CN100373803C - 具可调传输功率之数据传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明系关于一数据传输系统，具有一第一终端装置(H)及一第二终端装置(Ni)，数据(DLi，ULi)可于其间经由无线连接而被传输。该第一终端装置(H)包含控制装置(S)用于传送数据(DLi)达到一时间之传输功率的定时增加，该时间系因为该无线连接建立之出现而被决定。

Description

具可调传输功率之数据传输系统
本发明系关于一种数据传输系统，以及此数据传输系统中用以建立所需之传输功率之方法。此数据传输系统包括至少二终端装置，于其间以无线交换数据分组。
此种以无线仅在短距离上于至少二终端装置之间交换数据分组之数据传输系统被称为微微网(picoetworks)，尤其是在蓝牙标准中。例如，无线电话或计算机之基部及行动部与经由空气接口与之连接之外围装置即是个别的微微网。
在蓝牙标准中，数据分组在一个主要终端装置(主(master))与数个附属终端装置(仆(slave))之间进行交换。例如，依循相关之数据传输系统之启动或驱动之第一个传输数据至其它终端装置之该终端装置可被视为该主要终端装置。其它的终端装置则为附属终端装置。
在蓝牙标准中规定终端装置中传输功率之不同的功率种类。此等功率种类被分为功率类别1，功率类别2以及功率类别3。在此内容中，个别的传输功率随功率类别阶级下降而增加。因此，功率类别1是最有力的功率类别。以功率类别1而言，蓝牙标准规定功率调整，此调整系用以防止太高的传输功率对其它传输及接收装置或其它电子设备造成干扰影响。此功率调整藉由接收器通知已经测量之信号强度给发射器而执行，因此发射器可以调整其传输功率。
在主要终端装置与附属终端装置之间的连接设立期间无法执行此种功率调整，因为此时没有可被用以传输一控制信号之返回频道存在。
因此本发明之一目的在提供一种以蓝牙为基础之数据传输系统，尤其是可被用以于终端装置之间之真实连接设立期间设定尽可能低之传输功率。此外，此目的系用以指明用以建立数据传输系统内所需之传输功率一种数据传输方法。
构成本发明基础之目的可藉由权利要求独立项之特征达成。本发明有利的发展及改善于权利要求依附项中指明。
依据本发明之数据传输系统包括一第一终端装置以及一第二终端装置。于该等终端装置之间，可以藉由无线传输数据。此二终端装置之每一者因此皆具有传输及接收装置。本发明之基本概念在于第一终端装置包括控制装置，其被设计为当数据要被传送时，以规定的方式随时间增加第一终端装置之传输功率。此随时间增加的传输功率被执行至一时间为止，该时间系由已经在二终端装置之间建立一无线连接而被决定。
本发明之数据传输系统之优点在于其也可仅使用一低传输功率在连接设立期间传输数据。例如，可以让连接设立推动第一终端装置使用该控制装置以传送数据分组形式之数据至第二终端装置，以及使用逐渐增加的传输功率传送连续的数据分组。第二终端装置于传输功率高到足以接收第一数据分组时接收该第一数据分组。接着，停止第一终端装置中之传输功率的增加。这允许第一终端装置设定其传输功率至尽可能低的水平，但依然足以让由第二终端装置接收之被传送的数据分组所使用。这使得其它发射器上之干扰因为不需要的高传输功率而被降到最小。
停止传输功率增加的时间可以藉由不同方式来决定。例如，可以让传输功率仅在已经设立连接之后第一次使用者数据分组从第二终端装置被传输至第一终端装置的时候停止。或者是，也可以提供检测装置给第二终端装置，其工作在于建立已经由第一终端装置传输之成功的数据接收。依循此种检测，第二终端装置中之接收确认装置能够传输一接收确认至第一终端装置。这将通知第一终端装置此连接已被设立且将允许其停止传输功率的增加。如果想要的话，第二终端装置也将能够藉由使用者数据分组第一次被传输而指示第一终端装置该连接已被设立。
依据本发明特别有利之改善，此控制装置，此检测装置及接收确认装置可以互动，因此，此接收确认装置于已经由检测装置建立的时候通知控制装置该连接已被设立。这允许控制装置完成之后的传输功率的增加。因此，此测量确保传输功率具有尽可能低的数值，但依然足以传输数据。
