CN100433712C - 同步无线发射数据率类丛发改变所致扰动镇抑装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种由无线接收数据封包的接收装置(1)，其具有存储器(4)，其中得自经接收数据封包的值输入该存储器(4)且该值由其送出以用于进一步处理，及一种调节单元(6)以调节该存储器(4)的填充位准于标称填充位准，以该调节单元(6)控制每个接收数据封包进入该存储器(4)的值的数目以为该填充位准的函数。本发明亦涉及相对应设计的发射装置。
Description
技术领域
同步无线发射期间数据率类丛发改变所引起扰动的镇抑。
背景技术
本发明是关于一种用于数据封包的无线发射的接收装置及发射装置，且该接收装置及该发射装置具有用于在同步发射期间数据率类丛发改变所引起扰动的镇抑特殊设备，本发明亦关于相对应方法。
同步数据是在无线数据发射系统，如蓝牙系统，中以封包发射，具有不同长度的不同数据封包形式可以特定数据率用于同步发射，措辞数据封包的同步发射表示数据封包以固定数据率及以预定数据封包形式周期性地发射的数据发射，在连续数据封包发射之间的间隔为相等值，受到上文所提及二次条件。
在同步发射期间，数据封包的发射特征在于由时间同步点所表示的时域，例如，时间同步点可为数据封包发射开始的时间点，时间同步点具有与同步发射本身相同的周期性。
在连接延迟时间期间亦可改变数据封包形式，亦即数据封包长度。若数据率为固定的，例如64千位/秒于蓝牙标准，数据封包形式的变化产生频率的变化，数据封包以此发射。在特定时间间隔期间，较短的数据封包长度使得更多的数据封包被发射，且较长的数据封包长度使得更少的数据封包被发射。
而且，在现存无线链路期间数据封包形式的变化产生数据率的短暂增加或减少，诸如此类的数据率的增加或减少在基于蓝牙标准的系统中不为决定性的，因为在时间同步点的选择为自由的，如此，若未采取任何特殊方法，于同步数据发射期间的数据封包形式的变化产生类丛发扰动，当该数据封包经由同步介质直接送出时，其一般造成不欲效应，如在语音复制期间的大滴答声。
在连接延迟时间期间，当数据封包所发射的时间同步点必须重新定义，及因而改变时，类似效应发生。当在时钟主端卷的同步连接及在时钟从端卷的另一个同步连接在一个器具(分散网络)中同时发生时，蓝牙系统即为此情况，若两个连接的时间同步点未重新定义，则在主端及从端之间的时钟漂移会在连接延迟时间期间造成时间同步点相关于另一个漂移，时间同步点的重新定义必然相当于在数据率的类丛发扰动。
在基于蓝牙标准1.1的数据发射系统中，仅允许每一个具有10、20或30个值(样品)的数据封包形式。若在连接延迟时间期间数据封包形式改变，结果仅20个值的最大值被破坏。而且，在蓝牙标准1.1的数据封包形式的改变必须外部地明确地起始，及因而为相当少见的，因为在蓝牙标准1.1的情况下数据封包形式的改变效应不为严重的，因子据封包形式改变所引起的扰动在基于此标准的系统中一般可被忍受。
蓝牙标准1.2的引入已使得数据封包可包含多至180个值。而且，数据封包形式变化不再手动地起始而是自动产生。例如，在数据封包形式改变通过动态符合使用中的事件，例如连接点的连接或中断，而强制发生。结果，在蓝牙标准1.2数据封包形式变化较在蓝牙标准1.1的情况下更经常性地发生。而且，如上文所叙述在分散网络事件的可能错误不为关键的，因为长的数据封包表示在个别数据封包发射之间长的停顿为可能的，故可能的时间同步点的数目亦为相对应地大的，由此产生的效应于是较在蓝牙标准1.1相对应地更为严重。
所以本发明的一个目的为提供一种接收装置及一种发射装置，通过此由在数据率类丛发改变所引起扰动被减少。进一步目的为订定相对应方法。
