專利名稱：無線電通信系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線電通信系統(tǒng)，具體地說，涉及電信網(wǎng)、如局域網(wǎng)(LAN)中的通信裝置之間連接的建立。
呈基于近程無線的個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)形式的上述類型的當前實現(xiàn)在本領域中稱作“藍牙”(TM)通信，由藍牙標準控制。藍牙通信的完整規(guī)范可通過藍牙專用業(yè)務組(SIG)獲取，其網(wǎng)站和當前標準以及相關信息見于“www.bluetooth.com”。
關于藍牙通信的實用討論可見于Jennifer Bray和Charles F.Sturman的“Bluetooth，Connect Without Wires”的教材(Prentice Hall PTR出版，ISBN 0-13-089840-6)。
其它先有技術可見于例如WO 01/20940、US5940431以及美國公開的申請2001/0005368A1和2001/0033601A1，其中還討論了本領域中目前技術現(xiàn)狀的一些方面。
讀者參考上述來源獲取一般的藍牙背景信息，以及例如獲取沒有明確包含在以下所定義的縮略語中的本文所用的技術術語的說明。
藍牙模塊/裝置可存在兩種主要狀態(tài)，本領域稱作“備用”和“連接”。備用狀態(tài)是缺省狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，藍牙裝置與其它裝置沒有任何鏈接。為了與其它藍牙裝置建立鏈接并實現(xiàn)已連接狀態(tài)，必須依次執(zhí)行兩個步驟，稱作“查詢”和“尋呼”。
任何裝置均可發(fā)出查詢消息，并且查詢階段用來獲取可能的主或從裝置的地址，該地址稱作裝置接入碼(DAC)。查詢步驟不建立裝置之間的連接，只有尋呼步驟才可完成這一點。查詢步驟識別用于連接的潛在備選裝置并搜集其地址。一旦某個裝置知道另一個裝置的DAC，例如通過查詢步驟而獲得，它即可尋呼該裝置。如果尋呼成功，則尋呼者與所尋呼的裝置將進入連接狀態(tài)。
在查詢步驟中，查詢裝置發(fā)出包含通用查詢接入碼(GIAC)或大量可選專用查詢接入碼(DIAC)的查詢消息。該消息在若干級重復，首先是在稱作“查詢串A”的查詢串中，它由以表示查詢跳頻序列的f(k)為中心的總共三十二個之中的十六個頻率上的單查詢串的傳輸構成。
該消息在一個藍牙時隙中在兩個頻率上發(fā)送兩次，后續(xù)時隙用來監(jiān)聽對兩個相應查詢響應跳頻的應答。因此，可在十六個時隙、即10mS中覆蓋十六個查詢頻率及其響應配對物。查詢串A重復至少Ninquiry次，這意味著整個串的至少256次重復。如果話音鏈路(SCO)是活動的，則該數(shù)量可增加一倍或兩倍，因為提供給SCO鏈路的優(yōu)先級意味著查詢傳輸將被中斷，Ninquriry必須增加以進行補償。
然后，查詢串A被切換為另一個查詢串B，其中包括其余十六個頻率，并且重復該循環(huán)。當前藍牙標準要求查詢串A和B之間的這種切換發(fā)生至少三次，以便確保收集基本無差錯環(huán)境中的全部響應。這種要求重復的結果是查詢廣播要花費至少10.24秒。
希望被檢測到的裝置進入“查詢掃描”狀態(tài)，在這種狀態(tài)中，它監(jiān)聽包含所關注的GIAC或DIAC的消息。它還通過在稱作Tw_inquiry_scan的查詢掃描周期監(jiān)聽單跳頻，以周期性的方式工作。這就必須足夠長，以便覆蓋查詢步驟所用的十六個頻率。在沒有其它活動的情況下，十六個藍牙時隙應該是足夠的，不過，SCO鏈路的存在可能需要較長的掃描周期。
為查詢掃描選擇的頻率來自組成查詢跳頻序列的三十二個頻率的列表。這些頻率由GIAC以及裝置自身時鐘所控制的序列內相位來確定。該相位以及頻率將每1.28秒變化一次。
在監(jiān)聽到包含適當IAC的查詢時，該希望被檢測到的裝置進入“查詢響應”子狀態(tài)。盡管由于兩個或兩個以上接收機不太可能處于其相應跳頻序列中的相同相位，使得這些接收機同時聽到查詢信息的機會降低，但是在這個階段還是存在爭用的危險。為了預防仍有爭用的盡管較低的可能性，采用了隨機補償步驟，其中，相關裝置產(chǎn)生0至1023之間的隨機數(shù)(RAND)，并在至少RAND個時隙返回連接或備用狀態(tài)。此后，它重新進入查詢響應子狀態(tài)并監(jiān)聽。如果它接收到查詢消息，則可以立即采用包含有關其自身的信息、包括其裝置地址的跳頻同步(FHS)數(shù)據(jù)包來響應。在1.28秒中，該裝置平均可發(fā)送其FHS數(shù)據(jù)包四次，來自RAND的平均延遲通常為511個時隙，即0.32秒。
