專利名稱：增加通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
如權(quán)利要求1的前序部分所述，本發(fā)明涉及一種在通信系統(tǒng)內(nèi)增加數(shù)據(jù)吞吐量的方法。
背景技術(shù)：
“藍(lán)牙系統(tǒng)說明書”(Specification of the Bluetooth System)一文(12.1.1999，文件編號(hào)1.C.47./1.0B，以http//www.bluetooth.com網(wǎng)址在因特網(wǎng)上發(fā)表)對(duì)一種此類通信系統(tǒng)進(jìn)行了說明。該系統(tǒng)基于一個(gè)近期開發(fā)的通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電子終端裝置(例如，計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、電話、交換分機(jī))之間的基于TDD(時(shí)分雙工)的數(shù)據(jù)傳輸做出了規(guī)定。在藍(lán)牙系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通過一無線電鏈路傳輸。
藍(lán)牙系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)在于并非所有相互通信的終端都具有同等的訪問授權(quán)。藍(lán)牙系統(tǒng)確切包括一個(gè)主終端裝置和一個(gè)或多個(gè)從屬終端裝置。一個(gè)終端裝置在通信系統(tǒng)中所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧?從屬終端裝置或主終端裝置)并不是相應(yīng)終端裝置所特有的，而是能夠在系統(tǒng)協(xié)議層自由分配的。主終端裝置擔(dān)任從屬終端裝置的控制實(shí)體。
藍(lán)牙通信信道被細(xì)分為時(shí)隙，時(shí)隙的長(zhǎng)度為625μs。在一個(gè)時(shí)隙中，只能傳送一個(gè)發(fā)送機(jī)(或主終端裝置或一個(gè)從屬終端裝置)的數(shù)據(jù)。應(yīng)注意的是，如果一個(gè)處于激活態(tài)的從屬終端裝置(即，該從屬裝置與其主終端裝置的連接已經(jīng)建立)首先接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包(或是一個(gè)攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包，或是一個(gè)專門提供用于數(shù)據(jù)檢索的數(shù)據(jù)包)，則它只能將有用數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給主終端裝置。
藍(lán)牙通信系統(tǒng)的另外一個(gè)特點(diǎn)是，兩種連接型式，即同步數(shù)據(jù)連接(用于語(yǔ)音)和異步數(shù)據(jù)連接(用于純數(shù)據(jù)應(yīng)用)均受到支持。同步數(shù)據(jù)連接被稱作SCO(同步面向連接的)連接，而異步數(shù)據(jù)連接則被稱作ACL(異步非面向連接的)連接。在ACL連接中，一個(gè)從屬終端裝置為響應(yīng)從主終端裝置處接收到的一個(gè)數(shù)據(jù)包而發(fā)回主終端裝置的數(shù)據(jù)量是有限的(更準(zhǔn)確地說，在ACL連接情況下，一個(gè)從屬終端裝置在收到每個(gè)數(shù)據(jù)包后僅能發(fā)出一個(gè)單一的數(shù)據(jù)包)。這種限制使得主終端裝置必須以發(fā)送數(shù)據(jù)包的方式定期對(duì)所有從屬終端裝置進(jìn)行尋址，以可靠地保證上行鏈路(即，從從屬終端裝置到主終端裝置)中保持一個(gè)最低數(shù)據(jù)傳輸速率。如果下行鏈路(從主終端裝置至從屬終端裝置)中的有用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不足以保證上行鏈路中的最低數(shù)據(jù)傳輸速率，則如前文所述，需要使用專門的輪詢數(shù)據(jù)包。
因此，下行鏈路中的數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)按照一尋址調(diào)度表進(jìn)行，該調(diào)度表一方面可以保證主終端裝置處的數(shù)據(jù)量可分配至擬作為受訪者的激活態(tài)從屬終端裝置，另一方面可保證當(dāng)前在主終端裝置中沒有其可用數(shù)據(jù)的激活態(tài)從屬終端裝置仍能以最低輪詢率受到尋址或輪詢。
一種已知的符合上述要求的可能性在于，以在各種情況下均恒定的重復(fù)時(shí)間間隔對(duì)從屬終端裝置進(jìn)行定期尋址，以及時(shí)做出補(bǔ)償。重復(fù)時(shí)間間隔必須足夠短，以保證所要求的最低數(shù)據(jù)傳輸速率。