根据本发明的接收装置是用于通过无线接收数据封包，根据本发明的接收装置具有缓冲储存及调节单元。
发明内容
本发明第一主要观念为该经接收数据封包要暂时储存于缓冲储存，此表示短暂增加或减少的数据率，其如由数据封包形式改变或是由时间同步点的重新定义所引起，首先最初地缓冲，因为该数据仍可自该缓冲储存以固定数据率发出使得类丛发扰动并未发射至下游处理单元。
然而，应注意无论何时数据率进行类丛发增加或减少时该缓冲储存的填充位准变化，而且，该缓冲储存的填充位准受其它因素影响，如软件处理时间的波动或时钟漂移效应。因为该缓冲储存的大小为受限的，所叙述效应会导致该缓冲储存满溢或是在某时间之后变为空的。满溢表示那些不再写至该缓冲储存的数据封包的遗失，该缓冲储存的腾空会导致下游处理单元的扰动，因为在一些时间会没有任何值提供至这些处理单元以进行处理。
于是，必须采取进一步方法以保持该缓冲储存的填充位准的波动为尽可能小的。本发明第二主要观念因而为调节该缓冲储存的填充位准使得该填充位准理想地在预定标称填充位准附近，或是在预定标称填充位准范围。该调节方法由该调节单元执行，其控制于该缓冲储存每接收数据封包所进入的值的数目，其为该缓冲储存的填充位准函数。当接收数据封包时，结果，该缓冲储存的目前填充位准决定多少值写至该缓冲储存。依据该填充位准而定，该经接收数据封包的所有值可写至该缓冲储存，或是较在该数据封包的值的数目为更多或更少的值写至该缓冲储存。因为，进一步地，用于进一步处理的值亦由该缓冲储存发出，最终该缓冲储存的填充位准的调节表示满溢及腾空不会发生，如上文所叙述的结果。事实上，希望总是以在标称填充位准附近或是在标称填充位准范围的填充位准为目标。
如已于上文所解释，不需要写入所有值于至该缓冲储存的经接收数据封包，而且，写至该缓冲储存的值亦不需要表示在该经接收数据封包的值的子集，所需要的是能够由在该经接收数据封包的值得到进入该缓冲储存的值。此开启各种选择予使用者关于他如何尽可能地匹配进入该缓冲储存的值的数目与该缓冲储存的填充位准。
因为，根据本发明，该数据封包不必要以它们被接收的形式进入该缓冲储存，此造成在资料流的扰动。然而，与在习知接收装置由数据率的类丛发改变所引起扰动相较，这些扰动为相当微量的，此是因为在习知接收装置的类丛发扰动会造成整个丛发的遗漏。
较佳为提供一种检测器单元以检测该缓冲储存的填充位准，该检测器单元决定该缓冲储存的填充位准特别是当其值意欲进入该缓冲储存的数据封包发生，当每一个数据封包进入时有利地检查该填充位准。
而且，根据本发明的接收装置较佳为具有输入单元，其由该调节单元控制。该输入单元的目的为输入值于该缓冲储存，这些值必须基于经接收数据封包的值。特别是，该输入单元由该调节单元控制使得，当每经接收数据封包的调节要求发生，该输入单元输入较在经接收数据封包的值的数目至少多一个值或少一个值于该缓冲储存。当该缓冲储存未在预定标称填充位准，或是其填充位准未在预定标称填充位准范围，调节要求发生。
可提供二个有利选择以减少或增加在该经接收数据封包的值的数目，根据第一选择，在数据封包的值中的至少一个值被省略，或是至少一个值被重复。此选择表示在所欲方向调节该缓冲储存的填充位准的非常低复杂性方法，然而，该方法具有扰动插入该资料流的缺点。然而，与遗漏整个丛发相较，此在如习知接收装置为可能，插入该资料流的扰动为相当微量的。
第二选择不仅是当存在调变要求时省略或加入一值，亦内插该值于该经接收数据封包，此方法为相当复杂的，但其保持插入该资料流的扰动为尽可能小的。该输入单元可包括一种内插器，以进行该内插方法。