查詢裝置采用兩組十六個頻率，即查詢串A和B。如果目前假定待發(fā)現(xiàn)的裝置正在查詢串B頻率上進行監(jiān)測，那么它在查詢裝置采用串A進行掃描時必須等待2.56秒。如果SCO鏈路是活動的，并且符合當前藍牙規(guī)范的建議，則證明需要等待5.12甚至是7.68秒。如果查詢裝置完成了這三個完整的查詢串切換，這些假定則可以完全不相干?？杉俣ú樵儝呙璩掷m(xù)至少10.24秒，如果存在SCO鏈路，則更長。
一旦完成了查詢步驟，即可開始尋呼步驟，以便建立尋呼和被尋呼裝置之間的鏈接。有兩個原因可認為尋呼步驟比查詢步驟更有效。第一，查詢裝置至少大致知道被尋呼裝置的跳頻序列。其次，該步驟并不是無終止的，只要聯(lián)系到單個目標裝置就立即停止。這與查詢不同，例如后者必須處理多個可能的從屬裝置，并且會持續(xù)相當長的時期。
在尋呼步驟中，一個裝置通過將其鏈接管理器置于“尋呼“狀態(tài)來發(fā)起尋呼，并且該裝置成為主裝置。與查詢狀態(tài)類似，存在兩種在十六個頻率(f{k-8}至f{k+7})上傳送的尋呼串。同樣，在每隔一個藍牙時隙中傳送兩個，從而需要至少十六個時隙(即10mS)來完成。所用頻率來自從屬裝置特定的32個頻率的池，這些頻率每隔1.28秒進行排列，所傳送的數(shù)據(jù)同樣是ID數(shù)據(jù)包。
下面簡要說明在尋呼狀態(tài)中使用兩個獨立尋呼串的原因。主裝置以前已經(jīng)在從屬裝置時鐘值的查詢步驟中得到通知，并知道用來計算跳頻序列的從屬地址的下半部分。因此，主裝置可嘗試計算從屬裝置目前傳送所用的頻率。如果兩個時鐘不是以相同速度運行，該計算中可能存在差錯，這極有可能，因為已知藍牙時鐘是自由振蕩且不同步。
用于尋呼步驟中的第一尋呼串A在圍繞被尋呼裝置的預期尋呼掃描頻率的十六個頻率上工作。如果這不起作用，則嘗試包含另外十六個頻率的第二尋呼串B。如果任何SCO信道正在工作，則每個尋呼串A、B必須重復一次以上。
當尋呼與尋呼掃描序列一致時，被尋呼裝置應當從尋呼裝置接收ID數(shù)據(jù)包。在此階段，被尋呼裝置立即采用其自身的另一個ID數(shù)據(jù)包進行確認。如果尋呼裝置接收到來自被尋呼裝置的第二數(shù)據(jù)包，則雙方將處于短暫的“尋呼響應”狀態(tài)。主裝置和從屬裝置各有一個，但它們均使用相同的時鐘，在成功進行了ID交換時凍結。這種凍結考慮到以下事實從屬裝置時鐘的實際值和主裝置對相同時鐘值的估算可能不一定完全一致。它們都只是一次一個地單步調試跳頻序列，從而可以確保它們配合工作。在這個響應狀態(tài)中，主裝置在跳頻同步(FHS)數(shù)據(jù)包中發(fā)送其準確定時信息，這應當由從屬裝置采用另一個ID數(shù)據(jù)包進行確認。所需信息全部已經(jīng)進行了交換，并且尋呼裝置和被尋呼裝置采用相同的擴展偽隨機跳頻序列進入連接狀態(tài)，它具有按照一天的順序的周期?？砂凑沼糜诓樵儾襟E的類似方式來進行尋呼時間的分析。復雜性同樣存在于尋呼和尋呼掃描狀態(tài)的所選間隔和持續(xù)時間中。一旦進入之后，尋呼狀態(tài)通常是連續(xù)的，但其持續(xù)時間取決于它正在嘗試聯(lián)系的裝置的狀態(tài)。目標裝置的尋呼掃描狀態(tài)可能極為不同。
采用三種模式來說明連續(xù)掃描之間的間隔。如果掃描是連續(xù)的，則稱為模式R0。模式R1是用于任何采用小于1.28mS的掃描之間間隔的周期性掃描。模式R2是用于1.28秒和2.56秒(最大間隔)之間的間隔。這種間隔稱作Tpage_scan。R0模式提供最快的連接，但可以預期高達2.56秒的平均掃描間隔。
將查詢所用的時間加上尋呼所用的時間可得出進入連接狀態(tài)之前總共有12.80秒。在某些情況下，這種間隔可證明當兩個嘗試進行聯(lián)系的終端可能不再處于范圍之內時是不方便的。另外，如果多個從屬裝置紛紛向主終端提出連接的要求，期望在使用這種冗長步驟創(chuàng)建一系列連接時讓這些從屬裝置等待，經(jīng)證明是不合理的。因此希望找到一些系統(tǒng)，其中，用于建立尋呼裝置和被尋呼裝置之間的連接的時間比采用標準尋呼串A、B要少。
本發(fā)明的一個目的是提供一種改善的無線電通信系統(tǒng)及操作這種系統(tǒng)的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的系統(tǒng)，用于建立諸如局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)或控制區(qū)域網(wǎng)(CAN)之類的網(wǎng)絡中無線通信裝置之間的連接。網(wǎng)絡可采用擴頻技術來改善傳輸接收質量，而且擴頻技術的普遍接受的形式包括快或慢跳頻以及直接序列擴頻，快跳頻被認為是頻率變化比調制速率快的技術。
