CN1156996C - 无线通信设备、采用该设备的无线通信系统及其通信方法 - Google Patents

无线通信设备、采用该设备的无线通信系统及其通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法。在该无线通信系统中，从设备将预定优先级传输到主设备，主设备从从设备接收预定优先级，并针对预定优先级，为从设备确定和指定优先级。根据本发明的无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法，将不是一致的、而是相应于从设备的需要的适当传输率指定给从设备，从而可以防止过大或过小传输率的指定。

Description

无线通信设备、采用该设备的 无线通信系统及其通信方法
                        技术领域
本发明涉及无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法，尤其涉及根据从设备(slave device)的服务特征，将传输率可变地分配给从设备的无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法。本申请是基于韩国专利申请第2001-580号的，将它列在这里以供参考。
                        背景技术
蓝牙(Bluetooth)是一种允许在10至100m的距离上，以最大1Mbps的速度传输诸如音频或视频数据之类的信息的通信技术。
蓝牙设备根据蓝牙通信进行相互通信，并构造通过诸如查询、查询扫描、寻呼、寻呼扫描等的操作，启用通信的链接状态。在这些处理期间，确定哪个设备是主设备(master device)，哪些设备是从设备。至少一个从设备链接到一个主设备上，形成所谓皮网络(piconet)的网络。
主设备和从设备通过TDD(时分多路复用)进行双向通信。
根据当前的蓝牙通信，皮网络中的一个主设备可以与激活状态下的七个从设备相链接，进行相互通信。
主设备在偶数时隙内轮询(poll)从设备，而被主设备轮询的从设备在奇数时隙内将数据传输到主设备。如果从设备没有被主设备轮询，则从设备不能传输数据。
在当前的蓝牙通信中，主要使用round robin(循环)轮询法，它使每个从设备有相等的数据传输机会。
主设备在偶数时隙(0、2、4、……)内将信息包发送到从设备供轮询用。这里，轮询包(polling packet)占用一个(1)、三个(3)或五个(5)偶数时隙(0、2、4、……)。传输轮询包，使数据能够按照为与主设备保持链接的从设备设置的顺序进行通信。
被主设备轮询的从设备在奇数时隙(1、3、5、……)内将信息包发送到主设备。这些信息包占用(1)、三个(3)或五个(5)奇数时隙。
由于当前蓝牙通信利用了round robin轮询法，因此，主设备一个接着一个地分别轮询皮网络中的所有从设备。
图1显示了在一般蓝牙通信系统中主设备和从设备的操作时序。
如图1所示，主设备首先在通信时隙M1中轮询从设备1。在激活模式下的从设备1确认从主设备传输的数据是引向该从设备1的，并在主设备传输片段之后指定的S1传输时隙中将数据传输给主设备。
类似地，主设备在某时隙间隔上依次轮询从设备2和3。
然后，按照主设备在某时隙间隔上轮询的顺序，从设备2和3在S2和S3传输时隙片段中依次将数据传输到主设备。
根据上述主设备的轮询，主设备对每个从设备轮询的次数是均等的，使得可以将传输率均匀地指定给所有从设备。
但是，考虑到所传输的数据量随提供的服务的类型而改变这一事实，当前的蓝牙通信不能保证传输效率，因为将一致的传输率指定给了所有的从设备，而不去考虑服务的类型。换句话来说，所指定的传输率要么小于服务对数据通信要求的传输率，要么大于服务对数据通信要求的传输率。
                          发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出来的，因此，本发明的目的是，提供根据要由从设备传输的数据量，将适当的传输率可变地指定给从设备的无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统，及其通信方法。
根据本发明实现上述目的的一个实施例，提供了一种进行无线通信的无线通信设备，所述设备包括：收发(transceiving)单元，接收外部传输的数据，发送须经传输的信号，和在被当作主设备操作时，在从至少一个从设备接收优先级的同时，保持与至少一个从设备的链接；和控制器，针对接收的优先级，确定至少一个从设备的优先级，根据确定的至少一个从设备的优先级，确定通信次数(frequency)，和控制与至少一个从设备的通信，其中，当不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备时，所述控制器指定比所请求的优先级低的优先级，而当允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备时，所述控制器按照通信次数与所述至少一个从设备通信。
