作。为了支持电子设备12的通信活动以及其它网络任务，电子设备12可包括耦合到 蜂窝网络无线电路44的天线42。无线电路44包括用于经由天线42与蜂窝网16交换信号 的射频发射机和接收机。用于与蜂窝网16和/或其它类型的广播网络交互的收发机类型 包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA (WCDMA)、通用分组无 线业务(GPRS)、数字视频广播手持(DVB-H)、集成业务数字广播(ISDB)等，以及这些标准的 先进版本。应理解，天线42和无线电路44可以代表一个或多于一个的无线收发机。网络接口设备10可用于与WiFi网络18和/或WiMAX网络20建立通信。网络接 口设备10的附加细节将在后面详细介绍。无线电路44和网络接口设备10可支持电子设备12的通信活动。例如，这些接口 部件可以使得电子设备12能够通过通信系统14建立与其它设备的呼叫和/或与其它设备 交换信号。例如，其它设备可以是另一个移动电话或有线电话，但是，其它设备无需是另一 个电话，而可以是某些其它设备，诸如互联网服务器、内容提供服务器、计算机等。呼叫可以 采用任何适当的形式。例如，呼叫可以是常规的语音呼叫、经由互联网语音传输协议(VoIP) 的呼叫、支持视频的呼叫等。除了参与呼叫，电子设备12可被配置为发送、接收和/或处 理数据，诸如文本消息、即时消息、电子邮件消息、多媒体消息、数据文件、图像文件、视频 文件、音频文件、振铃音、流音频、流视频、数据种子(包括播客以及简单信息聚合(really simple syndication, RSS)数据种子)、互联网内容等。处理数据可包括将数据存储在存储 器34中，执行应用以允许用户与数据交互，显示与数据有关的视频和/或图像内容，输出与 数据有关的音频声音等。电子设备12还包括用于处理电子设备12收发的音频信号的声音信号处理电路 46。与声音处理电路46耦合的是扬声器48和麦克风50，它们使得用户能经由通信系统14 与远程设备的用户进行语音通信(例如，电话呼叫或按键通话)。声音处理电路46可包括 任何适当的缓冲器、解码器、放大器等。
电子设备12还可包括一个或更多个输入/输出(I/O)接口 52。I/O接口 52可以 是典型的移动电话I/O接口的形式，并且可以包括一个或更多个电子连接器。作为典型，I/ 0接口 52可用于将电子设备12耦合到充电器以对电子设备12内的电源单元(PSU) 54的 电池进行充电。此外，或者另选地，I/O接口 52可用于将电子设备12连接到与电子设备12 之间存在有线接口的手持组件(例如，个人免提(PHF)设备)。此外，I/O接口 52可用于经 由数据缆线将电子设备12与个人计算机或其它设备连接以进行数据交换。电子设备12可 以经由I/O接口 52接收工作功率。在缺少外部电源的情况下，PSU 54可以提供电源以操 作电子设备12。电子设备12可包括用于拍摄数字照片和/或电影的照相机56。与照片和/或电 影对应的图像和/或视频文件可存储在存储器16中。电子设备12可包括位置数据接收机58，诸如全球定位系统(GPS)接收机、伽利略 卫星系统接收机等。位置数据接收机58可参与确定电子设备12的位置。电子设备12还可包括本地无线接口 60，诸如红外收发机和/或RF接口(例如，蓝 牙接口)，用于与附件、其它移动无线终端、计算机或其它设备建立通信。例如，在耳机组件 具有相应的无线接口的实施方式中，本地无线接口 60可操作地将电子设备12耦合到耳机 组件(例如，PHF设备)。现在参照图4介绍网络接口设备10的具体细节。在示例性实施方式中，网络接口 设备10被配置为具有两个网络收发机，包括用于与WiFiWAP 26进行接口的WiFi收发机 62、以及用于与WiMAX WAP 28进行接口的WiMAX收发机64。WiFi收发机62可以利用标准 的WiFi芯片组来实现，WiMAXi收发机64可以利用标准的WiMAX芯片组来实现。WiFi收发 机62能在WiFi N标准下、以及作为IEEE802. 11标准的成员的其它WiFi协定(例如，WiFi A.ffiFi B、WiFi G 等)工作，依照WiFi N，WiFi收发机62可以是2x2多输入多输出(MIMO)收发机，其具有第一 路径(路径A)的发送驱动输出(transmit drive output)和接收输入(receive input)、 以及用于第二路径(路径B)的发送驱动输出和接收输入。使用被称作WiFi FEMA 68的第 一 WiFi前端模块(FEM)，将WiFi收发机62的路径A发送驱动输出和接收输入耦合到第一 天线66。