较佳者，定时而定的传输功率的增加可以对应一上升的斜面函数或一上升的阶梯函数。
虽然本发明之数据传输系统可以，例如DECT(Digital EuropeanCordless Telecommunications)标准或WDCT(Worldwide DigitalCordless Telecommunications)，为基础，本发明尤其有利之改善提供给以蓝牙标准为基础之数据传输系统，以及提供给二终端装置之一为主要终端装置以及另一终端装置为附属终端装置之数据传输系统。在此情况中，主要终端装置或附属终端装置可以被配置第一或第二终端装置之特性。此外，主要终端装置及附属终端装置二者可以包含个别的控制装置，检测装置以及接收确认装置。在此情况中，可以从二终端装置设定传输功率。此外，在蓝牙标准中，附属终端装置之数量将能够被设立为标准所规定之最大数量。
本发明之方法系用以建立数据传输系统所需之传输功率，其中该数据传输系统具有一第一终端装置以及一第二终端装置。数据在该第一终端装置与该第二终端装置之间以无线进行交换。本发明之方法包括二方法步骤。在第一步骤中，连续的数据分组由第一终端装置传送。在此情况中，第一终端装置中之传输功率以预定之方式随时间增加。在第二方法步骤中，第二终端装置传送一接收确认数据分组至第一终端装置。这于测试数据分组在此方法开始之后第一次由第二终端装置接收时完成。在本发明方法之一扫描(sweep)内，第一次由第二终端装置接收之测试数据分组被称为初始化资料封包。
本发明方法之优点在于接收数据分组确认通知第一终端装置多少的传输功率足够以无线传输数据至第二终端装置。
例如，第一终端装置可以在接收确认数据分组之后维持实质上固定之传输其它数据分组至第二终端装置用之传输功率。这确保第一终端装置中之传输功率总是在和第二终端装置无线接触之水平上。同时，确保第一终端装置不会因过高的传输功率而有害地影响其它的接收器。或者是，也可以使接收确认数据分组之接收以后接续一调整单元的驱动，调整单元之工作在于例如维持传输功率于令人满意的数值或尽可能低的值。现在也可使用此种调整装置，因为存在一返回频道。
依据本发明另一有利的改善，其它数据分组由第一终端装置实质上使用也为初始化数据分组使用之传输功率而被传输至第二终端装置。因此，其它的数据分组使用成功传输所需之最小的传输功率被传输，且因此使干扰降到最小。
本发明之一优点在于使用以传输初始化数据分组之传输功率被第一终端装置所储存。较佳者，数据分组随后使用被储存的传输功率被传送至第二终端装置，当，例如，第一与第二终端装置之间的连接已经被中断且需要再次被设立时。此方法使得当需要再设立连接时寻找所需的传输功率的事情是简单的。较佳者，第一测试数据分组，当再次设立一连接时，可使用被储存的传输功率而被传输。
依据本发明之较佳改善，测试数据分组分别包含和用以传输该封包相关之传输功率有关之信息。这表示此信息也可在接收器端被读取。较佳者，也可使第二终端装置于初始化数据分组被接收时从初始化数据分组读取此信息。第二终端装置可使用此信息以传送，为其本身的部份，接收确认数据分组，以及尤其是，使用和之前用以从第一终端装置传输初始化数据分组相同的传输功率传送第一终端装置之其它数据分组。这确保第二终端装置也使用最少的所需之传输功率传输。
本发明之一特别的改善在于数据传输系统具有复数第二终端装置。第一终端装置传送测试数据分组至每个第二终端装置。一当第一终端装置中之传输功率足以用来传输一初始化数据分组至一第二终端装置时，第二终端装置送回一接收确认数据分组至第一终端装置，之后第一终端装置接着传送所有其它数据分组至此第二终端装置，较佳者使用由初始化数据分组之传输功率所决定之传输功率。第一终端装置中之传输功率增加于从每一第二终端装置所接收之接收确认数据分组已经抵达时结束。
本发明方法较佳者系以蓝牙标准为基础，以二终端装置之一者负责主要终端装置的功能而另一终端装置负责一附属终端装置之功能。