最好，当不能将从从设备接收的优先级分配给从设备时，控制器分配比接收的优先级低的优先级。
此外，控制器按照根据分配的优先级确定的通信次数，与从设备通信。
并且，对于每进行一次通信，控制器就从通信次数中减去一。
根据本发明实现上述目的的另一个实施例，提供了一种含有至少一个从设备和与该至少一个从设备相链接的主设备的无线通信系统，其中，所述至少一个从设备将预定优先级传输到主设备；并且，主设备从至少一个从设备接收优先级，并针对接收的优先级，为所述至少一个从设备确定和分配优先级，其中，如果不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则由所述主设备指定比所请求的优先级更低的优先级，而如果允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则所述主设备按照根据优先级确定的通信次数，与所述至少一个从设备通信。
根据本发明实现上述目的的再一个实施例，提供了一种在含有至少一个从设备和与该至少一个从设备相链接的主设备的无线通信系统中的通信方法，所述方法包括下列步骤：从所述至少一个从设备接收以前确定的优先级；和针对接收的优先级，为所述至少一个从设备确定和分配优先级；根据优先级与所述至少一个从设备通信，其中，在所述第二步骤中，如果不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则对所述至少一个从设备指定比所请求的优先级更低的优先级。
                        附图说明
通过结合附图对本发明的优选实施例作如下描述，本发明的上述目的和其它特征将会更加清楚，在附图中：
图1显示了在一般蓝牙通信系统中主设备和从设备的操作时序；
图2是说明本发明的无线通信设备的方块图；
图3是说明图2所示的无线通信设备被当作从设备操作时的通信处理的流程图；
图4是说明图2所示的无线通信设备被当作主设备操作时的通信处理的流程图；
图5是说明图2所示的无线通信设备被当作主设备操作时的轮询处理的流程图；
图6显示了主设备根据分配给从设备的优先级进行轮询的处理的时序；
图7显示了存储在存储器中的从设备信息的实例；和
图8A和8B显示了图4的优先级确定处理和图5的轮询处理的程序源代码。
                      具体实施方式
下面，参照附图更详细地描述根据本发明优选实施例的无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法。
描述将针对应用于蓝牙通信的无线通信设备展开。
根据蓝牙通信进行通信的无线通信设备既可以当作主设备操作，也可以当作从设备操作。因此，无线通信设备在被当作主设备操作时，被称为“主设备”，当作从设备操作时，被称为“从设备”。
图2是说明根据本发明实施例的无线通信设备的方块图。
参照图2，无线通信设备20或30包括收发单元21或31、存储器32和控制器23或33。这些标号被重复地指定给相同的单元，即，20、21、23和40表示当作从设备操作的无线通信设备和它的各个部件，而30、31、32、33和50表示当作主设备操作的无线通信设备和它的各个部件。
首先描述当作从设备操作的无线通信设备20。
收发单元21处理从外部接收的信号，例如，RF(射频)信号，并且还向外部发送信息包。
控制器23通过通信接口与主机40相链接。这里，诸如膝上型(laptop)计算机、移动电话、打印机等的通信终端可以用作主机。
控制器23处理从主机40请求的信号，并处理通过收发单元21接收的信号。
当无线通信设备20与其它无线通信设备一起形成无线网络时，控制器23请求与要求控制器23传输的数据速率相对应的合适优先级。
优先级由主设备根据轮询次数决定。此外，设备的优先级越高，轮询该设备的次数就越多。在本实施例中，优先级的等级分为高级、中级和低级。
图3显示了无线通信设备20当作从设备操作时的通信处理。
参照图3，当加入到新的皮网络中时(步骤S102)，从设备请求主设备指定合适的优先级(步骤S104)。
从设备根据要传输到主设备的服务的类型请求合适的优先级。因此，对于传输大数据量的服务类型，就请求高优先级，而对于传输小数据量的服务类型，就请求低优先级。
从设备接收由主设备确定的优先级(步骤S106)。在描述无线通信设备被当作主设备操作的时候，再较详细地描述确定从设备优先级的处理。
从设备从主设备接收轮询包(步骤S108)，并且还向外部传输作为信息包的数据。从设备重复步骤S108和S110，直到从设备从皮网络退出为止。
如果从设备从皮网络退出(步骤S112)，则通信处理结束。
接着，描述当作主设备操作的无线通信设备30。
收发单元31处理从外部接收的信号，例如，RF信号，并且还向外部发送信息包。
存储器32存储当前与皮网络链接的从设备的优先级。进一步，存储器32分别存储高优先级和中优先级的从设备的最大个数(下文分别称为‘高优先级最大个数’和‘中优先级最大个数’)。
