CN101784105A - 低功率无线链路中的功率管理 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通信系统，该系统包括第一和第二通信设备，每一通信设备包括用于在设备之间建立无线链路的发射和接收单元，其中第一为便携式听音设备。至少第一通信设备包括基于链路质量的度量动态调节其发射单元的发射功率的控制单元，其中当两个通信设备预期非正常使用时所述通信系统适于使用动态发射功率调节实施通信系统的局部断电模式，其中局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件的断电。本发明的优点在于能按当前需要控制短程无线链路中的功耗。例如，本发明可用于低功率设备如一对听力仪器之间的无线通信。

Description

低功率无线链路中的功率管理
技术领域
本发明涉及低功率无线通信，尤其涉及包括功率调节的功率管理。本发明具体涉及包括第一和第二通信设备的通信系统，每一通信设备包括用于在设备之间建立无线链路的发射和接收单元。
此外，本发明涉及控制两个通信设备之间的无线链路中的功耗的方法。
此外，本发明涉及数据处理系统和有形计算机可读介质。
例如，本发明可用在(便携)低功率设备之间如一对听力仪器之间的无线通信这样的应用中。
背景技术
用于便携式听音设备如助听器的第一代无线链路系统通常基于设备之间的固定发射功率。例如，在生产阶段，考虑元件公差、由于头部大小变化引起的设备之间不同的运行距离等，发射器电流(保守地)调整到系统使用其总是可完成双耳通信的最小电流。在特定装置中的电流开销表示那些设备的功率的浪费。
EP 1 860 914 A1描述了运行助听系统的方法，包括在听力设备和远程设备之间建立无线链路以将信号从远程设备发射到听力设备，及按基本模式和干扰模式运行系统，及检测在听力设备附近是否存在干扰无线链路的射频信号源，干扰源具有随低功率时段和高功率时段之间的可预测方案变化的发射功率。在干扰模式下，信号从远程设备到听力设备的发射以信号仅在低功率时段期间发射的方式与所检测的干扰信号功率方案同步。
US 2008/0226107 A1描述了发射方法及相应的用于感应发射的系统，其中接收器将关于所接收信号的一条质量信息返回给发射器。之后，发射器的发射功率随该条质量信息动态变化。
发明内容
本发明的目标在于控制短程无线链路中的功耗。
通信系统
本发明的目标由包括第一和第二通信设备的通信系统实现，每一通信设备包括用于在设备之间建立无线链路的发射和接收单元。本发明系统适于实现：至少第一通信设备包括基于链路质量的度量动态调节其发射单元的发射功率的控制单元。
第一方面，提供通信系统，该系统包括第一和第二通信设备，每一通信设备包括用于在设备之间建立无线链路的发射和接收单元，其中至少第一通信设备为便携式听音设备并包括基于链路质量的度量动态调节其发射单元的发射功率的控制单元，其中当两个通信设备预期非正常使用时该系统适于使用动态发射功率调节实施系统的局部断电模式，其中局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件的断电。
这具有使功耗能适合当前需要的优点。在实施例中，使链路的功耗能最小化。
术语“链路质量的度量”在本说明书中也称为“链路质量”及缩写为“LQ”。应当理解，链路质量的增加意味着更好及更可靠的链路，而链路质量降低意味着更差及不太可靠的链路。
通常，“元件断电”意为给所述元件的电能被切断。在实施例中，“与无线链路有关的元件的断电”意为给与无线链路有关的元件(如发射器电路)的电能被切断。
在实施例中，第一和第二设备均包括基于链路质量的度量动态调节其各自的发射单元的发射功率的控制单元。在实施例中，第一和第二通信设备功能上一样，至少在与无线链路的功能性有关的方面一样。这意味着，当第二设备向第一设备发射时，如上面及下面概述的第一发射设备和第二接收设备的单元和性质分别同等地反映在第二和第一设备中。在实施例中，除了因标识目的引起的可能微小差别之外，如双耳验配的左和右听力仪器，第一和第二通信设备功能上一样。