此硬性尋址調(diào)度表的優(yōu)點(diǎn)在于，時(shí)隙與從屬終端的關(guān)聯(lián)關(guān)系固定，因而幾乎不需任何控制措施。然而，它卻無法提供系統(tǒng)的最佳數(shù)據(jù)吞吐量。其原因在于，除了激活態(tài)終端裝置之間通信所需的容量外，在需要時(shí)，必須有一剩余容量以備其他工作之用，例如建立連接、解除連接及處于低能量模式(保持模式、休眠模式或監(jiān)聽模式)的交換分機(jī)的信號(hào)發(fā)送。在硬性尋址調(diào)度表的情況下，必須為此目的保留一固定的偶然容量(即，每一重復(fù)間隔保留一固定數(shù)量的時(shí)隙)?？梢院苋菀椎南胂?，這一偶然容量在許多情況下是根本不被使用的。例如，藍(lán)牙系統(tǒng)的配置方式使得所建立的進(jìn)一步的連接或某些操作模式是不需要的。因此，實(shí)際上，在許多情況下都存在未被占用的容量，這些未被占用的容量既不用于傳輸有用數(shù)據(jù)也不用于控制或信號(hào)發(fā)送工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是確定一種在前文所述類型的通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)吞吐量的方法。
基本上講，下列兩個(gè)步驟有助于實(shí)現(xiàn)這一目的。
-監(jiān)測(cè)通信系統(tǒng)中是否出現(xiàn)一與從屬終端裝置相關(guān)的預(yù)定運(yùn)行條件；及-如果經(jīng)證實(shí)，預(yù)定運(yùn)行條件對(duì)于該從屬終端裝置確實(shí)存在，則通過插入針對(duì)該從屬終端裝置的額外尋址時(shí)間的方式對(duì)尋址調(diào)度表進(jìn)行更新。
換言之，本發(fā)明基于這樣一種原理，即使用系統(tǒng)中存在的但未被使用的容量，以便當(dāng)一種情況(以一種運(yùn)行條件發(fā)生的形式)存在且在此情況下系統(tǒng)能假定在主終端裝置和/或一個(gè)或多個(gè)從屬終端裝置處仍有需盡快傳送的有用數(shù)據(jù)的時(shí)，實(shí)現(xiàn)傳送有用數(shù)據(jù)之目的。
尤其較佳，通過在尋址調(diào)度表中插入額外尋址時(shí)間的方式，使那些已經(jīng)發(fā)回一攜帶有用信息的數(shù)據(jù)包對(duì)最后一次尋址做出響應(yīng)的從屬終端裝置受到更頻繁地尋址(通過發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包)。可以推測(cè)，在這些從屬終端裝置中仍有其它需在上行鏈路中傳輸?shù)挠杏脭?shù)據(jù)。由于對(duì)該從屬終端裝置進(jìn)行額外尋址，這些有用數(shù)據(jù)能夠以比采用硬性尋址調(diào)度表更快的速度傳送出去。
如果通信系統(tǒng)內(nèi)一致認(rèn)定，一從屬終端裝置已通過向主終端裝置發(fā)回一數(shù)據(jù)包確認(rèn)已經(jīng)無差錯(cuò)地收到所接收數(shù)據(jù)包的方式對(duì)無差錯(cuò)收到一個(gè)來自主終端裝置的攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包做出了響應(yīng)的話，則本發(fā)明方法的一較佳措施的特征在于，當(dāng)主終端裝置在該從屬終端裝置為響應(yīng)一個(gè)至該從屬終端裝置的一個(gè)數(shù)據(jù)包而發(fā)回的一數(shù)據(jù)包內(nèi)未收到對(duì)有用數(shù)據(jù)無差錯(cuò)接收的確認(rèn)時(shí)，與從屬終端裝置相關(guān)的預(yù)定運(yùn)行條件即刻發(fā)生。雖然在此情況下，主終端裝置不一定能夠假定相關(guān)的從屬終端裝置內(nèi)具有一準(zhǔn)備就緒正待發(fā)出的數(shù)據(jù)負(fù)載，對(duì)該從屬終端裝置再進(jìn)行一次“提前的”尋址卻似乎是合適的，因?yàn)楹笳呱形凑_地確認(rèn)先前的尋址。
另外，與一從屬終端裝置相關(guān)的預(yù)定運(yùn)行條件適于發(fā)生在主終端裝置處尚有其它預(yù)期可用于該從屬終端裝置的有用數(shù)據(jù)時(shí)。在此情況下，很顯然，插入額外的尋址時(shí)間會(huì)促使該從屬終端裝置數(shù)據(jù)傳輸速率的提高。
該方法的另一較佳措施的特征在于，如果前述運(yùn)行條件不復(fù)存在或不再符合的話，已更新的尋址調(diào)度表被恢復(fù)至所述運(yùn)行條件發(fā)生前使用的尋址調(diào)度表。從資源配置的觀點(diǎn)看，這樣可在不再需假定相關(guān)從屬終端裝置或主終端裝置內(nèi)有一數(shù)據(jù)負(fù)載已做好在上行鏈路或下行鏈路中傳輸準(zhǔn)備的情況下，防止一個(gè)從屬終端裝置被不必要地頻繁尋址。
需指出的是，根據(jù)本發(fā)明在一現(xiàn)有尋址調(diào)度表內(nèi)插入尋址時(shí)間，不是以該現(xiàn)有尋址調(diào)度表必須使用一恒定且同一的重復(fù)周期對(duì)各從屬終端裝置進(jìn)行尋址為前提。采用本發(fā)明還能夠提高其尋址調(diào)度表已做了某種靈活設(shè)計(jì)的通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。然而，當(dāng)在一硬性尋址調(diào)度表(即，對(duì)于所有從屬終端裝置均設(shè)計(jì)為同一的恒定重復(fù)周期的尋址調(diào)度表)內(nèi)插入額外的尋址時(shí)間時(shí)，本發(fā)明可取得尤其大的功效。