因此，本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)，它包括第一和第二通信裝置，所述第一裝置適合于進入它易于接收特定尋呼掃描頻率上的傳輸?shù)膶ず魭呙锠顟B(tài)，以及所述第二裝置適合于發(fā)送以所述尋呼掃描頻率的估算值為中心的尋呼串，其特征在于在所述裝置之間的先前通信之后的預定情況下，所述第二裝置適合于發(fā)送一種尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從經(jīng)過偏移以對應于所述估算值的頻率開始。所述第一和第二通信裝置可分別包括所述系統(tǒng)的接入點和移動終端或者所述系統(tǒng)的移動終端和接入點，以及所述系統(tǒng)可適合于根據(jù)藍牙標準工作。
所述預定情況可包括對所述先前通信和所述修改尋呼串的傳輸之間的時間推移的考慮。所述先前通信可包括對所述裝置之間執(zhí)行的查詢步驟的響應。所述先前通信可通過通信鏈路故障來終止。
所述修改的尋呼串可以被截斷?？赏ㄟ^所述第二裝置設置確保所述尋呼串的第二頻率子串不被傳送的尋呼超時來截斷所述修改的尋呼串。所述尋呼超時可在傳送所述修改的尋呼串之前設置。
所述尋呼掃描頻率可根據(jù)時鐘偏移信息以及與所述第一裝置相關的網(wǎng)絡地址中至少一個來進行偏移。
所述第一裝置可包括主裝置集合中的主裝置，以及所述第二裝置可包括從屬裝置，所述修改的尋呼串包含由所述從屬裝置用來尋呼所述集合中的多個主裝置的一系列尋呼串中的一部分。所述尋呼串系列可包含一些尋呼串，它們分別經(jīng)過修改，使得每一個均從被尋呼的所述多個主裝置之一的尋呼掃描頻率的估算值開始。
所述第一裝置可包括多個從屬裝置中的一個從屬裝置，以及所述第二裝置可包括主裝置，所述修改的尋呼串包含由所述主裝置用來依次尋呼多個所述從屬裝置的一系列尋呼串中的一部分，所述系列中的每個所述尋呼串經(jīng)過修改，使得它從所述系列中的從屬裝置的相應尋呼掃描頻率的估算值開始。
每個所述修改的尋呼串可以被截斷，使得其中相應的頻率子串不被發(fā)送。所述依次尋呼可由所述主裝置用來對從屬裝置發(fā)出的多個切換請求作出響應。
所述或每個所述修改的尋呼串可用來嘗試重新連接以前位于所述裝置之間的通信鏈路。
所述或每個所述第一裝置可適合于在檢測到所述以前存在的通信鏈路的故障時進入連續(xù)的所述尋呼掃描狀態(tài)。
所述或每個所述第一裝置可在至少預定的周期中保持所述尋呼掃描狀態(tài)，以便等待所述尋呼串。所述第二裝置可通過多次重復所述修改的尋呼串來嘗試重新建立所述以前存在的連接。
所述或每個所述第二裝置可在尋呼超時事件結束時停止尋呼所述或每個所述第一裝置，所述超時最好是可通過或者在所述或每個所述第二裝置中設置的。
該系統(tǒng)可包括根據(jù)是否收到所述或每個所述第一裝置發(fā)出的對所述修改尋呼串的響應來確定所述或每個所述第一裝置是否處于所述第二裝置的通信范圍之內。
本發(fā)明還提供一種用在根據(jù)任何上述權利要求的系統(tǒng)中的通信裝置，其中，所述通信裝置適合于采用以至少一個另外的通信裝置的尋呼掃描頻率為中心的尋呼串來尋呼所述另外的通信裝置，其中，在所述裝置之間先前通信之后的預定情況下，所述通信裝置適合于發(fā)送一個尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從經(jīng)過偏移而對應于所述估算值的頻率開始。
所述預定情況可包括對所述先前通信和所述修改的尋呼串的傳輸之間的時間推移的考慮。
所述先前通信可包括對所述裝置和所述其它裝置之間執(zhí)行的查詢步驟的響應。
所述先前通信可通過通信鏈路故障來終止。
所述修改的尋呼串可以被截斷?？赏ㄟ^所述裝置設置確保所述尋呼串的第二頻率子串不被傳送的尋呼超時來截斷所述修改的尋呼串。所述尋呼超時可在傳送所述修改尋呼串之前進行設置。所述尋呼掃描頻率可根據(jù)時鐘偏移信息以及與所述其它裝置相關的網(wǎng)絡地址中至少一個來進行估算。所述裝置可包括藍牙系統(tǒng)的接入點或移動終端。
本發(fā)明還提供一種操作包括第一和第二通信裝置的通信系統(tǒng)的方法，所述第一裝置適合于進入一種它可接收特定尋呼掃描頻率上的傳輸?shù)膶ず魭呙锠顟B(tài)，以及所述第二裝置適合于發(fā)送以所述第一裝置的所述尋呼掃描頻率的估算值為中心的尋呼串，所述方法包括所述第二裝置在所述裝置之間先前通信之后的預定情況下發(fā)送尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從經(jīng)過偏移以對應于所述估算值的頻率開始。