在下面，通常提及发射和接收设备，而不特别在“第一”和“第二”设备之间进行区分。
在实施例中，至少一通信设备具有局部能源，如电池形式的能源。第一方面，至少一通信设备为便携式设备，如包括能源的低功率设备，在不进行更换或再充电的情形下，其只有有限的持续时间(有限的持续时间为小时或天级，该持续时间相比于设备的预期寿命有限)。在实施例中，能源的最大供电电压小于5V，如小于4V，如小于3V，如小于1.5V。在实施例中，通信设备的能源的典型持续时间小于2周，如小于1周，如小于2天，如小于1天，如小于8小时。
在实施例中，至少一通信设备包括移动电话。在实施例中，通信设备均为便携式设备。第一方面，至少一通信设备包括听音设备如听力仪器。在实施例中，至少一通信设备包括音频选择设备(音频网关)，用于接收多个音频信号及用于选择一个音频信号并将其发射给听音设备如听力仪器。在实施例中，第一和第二通信设备中的每一个包括听音设备如听力仪器。在实施例中，通信设备之一包括用于对根据本发明的通信系统的另一通信设备的可再充电电池进行充电的充电设备。
总的来说，无线链路可属于在功率约束下如在便携式(通常电池驱动的)通信设备中使用的任何类型。在实施例中，无线链路为基于近场通信的链路，如基于第一和第二通信设备的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。在另一实施例中，无线链路基于远场电磁辐射。在实施例中，经无线链路的通信根据具体调制方案进行安排，如模拟调制方案，如FM(调频)或AM(调幅)，或数字调制方案，如FSK(频移键控)、PSK(相移键控)或FH-SS(跳频扩频)。
在实施例中，链路质量的度量在接收通信设备中基于从发射通信设备接收的信号进行提取。或者，链路质量的度量在(第一)发射通信设备中基于从(第二)接收通信设备接收的信号进行提取。
在实施例中，所接收(可能解调)的信号包括多个时间帧，每一时间帧包括预定数量N的数字时间样本xn(n＝1，2，...，N)，对应于帧时长L＝N/fs，其中fs为模数转换单元的采样频率。在实施例中，时间帧具有至少8ms的时长，如至少24ms，如至少50ms，如至少80ms。在实施例中，模数转换单元的采样频率大于1kHz，如大于4kHz，如大于8kHz，如大于16kHz。在实施例中，采样频率在1kHz和20kHz之间的范围中。
在实施例中，只有控制信号如关于各个设备设置的确定其当前状态的信号经无线链路传送。在实施例中，全部或部分音频信号(如某些频率范围的音频信号)，可能包括控制信号，经无线链路传送。
在实施例中，链路质量的度量在接收通信设备的链路质量估计单元中基于从发射通信设备接收的信号进行提取。或者，链路质量的度量可在发射通信设备自身的链路质量估计单元中基于从另一(接收)通信设备接收的信号进行提取。
在实施例中，通信系统适于根据数字协议发射和接收信号，其中所发射和所接收的信号包括根据所述协议安排在数据包中的数据。
在实施例中，接收通信设备适于将链路质量的度量传送给发射通信设备，及发射通信设备适于接收链路质量的度量并基于所接收的链路质量的度量调节发射功率。
在实施例中，调节发射设备的发射器的功率水平的行动在对应于所涉及行动的时延之后进行，该时延可能随当前功率水平、和/或预定的未来功率水平、和/或链路质量度量的值和/或变化率而变。快的变化率和/或相对大的预定功率水平变化(如一个功率水平阶跃以上)可导致随之发生的调节中只有低时延或没有时延。
在实施例中，链路质量度量随时求平均。通过调节跨其对链路质量求平均的时间，可影响功率水平调节的反应速度，增大求平均时间导致反应速度降低，反之亦然。
在实施例中，当第一和第二设备彼此在典型距离范围(如0.10到0.40m)内时，即处于典型区域，通信系统适于处于运行状态(正常模式)。在实施例中，系统适于检测发射设备是否位于非常近区域(如0到0.10m)中，其中两个设备相较典型区域情形彼此更近。在实施例中，系统适于检测发射设备是否位于非常远区域(如大于0.40m)中，其中两个设备相较典型区域情形彼此相距更远。