正如已經(jīng)提到的那樣，本發(fā)明基于第一種類型的連接，在該連接中，一個(gè)從屬終端裝置可以通過發(fā)回一有限數(shù)據(jù)量的方式對(duì)主終端裝置的尋址做出響應(yīng)。在藍(lán)牙通信系統(tǒng)內(nèi)的ACL連接情況下，此先決條件得到了滿足。相反，在該系統(tǒng)中能夠與ACL連接方式競(jìng)爭(zhēng)并存的SCO連接方式情況下，甚至在未受到主終端裝置調(diào)用的情況下，數(shù)據(jù)包也能夠在保留的時(shí)隙內(nèi)從一從屬終端裝置發(fā)送至主終端裝置。由于SCO連接優(yōu)先于ACL連接，因此，SCO連接(如已經(jīng)提到的那樣，已事先為該連接保留了固定的時(shí)隙)不可以被本發(fā)明的方法所干擾或中斷。在此情況下，本發(fā)明一較佳措施的特征在于，額外的尋址時(shí)間均毫無例外地插入未保留用于SCO連接的時(shí)隙中。另一種可能性是，在第二種類型的連接(SCO連接)中，數(shù)據(jù)包從一從屬終端裝置向主終端裝置的傳輸結(jié)束后再重新插入額外的尋址時(shí)間。


在下文中，將借助于一個(gè)實(shí)例性具體實(shí)施例并參照附圖對(duì)本發(fā)明做更詳盡的說明，其中圖1為一通信系統(tǒng)的終端裝置功能方塊示圖；圖2為可能的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)配置示圖；圖3為與通過通信信道傳輸數(shù)據(jù)相關(guān)的時(shí)隙結(jié)構(gòu)示圖；圖4為一數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示圖；圖5為一數(shù)據(jù)包報(bào)頭示圖；圖6為一定時(shí)圖，用以說明一個(gè)主終端裝置與兩個(gè)從屬終端裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)的通信信道控制；
圖7為一現(xiàn)有技術(shù)的尋址調(diào)度表；及圖8為本發(fā)明的尋址調(diào)度表。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明通信系統(tǒng)的主終端裝置和從屬終端裝置的基本結(jié)構(gòu)。下文中有關(guān)通信系統(tǒng)的說明是基于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的，該標(biāo)準(zhǔn)用于短距離無線數(shù)據(jù)傳輸。然而，本發(fā)明不受限于基于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)，而是可普遍地提高相似TDD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。
一個(gè)主終端和從屬終端裝置包括一臺(tái)計(jì)算機(jī)或處理器P、一個(gè)帶有計(jì)算機(jī)/控制接口IF的鏈路管理器LM、一個(gè)鏈路控制器LC和一個(gè)帶有天線A的射頻級(jí)RF。由計(jì)算機(jī)或處理器P輸出或發(fā)出的數(shù)據(jù)必須由鏈路管理器LM進(jìn)行匯編，以形成合適的數(shù)據(jù)包。另外，鏈路管理器LM還負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)配置和建立連接的任務(wù)。
鏈路控制器LC決定數(shù)據(jù)包的發(fā)出時(shí)間。數(shù)據(jù)包被適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充(在有用數(shù)據(jù)前面加一個(gè)合適的訪問代碼和一個(gè)數(shù)據(jù)包報(bào)頭)，爾后，完整的數(shù)據(jù)包被傳輸至射頻級(jí)RF以調(diào)制一個(gè)載波。鏈路管理器LM和鏈路控制器LC由此構(gòu)成了所涉及的通信標(biāo)準(zhǔn)(例如藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn))的協(xié)議層。
圖2所示為一藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)(皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork))的配置圖。皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)能夠包括2至8個(gè)激活態(tài)終端裝置。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)確切地包括1個(gè)主終端裝置；其余的終端裝置由從屬終端裝置來承擔(dān)。從屬終端裝置只能夠與主終端裝置進(jìn)行通信而相互之間不能進(jìn)行通信。最小的皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)由一個(gè)主終端裝置M和一個(gè)從屬終端裝置S構(gòu)成，見圖2的左手側(cè)部分。圖2的右手側(cè)部分所示為一個(gè)包括3個(gè)從屬終端裝置S和一個(gè)主終端裝置M的皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)。一個(gè)終端裝置在網(wǎng)絡(luò)中擔(dān)當(dāng)主終端裝置還是從屬終端裝置的決定是由鏈路管理器LM在協(xié)議層做出的，即，這不是所涉及的終端裝置的一個(gè)硬件特性。