該方法可包括截斷所述修改的尋呼串?？赏ㄟ^設置確保所述尋呼串的頻率子串不被發(fā)送的尋呼超時來實現(xiàn)所述修改尋呼串的截斷。
該方法可包括根據(jù)時鐘偏移和所述第一裝置的地址中至少一個對所述尋呼掃描頻率進行估算。該方法可用于將所述第一裝置從所述第二裝置切換到其它裝置。該方法可用于重新建立所述裝置之間丟失的連接。該方法可由所述第二裝置用來與多個所述第一裝置建立連接。
所述通信系統(tǒng)可包括藍牙系統(tǒng)，而所述或每個所述第一和第二裝置可分別包括其接入點和移動終端或者移動終端和接入點。
下面僅通過實例參照附圖來說明本發(fā)明，圖中


圖1是本發(fā)明的第一實施例的示意圖；圖2是本發(fā)明的第二實施例的示意圖；圖3是本發(fā)明的第三實施例的示意圖；圖4是尋呼串的圖形表示；以及圖5是采用圖4的尋呼串以及圖4的尋呼串的修改形式之間的比較。
下面參照某些實施例及附圖來說明本發(fā)明，但本發(fā)明并非僅限于此，而是僅由所附權利要求來限定。此外，主要參照局域網(wǎng)對本發(fā)明進行說明，但不限于此。網(wǎng)絡可以是任何形式的共享資源網(wǎng)絡(SRN)，也就是說，在SRN中，硬件資源是共享的，并且每個硬件網(wǎng)元可從任何其它網(wǎng)元接入。根據(jù)本發(fā)明的SRN基本上與CAN、LAN或WAN同義，但術語SRN用來表示本發(fā)明不限于已知的CAN、WAN或LAN的特定方面，例如爭用方案或者是否為以太網(wǎng)、令牌網(wǎng)或無線LAN。具體地說，本發(fā)明涉及個人區(qū)域網(wǎng)PAN，其中涉及到移動裝置和主裝置之間的近程無線電連接。PAN、LAN或WAN的拓撲結構也不認為是對本發(fā)明的限制，例如，總線物理、星型物理、分布式星型、環(huán)型物理、總線邏輯、環(huán)型邏輯均可適當?shù)夭捎?。提出了LAN的各種標準，例如IEEE 802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5、ANSI X3T9.5(FDDI，I和II)，其中任一個標準均可方便地與本發(fā)明配合使用。例如在ChristaAnderson和Mark Minasi的“Mastering Local Area Networks”(SYBEXNetwork Press，1999)或Fred Halsall的“Data Communications，Computernetworks and Open Systems”(Addison-Wiley，1996)中詳細論述了LAN和WAN設計和構造。各種類型的無線LAN已被標準化或普遍使用，例如標準IEEE 802.11、IEEE 802.11HR(擴頻)以及基于DECT、藍牙、HIPERLAN、擴散或點到點紅外的系統(tǒng)。在Jim Geier的“WirelessLAN’s”(Macmillan Technical Publishing，1999)中詳細論述了無線LAN。
另外還參照藍牙標準對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明不限于此，而是可以方便地用于無線通信系統(tǒng)采用等效于本文所述尋呼串的情況。
參照附圖，通信系統(tǒng)根據(jù)藍牙標準以局域網(wǎng)BTLAN 10的形式進行配置。該系統(tǒng)包括一系列接入點AP1-4形式的主裝置以及一個或多個移動終端MT1-n形式的從屬裝置。接入點AP1-4和移動終端MT1-n適合于根據(jù)藍牙標準建立和維護相互之間的通信。
本發(fā)明的所有實施例可與藍牙協(xié)議配合使用。這種系統(tǒng)的特征可包括以下的一項或多項作為擴頻技術的慢跳頻，即跳頻速率低于調制速率；主裝置和從屬裝置，其中，主裝置可設置跳頻序列；每個裝置具有各自的時鐘及各自的地址；主裝置的跳頻序列可至少部分地根據(jù)其地址來確定；與一個主裝置通信的一組從屬裝置都具有相同的(主裝置的)跳頻并形成皮可網(wǎng)；皮可網(wǎng)可通過共同的從屬裝置進行鏈接，從而形成散射網(wǎng)；從屬裝置和主裝置之間的時分復用傳輸；從屬裝置和主裝置之間的時分雙工傳輸；從屬裝置和主裝置之間的傳輸可以是同步的或者異步的；主裝置確定從屬裝置何時可發(fā)送；從屬裝置只可在主裝置尋址時應答；時鐘是自由振蕩的；不協(xié)調網(wǎng)絡，尤其是在2.4GHz免許可ISM頻帶中工作的網(wǎng)絡；軟件棧，使應用能夠搜索該區(qū)域中的其它藍牙裝置；其它裝置由查找步驟進行搜索；以及至少硬切換。