本发明具有特别有利作用当至少在特定时间间隔期间该无线发射是基于同步发射，例如，在这些时间间隔期间该数据封包形式必须不改变。已提及的该时间间隔是根据本发明使用以等量化该缓冲储存的填充位准当存在调节要求时。调节要求来自数据率的短暂变化，此种数据率尖峰及谷底在已提及的该时间间隔发生。
而且，较佳为提供要使值以平均言的固定数据率自该缓冲储存送出，值自该缓冲储存送出的速率为如由下游处理单元的处理速度主导。
该缓冲储存较佳为由环缓冲器形成。
而且，本发明一个特佳细节提供该数据封包根据蓝牙标准发射。
用于以无线发射数据封包的根据本发明发射装置是基于根据本发明接收装置的相同原则。结果，根据本发明发射装置具有缓冲储存及调节单元。
要发射及已由上游单元产生的值进入该缓冲储存，该缓冲储存送出接着用于以无线发射的数据封包形成的值。
该调节单元是用于调节该缓冲储存的填充位准在预定标称填充位准或是在预定标称填充位准范围。为此目的，该调节单元控制每要发射数据封包自该缓冲储存送出的值的数目，做为该缓冲储存的填充位准的函数。
根据本发明发射装置的主要优点为与习知发射装置相较，在数据封包形式变化的情况及时间同步点重新定义的情况扰动被最小化。此类似于根据本发明接收装置叙述于上文的优点达到。
根据本发明发射装置可具有利细节及发展，其对应于叙述于上文的根据本发明接收装置的有利细节及发展。
附图说明
做为实例，本发明参考图式详细叙述于下文，其中：
图1A显示具有数据率高峰的通过无线的数据封包发射的示意说明；
图1B显示具有数据率谷底的通过无线的数据封包发射的示意说明；
图2显示做为根据本发明接收装置的示例具体实施例的接收装置1的方块图；
图3A显示当变化自EV5数据封包形式至EV3数据封包形式发生时，如图2所示的接收装置1的操作方法的示意说明；
图3B显示当变化自EV3数据封包形式至EV5数据封包形式发生时，如图2所示的接收装置1的操作方法的示意说明；及
图4显示做为根据本发明发射装置的示例具体实施例的发射装置50的方块图。
具体实施方式
经由空中接口的数据封包发射示意地说明于图1A及图1B，在此情况下，每一个具有30个值的长度的数据封包在连接延迟时间期间发射，用于该数据封包发射的时间同步点的每一个在图1A及图1B以字母A及B注记的时间点重新定义。时间同步点的重新定义表示依循时间同步点的重新定义及其中没有任何数据封包被发射的个别时间间隔不为正常长度。在图1A所说明的情况，该间隔因时间同步点的重新计算而缩短，然而在图1B的相对应间隔加长，在先提及的情况，此产生短暂的数据率尖峰，在后提及的情况，此同时产生数据率谷底。
图2显示做为根据本发明接收装置的示例具体实施例的接收装置1的方块图。该接收装置1设计以经由天线2接收数据封包，在本情况下，该数据发射是基于蓝牙标准。
经接收数据封包通过，或者在预处理后，至输入单元3，其设计为输入至少一些于该经接收数据封包的值进入下游环缓冲器4。
而且，该接收装置1包括检测器单元5及调节单元6，该检测器单元5决定该环缓冲器4的填充位准，及发信号该经决定值至该调节单元6，该调节单元6使用发信号至其的该填充位准以决定多少在该经接收数据封包的值输入该环缓冲器4，此决定方法是以预定标称填充位准范围的函数进行。该调节单元6检查目前的填充位准是否在该标称填充位准范围，依据此检查结果而定，该调节单元6指示该输入单元3于有多少来自该经接收数据封包的值输入该环缓冲器4。
在该环缓冲器4的填充位准在该标称填充位准范围，在该经接收数据封包的所有值是由该输入单元3输入该环缓冲器4。若该环缓冲器4的填充位准高于该标称填充位准范围的上限，自该经接收数据封包的一个值自进入该环缓冲器4的输入省略。在目前填充位准低于该标称填充位准范围的下限情况，重复自该经接收数据封包的一个值以输入该环缓冲器4，使得较实际上已接收的值多一个值输入该环缓冲器4。