WiFi收发机62可以利用PA使能信号(PA使能A)控制WiFi FEM A 68的发送侧 的功率放大器(PA) 69。类似地，使用被称作WiFi FEM B 72的第二 WiFi FEM,将WiFi收发机62的路径B 发送驱动输出和接收输入耦合到第二天线70。第二天线70可以与WiMAX收发机64共享。 因此，第二天线70可以称作共享天线，而第一天线66可称作专用WiFi天线。为了管理共享 天线70的使用，可以提供控制电路74。下面将详细介绍控制电路74的操作。控制电路74 利用PA使能信号(PA使能B)控制WiFi FEM B 72的发送侧的功率放大器75。此外，控制 电路74利用第一开关信号控制WiMAX FEM 78中的第一 RF模式开关76的位置。如下面将 具体介绍的，开关76由WiMAX基带信号来掌控以将共享天线70在WiMAX接收路径和WiFi N “B”路径之间转换。因此，第一开关信号有选择地使WiFi收发机62使用共享天线70。WiMAX收发机64可以是2x 1MIM0收发机，其具有WiMAX发送(TX)输出(WiMAX TX A)、第一WiMAX接收(RX) (WiMAX RX A)输入、以及第二WiMAX接收(RX) (WiMAX RX B)输入。 在第一开关信号的控制下，第二 WiMAX接收路径输入使用开关76有选择地耦合到共享天线70。在由WiMAX收发机64生成的第二开关信号的控制下，通过第二 RF模式开关82,WiMAX 发送路径输出和第一 WiMAX接收路径输入被有选择地耦合到第三天线80。第三天线80也 被称作专用WiMAX天线80。WiMAX FEM 78可包括分别在WiMAX接收路径中的低噪声放大 器(LNA) 84a和84b、以及在WiMAX发送路径中的功率放大器86。控制电路74基于3个输入信号(包括WiFi基带(BB)发送使能(TX_EN)信号、激 活的低WiMAX基带睡眠使能(豆)信号、以及WiMAX基带发送/接收(T/R)信号)的状态来 生成PA使能B信号和第一开关信号。表1是表示针对输入信号的各个值的PA使能B信号 以及第一开关信号的值。表1中，X表示“不关心”的值，可以是逻辑高(由1表示)或逻辑 低(由0表示)。表 权利要求
1. 一种无线网络接口设备(10)，所述无线网络接口设备包括第一无线网络收发机(62)；第二无线网络收发机(64)；天线(70)，所述天线在所述第一无线网络收发机与所述第二无线网络收发机之间共 享；以及控制电路(74)，在所述第二无线网络收发机的激活状态期间，锁闭使用所述共享的天 线的所述第一收发机的传输路径。
2.根据权利要求1所述的无线网络接口设备，所述无线网络接口设备还包括射频模式 开关(76)，所述射频模式开关(76)由所述控制电路控制，以在所述第二收发机的接收模式 期间将所述第二收发机的接收路径输入切换到所述共享的天线，并在所述第二收发机的发 送模式期间将所述天线第二收发机的接收路径输入切换到所述第一收发机的发送和接收 路径。
3.根据权利要求2所述的无线网络接口设备，其中，所述开关是所述第二收发机的前 端模块(78)的一部分。
4.根据权利要求2或3所述的无线网络接口设备，其中，在所述第二收发机的所述发送 模式期间，所述第一收发机经由所述共享的天线接收与所述第一收发机的接口标准兼容的信号。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的无线网络接口设备，其中，在所述第二收发机的 激活状态期间，所述控制电路利用所述第二收发机的发送/接收基带信号来控制所述开关 的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无线网络接口设备，其中，通过关闭从所述第一 收发机到所述共享的天线的传输路径中的功率放大器(75)来实现所述锁闭。