本发明方法适合用以于本发明数据传输系统从关状态或至少从一非主动状态启动时完成连接设立。当本发明数据传输系统已经使用本发明方法被启动时，此传输功率可藉由回馈控制被设定，如同例如蓝牙标准功率类别1中所规定，因为现在已经存在一个返回频道。
本发明参照附图被详细描述如下。在附图中，此单一附图表示依据本发明方法操作之本发明数据传输系统之说明图。
附图中所表示之数据传输系统系以蓝牙标准为基础。在主要终端装置H与附属终端装置Ni(i＝1，2，3，4)之间可以用无线交换数据分组。在此情况中，数据传输可以双向地从主要终端装置H传输至附属终端装置Ni，反之亦然。附图中表示可能的下行连接DLi及上行连接ULi，其分别从主要终端装置H传输数据至附属终端装置Ni与从附属终端装置Ni传输至主要终端装置H。
在例示之实施例中，主要终端装置H能够随时间增加其传输下行连接DLi用之传输功率。因此，主要终端装置H具有一控制单元S用以控制传输功率，以及尤其是，以规定的时间增加该功率。此外，每一附属终端装置Ni具有检测装置Di用以建立从主要终端装置H发射之数据传输。此检测单元Di可以藉由硬件被实施在附属终端装置Ni之内，但它们也可以用软件方式实施，且例如可被包含于合并在附属终端装置Ni之接收及数据处理软件之算法内。此外，每一附属终端装置Ni具有一接收确认单元Ei。此接收确认单元Ei系用以对主要中端装置H确认一成功的下行连接DLi。就像检测单元Di，接收确认单元Ei可被以硬件或软件实施。
以上所述之主要终端装置H及附属终端装置Ni之特性允许本发明方法适用于数据传输系统。在例示之实施例中，本发明方法系用以设立主要终端装置H与附属终端装置Ni之间的连接。尤其是，当数据传输系统从一非主动状态被启动时设立主要终端装置H与附属终端装置Ni之间的无线连接。
本发明数据传输系统中之连接的设立可以在二不同的模式中完成。在「呼叫模式(paging mode)」中，主要终端装置H与被选择之一附属终端装置Ni之间的连接直接被设立。「询问模式(inquirymode)」用以提供关于附属终端装置Ni之信息给主要终端装置H。
在呼叫模式与询问模式二者中，主要终端装置H首先传输测试数据分组。这些测试数据传输封包以例如规定之第一测试封包用之传输功率而被连续传输。后续的测试数据分组分别使用比之前测试数据分组所使用之传输功率高之传输功率而被传输。在此情况中，传输功率可由控制单元以例如斜面的形式或阶梯的形式增加。在呼叫模式中，此测试数据分组被传送至一特定的附属终端装置，而数据传输系统中之一附属终端装置Ni或其它所有附属终端装置Ni被设置于询问模式中。
当一测试数据分组已经在呼叫模式中由被选择的附属终端装置Ni接收时，或在询问模式中由一任意附属终端装置Ni接收时，相关的下行连接DLi已被设立。这由相关的检测装置Di建立且当接收确认时，相关的接收确认单元Ei送回一接收确认数据分组至主要终端装置H。这通知主要终端装置H相关的测试数据分组的成功接收，而主要终端装置H可使用相同的传输功率传送其它数据分组至相关的附属终端装置Ni。
在询问模式中，主要终端装置H内之传输功率随时间的增加促使所有被选择的附属终端装置Ni藉由传输接收确认数据分组而连续响应主要终端装置H。因此由主要终端装置H确定且为个别附属终端装置Ni所需之传输功率被储存于，例如一表中。以此方式被确认之传输功率可于启动相关的附属终端装置Ni用之传输功率时被使用，如果当稍后一连接再被建立时，与该附属终端装置Ni之连接再次需要使用在发射器端增加之传输功率而被设立。

Claims (13)

1.一种于数据传输系统中建立所需之传输功率之方法，该系统具有一第一终端装置(H)以及一第二终端装置(Ni)，于其间以无线传输数据，具有以下步骤：
(a)连续的测试数据分组(DLi)以该第一终端装置(H)中依规定之方式随时间上升之传输功率被该第一终端装置(H)传输；以及
