專利名稱：能夠無(wú)連接廣播的無(wú)線通信設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信設(shè)備和方法，特別是涉及一種在藍(lán)牙系統(tǒng)中的、可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信設(shè)備和方法，其中在連接建立過(guò)程(connection setup procedure)之前發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
藍(lán)牙是一種被開(kāi)發(fā)以移去諸如移動(dòng)電話手持機(jī)、耳機(jī)和便攜式計(jì)算機(jī)等電纜連接設(shè)備的、低成本、低功率的尺寸短距離無(wú)線通信技術(shù)。但是，在藍(lán)牙設(shè)備之間，標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線通信變得可行時(shí)，藍(lán)牙創(chuàng)立了PAN(Personal AreaNetwork，個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò))的概念，它是一種尺寸短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。使用未經(jīng)許可的、2.4GHz的ISM(Industrial Scient ific Medical，工業(yè)科學(xué)醫(yī)學(xué))頻帶操作藍(lán)牙設(shè)備。在藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中用于發(fā)起數(shù)據(jù)交換的藍(lán)牙設(shè)備被稱作主設(shè)備，而響應(yīng)主設(shè)備的藍(lán)牙設(shè)備被稱作從設(shè)備。一個(gè)主設(shè)備最多可以和七個(gè)有效從設(shè)備連接，通過(guò)連接建立過(guò)程，由一個(gè)主設(shè)備和多個(gè)從設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)被稱作微微網(wǎng)(piconet)。
同時(shí)，支持藍(lán)牙規(guī)范(Bluetooth profile)的PANU(PAN User，PAN用戶)需要從網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(在下文中稱為“NAP”)采集位置信息。由于所述PANU到處移動(dòng)，所以由一個(gè)NAP覆蓋的PANU的數(shù)目是變化的。因此，NAP應(yīng)該周期性地廣播第二層和第三層，即開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)的數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的信息。按照藍(lán)牙規(guī)范1.2，藍(lán)牙是面向連接的系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)交換之前，連接建立過(guò)程需要很多時(shí)間，諸如查詢、查詢掃描、尋呼和尋呼掃描。因此，僅在一個(gè)微微網(wǎng)的藍(lán)牙設(shè)備之間的連接建立之后，通過(guò)廣播的信息傳遞才是可行的。
對(duì)于在PANU從一微微網(wǎng)移動(dòng)到另一微微網(wǎng)時(shí)發(fā)生的切換，該P(yáng)ANU使用很多的資源。例如，在自發(fā)切換(spontaneous handover)的情況下，某些NAP應(yīng)當(dāng)執(zhí)行關(guān)于僅一個(gè)PAN的切換的尋呼過(guò)程。在該尋呼過(guò)程期間，NAP放棄關(guān)于已連接和接收服務(wù)的PAN的服務(wù)達(dá)一段很長(zhǎng)的時(shí)間。該服務(wù)放棄中止實(shí)時(shí)服務(wù)支持。但是，由于大多數(shù)PANU處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以每當(dāng)PANU到處移動(dòng)時(shí)，執(zhí)行切換是一種資源浪費(fèi)。即在靜止?fàn)顟B(tài)中，NAP大略地知道PAN的位置就足夠了。
藍(lán)牙PAN工作小組(Bluetooth PAN Working Group)或本地位置工作小組(Local Positioning Working Group)提到在確定主設(shè)備和從設(shè)備之前，需要交換和廣播很多信息。但是，如前所述，為了在藍(lán)牙系統(tǒng)中廣播信息，必須預(yù)先確定由主設(shè)備和從設(shè)備構(gòu)成的微微網(wǎng)。因此，需要一種在連接建立之前支持廣播的設(shè)備和方法。
為此，Philips已提出一種解決方案，擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符(ID)分組，以便在查詢過(guò)程期間廣播位置信息。但是，當(dāng)為了傳輸將廣播信息分成幾個(gè)分組時(shí)，該解決方案存在一個(gè)缺點(diǎn)。也就是說(shuō)，包含在EID(Extended IDentifier，擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符)分組中的位置信息是300字節(jié)，并且接入點(diǎn)必須周期性地廣播根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)層切換協(xié)議的廣告消息。這在高效分配廣播消息過(guò)程中是一個(gè)問(wèn)題。