本发明系统适于提供多个在正常运行模式下使用的正常发射功率水平(在最小正常电压和最大正常电压之间)。本发明方法还提供极低的发射功率水平(小于最小正常发射功率水平)，适于在两个设备彼此接近如相对于彼此处于非常近区域中(如彼此在小于5cm的距离内)时使能在两个设备之间建立链路。
在实施例中，当具有预定链路质量的链路可使用正常发射功率水平从发射设备到接收设备建立时，发射设备处于运行状态(因而处于正常运行模式，通信系统的两个设备因而在典型区域中运行)。
第一方面，当两个通信设备由于下述任一原因而预期非正常使用时，本发明系统适于使用动态功率调节实现系统的局部断电或睡眠模式：
-两个通信设备彼此非常近(如在对至少一设备的可再充电电池进行充电的充电站中，或在整夜保存设备的旅行箱中)，参见图5中的非常近区域；或
-两个通信设备(如由于差错)彼此放得非常远，参见图5中的非常远区域。
因此，当位于这些区域之一中时，这些设备适于进入局部断电模式以节约功率。在实施例中，每一通信设备包括可手动操作的开/关开关，能够超越于系统感应的断电(或简单地对设备加电(接通设备)或使其断电(关闭设备))。在实施例中，当两个设备彼此非常近时(即比指示正常运行距离的范围(参见图5中的“典型区域”，可能包括“下游”和“上游缓冲区域”)近，例如彼此小于10cm，或彼此小于5cm，或彼此小于2cm)，功率水平调节的动态范围适于足够大(如大于10dB，如大于20dB，如大于30dB)以发现发射饱和并对其做出反应，从而确保在设备之间的距离非常短时同样保持高质量链路(具有极低的功率水平，如比最大功率水平小20dB(即比最大功率水平低20dB))。在实施例中，如果在两个设备之间(即使在施加最大发射功率水平时也)不能建立无线连接，可以推断两个设备彼此相距非常远(即彼此相距比指示正常运行距离的范围远，如彼此相距大于30-50cm)。“没有无线链路能建立”的事实的检测可基于即使在最高功率水平时(例如在已检测到在极低功率水平下不能建立链路之后)所接收信号中的错误计数仍极大。
在局部断电模式下，本发明系统适于在预定时间点唤醒，例如规则地，如每1分钟或每5分钟或每15分钟；或时距递增，如tn+1＝(n+1)tn，在t0时初始断电。如果t1＝1分钟、t2＝2分钟、t3＝6分钟、t4＝24分钟等。在实施例中，t1＝10s。在实施例中，当n＝5-20时或在具体时间之后，如每2小时，前述算法与算法的“复位”(从n＝0开始)组合。
在实施例中，根据已从非常近模式还是从非常远模式进入局部断电模式，局部断电(睡眠模式)的唤醒程序不同。优选地，唤醒程序在系统的第一和第二设备中实施。在下面，该程序预期从发射设备(在实践中，根据具体情形该设备可以是系统的第一和第二设备中的任一设备)启动。
优选地，第一和第二设备中的每一设备包括存储器，如非易失性存储器。在实施例中，每一设备适于检测系统(因而所涉及的设备)当前处于哪一模式并将其前一和当前模式保存在存储器中。或者，如果易失性存储器能够在系统或所涉及设备局部断电期间保留所保存的信息，存储器也可以是易失性存储器。
唤醒算法的实施例在下面概述。在实施例中，唤醒程序适于确定局部断电或睡眠模式是否应继续(即，如果链路可以极低的功率水平建立，如果已从非常近模式进入局部断电或睡眠模式，表明两个设备非常接近的状态仍然继续)或设备是否应开始正常通信活动(如果，再次假定局部断电或睡眠模式已从非常近模式进入，例如没有链路能以极低的功率水平建立，如导致正常加电，如发射器被设定为最大功率水平或“在搜索适当水平时”逐渐增大到越来越高的功率水平)。在实施例中，在局部断电或睡眠模式已从非常远模式进入时，唤醒程序包括设备适于检查到另一设备的链路是否可以极低功率水平建立。如果是，可以推断设备已达到非常近区域及现在处于非常近模式，及保持局部断电模式。如果否，设备适于检查到另一设备的链路是否可以最大功率水平建立。如果是，可以推断设备已达到典型运行区域及现在处于正常模式，并保持该模式。如果否，可以推断设备仍处于非常远模式，及设备回到局部断电或睡眠模式。检查链路是否可以极低功率水平或最大功率水平建立的顺序可以颠倒。