如上所述，當一個藍牙(BT)裝置遇到另一個藍牙裝置并需要與其通信時，通常執(zhí)行兩個步驟1.查詢，這時收集關于對等者的地址和時鐘的信息；以及2.尋呼，這是采用以前查詢階段所收集的信息進行的連接建立。
執(zhí)行尋呼的裝置通常成為新構成的皮可網(wǎng)的主裝置，而被尋呼的裝置則成為從屬裝置，并根據(jù)主裝置的地址及時鐘所確定的頻率圖案進行跳頻。應當知道，例如在接入點探測期間的PAN情況下，這種狀況會相反，實際上是移動終端是尋呼裝置而一個或多個接入點被尋呼。
BT時鐘是自激振蕩器所饋送的28位計數(shù)器的值。由于時鐘確定跳頻圖案的相位，并且皮可網(wǎng)中所有裝置必須同步跳頻，因此，時鐘偏移被加入各裝置的本機時鐘，以便重構主裝置的時鐘CLKEm＝CLK1+CLK_OFFSETm，l定期更新時鐘偏移以補償時鐘漂移是必要的。
在連接建立階段，這個或每個被尋呼裝置在取決于其特定地址及時鐘的固定尋呼掃描頻率fps上監(jiān)聽fps＝f(BD_ADDRs，CLKs)尋呼裝置采用被尋呼裝置的地址及時鐘信息來估算fps＝f(k)，并在以f(k)為中心的不同頻率上發(fā)送一串數(shù)據(jù)包。這個方面在藍牙標準中稱作尋呼串A和B，如上所述，下面僅給出尋呼串AA＝{f(k-8)，...，f(k)，...，f(k+7)}采用這個頻率串的原因在于，尋呼裝置在查詢階段獲得的時鐘信息可能因時鐘漂移而不再準確，尤其是在自從接收到被尋呼裝置對查詢的響應以來經(jīng)過了長時間的情況下。圖4中說明用于藍牙尋呼的標準A尋呼串。在被尋呼裝置對尋呼裝置作了響應之后，它采用跳頻同步(FHS)數(shù)據(jù)包將其時鐘與尋呼機的時鐘同步，然后，它們開始共同跳頻并交換數(shù)據(jù)。
當主控制器接口(HCI)命令“HCI_Create_Connection”發(fā)送給作為尋呼機的藍牙模塊時，激活尋呼步驟。在其命令參數(shù)中，BD_ADDR和Clock Offset分別表示待尋呼裝置的地址及其時鐘偏差。如果在可設置超時(稱作Page_TO)范圍內未收到來自被尋呼裝置的響應，尋呼機模塊則向其主機返回錯誤事件。
在個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)的情況下，藍牙移動終端MT1-n通過一組接入點AP1-4接入局域網(wǎng)(LAN)。具有更新的定時信息的候選接入點的列表定期發(fā)送給這個或每個移動終端MT1-n。因此，如果丟失了與接入點AP1-4的連接，這個或每個受影響的移動終端MT1-n可依次嘗試與列表中的接入點AP1-4建立新連接，并且不使用通常需要10秒的耗時的查詢步驟。這個過程稱作接入點探測，涉及連接的尋呼步驟，直到成功地建立了與鄰近的接入點AP1-4的連接。下面具體參照圖1來說明這種情況。
在許多情況下，希望使一個裝置MT1-n、AP1-4用于尋呼另一個AP1-4、MT1-n的時間最少。本發(fā)明基于這樣的假設在預定情況下，尋呼裝置所保持的定時信息是待尋呼裝置的尋呼掃描頻率fps的準確表示。這些情況包括尋呼和被尋呼裝置之間存在先前通信的情況，具體地說，考慮先前通信和修改的尋呼串的傳輸之間的時間推移。這個假定特別適合查詢響應(或鏈接失敗)與尋呼過程開始之間僅經(jīng)過較短時間的情況。因此，尋呼裝置可對被尋呼裝置將用于監(jiān)聽新連接的尋呼掃描頻率fps進行良好的估算。
標準藍牙尋呼串A可表示為A＝{A1，f(k)，A2}其中A1＝{f(k-8)，...，f(k-1)}；以及A2＝{f(k+1)，...，f(k+7)}如果使用標準尋呼串A，并且充分準確地已知尋呼掃描頻率f(k)，則浪費了發(fā)送尋呼串A的第一部分、即子串A1的時間。這就是說，對于每個尋呼實例，會因不必要地發(fā)送第一尋呼子串A1而浪費8*625μs＝8ms。同樣，要達到f(k+1)，串A2的最后部分不一定必要，已經(jīng)嘗試了f(k)，因而某個連接應當已經(jīng)正在進行中。如果能夠達到極近似于f(k)的尋呼串頻率，則最好是除了避免A1子串的同時還要防止傳送A2子串，從而節(jié)省能夠傳送針對另一個目標被尋呼裝置的下一個尋呼串之前的時間。
本發(fā)明基于兩個部分提供了對標準藍牙尋呼串的改進。
a)首先通過將修改的時鐘偏移傳遞給尋呼裝置(無論是接入點還是移動終端)的藍牙模塊，激活尋呼步驟，從而使標準A串、即f(k-8)的第一頻率是經(jīng)過偏移而對應于被尋呼裝置的尋呼掃描頻率fps的估算值的頻率。這樣，標準尋呼串A被修改，從而不傳送任何子串A1，并且修改的尋呼串從對應于fps的這個估算值的頻率開始。
b)標準尋呼串A的修改的第二方面涉及設置短的尋呼超時。通過以這樣的方式截斷、使得實際傳送的修改尋呼串A’不包含通過截斷阻止傳送的A2子串，在上述(a)之外進一步修改尋呼串A。