由于每十六個(gè)跳頻(frequency hop)，每一時(shí)隙分組必需重復(fù)，所以Philips的解決方案要花費(fèi)大多的時(shí)間，因此，該方案具有另一缺點(diǎn)。此外，當(dāng)接收到EID分組時(shí)，在接收到信息的同時(shí)必需執(zhí)行與NAP的同步。。因此，如果在僅接收一個(gè)分組時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，包含在該分組中的信息被丟失和無(wú)效，由此需要重新裝配整個(gè)廣播信息。
為了解決上述缺點(diǎn)，Widcomm提出向EID分組附加NAP的藍(lán)牙設(shè)備地址(在下文中稱為“BD_ADDR”)的解決方案。根據(jù)該解決方案，接收EID包，PANU能夠使用包含在EID分組中的BD_ADDR和時(shí)鐘信息與NAP同步，從而支持快速切換。但是，根據(jù)該解決方案，PANU應(yīng)該響應(yīng)所接收的、用于連接建立的EID分組，從而為了達(dá)到能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)要消耗太多的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種無(wú)線通信設(shè)備和方法，它們能夠在連接建立過(guò)程之前對(duì)廣播信息進(jìn)行無(wú)連接廣播，并且如果需要連接的話，則執(zhí)行快速連接建立過(guò)程。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述方面，所述可面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法包括(a)產(chǎn)生用于與多個(gè)接收機(jī)同步的同步信息和包括廣播數(shù)據(jù)的廣播數(shù)據(jù)分組；(b)廣播所述同步信息并且使一個(gè)信道與所述接收機(jī)同步；和(c)發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所同步的接收機(jī)。
最好是，分別通過(guò)信標(biāo)窗口(beacon window)和廣播窗口(broadcastwindow)發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。通過(guò)EID分組發(fā)送所述同步信息。所述EID分組包含DIAC(Dedicated Inquiry Access Code，專用查詢?cè)L問(wèn)碼)、藍(lán)牙設(shè)備地址和時(shí)鐘信息。
所述EID分組還包括廣播窗口的設(shè)置信息。該廣播窗口設(shè)置信息包括偏移時(shí)隙、廣播窗口的尺寸和廣播重復(fù)次數(shù)中的至少一個(gè)。此外，該廣播數(shù)據(jù)分組包括廣播信息的類別、分組尺寸和有效載荷。
在(a)和(b)中，可以使用藍(lán)牙協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部設(shè)備和從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
一種可面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信設(shè)備，包括收發(fā)信機(jī)，用于將數(shù)據(jù)發(fā)送至外部設(shè)備和從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)；同步信息產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生包含廣播信息的廣播數(shù)據(jù)分組；和控制器。所述控制器通過(guò)所述收發(fā)信機(jī)廣播同步信息，使與所述外部設(shè)備同步，然后控制通過(guò)收發(fā)信機(jī)發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至外部設(shè)備。
最好是，分別通過(guò)信標(biāo)窗口和廣播窗口發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。通過(guò)EID分組發(fā)送所述同步信息。所述EID分組包含專用查詢?cè)L問(wèn)碼、藍(lán)牙設(shè)備地址和時(shí)鐘信息。
所述EID分組還包括廣播窗口的設(shè)置信息。所述廣播窗口設(shè)置信息包括偏移時(shí)隙、廣播窗口的尺寸和廣播重復(fù)次數(shù)中的至少一個(gè)。此外，該廣播數(shù)據(jù)分組包括廣播信息的類別、分組尺寸和有效載荷。
所述收發(fā)信機(jī)可以通過(guò)使用藍(lán)牙協(xié)議與外部設(shè)備發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。
另一種可面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法包括(a)產(chǎn)生用于與多個(gè)接收機(jī)同步的同步信息和包括廣播數(shù)據(jù)的廣播數(shù)據(jù)分組；(b)廣播所述同步信息并且使一個(gè)信道與所述接收機(jī)同步；(c)發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所同步的接收機(jī)；和(d)執(zhí)行用于與被請(qǐng)求連接的接收機(jī)的連接建立的連接窗口。
所述無(wú)線通信方法還包括(d)執(zhí)行用于與被請(qǐng)求連接的接收機(jī)的連接建立的連接窗口。組成部分(d)包括從被請(qǐng)求連接的接收機(jī)接收LMP(LinkManagement Protocol，鏈路管理協(xié)議)消息，和與所述接收機(jī)交換POLL分組并且建立連接。