此外，存储器32还存储要轮询的从设备的个数，和指定给每个从设备的优先级和轮询次数。
当每个从设备的轮询次数变为0时，将要轮询的从设备的轮询次数和个数更新为轮询之前设置的初始值。
控制器33通过通信接口与主机50相链接。这里，诸如膝上型计算机、移动电话、打印机等任何适当的通信终端可以用作主机50。
控制器33处理向主机50请求的信号，并处理通过收发单元31接收的信号。
此外，控制器33保持与至少一个从设备的链接状态，同时，每当从设备加入皮网络中或从皮网络中退出时，就增加或减少从设备的总数。
控制器33根据其它从设备的优先级，确定由从设备请求的服务的优先级，确定顺序和轮询次数，并根据确定的每个从设备的优先级控制轮询。
图4显示了无线通信设备作为主设备确定从设备的优先级的操作。
当新的从设备加入到皮网络中，与皮网络链接时(步骤S201)，主设备从新的从设备接收所希望的优先级(步骤S202)。
主设备确定新的从设备所请求的优先级等级(步骤S203)。
当新的从设备请求高优先级时(步骤S204)，主设备确定皮网络中当前高优先级的从设备个数是否小于皮网络中可能拥有高优先级的从设备的预定最大个数，即，高优先级的最大个数(步骤S210)。
如果当前高优先级的从设备个数小于高优先级的最大个数，则主设备将高优先级指定给新的从设备(步骤S212)。
如果当前高优先级的从设备个数大于或等于高优先级的最大个数，则主设备确定当前中优先级的从设备个数是否小于预定中优先级的最大个数(步骤S214)。以后再描述确定步骤(S214)。
同时，如果新的从设备请求中优先级(步骤S206)，则主设备确定当前中优先级的从设备个数是否小于皮网络中可能拥有中优先级的从设备的预定最大个数，即，中优先级的最大个数(步骤S214)。
如果拥有中优先级的从设备的个数小于预定中优先级的最大个数，则主设备将中优先级指定给新的从设备(步骤S216)。
然而，如果拥有中优先级的从设备的个数大于或等于中优先级的最大个数，则主设备将低优先级指定给新的从设备(步骤S218)。
当新的从设备请求低优先级时(步骤S208)，则主设备将低优先级指定给新的从设备(步骤S218)。
如上所述，主设备进行确定各个从设备的优先级，而不是简单地接受从设备所请求的优先级的处理。这就防止了皮网络中过多从设备拥有高优先级和中优先级的问题。
接着，描述作为主设备的无线通信设备根据指定给皮网络中各个从设备的优先级进行的轮询操作。
图5说明了当作主设备的无线通信设备30的轮询处理。
主设备将与各个从设备的预定优先级相对应的轮询次数指定给皮网络中的各个从设备(步骤S302)，并检验从设备的总数(步骤S304)。从设备的总数和从设备的轮询次数存储在存储器32中(步骤S305)。
在皮网络中的从设备中，根据它们的优先级，依次轮询轮询次数大于0的从设备(步骤S306)。
当从设备被轮询一次时，从为从设备设置的轮询次数中减去一(1)次(步骤S308)。例如，在步骤S302中指定为一(1)次的从设备在从指定的轮询次数中减去一(1)次时，将变成零(0)次。
主设备确定是否存在轮询次数为零(0)次的从设备(步骤S310)，并重复轮询从设备，直到从设备的轮询次数变为零(0)为止。
如果在步骤S308之后，存在轮询次数为零(0)次的从设备，那么，从从设备的总数中减去一(1)(步骤S312)，主设备返回到轮询从设备的步骤，并重复从S306到S312的步骤，直到从设备的总数变为零(0)为止。
如果从设备的总数变为了零(0)(步骤S314)，则将存储器32更新成使从设备的总数和轮询次数两者都具有初始值(步骤S316)。
图6显示了主设备根据指定给从设备的优先级轮询从设备的处理的时序。
主设备根据处在激活模式下的每个从设备的优先级，在预定时隙间隔上依次传输数据。
在图6中，字符M表示主设备轮询从设备的时隙片段。将数字附在字符M上指示正在被轮询的从设备。类似地，字符S表示从设备将数据传输到主设备的时隙片段，将数字附在字符S上指示传输数据的从设备。
图7是存储在存储器32中的、关于从设备的信息的实例。
参照图7，从设备1、2和3的优先级分别是高、中、低，根据优先级指定的轮询次数分别是3、2、和1次。要轮询的从设备的总数是三(3)个。
主设备在第一轮询片段T1中依次轮询各个从设备1、2、和3。
从存储在存储器32中的从设备1、2和3的轮询次数中减去一(1)次，因此，从设备1、2和3的轮询次数分别变成二(2)次、一(1)次、和零(0)次。
这里，由于从设备3的轮询次数变成了零(0)，因此，要轮询的从设备的个数减少了一(1)个，变成二(2)个。
然后，主设备在第二轮询片段T2中依次轮询除了轮询次数为零(0)的从设备3之外的从设备1和2的每一个。
于是，从从设备1和2的各个轮询次数中再减去一次，从设备1和2的轮询次数分别变成了一(1)次和零(0)次。
由于从设备2的轮询次数变成了零(0)，因此，从要轮询的从设备的总数中减去一个，要轮询的从设备的变成了一(1)个。
在第三轮询片段T3中，主设备轮询除了轮询次数为零(0)的从设备2和3之外的从设备1。