第一方面，局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件(如收发器)的断电。在实施例中，在局部断电期间只有与无线链路有关的元件被断电。在实施例中，局部断电模式包括与通信设备的主要功能性有关的其它元件如主要功耗元件(如放大器、信号处理器、传声器、显示器等)的断电。在实施例中，“局部断电”意为设备的功能实体的功耗相比于设备的正常运行状态实质上降低，如降低到正常情形的10％，如降低到正常情形的5％，如降低到正常情形的1％。
在实施例中，本发明系统适于实现：处于非常远区域的设备发出报警信号(如声和/或光报警信号)以使用户意识到其当前的位置(从而在意外再定位时容易发现)。在实施例中，当设备检查链路是否可以给定功率水平建立时，本发明系统适于发出报警信号(如声和/或光报警信号)。在实施例中，针对给定功率水平的报警很明显。在实施例中，在以给定功率水平建立链路成功或失败情形下报警变化，例如在两种情形下发出不同的报警信号。
在实施例中，表明两个通信设备彼此非常近的推断在两个设备中的预选设备中进行(例如，如果两个设备中的第一设备为充电站或音频选择设备(音频网关)或移动电话，及第二设备为适于与第一设备无线通信的听音设备)。在实施例中，表明两个通信设备彼此非常近的推断在各个设备中基于来自第三设备(例如，第三设备为在两个设备不用时保存该两个设备的盒子、用于对设备的可再充电电池进行再充电的充电站等)的信号进行。
在实施例中，根据预定方案，如以规则的时间间隔，如≥每100s、如≥每10s或如≥每1s(即以≤1Hz的频率)，估计链路质量及调节发射设备的发射功率。或者，估计链路质量的时间场合可动态确定，例如根据当前和/或预定的未来Tx功率水平或基于所记录的在前时间间隔的链路质量或功率水平，如前一小时或前10分钟或前一分钟或前10s或前1s或更短时间间隔的链路质量或功率水平。在实施例中，链路质量的估计和Tx功率水平的可能调节之间的时间随当前的Tx功率水平增加而减少。
在实施例中，连续监视链路质量。在实施例中，连续调节Tx功率水平。在实施例中，Tx功率水平根据预定方案进行调节(如果变化必要)，如具有1s或5s或10s或20s的时延，或根据当前链路质量或链路质量的变化率(大的链路质量变化率引起Tx功率水平的快速变化)。
在实施例中，链路质量(LQ)的度量基于所接收信号的信号强度和/或其比特差错率和/或接收(或发射)设备的接收器的(如自动增益控制(AGC)单元的)增益设置。相较比特差错率，使用AGC设置和/或所接收信号的信号强度的优点在于指示更快(比特差错率的确定依赖于(如安排成帧的)多个比特的接收，因而需要相应的时间量)。优选地，组合前述度量以获得提供“最佳结果”的链路质量度量。在实施例中，链路质量度量基于自动增益控制(AGC)单元实现预定信噪比(S/N)所必需的增益或基于所接收信号的比特差错率(BER)。在实施例中，链路质量度量另外基于所接收信号的场强度。
在实施例中，链路质量度量基于接收(或发射)通信设备中的自动增益控制单元的增益设置随时求平均。在实施例中，计算预定数量的最近增益设置的平均，及最近的结果作为链路质量(LQ)的度量传送给发射通信设备。在实施例中，链路质量度量从发射设备自另一(接收)设备接收的信号提取。
在实施例中，链路协议包括用于使能检测比特差错的差错检测代码，例如通过所接收信号的数据包的循环冗余检验(CRC)进行检测，如使能计算比特差错率(BER)。在实施例中，链路质量估计单元适于使前述比特差错检测和处理导出差错率，如对特定数量的帧(如10-50帧)或特定时间(如1-5s)求平均。