取代省略或重复一个值，在该环缓冲器4的目前填充位准未在该标称填充位准内的情况下，亦可能提供意欲输入该环缓冲器4的值在内插协助下被决定。
本示例具体实施例的进一步变化为限制该标称填充位准范围以调整一个值。
如上所叙述的该接收装置1的操作方法示意地说明于图3A及图3B。
在每一个图于图3A及图3B的列10及20该环缓冲器4的填充位准是对时间t绘制，该列11及21显示该数据封包到达该接收装置1的时间期间，线12及22显示值写至该环缓冲器4的时间期间，最后，值在列13及23标示的时间期间自该环缓冲器4送出。
此外，对每一个时间期间，图3A及图3B显示在个别时间间隔期间已由该接收装置1接收或是已进入该环缓冲器4或由该环缓冲器4送出的值的数目。
图3A说明自EV5数据封包形式至EV3数据封包形式的变化。根据蓝牙标准1.2，EV5数据封包具有180个值，但EV3数据封包包括30个值，在图3A该改变在由字母C辨识的时间点发生，第一个EV3数据封包发射的时间点或多或少为任意的，因为在图3A所示实例的时间间隔(其通过最后一个EV5数据封包的接收完成及第一个EV3数据封包的到达之间)较EV5数据封包的处理时间为短，在该天线2所测得的数据率具有短暂高峰，然而，因为该数据封包在接收之后及在发射至下游处理单元7之前暂时储存于该环缓冲器4，增加的数据率未发射至下游处理单元7。取代此，该短暂数据率高峰起初明显的在该环缓冲器4的填充位准的上升，如在列10所示，此填充位准现在不再在预定标称填充位准范围14内及亦不再到达此填充位准-如由以参考符号15所注记的该填充位准曲线所表示，若未采用任何其它额外方法，此由该检测器单元5于由字母D所辨识的时间点决定，该第一个EV3数据封包于此点接收。
一旦该检测器单元5已检测该环缓冲器4的增加填充位准，该调节单元6指示该输入单元3写入仅29个值取代已接收的30个值至该环缓冲器4。然而，值仍以相同速率自该环缓冲器4送出至该下游处理单元7，亦即在两个连续到达EV3数据封包之间总是自该环缓冲器4送出30个值，每经接收数据封包的一个值的省略持续直到该检测器单元5在时间点E发现该环缓冲器4的填充位准在该标称填充位准范围内，之后，所有经接收值再一次写至该环缓冲器4，该经调节填充位准曲线于图3A以参考符号16注记。
图3B显示与上文所叙述实例相反的情况，明确言之自EV3数据封包形式至EV5数据封包形式的变化。在该两个数据封包形式之间的切换在时间点F发生，此造成数据率的降低，因为在最后一个EV3数据封包的接收及第一个EV5数据封包的到达之间的时间间隔较EV3数据封包的处理时间为长。结果，该暂时储存亦产生该环缓冲器4的填充位准的降低。当该第一个EV5数据封包在时间点G接收时，该检测器单元5于是决定低于该预定标称填充位准范围14的下限填充位准。
不使用调节，在此情况下其余该环缓冲器4不再被等量化。事实上，如在图3B所示的该填充位准曲线25，会由所叙述事件产生。
然而，根据本发明调节产生图3B所示的该填充位准曲线26。为达到此，在时间点G之后，对每一个经接收数据封包通过在每一个数据封包重复来自经接收数据封包的一个值写入181个值至该环缓冲器4。写至该环缓冲器4的该数据封包成为181个值的扩充持续直到该检测器单元5在时间点H发现该环缓冲器4的填充位准再一次在该标称填充位准范围内。
图4显示做为根据本发明发射装置的示例具体实施倒的发射装置50的方块图。该发射装置50设计为发射数据封包，在本情况下，该数据发射是基于蓝牙标准。
意欲发射的值自该处理单元51写至该环缓冲器52，值是自该环缓冲器52通过至输出单元53，其由这些值形成数据封包，该数据封包是由天线54发射。