(b)于一测试数据分组(DLi)，该测试数据分组随后称为初始化数据分组，之第一次接收以及由该第二终端装置(Ni)读取关于包括在该初始化数据分组中的传输功率的信息之后，一接收确认数据分组(ULi)从该第二终端装置(Ni)传输至该第一终端装置(H)，特征在于
该测试数据分组(DLi)包含与用以传输该测试数据分组之传输功率相关之信息。
2.如权利要求1的方法，特征在于
该第一终端装置(H)于该接收确认数据分组(ULi)之接收之后，使用一固定的传输功率传输其它数据分组至该第二终端装置(Ni)。
3.如权利要求2的方法，特征在于
该第一终端装置(H)使用与传输该初始化数据分组(DLi)所用传输功率相同之传输功率来传输其它数据分组至该第二终端装置(Ni)。
4.如权利要求1至3的任一项的方法，特征在于
用以传输该初始化数据分组(DLi)之传输功率被储存于该第一终端装置(H)中。
5.如权利要求4的方法，特征在于
当该方法已经完成且该方法再次开始时，该第一终端装置(H)使用该储存的传输功率传输该测试数据分组(DLi)至该第二终端装置(Ni)。
6.如权利要求5的方法，特征在于
该初始化数据分组(DLi)之接收驱使该第二终端装置读取关于该用以传输该初始化数据分组(DLi)之传输功率之信息，以及
该第二终端装置(Ni)使用与该初始化数据分组(DLi)所用传输功率相同之传输功率传送该接收确认数据分组(ULi)至该第一终端装置(H)。
7.如权利要求6的方法，特征在于
该第二终端装置(Ni)使用与该初始化数据分组(DLi)所用传输功率相同之传输功率传送其它数据分组至该第一终端装置(H)。
8.如权利要求7的方法，特征在于
该数据传输系统系以蓝牙标准为基础，以及
该第一终端装置为主要终端装置(H)而该第二终端装置是一附属终端装置(Ni)。
9.一种于数据传输系统中建立所需的传输功率的方法，该系统具有一第一终端装置(H)以及多数第二终端装置(Ni)，于其间以无线传输数据，具有以下步骤：
(a)连续的测试数据分组(DLi)以该第一终端装置(H)中依规定之方式随时间上升之传输功率被该第一终端装置(H)传输到各第二终端装置(Ni)直到该第一终端装置(H)已经从每一该第二终端装置(Ni)接收依据方法步骤(b)被传输之一接收确认数据分组(ULi)为止；
(b)于一测试数据分组(DLi)，该测试数据分组随后称为初始化数据分组，之第一次接收以及由个别第二终端装置(Ni)读取关于包括在该初始化数据分组中的传输功率的信息之后，一接收确认数据分组(ULi)从该等第二终端装置(Ni)其中之一传输至该第一终端装置(H)；
(c)接收所需之传输功率被储存于一表中。
10.如权利要求9的方法，特征在于
该被储存之传输功率系用于稍后对个别第二终端装置(Ni)之连接设定。
11.如权利要求9或10的方法，特征在于
该第一终端装置(H)使用由该初始化数据分组(DLi)决定之与此第二终端装置(Ni)相关之一传输功率传送其它数据分组(DLi)至一第二终端装置。
12.如权利要求11的方法，特征在于
该数据传输系统系以蓝牙标准为基础；
该第一终端装置为主要终端装置(H)，而该第二终端装置为附属终端装置(Ni)；以及
于方法步骤(a)至(c)期间，该主要终端装置以蓝牙特定询问模式操作。
13.当数据传输系统从关状态或至少一非主动状态启动时，于数据传输系统中建立所需之传输功率的方法的使用，其中该系统具有一第一终端装置(H)以及一第二终端装置(Ni)，于其间以无线传输数据，而该方法具有以下步骤：
(a)连续的测试数据分组(DLi)以该第一终端装置(H)中依规定之方式随时间上升之传输功率被该第一终端装置(H)传输；以及
(b)于一测试数据分组(DLi)，该测试数据分组随后称为初始化数据分组，之第一次接收以及由该第二终端装置(Ni)读取关于包括在该初始化数据分组中的传输功率的信息之后，一接收确认数据分组(ULi)从该第二终端装置(Ni)传输至该第一终端装置(H)，其中该测试数据分组(DLi)包含与用以传输该测试数据分组之传输功率相关之信息。
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