在实施例中，如果在数据包中检测到差错，链路质量估计单元适于记录。在实施例中，如果在数据包中检测到差错，链路质量估计单元适于增加差错计数。
在实施例中，接收(或发射)设备的链路质量估计单元适于组合一个或多个链路质量度量以为发射设备确定适当的发射功率水平。在实施例中，AGC设置以只有无差错帧的AGC设置被保存和用于链路质量估计的方式与CRC检验结合。
在实施例中，链路协议包括差错校正代码。在实施例中，如果差错校正代码能够校正差错，链路质量度量保持不变。在实施例中，当超出差错校正的比率或数量时，对所校正的差错数量计数并修改链路质量度量。
在实施例中，接收通信设备包括用于保存不同时间点的链路质量度量值的存储器。
在实施例中，发射通信设备适于按最小水平和最大水平之间的多个预定(正常)水平调节发射功率。在实施例中，通信系统适于实现：发射通信设备的默认功率设置(如在复位或加电之后)为最高(最大)功率水平。这具有如在启动期间(如在全部或局部断电之后)为建立到另一通信设备的连接提供最佳条件的优点。在启动之后，如果没有链路能以最大功率水平建立(表明设备相对于另一设备在典型运行区域之外)，则检查链路是否能以极低的水平建立。从而可以推断设备相对于另一设备(或另一设备为加电)是处于非常近区域还是非常远区域。在实施例中，功率水平在线性标度上等距。在实施例中，功率水平在对数标度上(dB)等距。在实施例中，相邻功率水平之间的阶跃从最高增加到最低水平(如绝对关系或对数关系)。
在实施例中，当链路质量度量如差错率大于或等于预定值(如ERhigh)时，发射功率从一发射水平增加到更高的水平如邻近的更高水平。在实施例中，当链路质量度量如差错率小于或等于预定值(如ERlow)时，发射功率从一发射水平降低到更低的水平如邻近的更低水平。在实施例中，当链路质量度量如差错率在预定低值(如ERlow)和预定高值(如ERhigh)之间的范围中时，不进行调节。
在实施例中，链路质量度量和所得功率水平调节之间的预定功能关系定义为算法或表并保存在发射或接收设备的任一(或二者)中。
在实施例中，当链路质量度量为差错率时，当链路质量度量大于或等于预定值Ncrit，如≥ERcrit时，发射功率从一发射水平增加到最大水平。在实施例中，当链路质量度量为差错计数(如CRC)及Ncrit处于4-10的范围中时，如5个连续差错(即Ncrit个连续帧已被确定为错误帧)，发射功率从一发射水平增加到最大水平。
在实施例中，第一和第二通信设备之间的通信为单工通信(即一次只有一个设备发射)。在实施例中，第一和第二通信设备之间的通信为双工通信(即两个设备被使得同时发射)。
方法
此外，本发明提供控制两个便携式通信设备之间的无线链路中的功耗的方法，其中发射设备的发射功率基于链路质量的度量动态调节。
第二方面，提供了控制两个通信设备之间的无线双向链路中的功耗的方法，通信设备之一包括便携式听音设备。该方法包括实现：发射设备的发射功率基于链路质量的度量动态调节，其中动态发射功率调节用于在两个通信设备预期非正常使用时实施系统的局部断电模式，其中局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件的断电。
可以预计，当由相应的过程适当代替时，上面所述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的系统的结构特征可与方法结合，反之亦然。方法的实施例具有与相应系统一样的优点。
在实施例中，本发明方法包括实现：当第一和第二设备彼此相距在典型距离范围内即处于典型区域时，第一发射设备设定为运行状态(或正常模式)，因为发射设备检测到使用正常发射功率可在两个设备之间建立链路(如具有预定链路质量，如具有预定最大比特差错率)。
在实施例中，本发明方法包括实现：第一发射设备可检测其是否位于非常近区域中，其中两个设备相较典型区域情形彼此更近，及在该情形下发射设备设定为非常近模式；和/或实现：第一发射设备可检测其是否位于非常远区域中，其中两个设备相较典型区域情形彼此相距更远，及在该情形下发射设备设定为非常远模式。