分別通過(guò)信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。通過(guò)BID(Broadcast IDentifier，廣播標(biāo)識(shí)符)分組發(fā)送所述同步信息。
所述BID分組包含BD_ADDR和時(shí)鐘信息。所述BID分組還包括數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)、連接窗口的位置和誤差校驗(yàn)碼中的至少一個(gè)。所述數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)包括ACL(Asynchronous Connection Less，異步無(wú)連接)分組類型、重復(fù)次數(shù)、廣播特征(broadcast profile)和數(shù)據(jù)的偏移量中的至少一個(gè)。通過(guò)使用藍(lán)牙協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送至接收機(jī)和從接收機(jī)接收數(shù)據(jù)。


在結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明之后，本發(fā)明的上述方面和其它特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備的示意方框圖；圖2是示出在本發(fā)明的第一實(shí)施例中使用的廣播信道的分層結(jié)構(gòu)和時(shí)間信息的示意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備的操作的流程圖；圖4是示出在使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信方法的NAP和PANU之間發(fā)送廣播信息的過(guò)程的流程圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的、采用可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法的無(wú)線通信環(huán)境的示意圖；圖6是示出在本發(fā)明第二實(shí)施例中使用的廣播信道的分層結(jié)構(gòu)和時(shí)間信息的示意圖；圖7是示出圖6的信標(biāo)窗口的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是示出圖6的數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是示出圖6的連接窗口的結(jié)構(gòu)的示意圖；和圖10和11是描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的、可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法的消息時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備的示意方框圖。
無(wú)線通信設(shè)備1包括控制器10、廣播數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生器20、同步信息產(chǎn)生器30和收發(fā)信機(jī)40。無(wú)線通信設(shè)備1使用藍(lán)牙協(xié)議與外部設(shè)備50通信。
同步信息產(chǎn)生器30產(chǎn)生用于信道同步的同步信息，而廣播數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生器20產(chǎn)生包含廣播信息的廣播數(shù)據(jù)分組。收發(fā)信機(jī)40根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議向外部設(shè)備50發(fā)送數(shù)據(jù)和從外部設(shè)備50接收數(shù)據(jù)?？刂破?0通過(guò)收發(fā)信機(jī)40廣播在同步信息產(chǎn)生器30中產(chǎn)生的同步信息，并且在發(fā)送同步信息之后，控制通過(guò)收發(fā)信機(jī)40向外部設(shè)備50發(fā)送廣播數(shù)據(jù)分組。外部設(shè)備50表示能夠通過(guò)藍(lán)牙協(xié)議通信的藍(lán)牙設(shè)備的實(shí)體。
圖2是示出在本發(fā)明第一實(shí)施例中使用的廣播信道的分層結(jié)構(gòu)和時(shí)間信息的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，無(wú)線通信設(shè)備1使用無(wú)連接廣播信道。如圖2所示，該廣播信道由信標(biāo)窗口和廣播窗口組成。信標(biāo)窗口用于在如藍(lán)牙規(guī)范1.2定義的PANU之間的信道同步，而廣播窗口用于廣播信息的發(fā)送。為了接收廣播信息，PANU僅停留在查詢掃描狀態(tài)。而對(duì)于信標(biāo)窗口來(lái)說(shuō)，執(zhí)行類似于查詢掃描狀態(tài)的過(guò)程。通過(guò)與在單個(gè)微微網(wǎng)中廣播相同的過(guò)程發(fā)送在廣播窗口期間的廣播信息。
使用由Philip提出的EI D分組執(zhí)行在信標(biāo)窗口中的同步過(guò)程。該EI D分組使用新定義的DIAC以使其與標(biāo)準(zhǔn)ID分組區(qū)分開(kāi)來(lái)。該DIAC用于檢測(cè)該分組的存在，并且發(fā)送該分組至給特定設(shè)備。藍(lán)牙分組基本上由DIAC、分組報(bào)頭和有效載荷組成。