该发射装置50亦包括检测器单元55及调节单元56，该检测器单元55决定该环缓冲器52的填充位准，将该经决定填充位准值发信号至该调节单元56，该调节单元56使用发信号至其的该填充位准以决定每个要发射的数据封包有多少值自该环缓冲器52输出，此决定方法以预定标称填充位准范围的基准进行。为达此目的，该调节单元56检查目前的填充位准是否在该标称填充位准范围内，依据此检查结果而定，该调节单元56指示该输出单元53多少值要自该环缓冲器52送出以形成数据封包。
下文是基于EV3数据封包，亦即具有30个值的数据封包，意欲经由天线54发射的假设。
假若该环缓冲器52的填充位准是位于该标称填充位准范围内，该输出单元53自该环缓冲器52输出30，及仅30，个值每个要发射的数据封包。若该环缓冲器52的填充位准高于该标称填充位准范围的上限，该调节单元56使得该输出单元53自该环缓冲器52输出31个值，然而，因为EV3数据封包无法包含超过30个值，自该环缓冲器52输出的一个值被自该数据封包的形成省略。在目前填充位准低于该标称填充位准范围的下限的情况，仅29个值自该环缓冲器52送出，在该数据封包的形成期间，该经送出值的其中一个被重复。总而言之，此步骤使得该环缓冲器52的填充位准总是在该媒介的该标称填充位准范围内。
该发射装置50具有对应于上文所叙述该发射装置1的细节的细节。
Claims (26)
1.一种通过无线电接收数据封包的接收装置(1)，其具有
-一缓冲储存，得自经接收数据封包的数值的值被输入所述缓冲储存中且该值从所述缓冲储存送出以进一步处理，及
-一调节单元(6)，用以调节该缓冲储存的填充位准于预定标称填充位准，或是在预定标称填充位准范围，且该调节单元(6)控制每个经接收数据封包进入该缓冲储存的值的数目以为该缓冲储存的填充位准的函数。
2.根据权利要求1所述的接收装置(1)，
其特征在于
-一检测器单元(5)，用以决定该缓冲储存的填充位准，且在将自经接收数据封包的值所得到的值送至该缓冲储存前，该检测器单元(5)先决定该缓冲储存的填充位准。
3.根据权利要求1或2所述的接收装置(1)，
其特征在于
-一可控制输入单元(3)，其将自该经接收数据封包的值所得到的值送至该缓冲储存，且该输入单元(3)由该调节单元(6)控制，使得当存在调节要求时，每个经接收数据封包而由该输入单元(3)输入该缓冲储存的值的数目多于或少于在该经接收数据封包的值的数目。
4.根据权利要求3所述的接收装置(1)，
其特征
在于当存在输入值于该缓冲储存的调节要求时，该输入单元(3)省略或重复在该经接收数据封包的至少一个值，或是
在于当存在调节要求时，该输入单元(3)以在该经接收数据封包的值的内插数值为基准而产生输入于该缓冲储存的值。
5.根据权利要求1所述的接收装置(1)，
其特征在于
该数据封包的无线发射为同步发射，至少在特定时间间隔期间，
及/或
固定数目的值于预定时间间隔自该缓冲储存送出。
6.根据权利要求1所述的接收装置(1)，
其特征在于
-该缓冲储存由环缓冲器形成。
7.根据权利要求1所述的接收装置(1)，
其特征在于
该数据封包的无线发射基于蓝牙标准。
8.一种通过无线电发射数据封包的发射装置(50)，其具有
一缓冲储存，要发射的值被输入所述缓冲储存中且用于形成要由无线电发射的数据封包的值由所述缓冲储存送出，及
一调节单元(56)，用以调节该缓冲储存的填充位准于预定标称填充位准或是在预定标称填充位准范围，且该调节单元(56)控制每个要发射数据封包自该缓冲储存送出的值的数目以为该缓冲储存的填充位准的函数。
9.根据权利要求8所述的发射装置(50)，
其特征在于
一检测器单元(55)，用以决定该缓冲储存的填充位准，且该检测器单元(55)在该值自该缓冲储存送出前先决定该缓冲储存的填充位准。