7.根据权利要求6所述的无线网络接口设备，其中，所述功率放大器是所述第一收发 机的前端模块(72)的一部分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的无线网络接口设备，其中，在所述第二收发机处 于非激活状态期间，由所述控制电路利用所述第一收发机的发送使能基带信号来控制从所 述第一收发机到所述共享的天线的传输路径中的功率放大器(75)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的无线网络接口设备，其中，所述第一收发机是 WiFi收发机，而所述第二收发机是WiMAX收发机。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的无线网络接口设备，其中所述第一收发机具有利用专用于所述第一收发机的天线(66)来进行发送和接收的第 一发送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二发送/接收路径；以及所述第二收发机具有利用专用于所述第二收发机的天线(82)来进行发送和接收的发 送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二接收路径。
11.根据权利要求10所述的无线网络接口设备，其中，所述第一收发机是2x2多输入多 输出WiFi收发机，而所述第二收发机是2x1多输入多输出WiMAX收发机。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的无线网络接口设备，其中，所述第一收发机与 第一网络(18)的无线接入点(26)进行无线通信，并且与所述第一收发机进行的无线通信 同时地，所述第二收发机与第二网络(20)的无线接入点(28)进行无线通信。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的无线网络接口设备，其中，所述无线网络接口 设备是电子设备(12)的可除移的网络接口附件的一部分。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的无线网络接口设备，其中，所述无线网络接口 设备是电子设备(12)的一部分。
15.根据权利要求14所述的无线网络接口设备，其中，所述电子设备是移动电话。
16.一种同时与第一无线网络(18)以及第二无线网络(20)进行无线通信的方法，该方 法包括以下步骤在第一无线网络收发机与所述第一网络之间建立网络接口；在第二无线网络收发机(62)与所述第二网络之间建立网络接口 ；和通过在所述第二收发机的激活状态期间锁闭使用所述共享的天线的所述第一收发 机的传输路径，在所述无线通信期间在所述第一收发机与所述第二收发机之间共享天线 (70)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述共享包括以下步骤在所述第二收发机的 接收模式期间切换射频模式开关(76)以将所述第二收发机的接收路径输入耦合到所述共 享的天线，以及在所述第二收发机的发送模式期间将所述第二收发机的接收路径输入耦合 到所述第一收发机的发送和接收路径，使得在所述第二收发机的所述发送模式下，所述第 一收发机经由所述共享的天线接收与所述第一收发机的接口标准兼容的信号。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，通过关闭从所述第一收发机到所述共享 的天线的传输路径中的功率放大器(75)来实现所述锁闭。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述第一收发机是WiFi收发 机，而所述第二收发机是WiMAX收发机。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中，所述第一收发机具有利用专用于所述第一收发机的天线(66)来进行发送和接收的第 一发送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二发送/接收路径；以及所述第二收发机具有利用专用于所述第二收发机的天线(80)来进行发送和接收的发 送/接收路径、以及利用所述共享的天线的第二接收路径。
全文摘要
网络接口设备(10)包括至少两个无线网络收发机(62，64)，所述两个无线网络收发机共享至少一根天线(70)。在一种实施方式中，收发机之一是2x2MIMO WiFi N收发机，另一个收发机是2x1MIMOWiMAX收发机。优先级选择器和锁闭控制电路(74)用于控制哪个收发机接入共享天线。一种实施方式的控制电路被设置为使得WiMAX收发机优先接入共享天线。
文档编号H04B1/00GK102007698SQ200880128661
公开日2011年4月6日 申请日期2008年10月20日 优先权日2008年4月18日
发明者斯图尔特·B·桑德斯 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司