藍(lán)牙系統(tǒng)的通信信道在結(jié)構(gòu)上可分為多個(gè)長(zhǎng)度為625μs的時(shí)隙。在圖3中，沿時(shí)間軸t畫有SL1、SL2……、SL7共7個(gè)時(shí)隙。兩個(gè)接續(xù)的時(shí)隙SL1、SL2或SL3、SL4等組合構(gòu)成一個(gè)長(zhǎng)度為1250μs的幀R1、R2、……。因此，800個(gè)幀相當(dāng)于1秒鐘的時(shí)段。
正如已經(jīng)提到的那樣，根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，兩種不同類型的數(shù)據(jù)鏈路(即ACL鏈路和SCO鏈路)可以實(shí)現(xiàn)。
在異步ACL數(shù)據(jù)鏈路中，有6個(gè)不同的藍(lán)牙數(shù)據(jù)包，它們被分為DM(數(shù)據(jù)中速率)數(shù)據(jù)包和DH(數(shù)據(jù)高速率)數(shù)據(jù)包。DM數(shù)據(jù)包由信道編碼進(jìn)行保護(hù)，而DH數(shù)據(jù)包v送時(shí)無信道編碼。是否進(jìn)行信道編碼的決定(即，使用何種類型數(shù)據(jù)包的決定)由協(xié)議層做出并且取決于當(dāng)前信道的狀況。DM數(shù)據(jù)包和DH數(shù)據(jù)包均能夠有3種不同的長(zhǎng)度。在每一種情況下，DM1和DH1數(shù)據(jù)包占用1個(gè)時(shí)隙，DM3和DH3數(shù)據(jù)包占用3個(gè)時(shí)隙，而DM5和DH5數(shù)據(jù)包各占用5個(gè)時(shí)隙。在圖3中，DH1、DH3和DH5數(shù)據(jù)包均以實(shí)例方式展示于傳輸信道時(shí)隙結(jié)構(gòu)的上方。
在傳輸語(yǔ)音數(shù)據(jù)的同步SCO數(shù)據(jù)鏈路中，有三種定義不同的數(shù)據(jù)包，其被分別命名為HV1、HV2和HV3。所有這些數(shù)據(jù)包均在時(shí)隙SL1、SL2、……中發(fā)送。數(shù)據(jù)包HV1、HV2和HV3所所含的信息是不同的。有用數(shù)據(jù)的總量對(duì)于所有數(shù)據(jù)包都是相同的，均為240比特。然而，由于不同的信道編碼，數(shù)據(jù)包的凈數(shù)據(jù)量是不同的。HV1數(shù)據(jù)包內(nèi)的凈數(shù)據(jù)量為80比特，HV2數(shù)據(jù)包內(nèi)的凈數(shù)據(jù)量為160比特，而HV3數(shù)據(jù)包內(nèi)的凈數(shù)據(jù)量為240比特。為能夠達(dá)到所要求的雙向64千比特/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率，SCO鏈路必須在使用HV1數(shù)據(jù)包時(shí)具有分配給它的每一個(gè)幀，在使用HV2數(shù)據(jù)包時(shí)具有每次分配給它的第2個(gè)幀，在使用HV3數(shù)據(jù)包時(shí)具有每次分配給它的第3個(gè)幀。
圖4所示為所有數(shù)據(jù)包的一般格式。數(shù)據(jù)包的前72比特被一個(gè)訪問代碼AC占用。訪問代碼后面是一個(gè)長(zhǎng)度為54比特的數(shù)據(jù)包報(bào)頭。數(shù)據(jù)包的剩余部分由(可能已有信道編碼的)有用數(shù)據(jù)ND占用。有用數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為0至2745比特。
訪問代碼主要用于同步目的。圖5詳盡地展示了數(shù)據(jù)包報(bào)頭H的結(jié)構(gòu)。對(duì)于本發(fā)明來說，僅數(shù)據(jù)字段AM_ADDR、TYPE和ARQN具有意義。AM_ADDR表示一個(gè)在皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)中激活的從屬終端裝置S的地址。為了能夠單獨(dú)識(shí)別各從屬終端裝置，每個(gè)從屬終端裝置都具有一個(gè)分配給它的臨時(shí)3-比特地址，該地址在該終端裝置激活期間，即與主終端裝置M之間的固定(ALL或SCO)鏈路存在期間一直有效。主終端裝置M與從屬終端裝置S交換的所有數(shù)據(jù)包均帶有此從屬終端裝置的地址AM_ADDR，即該從屬終端裝置地址AM_ADDR用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)方向。
4-比特?cái)?shù)據(jù)字TYPE規(guī)定了數(shù)據(jù)包的類型。具體來說，TYPE表示這是一個(gè)用于ACL鏈路的數(shù)據(jù)包還是一個(gè)用于SCO鏈路的數(shù)據(jù)包。攜帶有用數(shù)據(jù)的相關(guān)數(shù)據(jù)包已在前文提及，然而，另外還有可以用于兩種類型連接的數(shù)據(jù)包。
在這一方面，數(shù)據(jù)包POLL具有特別的意義。數(shù)據(jù)包POLL不攜帶任何有用數(shù)據(jù)，它被主終端裝置M用來在兩種類型的連接中選擇性地對(duì)從屬終端裝置進(jìn)行尋址，并藉此使這些從屬終端裝置能夠向主終端裝置M發(fā)回?cái)?shù)據(jù)。
ARQN是一個(gè)1-比特確認(rèn)信息項(xiàng)，通過該信息項(xiàng)，從屬終端裝置S向主終端裝置M報(bào)告是否已經(jīng)正確地接收到先前收到的數(shù)據(jù)包中的有用數(shù)據(jù)。
其它的數(shù)據(jù)字段FLOW、SEQN(各為1個(gè)比特)和HEC(8個(gè)比特)用于控制和差錯(cuò)檢查之目的；不需為本發(fā)明對(duì)這些字段做詳細(xì)說明。