下面的[表1]示出包含在EI D分組中的信息。



在[表1]的數(shù)據(jù)項(xiàng)中，業(yè)務(wù)類型、時(shí)鐘和BD_ADDR對(duì)于EID分組是必要的數(shù)據(jù)項(xiàng)。但是，如果在信標(biāo)窗口之后連續(xù)地跟著廣播窗口，則可以省略偏移時(shí)隙。根據(jù)需要可以有選擇地使用其它參數(shù)。
如圖2所示，在信標(biāo)窗口之后的廣播窗口中使用的廣播數(shù)據(jù)分組由廣播信息的類別、分組尺寸和有效載荷組成。廣播信息的類別包含諸如LP業(yè)務(wù)、PAN業(yè)務(wù)、MANET(Mobile Ad NETwork，移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò))和備用信息等信息。分組尺寸將所發(fā)送分組的長(zhǎng)度存儲(chǔ)為1個(gè)字節(jié)。根據(jù)存儲(chǔ)在廣播信息的類別中的信息改變有效載荷。
也就是說(shuō)，可以根據(jù)正在使用的應(yīng)用改變?cè)趶V播窗口內(nèi)發(fā)送的廣播信息。例如，通過(guò)廣播信息，可以發(fā)送在OSI的第二層和第三層中使用的位置信息或者報(bào)警消息。如果沒(méi)有要發(fā)送的廣播信息，則可以省略廣播窗口。
在藍(lán)牙L2CAP(Logic Link Control and Adaptation Protocol，邏輯鏈路控制和適應(yīng)協(xié)議)中，廣播數(shù)據(jù)分組被分割成合適的尺寸，并被封裝進(jìn)ACL數(shù)據(jù)分組中，以及通過(guò)藍(lán)牙基帶層發(fā)送。此時(shí)，L2CAP提供通過(guò)藍(lán)牙鏈路上層協(xié)議的通信所需的服務(wù)。基帶執(zhí)行諸如信道編碼/解碼、定時(shí)的低電平控制和在單個(gè)數(shù)據(jù)分組的傳輸范圍之內(nèi)的鏈路管理功能?；鶐瑯訉⒌刂纷侄魏玩溌房刂谱侄胃郊拥郊冚d荷數(shù)據(jù)中，并且提供錯(cuò)誤檢測(cè)和校正功能。在廣播數(shù)據(jù)分組中，因?yàn)槭褂脕?lái)自所接收PANU的EID分組中包含的BD_ADDR的低位地址部分(LAP)可以推導(dǎo)出信道存取代碼，所以不必重新定義該代碼。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明笫一實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備操作的流程圖。
參考該流程圖，同步信息產(chǎn)生器30產(chǎn)生包含用于信道同步的同步信息的EID分組，而廣播數(shù)據(jù)分組產(chǎn)生器20產(chǎn)生廣播數(shù)據(jù)分組(S100)?？刂破?0通過(guò)信標(biāo)窗口發(fā)送EID分組(S110)。如果通過(guò)EID分組傳輸，信道與外部設(shè)備50，例如PANU同步，則控制器10通過(guò)廣播窗口重發(fā)包含廣播信息的廣播數(shù)據(jù)分組(S120)。在信標(biāo)窗口和廣播窗口期間，由于外部設(shè)備50，例如PANU不需要發(fā)送相對(duì)于任何接收分組的響應(yīng)，所以現(xiàn)有的藍(lán)牙連接建立過(guò)程不是必需的。因此，由根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信設(shè)備使用的廣播信道變成面向無(wú)連接的。
圖4是示出在使用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無(wú)線通信方法的NAP和PANU之間發(fā)送廣播信息過(guò)程的流程圖。
參考圖4，NAP工作在信標(biāo)窗口中的查詢子狀態(tài)中并且使用如查詢過(guò)程中的EID分組序列A、B。當(dāng)監(jiān)聽(tīng)到一個(gè)頻率跳動(dòng)時(shí)，如果接收到EID分組，則在查詢掃描模式中的PANU確定信標(biāo)窗口已開(kāi)始(S200)。此時(shí)，如果接收到的不是EID分組而是標(biāo)準(zhǔn)ID分組，則PANU將其確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)查詢過(guò)程，并且執(zhí)行一個(gè)合適的過(guò)程(S250，S260)。
接收EID分組，使用包含在所接收的EID分組中的BD_ADDR和時(shí)鐘信息同步PANU(S210)。此外，PANU使用包含在EID分組中的偏移時(shí)隙和廣播窗口尺寸讀取廣播窗口的起始點(diǎn)和尺寸(S220)。
一旦由從信標(biāo)窗口發(fā)送的EID分組使NAP和PANU同步，PANU在微微網(wǎng)中充當(dāng)從設(shè)備(S230)。主設(shè)備是NAP。所同步的PANU接收通過(guò)廣播窗口發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)分組(S240)。通過(guò)該發(fā)送，廣播信息被發(fā)送到PANU。如果廣播窗口被終止，已經(jīng)在廣播信道中參與操作的NAP和PANU返回到原始狀態(tài)。
由于所同步的NAP和PANU還具有同步的頻率跳動(dòng)模式(frequencyhopping pattern)，為了發(fā)送廣播信息，可以使用ACL數(shù)據(jù)分組。在這種情況下，一個(gè)分組可以被發(fā)送若干次，或者PANU可以接收和重裝多個(gè)被分割的ACL數(shù)據(jù)分組。此外，PANU可以丟棄無(wú)法識(shí)別的廣播信息。如果廣播信道使用SCO(Synchronous Connection Oriented，同步面向連接的)反向時(shí)隙(reverse slot)處理查詢時(shí)隙和廣播數(shù)據(jù)時(shí)隙，則可以支持SCO服務(wù)。