在实施例中，本发明方法包括实现：第一发射设备的当前和先前的运行模式可用(被保存)。
在实施例中，本发明方法包括提供适于在预定时间点确定当前局部断电模式是否将继续(如果否，确定转换为哪一模式)的唤醒算法。
本发明方法提供多个在正常运行模式下使用的正常发射功率水平(在最小正常电压和最大正常电压之间)。本发明方法还提供极低的发射功率水平(小于最小正常发射功率水平)，适于在两个设备彼此接近如相对于彼此处于非常近区域中(如彼此在小于5cm的距离内)时使能在两个设备之间建立链路。
在实施例中，本发明方法包括：在先前模式为非常近模式时，如果到另一设备的链路(如具有预定链路质量)可以极低的发射功率水平建立；或者如果不是这样及如果链路不能以正常发射功率水平建立；或在先前模式为非常远模式时，如果到另一设备的(如具有预定链路质量的)链路既不能以极低的发射功率水平建立又不能以最大正常功率水平建立，则当前局部断电模式继续。
在实施例中，本发明方法包括实现：如果到另一设备的(如具有预定链路质量的)链路可在正常发射功率水平下建立，则发射设备设定为正常模式。
数据处理系统
此外，本发明提供数据处理系统，该数据处理系统包括处理器及使处理器执行如上所述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法的程序代码。
计算机可读介质
此外，本发明提供储存计算机程序的有形计算机可读介质，计算机程序包括程序代码，当所述计算机程序在数据处理系统上运行时，其使数据处理系统执行上面所述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的方法。除了保存在有形介质如软盘、CD-ROM、DVD或硬盘介质或任何其它机器可读介质上之外，计算机程序也可经传输介质如有线或无线链路或网络如因特网进行传送并装入数据处理系统以在不同于有形介质的位置处运行。
本发明的进一步的目标通过从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。
除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在介于中间的元件。此外，如在此使用的“连接”或“耦合”可包括无线连接或耦合。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
附图说明
下面将结合优选实施例和参考附图对本发明进行更充分地说明，其中：
图1示出了根据本发明实施例的通信系统的两个例子。
图2示出了图1所示通信系统的两个不同的、更详细的例子，该两个例子使用不同的质量估计(在图2a中基于平均AGC水平，及在图2b中包括CRC差错)。
图3示出了在发射设备中基于例如在接收设备中测得的链路质量参数设置Tx功率水平的算法的例子，，在图3a中给出了不同功率水平的注解，在图3b中使用AGC水平，及在图3c中每时间单位的CRC差错数量用作链路质量估计，而图3d示出了三个不同链路质量度量的状态图。
图4示出了根据本发明实施例的包括功率水平调节的通信系统。
图5示出了根据本发明实施例的用于通信系统的无线链路的发射器功率调节的发射范围的例子。
图6示出了在没有功率调节的情形下(图6a)及具有根据本发明的功率调节的情形下(图6b)的接收器增益设置-距离关系。
图7示出了根据本发明的通信系统的典型功率调节情形。
图8示出了从局部断电(睡眠)模式唤醒的示例性唤醒程序的流程图。
为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。
通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出，因为，对于本领域的技术人员来说，通过这些详细说明在本发明精神和范围内做出各种变化和修改是显而易见的。
具体实施方式