一個(gè)終端裝置可以或處于TX狀態(tài)(終端裝置發(fā)送)或處于RX狀態(tài)(終端裝置接收)。在SCO鏈路(該鏈路的數(shù)據(jù)包每次僅占用一個(gè)時(shí)隙)情況下，幀被一個(gè)TX/RX對(duì)占用，即主終端裝置M在幀R的前半部分被切換至發(fā)送方向(TX)并持續(xù)一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間，而在幀的后半部分被切換至接收方向(RX)。相比之下，從屬終端裝置S卻總是首先被切換至RX方向，爾后再切換至TX方向。從屬終端裝置S收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后做出響應(yīng)。
從原則上講，ACL鏈路會(huì)出現(xiàn)下列情況從屬終端裝置S只有在前一時(shí)隙中收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)方可切換至發(fā)送操作(TX)。然而，還必須考慮到有一些數(shù)據(jù)占用多個(gè)時(shí)隙。例如，如果主終端裝置M發(fā)送一個(gè)超過5個(gè)時(shí)隙的DM5數(shù)據(jù)包，則主終端裝置M被切換到TX方向并持續(xù)5個(gè)時(shí)隙，而從屬終端裝置S被切換至RX方向并持續(xù)5個(gè)時(shí)隙。在隨后的時(shí)隙內(nèi)，從屬終端裝置S將對(duì)主終端裝置M做出響應(yīng)。隨后發(fā)出的響應(yīng)數(shù)據(jù)包能夠再延展1個(gè)、3個(gè)或5個(gè)時(shí)隙。在此期間內(nèi)，主終端裝置M被切換至RX方向，而從屬終端裝置S被切換至TX方向。
圖6所示為通信信道內(nèi)發(fā)送和接收過程時(shí)序，該時(shí)序以包含一個(gè)主終端裝置M和兩個(gè)從屬終端裝置S1和S2的皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)為實(shí)例，并且僅考慮只占用一個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)包。在第一時(shí)隙SL1內(nèi)，主終端裝置向第一從屬終端裝置S1發(fā)送數(shù)據(jù)包。第一從屬終端裝置在第二時(shí)隙SL2內(nèi)回答。在第三時(shí)隙SL3內(nèi)，主終端裝置M向第二從屬終端裝置S2發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包；而后者在時(shí)隙SL4內(nèi)向主終端裝置M發(fā)回一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包。時(shí)隙SL3和SL4內(nèi)所示順序在時(shí)隙SL5和SL6內(nèi)重復(fù)。時(shí)隙SL7和SL8內(nèi)的發(fā)送/接收順序與已經(jīng)說明過的最先兩個(gè)時(shí)隙SL1和SL2內(nèi)的順序相同。
在下文中，所考慮的情況是通信系統(tǒng)中僅存在異步ACL通信鏈路。由于從屬終端裝置S不可以主動(dòng)發(fā)送任何數(shù)據(jù)包而只能在收到一數(shù)據(jù)包后發(fā)回一有限的有用數(shù)據(jù)量(即一個(gè)響應(yīng)數(shù)據(jù)包)，因此，主終端裝置M必須定時(shí)對(duì)每個(gè)從屬終端裝置S進(jìn)行尋址，以保證一個(gè)最低數(shù)據(jù)傳輸速率。為此目的，更高的藍(lán)牙協(xié)議層為每一條激活的ACL鏈路預(yù)定了一個(gè)最大輪詢間隔。最大輪詢間隔表示一個(gè)從屬終端裝置S、S1、S2連續(xù)輪詢之間可經(jīng)過的最長(zhǎng)時(shí)間。在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用最大輪詢間隔作為重復(fù)周期對(duì)所有激活的從屬終端裝置S實(shí)施循環(huán)輪詢。輪詢(尋址)即可采用一個(gè)攜帶有用數(shù)據(jù)并碰巧存在的數(shù)據(jù)包進(jìn)行，也可在缺乏上述數(shù)據(jù)包的情況下采用一個(gè)輪詢數(shù)據(jù)包進(jìn)行輪詢。
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，主終端裝置M可以使用任何剩余的傳輸容量建立與其它從屬終端裝置S、S1、S2的另外的鏈路或服務(wù)于處于節(jié)能模式(保持模式、休眠模式或監(jiān)聽模式)的(未激活)從屬終端裝置。然而，皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)的配置方式還可以是不需建立連接的配置方式和/或?qū)ξ醇せ顝膶俳K端裝置提供的服務(wù)幾乎不占用容量的配置方式。在此情況下，本發(fā)明可以通過有選擇性地對(duì)激活的從屬終端裝置S進(jìn)行額外尋址的方式使用未占用的容量，并藉此提高數(shù)據(jù)吞吐量或改善通信信道內(nèi)的瞬間負(fù)載平衡。