根據(jù)上述實(shí)施例，PANU不必執(zhí)行連接建立過(guò)程。因此，無(wú)論P(yáng)ANU是監(jiān)聽(tīng)模式(sniff mode)，保持模式(hold mode)，停駐模式(park mode)或是有效模式(active mode)，PANU接收支持廣播信道的DIAC，與相應(yīng)的NAP同步，然后接收廣播信息。到此時(shí)，單個(gè)PANU可以從若干NAP接收信息，并且使用所接收的信息執(zhí)行快速切換過(guò)程。
此外，由于新定義的DIAC被用于EID分組，標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙設(shè)備不產(chǎn)生任何響應(yīng)而是丟棄相應(yīng)的分組，使得其不影響現(xiàn)有的藍(lán)牙通信。如果根據(jù)上述實(shí)施例的無(wú)線通信設(shè)備已經(jīng)在信標(biāo)窗口期間接收標(biāo)準(zhǔn)查詢消息，則執(zhí)行對(duì)于現(xiàn)有藍(lán)牙協(xié)議合適的操作，使得在與遵照現(xiàn)有藍(lán)牙協(xié)議的藍(lán)牙設(shè)備的通信中不存在任何問(wèn)題。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的、采用可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法的無(wú)線通信環(huán)境的示意圖。如圖5所示，該無(wú)線通信環(huán)境包括發(fā)送器310和多個(gè)接收機(jī)330a～330n。借助于這種結(jié)構(gòu)，發(fā)送器310能夠使用無(wú)連接廣播信道向接收機(jī)330a～330n廣播數(shù)據(jù)，并且無(wú)需采用正常的連接建立步驟，例如查詢、查詢掃描，尋呼和尋呼掃描。
圖6是示出在本發(fā)明第二實(shí)施例中使用的廣播信道的分層結(jié)構(gòu)和時(shí)間信息的示意圖。如圖6所示，無(wú)連接廣播信道由信標(biāo)窗口、數(shù)據(jù)窗口和連接窗口組成。信標(biāo)窗口用于同步并且包含與跟跟隨信標(biāo)窗口的數(shù)據(jù)窗口相關(guān)的索引。數(shù)據(jù)窗口用于廣播由幾個(gè)分布(profile)的用戶定義數(shù)據(jù)。連接窗口是可選的，并且如果連接是必要的，則為了執(zhí)行不采用查詢和掃描過(guò)程的連接過(guò)程，通過(guò)設(shè)備的請(qǐng)求執(zhí)行連接窗口。在信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口中，由該發(fā)送器使用主-從(M-S)時(shí)隙。在連接窗口中，由請(qǐng)求該連接的接收機(jī)使用從-主(S-M)時(shí)隙。參見(jiàn)圖9。
在信標(biāo)窗口中，分別以不同跳頻，在M-S時(shí)隙中發(fā)送BID分組序列。如圖6所示，BI D分組包含序列A和B。類似于查詢步驟，序列A和B持續(xù)22.5ms，并且分別處理16個(gè)跳頻。每一分組序列被重復(fù)達(dá)1.28s，并且信標(biāo)窗口持續(xù)2.56s。
在信標(biāo)窗口中的BID分組系列可以是不連續(xù)的。即，存在這樣的情況，其中具有較高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)分組，例如SCO鏈路，或eSCO(extendedSynchronous Connection Oriented，擴(kuò)展同步面向連接的)鏈路被插在BID分組序列之間。BID分組是新定義的第一時(shí)隙分組，包含多達(dá)240比特信息字段。BID分組包含諸如同步信息、數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)、連接窗口的位置和誤差校驗(yàn)碼等數(shù)據(jù)項(xiàng)。下面的[表2]示出了包含在BID分組中的信息。



在表2中，BD_ADDR和時(shí)鐘是BID分組所必需的。當(dāng)在數(shù)據(jù)窗口中使用ACL分組類型時(shí)，使用ACL分組類型和重復(fù)數(shù)次。廣播特征(profile)和數(shù)據(jù)偏移量表示廣播數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型和其業(yè)務(wù)偏移量。如果為廣播特征項(xiàng)分配八個(gè)比特，可以定義多達(dá)256個(gè)業(yè)務(wù)類型。當(dāng)使用連接窗口時(shí)，偏移量字段表示連接窗口的偏移位置。前向糾錯(cuò)(FEC)和循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)被用于誤差校驗(yàn)。
圖7是示出圖6的信標(biāo)窗口的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖7所示，可用接收機(jī)打開(kāi)掃描窗口，并且在一個(gè)或者二個(gè)跳頻上監(jiān)聽(tīng)。如在藍(lán)牙規(guī)范1.2中所定義的，如果支持雙掃描(dual scan)，掃描窗口的尺寸被加倍至22.5ms。在這種情況下，在第一個(gè)半窗口期間，接收機(jī)在序列A的跳頻上監(jiān)聽(tīng)，并且在第二個(gè)半窗口期間，接收機(jī)在序列B的跳頻上監(jiān)聽(tīng)。最大掃描間隔是2.56s。因?yàn)榻邮諜C(jī)不需要發(fā)射任何信息，因此對(duì)于接收機(jī)的接收沒(méi)有限制，。當(dāng)在信標(biāo)窗口中接收BID分組時(shí)，接收機(jī)從BID分組獲得BD_ADDR和時(shí)鐘，并且根據(jù)該信息同步。