步驟(a)和(b)重復次數(shù)與待尋呼裝置的數(shù)量相同，或者在必要時涉及相同的裝置。部分(a)只要求被尋呼終端中的藍牙主機向具有經(jīng)適當修改的Clock_Offset的模塊發(fā)送HCI_Create_Connection命令。可通過在開始尋呼步驟的序列之前發(fā)送具有低值的HCI_Set_Page_Timeout來實現(xiàn)部分(b)。
目前可作如下假定當激活新的尋呼步驟時，被尋呼裝置處于連續(xù)的尋呼掃描模式，也就是說，它們監(jiān)聽由尋呼裝置產(chǎn)生的ID數(shù)據(jù)包。
已經(jīng)表明，本發(fā)明的新尋呼串A’是通過偏移以及其后的截斷，從標準藍牙A串的修改中導出的。因此，新的A’串可表示為A’＝{f(k)，f(k+1)}這個或每個修改的尋呼串占用單個BT時隙，其中一些可通過發(fā)出連續(xù)的HCI_Create_Connection命令來連接，這些命令可發(fā)往相同或不同的被尋呼裝置，只要適當?shù)亩〞r信息可從例如最近的通信中獲取。尋呼裝置中的藍牙模塊從被尋呼裝置接收一組HCI_Create_Connection命令，并將它們放入隊列中。一旦來自隊列的一條命令完成其執(zhí)行，相應的HCI_command_complete事件被發(fā)回給主機，并執(zhí)行隊列中的下一條命令，直到命令隊列變?yōu)榭盏摹?br> 如果CLK_OFFSET是尋呼及被尋呼裝置之間的時鐘偏移，為了以新的串A’開始尋呼，必須將新的CLK_OFFSET傳遞給尋呼模塊，使它能夠修改其標準A1子串f(k-8)＝f(k)＝fps。
推導CLK_OFFSET的關系可參閱以下附錄。
圖5說明采用標準尋呼步驟的尋呼串A和重復修改的尋呼串A’以便探測三個BT裝置MT1-3之間的比較，其中作為舉例，只有第三個裝置MT3位于范圍之內。在圖5的上部，標準BT尋呼串A用于嘗試連接這三個裝置。由于完整尋呼串的長度的原因，僅表示出發(fā)往第一裝置MT1的尋呼串。在圖5的下部，經(jīng)過截斷的尋呼串被發(fā)送三次，每次每個用于待尋呼/探測的各裝置，并分別經(jīng)過修改，使得每個修改尋呼串A’的第一頻率對應于相應目標被尋呼裝置MT1-3的估算尋呼掃描頻率。在每種情況下，設置兩個BT時隙的尋呼超時(Page_TO)。由于本例中只有第三個被尋呼裝置MT3位于范圍之內，因此只有它作出響應，并且連接建立繼續(xù)以標準方式在該裝置和尋呼裝置之間進行。
每次當尋呼裝置采用所建議的新步驟A’開始尋呼時，它可接收表示連接已建立的事件，或者在包含可設置數(shù)量的BT時隙(例如2個)的超時內未收到響應的尋呼超時事件。
若假設定時信息有效而且被尋呼裝置均在尋呼掃描中，則新方法明顯地快于包含一個或兩個標準BT尋呼串A、B的標準方法，同時仍然符合目前的藍牙規(guī)范(在申請日為1.1版本)。
下面討論三個具體但非限定性的實例，以便說明本發(fā)明的原理在實踐中的應用。
下面參照圖1，移動終端MT1正在PAN的情況下執(zhí)行接入點探測，嘗試連接多個候選接入點AP1-4其中之一。移動終端MT1根據(jù)本發(fā)明的頻率偏移及截斷，采用一系列修改尋呼串A’1-4來依次尋呼其列表中的每個候選AP1-4，使得這些修改尋呼串A’1-4中的每一個均從對應于被尋呼候選AP1-4的相應尋呼掃描頻率fps-AP-1-4的估算值的頻率開始。這種情況與參照圖5的下部所示情況類似，并且由于尋呼裝置MT1不需要像使用標準BT尋呼串A那樣經(jīng)過傳送A1或者A2子串的過程，因此節(jié)省了為連接搜索適當候選裝置的時間。因此可以看出，對于進入未知環(huán)境而需要盡快建立一個或多個連接的BT裝置，本發(fā)明極為有用。
參照圖2，當接入點AP1接收來自諸如移動終端MT1-n之類的其它裝置的多個連接請求、例如請求切換到其它接入點或從其它接入點切換到別處時，本發(fā)明也是最有效的。在這些情況下，接入點AP1可能必須在短時間內尋呼許多移動終端MT1-n。根據(jù)本發(fā)明的頻移和截斷，采用連續(xù)的修改尋呼串A’1-n執(zhí)行依次尋呼，其方式類似于參照上述圖2所述實例反向執(zhí)行的方式。這里的依次尋呼有兩個目的第一個目的是了解這個或每個被尋呼裝置MT1-n是否真正位于特定接入點AP1的范圍之內；其次是與這個或每個適當?shù)囊苿咏K端MT1-n建立連接，以便例如完成切換過程。