因此，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)那些在上一次輪詢后已實(shí)際發(fā)回?cái)?shù)據(jù)包的從屬終端裝置進(jìn)行更頻繁的輪詢。在主終端裝置有一個(gè)數(shù)據(jù)負(fù)載的情況下，“非調(diào)度”輪詢的另一種可能性在于盡快將數(shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的從屬終端裝置S、S1、S2，而不是等待直至按照設(shè)定的輪詢間隔輪詢到該從屬終端裝置。如果因未收到確認(rèn)(此情況可以從ARQN比特的狀態(tài)看出)而不得不假定主終端裝置M上次發(fā)出的數(shù)據(jù)包尚未被收到的話，則考慮對(duì)從屬終端裝置S、S1、S2進(jìn)行一次提前輪詢似乎也是合理的。
在這些情況下，一種簡(jiǎn)單的補(bǔ)充尋址調(diào)度表的可能性是在鏈路控制器LC層提供一個(gè)額外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或表，在該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或表中，如果至少下列條件之一適用，則各從屬終端裝置S、S1、S2即被識(shí)別出來。
-主終端裝置M最后一次發(fā)出的并且攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包尚未得到被尋址從屬終端裝置的接收確認(rèn)；-主終端裝置最后一次發(fā)出的并且攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包雖已得到從屬終端裝置的接收確認(rèn)，但已經(jīng)有了必須發(fā)送至該從屬終端裝置S的新數(shù)據(jù)；-主終端裝置M處已經(jīng)收到一個(gè)從屬終端裝置S發(fā)出的攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。
如果不符合(不再符合)上述任一條件，則任何可能存在的從屬終端裝置的識(shí)別即被取消。
以此方式獲得的從屬終端裝置特有的信息以下列方式在主終端裝置M的發(fā)送活動(dòng)中予以考慮。如上文所述，只有當(dāng)按照尋址調(diào)度表輪到相應(yīng)的從屬終端裝置時(shí)，鏈路控制器LC才將鏈路管理器LM提供的數(shù)據(jù)發(fā)出去。如果存在一個(gè)被識(shí)別出來的從屬終端裝置S的話，鏈路管理器LM匯編一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)包(輪詢數(shù)據(jù)包或，可能的話，一個(gè)攜帶有用信息的數(shù)據(jù)包)，并且通知鏈路控制器LC已識(shí)別出該從屬終端裝置S。爾后，鏈路控制器LC將一個(gè)與該從屬終端裝置相關(guān)的額外尋址時(shí)間輸入其尋址調(diào)度表中，并且隨之將數(shù)據(jù)包送入傳輸信道。此過程重復(fù)進(jìn)行，直到所涉及的從屬終端裝置的識(shí)別被取消。
圖7所示為一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的尋址調(diào)度表實(shí)例。該實(shí)例基于一個(gè)由一個(gè)主終端裝置A(例如，一臺(tái)打印機(jī))和4個(gè)從屬終端裝置B、C、D和E(例如，個(gè)人電腦)構(gòu)成的皮可網(wǎng)絡(luò)(Piconetwork)。主終端裝置A的配置方式為各從屬終端裝置B、C、D、E至少每次在第20個(gè)幀內(nèi)(最大輪詢間隔)被輪詢一次。圖7中的幀數(shù)是從轉(zhuǎn)入的欄數(shù)和排數(shù)之和得出的。在該實(shí)例中，通過LM協(xié)議設(shè)定只能夠使用短ACL數(shù)據(jù)包(DM1和DH1)，另外，還禁止SCO數(shù)據(jù)鏈路、低能量模式和與其它從屬終端裝置連接任何建立。
在常規(guī)方法中，所有從屬終端裝置B、C、D、E連續(xù)不斷地在第20個(gè)幀內(nèi)被尋址。在最前面的幀0、1、2、3內(nèi)，從屬終端裝置B、C、D、E不使用攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行響應(yīng)。在幀21內(nèi)，例如，由于需發(fā)出一條打印指令，從屬終端裝置C用一個(gè)攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行響應(yīng)。在圖7中，攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的返回傳輸可由一個(gè)“！”識(shí)別出來。該從屬終端裝置將連續(xù)不斷地用一個(gè)攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包對(duì)主終端裝置A的每次輪詢做出響應(yīng)，直至該打印指令已經(jīng)發(fā)出為止。這樣做符合最低數(shù)據(jù)傳輸速率的要求。假設(shè)從屬終端裝置C希望發(fā)送一個(gè)1兆字節(jié)大的文件，并且還假設(shè)僅使用帶有27字節(jié)有用負(fù)載的DH1數(shù)據(jù)包并且沒有再次傳輸?shù)脑?，傳輸將持續(xù)1兆字節(jié)/27字節(jié)*20/800秒＝925秒。