圖8是示出圖6的數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)的示意圖，該數(shù)據(jù)窗口被分割成不同的分布(profiles)。在信標(biāo)窗口中定義ACL數(shù)據(jù)類型和該分組的重復(fù)次數(shù)。如果沒(méi)有足夠的空間容納來(lái)自所有分布的廣播數(shù)據(jù)，則對(duì)一個(gè)相鄰的無(wú)連接廣播信道進(jìn)行不同的配置以使得服務(wù)不同的分布。接收機(jī)的跳頻與在連接狀態(tài)中相同。數(shù)據(jù)被分割或分裝到L2CAP ACL分組中。
如果來(lái)自接收機(jī)的連接請(qǐng)求，并且信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口被終止，則無(wú)連接廣播過(guò)程被終止。在這種情況下，由于沒(méi)有從接收機(jī)側(cè)發(fā)送的分組，在信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口中的S-M時(shí)隙還可以用于執(zhí)行想要加入該微微網(wǎng)的設(shè)備的正常連接過(guò)程。
圖10是描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的、可無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法的消息順序圖(Message Sequence Chart，消息時(shí)序圖)。
參考圖10，如上所述，發(fā)送器產(chǎn)生包含用于同步的同步信息的BID分組，并且通過(guò)信標(biāo)窗口向每一接收機(jī)廣播(S400，S410)。該過(guò)程被重復(fù)若干次(S420，S430)。
接收BID分組，通過(guò)參考在BID分組中的BD_ADDR和時(shí)鐘信息，同步接收機(jī)，并且通過(guò)提取其中的信息讀出數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)。如果接收機(jī)想要與發(fā)送器連接，則向發(fā)送器發(fā)送FHS(Frequency Hop Synchronization，跳頻同步)分組作為響應(yīng)(S440)。此時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)在0和RANDMAX之間的隨機(jī)數(shù)，并且通過(guò)補(bǔ)償算法(backoff algorithm)發(fā)送響應(yīng)，直到信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口結(jié)束為止，以便避免在不同的接收機(jī)之間的消息沖突。如果接收標(biāo)準(zhǔn)ID分組，而不是BID分組，則該接收機(jī)將其確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)查詢步驟，并且執(zhí)行適當(dāng)?shù)倪^(guò)程。
當(dāng)信標(biāo)窗口結(jié)束并且數(shù)據(jù)窗口開(kāi)始時(shí)，將來(lái)自不同的分布(profile)的數(shù)據(jù)分組從發(fā)送器發(fā)送至接收機(jī)，類似在微微網(wǎng)中廣播(S450，S460，S470，S480)。此時(shí)，發(fā)送器充當(dāng)主設(shè)備，并且接收機(jī)充當(dāng)從設(shè)備。數(shù)據(jù)被分割或封裝到L2CAP ACL分組中。使用協(xié)議/業(yè)務(wù)乘數(shù)(PSM)表示無(wú)連接廣播數(shù)據(jù)。在無(wú)連接廣播期間，接收機(jī)的響應(yīng)不是必需的，并且接收機(jī)僅提取有關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)忽略其它數(shù)據(jù)。如果沒(méi)有從相同發(fā)送器接收到感興趣的應(yīng)用和無(wú)連接數(shù)據(jù)，則接收機(jī)待在初始狀態(tài)。同時(shí)，數(shù)據(jù)窗口的S-M時(shí)隙可以用于來(lái)自接收機(jī)的連接請(qǐng)求。在這種情況下，接收機(jī)應(yīng)該確認(rèn)由無(wú)連接數(shù)據(jù)分組使用最后M-S時(shí)隙。通過(guò)監(jiān)視在L2CAP分組中的PSM，該接收機(jī)知道上述信息。
在從接收機(jī)接收連接請(qǐng)求的情況下，接收機(jī)必須判定是否起動(dòng)連接窗口，如圖9所示。即，當(dāng)發(fā)送器想要連接的時(shí)候，發(fā)送器發(fā)射向接收機(jī)LMP消息(S500)，并且啟動(dòng)連接窗口。如果由于諸如資源不充足等原因造成發(fā)送器不想連接，則不向接收機(jī)發(fā)送LMP消息。