下面參照圖3，當兩個以前連接的裝置AP1、MT1例如因它們其中之一暫時超出范圍而丟失其連接時，本發(fā)明的技術可用于嘗試重新建立已有的鏈接。在這種情況下，移動終端MT1在檢測到鏈接已經(jīng)丟失之后立即進入連續(xù)尋呼掃描，等待它的主接入點AP1進行重新連接。另一方面，接入點AP1傳送根據(jù)本發(fā)明修改的尋呼串A’1，使得它從經(jīng)過偏移而對應于移動終端MT1的尋呼掃描頻率fps的上一次已知的估算值的頻率開始，并且使得它經(jīng)過截斷，防止了傳送原本屬于上述標準尋呼串A的尋呼子串A2。在這種情況下，修改的尋呼串A’1僅與一個特定的移動終端MT1相關，因此，修改的尋呼串A’可連續(xù)多次重復進行，遠遠快于采用完整的標準BT尋呼串A。在修改的尋呼串可能開始采用標準BT尋呼串A來建立連接時，它可多次用于具體地針對特定的移動終端MT1。同樣顯而易見的是，與尋呼裝置采用標準BT尋呼串A相比，移動終端MT1在相同周期內更易于進行重新連接。
雖然結合最佳實施例對本發(fā)明進行了具體說明，但是，本領域的技術人員應當知道，只要不背離本發(fā)明的范圍和精神，可以進行形式和細節(jié)上的改變。
附錄時鐘偏移推導采用下式來推導確定尋呼串A和B的頻率(參見藍牙規(guī)范1.1第135頁)Xp(79)＝[CLKE16-12+koffset+(CLKE4-2,0-CLKE16-12)modl6]mod32其中koffset＝24(尋呼串A)或8(尋呼串B)以及CLKE是被尋呼裝置的估算時鐘。
為了對串A進行偏移，使該串中的第一頻率對應于估算的從屬裝置的尋呼掃描頻率，可在將CLKE4-2,0與HCI_Create Connection()命令一起傳遞給模塊之前對其進行修改。
可通過以下非優(yōu)化偽碼來進行，假定big-endian處理器結構UInt32mask，clke，clke_420，clke_new_train；mask＝0x0000001d；clke_420＝clke & mask；clke_420＝(clke_420+16)& mask；clke_new_train＝(clke &～mask)|clke_420；其中clke表示估算的從屬裝置時鐘偏移，clke_new_train是必須與HCI_Create_Connection命令配合使用以產(chǎn)生尋呼串A’的新計算值。
權利要求
1.一種通信系統(tǒng)，它包含第一和第二通信裝置，所述第一裝置適合于進入一種它可接收特定尋呼掃描頻率上的傳輸?shù)膶ず魭呙锠顟B(tài)，而所述第二裝置適合于發(fā)送以所述尋呼掃描頻率的估算值為中心的尋呼串，其特征在于，在所述裝置之間的先前通信之后的預定情況下，所述第二裝置適合于發(fā)送一種尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從經(jīng)過偏移以對應于所述估算值的頻率開始。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預定情況包括對所述先前通信和所述修改的尋呼串的傳輸之間的時間推移的考慮。
3.如權利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述先前通信包括對所述裝置之間執(zhí)行的查詢步驟的響應。
4.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述先前通信通過通信鏈路故障而終止。
5.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過例如所述第二裝置設置確保所述尋呼串的第二頻率子串不被傳送的尋呼超時來截斷所述修改的尋呼串，以及所述尋呼超時最好是在發(fā)送所述修改的尋呼串之前設置。
6.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述尋呼掃描頻率根據(jù)時鐘偏移信息以及與所述第一裝置相關的網(wǎng)絡地址中至少一個來進行偏移。
7.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一裝置包括主裝置集合中的主裝置，以及所述第二裝置包括從屬裝置，所述修改的尋呼串包含由所述從屬裝置用來尋呼所述集合中的多個主裝置的一系列尋呼串中的一部分，并且所述尋呼串系列最好包含這樣一些尋呼串，它們分別經(jīng)過修改，使得每一個尋呼串從被尋呼的所述多個主裝置之一的尋呼掃描頻率的估算值開始，并且最好是被截斷，使其相應的頻率子串不被傳送。
8.如權利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一裝置包括多個從屬裝置中的從屬裝置，以及所述第二裝置包括主裝置，所述修改的尋呼串包含由所述主裝置用來依次尋呼多個所述從屬裝置的一系列尋呼串中的一部分，所述系列中的每個所述尋呼串經(jīng)過修改，使得它從所述系列中的從屬裝置的相應尋呼掃描頻率的估算值開始，并且每個所述修改的尋呼串最好是被截斷，使其相應的頻率子串不被傳送。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述依次尋呼由所述主裝置用來對多個從屬裝置發(fā)出的切換請求作出響應。