使用圖8中所示的尋址調(diào)度表，可對(duì)本發(fā)明方法的一種用途加以說明。輪詢間隔也是20個(gè)幀。在收到從屬終端裝置C在第21個(gè)幀內(nèi)發(fā)出的響應(yīng)數(shù)據(jù)包后，從屬終端裝置C即被識(shí)別出來。識(shí)別從屬終端裝置C的作用是，主終端裝置A在無數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸瑑?nèi)對(duì)從屬終端裝置C進(jìn)行輪詢，(見圖7)。因此，所有迄今未使用的幀均在所示實(shí)例中被用于從一從屬終端裝置C向主終端裝置A傳輸有用數(shù)據(jù)----在所示實(shí)例中，同樣用一個(gè)“！”進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
在此示例中，傳輸速率可因此提高一個(gè)因數(shù)17。因此，傳輸一個(gè)1兆字節(jié)的文件僅需1兆字節(jié)/27字節(jié)*(20/17)/800秒＝54秒時(shí)間。
需要指出的是，若要實(shí)現(xiàn)圖8中說明的數(shù)據(jù)傳輸速率的最大提高，其前提是在所考慮的傳輸期間內(nèi)，SCO鏈路不得與可能存在的其它從屬終端裝置建立連接。SCO鏈路優(yōu)先于ACL鏈路。如果，例如在傳輸HV3數(shù)據(jù)包的基礎(chǔ)上一個(gè)SCO鏈路被附加在另一個(gè)從屬終端裝置上，則第3個(gè)幀必須分配給該從屬終端裝置(也就是說，一個(gè)HV3-SCO鏈路需要整個(gè)現(xiàn)有傳輸容量的三分之一)。然而，同樣在此情況下，由于采用前面所述的用尋址至從屬終端裝置C的POLL數(shù)據(jù)包“填滿”尋址調(diào)度表中尚未占用的幀而實(shí)現(xiàn)了對(duì)剩余未占用傳輸資源的利用，仍可能會(huì)有剩余的幀用于從屬終端裝置C與主終端裝置A之間的數(shù)據(jù)鏈路。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中增加數(shù)據(jù)吞吐量的方法，尤其是藍(lán)牙通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于一個(gè)單一主終端裝置(M)與多個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)之間的基于數(shù)據(jù)包的雙向信息交換，其中-所述系統(tǒng)的一條通信信道具有一預(yù)定的時(shí)隙結(jié)構(gòu)(SL1、SL2……)；其中，在每個(gè)時(shí)隙中，即能夠從所述主終端裝置(M)向一個(gè)或多個(gè)所述從屬終端裝置(S；S1、S2)發(fā)送信息，也能夠從一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)向所述主終端裝置(M)發(fā)送信息；并且在該系統(tǒng)內(nèi)，至少在第一種類型的鏈路內(nèi)--所述主終端裝置(M)按照一合適的尋址調(diào)度表，通過反復(fù)向所述相應(yīng)的從屬終端裝置(S；S1、S2)發(fā)送尋址數(shù)據(jù)包的方式，對(duì)已經(jīng)建立現(xiàn)有連接的各個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)進(jìn)行尋址；并且--如果所述從屬終端裝置(S；S1、S2)通過收到一數(shù)據(jù)包而被所述主終端裝置(M)第一次尋址的話，則所述終端設(shè)備僅能夠向所述主終端裝置(M)發(fā)回?cái)y帶有用信息的有限數(shù)量的數(shù)據(jù)包。該增加通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)吞吐量的方法的特征在于下列步驟-監(jiān)視所述通信系統(tǒng)是否發(fā)生一與從屬終端裝置(S；S1、S2)相關(guān)的預(yù)定運(yùn)行條件；及-如果證實(shí)該從屬終端裝置(S；S1、S2)確實(shí)存在所述預(yù)定運(yùn)行條件的話，則針對(duì)所涉及的該從屬終端裝置(S；S1、S2)插入額外的尋址時(shí)間，以對(duì)所述尋址調(diào)度表進(jìn)行更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法的特征在于-如果一從屬終端裝置(S；S1、S2)已發(fā)出響應(yīng)所述主終端裝置(M)最后一次尋址的一個(gè)攜帶有用信息的數(shù)據(jù)包，并且該數(shù)據(jù)包已被所述主終端裝置(M)檢測(cè)到的話，則與該從屬終端裝置(S；S1、S2)相關(guān)的所述預(yù)定運(yùn)行條件發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，一從屬終端裝置對(duì)所述主終端裝置(M)發(fā)出的一個(gè)攜帶有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包做出無差錯(cuò)接收響應(yīng)，其方式是向所述主終端裝置(M)發(fā)回一個(gè)數(shù)據(jù)包，確認(rèn)已無差錯(cuò)地收到所接收的數(shù)據(jù)包，該方法的特征在于-如果所述主終端裝置(M)在該從屬終端裝置為響應(yīng)發(fā)出至該從屬終端裝置(S；S1、S2)的一個(gè)尋址數(shù)據(jù)包而發(fā)回的數(shù)據(jù)包內(nèi)未收到有用數(shù)據(jù)無差錯(cuò)接收確認(rèn)的話，則與一從屬終端裝置(S；S1、S2)相關(guān)的預(yù)定運(yùn)行條件發(fā)生。