LMP消息包含BD-ADDR和激活的成員地址(AM_ADDR)。在發(fā)送LMP消息之后，接收機(jī)向發(fā)送器發(fā)送ID分組，該分組包含用于識(shí)別特定設(shè)備的DAC(Device Access Code，設(shè)備訪問(wèn)代碼)，(S510)。在將ID分組從發(fā)送器發(fā)送至接收機(jī)之后，交換POLL分組以確認(rèn)該連接(S520)。然后，發(fā)送器變?yōu)槲⑽⒕W(wǎng)的主設(shè)備，并且接收機(jī)變?yōu)榘l(fā)射從屬包的從設(shè)備(S530)。因此，接收機(jī)不必采用查詢或者尋呼過(guò)程而加入該微微網(wǎng)。當(dāng)將第一鏈路數(shù)據(jù)從發(fā)送器發(fā)送至某個(gè)從設(shè)備時(shí)，連接窗口被終止。因此，如果超過(guò)一個(gè)接收機(jī)請(qǐng)求連接，在發(fā)送任何的ACL分組之前，發(fā)送器必須建立所有需要連接建立的連接窗口。在連接窗口之后，如果接收機(jī)還請(qǐng)求連接，則接收機(jī)可以尋呼該發(fā)送器。
圖11是描述僅使用信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口的廣播過(guò)程的MSC。在這種情況下，除了由于沒(méi)有來(lái)自接收機(jī)的連接請(qǐng)求而不使用連接窗口之外，該過(guò)程與圖6的過(guò)程相同。
根據(jù)上述方法，無(wú)需任何連接建立過(guò)程，可以迅速發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明，使用新定義的BID分組時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙設(shè)備丟棄相應(yīng)分組而不必產(chǎn)生響應(yīng)以便其不影響現(xiàn)有的藍(lán)牙通信。此外，在根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線通信方法中，如果在信標(biāo)窗口期接收到標(biāo)準(zhǔn)查詢消息，則執(zhí)行對(duì)于現(xiàn)有藍(lán)牙協(xié)議合適的操作，以便在與遵照現(xiàn)有藍(lán)牙協(xié)議的藍(lán)牙設(shè)備的通信中不存在問(wèn)題。
根據(jù)前述的本發(fā)明，使用由信標(biāo)窗口，數(shù)據(jù)窗口和連接窗口組成的廣播信道，并且廣播數(shù)據(jù)而無(wú)需任何的連接建立過(guò)程。因此，在沒(méi)有為連接建立過(guò)程花費(fèi)時(shí)間的情況下，迅速地發(fā)送廣播數(shù)據(jù)。此外，如果需要連接的話，通過(guò)連接窗口建立連接。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，一旦本技術(shù)領(lǐng)域人員了解基本的發(fā)明構(gòu)思，他們可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行其它的修改和改進(jìn)。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該解釋為既包括所述優(yōu)選實(shí)施例，也包括在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有修改和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種能夠面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信設(shè)備，包括收發(fā)信機(jī)，用于向外部設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)和從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)；同步信息產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生包含廣播信息的廣播數(shù)據(jù)分組；和控制器，用于通過(guò)所述收發(fā)信機(jī)廣播同步信息，并且與所述外部設(shè)備同步，然后控制通過(guò)所述收發(fā)信機(jī)發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所述外部設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，分別通過(guò)信標(biāo)窗口和廣播窗口發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，通過(guò)擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符(EID)分組發(fā)送所述同步信息。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述EID分組包含專用查詢?cè)L問(wèn)碼(DIAC)、藍(lán)牙設(shè)備地址和時(shí)鐘信息。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述EID分組還包括所述廣播窗口的設(shè)置信息。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述廣播窗口設(shè)置信息包括偏移時(shí)隙、廣播窗口的尺寸和廣播重復(fù)次數(shù)中的至少一個(gè)。
7.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述廣播數(shù)據(jù)分組包括廣播信息的類別、分組尺寸和有效載荷。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述收發(fā)信機(jī)通過(guò)使用藍(lán)牙協(xié)議與所述外部設(shè)備發(fā)送與接收數(shù)據(jù)。