于是，从从设备1的轮询次数中再减去一(1)次，从设备1的轮询次数变成了零(0)次。因此，要轮询的从设备的总数再减少一(1)个，变成了零(0)。
如上所述，从设备1、2和3得到了轮询，直到它们的轮询次数变为零(0)为止。这里，高优先级的从设备1被轮询了三(3)次，中优先级的从设备2被轮询了二(2)次，和低优先级的从设备3被轮询了一(1)次。
也就是说，高优先级的从设备1传输最多的数据量，而低优先级的从设备3则传输最少的数据量。
当各个从设备的轮询次数变成零(0)时，主设备将存储在存储器32中的、要轮询的从设备的轮询次数和总数两者都初始化成轮询之前设置的值。
也就是说，从设备1、2和3的轮询次数被分别初始化成三(3)次、二(2)次、和一(1)次，而要轮询的从设备的总数被初始化成三(3)个。
图8A和8B显示了图4的优先级确定处理和图5的轮询处理的程序源代码。
如上所述，根据本发明的无线通信设备、采用这种无线通信设备的无线通信系统、及其通信方法，将不是一致的、而是相应于从设备的需要的适当传输率指定给从设备，从而可以防止指定过大或过小的传输率。
本发明不限于上述的实施例，本领域的普通技术人员可以对其作各种改变，而不偏离本发明的范围。因此，本发明的范围由所附的权利要求书来限定，而不是由本发明的详细说明来限定。

Claims (12)

1.一种进行无线通信的无线通信设备，包括：
收发单元，用于从外部接收数据和向外部发送数据，当无线通信设备被当作主设备操作时，所述收发单元保持与至少一个从设备的链接，并从该至少一个从设备接收请求的优先级；和
控制器，针对所请求的优先级，确定所述至少一个从设备的优先级，根据所述至少一个从设备的优先级，确定通信次数，并控制与至少一个从设备的通信，
其中，当不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备时，所述控制器指定比所请求的优先级低的优先级，而当允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备时，所述控制器按照通信次数与所述至少一个从设备通信。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述通信次数随着优先级的升高而增加。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，在所述控制器与所述至少一个从设备之间每次进行通信之后，所述控制器就从所述通信次数中减去一次。
4.根据权利要求1所述的无线通信设备，还包括存储器，用于存储所述至少一个从设备的通信次数。
5.根据权利要求4所述的无线通信设备，其中，所述控制器在与所述至少一个从设备通信之后，更新存储在所述存储器中的通信次数。
6.一种无线通信系统，含有至少一个从设备和与该至少一个从设备相链接的主设备，其中，所述至少一个从设备将请求的优先级传输到主设备，并且，所述主设备从所述至少一个从设备接收该请求的优先级，并针对所请求的优先级，为所述至少一个从设备确定和指定优先级，
其中，如果不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则由所述主设备指定比所请求的优先级更低的优先级，而如果允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则所述主设备按照根据优先级确定的通信次数，与所述至少一个从设备通信。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，所述至少一个从设备一旦与所述主设备相链接，就将所请求的优先级传输到所述主设备。
8.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，所述至少一个从设备根据要传输到所述主设备的数据量，传输所请求的优先级。
9.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，在所述主设备与所述至少一个从设备之间进行每次通信之后，所述主设备就从所述通信次数中减去一次。
10.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，所述通信次数随着优先级的升高而增加。
11.一种在含有至少一个从设备和与该至少一个从设备相链接的主设备的无线通信系统中的通信方法，包括下列步骤：
(a)从所述至少一个从设备接收请求的优先级；和
(b)针对所请求的优先级，为所述至少一个从设备确定和指定优先级；
(c)根据优先级与所述至少一个从设备通信，
其中，在所述步骤(b)中，如果不允许将所请求的优先级指定给所述至少一个从设备，则对所述至少一个从设备指定比所请求的优先级更低的优先级。
12.根据权利要求11所述的通信方法，其中，在与所述至少一个从设备每次进行通信之后，步骤(c)就从通信次数中减去一次。
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