10.根据权利要求8或9所述的发射装置(50)，
其特征在于
-一可控制输出单元(53)，用以自该缓冲储存送出值及以自该经送出值形成要发射的数据封包，且该输出单元(53)特别由该调节单元(56)以一种方式控制，使得当存在调节要求时，就每要发射的数据封包而言，其自该缓冲储存送出较在要发射的数据封包的值的数目至少一个较多或较少的数值。
11.根据权利要求10所述的发射装置(50)，
其特征在于
当数据封包形成期间存在调节要求时，该输出单元(53)自该缓冲储存送出的值省略或重复至少一个经送出值，或是
当存在调节要求时，该输出单元(53)以自该缓冲储存送出的值的内插值为基准而产生要收集以形成数据封包的值。
12.根据权利要求8所述的发射装置(50)，
其特征在于
该数据封包的无线发射为同步发射，至少在特定时间间隔期间，
及/或
固定数目的值于预定时间间隔进入该缓冲储存。
13.根据权利要求8所述的发射装置(50)，
其特征在于
该缓冲储存由环缓冲器形成。
14.根据权利要求8所述的发射装置(50)，
其特征在于
该数据封包的无线发射基于蓝牙标准。
15.一种通过无线电接收数据封包的方法，其中
得自经接收数据封包的值的数值可输入缓冲储存且值由该缓冲储存送出以用于进一步处理，及
该缓冲储存的填充位准调节于预定标称填充位准或是在预定标称填充位准范围，因此每个经接收数据封包进入该缓冲储存的值的数目控制为该缓冲储存的填充位准的函数。
16.根据权利要求15所述的方法，
其特征在于
该缓冲储存的填充位准在将自经接收数据封包的值所得到的值送至该缓冲储存前先决定。
17.根据权利要求15或16所述的方法，
其特征在于
当存在调节要求时，每个经接收数据封包输入该缓冲储存的值的数目多于或少于在该经接收数据封包的值的数目。
18.根据权利要求17所述的方法，
其特征在于
当存在输入值于该缓冲储存的调节要求时，省略或重复在该经接收数据封包的至少一个值，或是
当存在调节要求时，输入于该缓冲储存的值以在该经接收数据封包的值的内插值为基准而产生。
19.根据权利要求15所述的方法，
其特征在于
该数据封包的无线发射为同步发射，至少在特定时间间隔期间，
及/或
固定数目的值于预定时间间隔自该缓冲储存送出。
20.根据权利要求15所述的方法，
其特征在于
该数据封包基于蓝牙标准发射。
21.一种通过无线电发射数据封包的方法，其中
要发射的值被输入缓冲储存，且用于形成要由无线发射的数据封包的值由该缓冲储存送出，及
-将该缓冲储存的填充位准调节于预定标称填充位准或是在预定标称填充位准范围，于是每个要发射数据封包自该缓冲储存送出的值的数目被控制为该缓冲储存的填充位准的函数。
22.根据权利要求21所述的方法，
其特征在于
-该缓冲储存的填充位准在将用于形成数据封包的值自该缓冲储存送出前先决定。
23.根据权利要求21或22所述的方法，
其特征在于
当存在每个要发射数据封包的调节要求时，至少一个较在要发射的数据封包的值为多或为少的值自该缓冲储存送出。
24.根据权利要求23所述的方法，
其特征在于
当存在自该缓冲储存所送出的值形成数据封包的调节要求时，至少一个送出的值被省略或重复，或是
当存在调节要求时，以自该缓冲储存送出的值的内插值为基准产生收集用以形成数据封包的值。
25.根据权利要求21所述的方法，
其特征在于
该数据封包的无线发射为同步发射，至少在特定时间间隔期间，及/或
固定数目的值于预定时间间隔被输入该缓冲储存。
26.根据权利要求21所述的方法，
其特征在于
该数据封包根据蓝牙标准发射。
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