9.一種能夠面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法，包括產(chǎn)生用于與外部設(shè)備同步的同步信息和包括廣播信息的廣播數(shù)據(jù)分組；廣播所述同步信息并且使一個(gè)信道與所述外部設(shè)備同步；和發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所述外部設(shè)備。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，分別通過(guò)信標(biāo)窗口和廣播窗口發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過(guò)擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符(EID)分組發(fā)送所述同步信息。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述EID分組包含專用查詢?cè)L問(wèn)碼(DIAC)、藍(lán)牙設(shè)備地址和時(shí)鐘信息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述EID分組還包括所述廣播窗口的設(shè)置信息。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述廣播窗口設(shè)置信息包括偏移時(shí)隙、廣播窗口的尺寸和廣播重復(fù)次數(shù)中的至少一個(gè)。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述廣播數(shù)據(jù)分組包括廣播信息的類別、分組尺寸和有效載荷。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中使信道同步并且發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所述外部設(shè)備，通過(guò)使用藍(lán)牙協(xié)議發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所述外部設(shè)備和從所述外部設(shè)備接收所述廣播數(shù)據(jù)分組。
17.一種能夠面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法，包括(a)產(chǎn)生用于與多個(gè)接收機(jī)同步的同步信息和包括廣播數(shù)據(jù)的廣播數(shù)據(jù)分組；(b)廣播所述同步信息并且使一個(gè)信道與接收機(jī)同步；(c)發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所同步的接收機(jī)；和(d)執(zhí)行用于與請(qǐng)求連接的接收機(jī)的連接建立的連接窗口。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中執(zhí)行連接窗口的步驟包括從請(qǐng)求連接的接收機(jī)接收鏈路管理協(xié)議(LMP)消息；和與所述接收機(jī)交換輪詢分組并且建立該連接。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，分別通過(guò)信標(biāo)窗口和數(shù)據(jù)窗口發(fā)送所述同步信息和所述廣播數(shù)據(jù)分組。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過(guò)廣播標(biāo)識(shí)符(BID)分組發(fā)送所述同步信息。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述BID分組包含藍(lán)牙設(shè)備地址(BD_ADDR)和時(shí)鐘信息。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述BID分組還包括數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)、連接窗口的位置和誤差校驗(yàn)碼中的至少一個(gè)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)窗口的結(jié)構(gòu)包括異步無(wú)連接(ACL)分組類型、重復(fù)次數(shù)、廣播特征(broadcast profile)和數(shù)據(jù)的偏移量中的至少一個(gè)。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，通過(guò)使用藍(lán)牙協(xié)議發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所述外部設(shè)備和從所述外部設(shè)備接收所述廣播數(shù)據(jù)分組。
全文摘要
公開(kāi)了一種能夠面向無(wú)連接廣播的無(wú)線通信方法。該無(wú)線通信方法具有步驟產(chǎn)生用于與多個(gè)接收機(jī)同步的同步信息和包括廣播數(shù)據(jù)的廣播數(shù)據(jù)分組，廣播所述同步信息并且使一個(gè)信道與所述接收機(jī)同步，和發(fā)送所述廣播數(shù)據(jù)分組至所同步的接收機(jī)。據(jù)此，在沒(méi)有為連接建立過(guò)程中花費(fèi)時(shí)間的情況下，迅速地將廣播數(shù)據(jù)分組發(fā)送至所述接收機(jī)。
文檔編號(hào)H04M1/725GK1510846SQ200310124888
公開(kāi)日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月18日
發(fā)明者金用錫, 甄斌 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社