10.如權利要求1至6中任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述或每個所述修改的尋呼串被用來嘗試重新連接以前位于所述裝置之間的通信鏈路，所述或每個所述第一裝置最好是適合于在檢測到所述以前存在的通信鏈路的故障時進入連續(xù)的所述尋呼掃描狀態(tài)，以及最好是在至少預定周期中保持在所述尋呼掃描狀態(tài)以等待所述尋呼串。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二裝置通過多次重復所述修改的尋呼串來嘗試重新建立所述以前存在的連接。
12.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述或每個所述第二裝置在尋呼超時事件結束時停止尋呼所述或每個所述第一裝置，所述超時最好是可通過所述或每個所述第二裝置或者在所述或每個所述第二裝置中設置。
13.如任何以上權利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于包括根據(jù)是否接收到對來自所述或每個所述第一裝置的所述修改尋呼串的響應，確定所述或每個所述第一裝置是否處于所述第二裝置的通信范圍內。
14.一種通信裝置，適用于根據(jù)任何以上權利要求所述的系統(tǒng)中，其中所述通信裝置適合于采用以至少一個其它通信裝置的尋呼掃描頻率為中心的尋呼串來尋呼所述其它通信裝置，其中，在所述裝置之間的先前通信之后的預定情況下，所述通信裝置適合于發(fā)送一個尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從偏移至對應于所述估算值的頻率開始。
15.如權利要求14所述的裝置，其特征在于，所述預定情況包括對所述先前通信和所述修改的尋呼串的傳輸之間的時間推移的考慮。
16.如權利要求14或15所述的裝置，其特征在于，所述先前通信包括對所述裝置和所述其它裝置之間執(zhí)行的查詢步驟的響應。
17.如權利要求14至16中任一項所述的裝置，其特征在于，所述先前通信通過通信鏈路故障而終止。
18.如權利要求14至17中任一項所述的裝置，其特征在于，最好是通過所述裝置設置確保所述尋呼串的第二頻率子串不被傳送的尋呼超時來截斷所述修改的尋呼串，所述尋呼超時最好是在所述修改的尋呼串被傳送之前進行設置。
19.如權利要求14至18中任一項所述的裝置，其特征在于，所述尋呼掃描頻率是根據(jù)時鐘偏移信息以及與所述其它裝置相關的網(wǎng)絡地址中至少一個來估算的。
20.如權利要求14至19中任一項所述的裝置，其特征在于包括最好是屬于藍牙系統(tǒng)的接入點或移動終端。
21.一種操作包含第一和第二通信裝置的通信設備的方法，所述第一裝置適合于進入一種它可接收特定尋呼掃描頻率上的傳輸?shù)膶ず魭呙锠顟B(tài)，以及所述第二裝置適合于發(fā)送以所述第一裝置的所述尋呼掃描頻率的估算值為中心的尋呼串，所述方法包括所述第二裝置在所述裝置之間的先前通信之后的預定情況下發(fā)送一種尋呼串，所述尋呼串經(jīng)過修改，從經(jīng)過偏移以對應于所述估算值的頻率開始。
22.如權利要求21所述的方法，其特征在于包括最好是通過設置確保所述尋呼串的頻率子串不被傳送的尋呼超時來截斷所述修改的尋呼串。
23.如權利要求21或22所述的方法，其特征在于包括根據(jù)時鐘偏移和所述第一裝置的地址中至少一個來估算所述尋呼掃描頻率。
24.如權利要求21至23中任一項所述的方法，其特征在于用來將所述第一裝置從所述第二裝置切換到其它裝置上。
25.如權利要求21至24中任一項所述的方法，其特征在于用來重新建立所述裝置之間丟失的連接。
26.如權利要求21至25中任一項所述的方法，其特征在于由所述第二裝置用來與多個所述第一裝置建立連接。
27.如權利要求21至26中任一項所述的方法，其特征在于，所述通信系統(tǒng)包括藍牙系統(tǒng)，以及所述或每個所述第一和第二裝置分別包括其接入點和移動終端或者移動終端和接入點。
全文摘要
公開一種通信系統(tǒng)10，它包括第一和第二通信裝置MT、AP，所述第一裝置MT適合于進入一種可接收特定尋呼掃描頻率f
文檔編號H04L12/56GK1475064SQ02802190
公開日2004年2月11日 申請日期2002年4月17日 優(yōu)先權日2001年5月1日
發(fā)明者D·梅皮格納諾, D 梅皮格納諾 申請人:皇家菲利浦電子有限公司