图1总体上示出了第一和第二通信设备1、2之间的无线链路3。本发明的应用包括两个体戴式低功率通信设备如两个听力仪器(参见图1a)之间或音频选择设备(音频网关)和一个或多个听力仪器(参见图1b)之间的无线通信。作为备选，通信设备1、2可以是一对头戴式受话器、一对听力保护耳塞、移动电话和听音设备、娱乐设备(如音乐播放器)和听音设备等。
在下面(图1a)，本发明的实施方式由双耳助听器系统例示，其包括适于佩戴在用户的每一耳朵之处和/或之中的两个听力仪器，听力仪器之间具有无线链路以在其间交换控制或状态信息(及可能交换音频信号)。在实施例中，在两个听力仪器之间不交换音频信号。在实施例中，在两个听力仪器之间只交换控制或状态信息。
图1a示出了双耳助听器系统，包括第一和第二听力仪器1、2及用于在两个听力仪器之间建立通信的无线链路3。每一听力仪器包括用于建立无线链路的收发器。每一听力仪器具有局部蓄能(如电池，如可再充电电池)，用于向所涉及听力仪器的电子零件包括收发器提供功率。无线链路可基于仪器之间的近场耦合，如每一听力仪器中的相应感应线圈之间的感应耦合。作为备选，无线链路可基于电容性耦合或辐射场。感应通信的各个方面在EP 1 107 472 A2和US2005/0110700 A1中论述。WO 2005/055654和WO 2005/053179描述了包括用于与其它单元感应通信的感应线圈的助听器的各个方面。这里公开的功率调节概念总体上可用于任何类型的链路及频率或比特率。在实施例中，数据以低于500kHz的比特率进行交换，如在100kHz和400kHz之间的范围中，如在200kHz和300kHz之间。
图1b示出了本发明的另一应用，其中发射设备1、2的发射功率根据音频选择设备1之间的无线链路3的链路质量度量调节成不同水平，音频选择设备1用于接收多个音频信号、选择其中之一(如经用户启动的元件)及将所选择的音频信号传送给一个或多个听力仪器2。与图1a实施例一样的运行原理可用于图1b实施例(可能适应两个(或两个以上)所涉及设备之间的通信的不同要求，如带宽、相互距离等)。不同的功率水平和/或调节算法可实施在音频选择设备和听力仪器中。在实施例中，两个听力仪器适于在其间建立无线链路以交换状态信息。在实施例中，两个听力仪器在其间构成根据本发明的通信系统(例如，如图1a中所示)。
图2示出了图1所示通信系统的两个不同的、更详细的例子，该两个例子使用不同的质量估计(在图2a中基于平均AGC水平，及在图2b中包括CRC差错)。
在图2的实施例中，双耳通信基于自适应发射器功率调节。在两种情形下，HI-2的接收器自动增益控制(AGC)电路设置提供链路质量的度量(例如基于AGC调节增益直到达到预定的解调信号S/N比为止，例如长期平均增益设置数字)，相对低的AGC设置指示相对好的链路质量，及相对高的AGC设置指示相对差的链路质量。该与从第一1到第二2听力仪器的传送有关的链路质量度量在第二听力仪器2(图2中的HI-2)中得出并传送给双耳助听器系统的第一听力仪器1(图2中的HI-1)。基于所接收的度量，第一听力仪器1(HI-1)调节发射功率。同样的方案用于从第一(HI-1)到第二(HI-2)听力仪器的链路质量度量的传送(第一和第二听力仪器包括一样的估计和控制单元，但在图2中只示出了一“组”)以调节第二(HI-2)听力仪器的发射功率。作为备选，链路质量的度量可在将要调节其发射水平的同一设备中从该通信设备或另一通信设备接收的信号提取。可能的调节频率(即使用其检查质量度量是否已足够改变从而可开始调节的频率)可适应实践情形，如≥0.01Hz或≥0.1Hz，如≥1Hz，或连续(如每当数字表示中的数据在其中进行处理的非连续时间场合，如每当已接收到一帧或预定数量的帧时)。通常，不希望调节非常频繁地发生，因为在正常运行期间链路质量(由于两个设备的恒定相对位置、恒定发射条件，参见图7及下面的相应描述)相当稳定。