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-如果所述主終端裝置仍然有其它打算提供給所述從屬終端裝置(S；S1、S2)的有用數(shù)據(jù)的話，則與該從屬終端裝置(S；S1、S2)相關(guān)的所述預(yù)定運(yùn)行條件發(fā)生。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于下列步驟-如果不再符合權(quán)利要求2至4中規(guī)定的任何所述運(yùn)行條件的話，則所述尋址調(diào)度表恢復(fù)至分配給一從屬終端裝置(S；S1、S2)的所述運(yùn)行條件發(fā)生前使用的尋址調(diào)度表。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-一個(gè)被所述主終端裝置(M)尋址的從屬終端裝置(S；S1、S2)只能夠向所述主終端裝置(M)發(fā)回一個(gè)攜帶有用信息的單一數(shù)據(jù)包。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-該方法僅能用于僅占用一個(gè)時(shí)隙的數(shù)據(jù)包的傳輸。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-能夠用于從所述主終端裝置(M)向一個(gè)或多個(gè)所述從屬終端裝置(S；S1、S2)發(fā)送信息的時(shí)隙以及能夠用于從一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)向所述主終端裝置(M)發(fā)送信息的時(shí)隙被交替安排。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-未做任何更新前使用的針對(duì)各個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)的所述尋址調(diào)度表具有一恒定且同一的再次傳輸周期，尤其對(duì)于所有從屬終端裝置(S；S1、S2)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，該方法的特征在于-有一種保留有某些時(shí)隙的第二種類型的鏈路；在該鏈路內(nèi)，一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)在接收到來自所述主終端裝置(M)的一個(gè)數(shù)據(jù)包后，能夠向所述主終端裝置(M)發(fā)回?cái)?shù)據(jù)包，直到另一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)被所述主終端裝置(M)尋址；-所述第一種類型和第二種類型的鏈路在通信信道上相互競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行；及-當(dāng)與另一從屬終端裝置相關(guān)的一個(gè)條件發(fā)生時(shí)，所述尋址調(diào)度表被更新，其更新方式是在非保留時(shí)隙中插入額外的尋址時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的方法，該方法的特征在于-有保留有若干時(shí)隙的第二種類型的鏈路，在該鏈路內(nèi)，一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)在接收到來自所述主終端裝置(M)的一個(gè)數(shù)據(jù)包后，能夠向所述主終端裝置(M)發(fā)回?cái)?shù)據(jù)包，直至另一個(gè)從屬終端裝置(S；S1、S2)被所述主終端裝置(M)尋址；-所述第一種類型和第二中類型的鏈路在所述通信信道上相互競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行；及-當(dāng)與另一從屬終端裝置(S；S1、S2)相關(guān)的一個(gè)條件發(fā)生時(shí)，所述尋址調(diào)度表得到更新，其更新方式是當(dāng)數(shù)據(jù)包在所述第二種類型鏈路內(nèi)從所述從屬終端裝置(S；S1、S2)向所述主終端裝置的傳輸結(jié)束后，重新插入額外的尋址時(shí)間。
全文摘要
一種用于提高通信系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)吞吐量的方法，該類通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于在一個(gè)單一主終端裝置與多個(gè)從屬終端裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向信息交換；由于額外的尋址時(shí)間被插入到一預(yù)定尋址調(diào)度表中，且插入的時(shí)間是當(dāng)主終端裝置提示從屬終端裝置將要輸出數(shù)據(jù)時(shí)，所以該方法可利用正使用中的通信信道的未占用傳輸資源。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1443412SQ01813013
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2001年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月19日
發(fā)明者B·施曼德特, M·沃梅斯 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司