特定听力仪器的(如启动期间的)默认功率设置有利地设定为最高可能功率水平以为到另一听力仪器的连接的建立提供最好条件。如果无线连接不能(以最高可能功率水平)建立，这指示极低的链路质量，进一步表明两个HI彼此相距太远(所接收的水平太低)或太近(饱和)(参见图3d)。功率调节系统通过设置发射器对最低功率水平做出反应以重建无线连接(极低功率)。非常近模式：如果这重建无线链路，可以推断两个设备彼此非常近(参见图5的非常近区域)。优选地，这引起设备转变为包括设备的局部断电(如至少包括无线接口的断电)的睡眠模式。在该模式下，系统适于“唤醒”并根据预定模式测试链路质量，如以某一频率进行测试，(如以预定频率，如大于0.001Hz或根据适于兼顾低功耗及设备相对于彼此的定位状态变化的自动(适时)验证的另一适当方案)测试情况是否已改变。非常远模式：如果无线连接不能(以最低(“极低”)功率水平)建立，该情形(对于最高和最低链路功率水平中的任一个均不能建立链路)在本实施例中意为两个设备彼此相距非常远(参见图5的非常远区域)。在实施例中，系统通过告诉用户其不能“看见”另一设备而做出反应，例如通过检测事件的设备(通常两个设备)发出报警信号(如声报警信号(如多次“嘟嘟声”)和/或光报警信号(如多次“闪烁”))。报警信号初始如以预定频率发出，例如每10s，如在变化为非常远模式之后以递减的频率发出。在实施例中，设备适于转变为包括设备的局部断电的睡眠模式，例如每当进入非常远模式之后，例如在5分钟之后(以给予用户找到放错地方的设备的时间)。在实施例中，每当设备从睡眠模式唤醒时发出报警以检测定位情形是否已发生变化。
图2a示出了在第一听力仪器1(HI-1)中基于从第二听力仪器2(HI-2)中的所接收信号得出的无线链路(图1中的3)的质量度量调节发射功率的例子。用于发射和接收无线信号的相应天线(未示出)耦合到相应听力仪器的收发器(Tx、Rx)并适应无线链路使用的发射类型和频率范围。从HI-1的收发器的发射部分Tx发射的信号31由HI-2的收发器的接收部分Rx接收。HI-2的自动增益控制单元(AGC)为了最佳解调器性能而尝试调节增益以实现解调器(DEMOD)中监视的信号的预定S/N比，参见从DEMOD到AGC的控制信号GainCTRL。在实施例中，所接收信号为数字信号，及每一所接收帧的AGC设置保存在估计单元中并随时(如每20-40帧)求平均。所得信号LQ为链路质量的度量。该信号32由HI-2的收发器的发射器部分Tx经无线链路从HI-2传送给HI-1，其接收在HI-1的收发器的接收部分Rx中并馈给功率控制单元(Ctrl)及用于(基于来自功率控制单元Ctrl的输出信号PwrCTRL)调节HI-1中的收发器的发射部分Tx的发射功率。在接收通信设备(HI-2)中，净荷信号在净荷模块(净荷)中产生并转发给HI-2的收发器的发射部分Tx，其经无线链路32传送并接收在发射通信设备(HI-1)的收发器的接收部分Rx中。链路质量信号和净荷信号可在不同的时隙中传送，或链路质量信号可嵌入在净荷信号中(例如，连同设备之间交换的其它控制信号一起，例如在所传送数据包的分开部分中)。在接收器中，净荷信号(净荷)转发给HI-1的其它功能部分(如包括增益控制和解调模块(未示出))。除了增益设置的平均值之外，链路质量控制度量LQ可能受所接收信号的场强度的度量的影响。场强度监视单元可形成AGC单元的一部分。
图2b示出了在第一听力仪器1(HI-1)中基于从第二听力仪器2(HI-2)中的所接收信号得出的无线链路(图1中的3)的质量度量调节发射功率的另一例子。图2a和2b实施例的单元和功能大部分一样，但图2b包含对解调信号(参见从DEMOD单元到CRC单元的输入帧)逐帧进行循环冗余检验的单元(CRC)。每一CRC差错由估计单元基于来自CRC单元的输入(CRC-差错)进行计数。所得信号LQ是链路质量的度量并唯一基于CRC-差错计数，或作为备选，优选地，基于平均AGC设置和CRC-差错计数的组合，或作为备选，基于平均AGC设置、所接收信号的场强度及CRC-差错计数的组合。该信号32由HI-2的收发器的发射器部分Tx经无线链路从HI-2传送给HI-1，其接收在HI-1的收发器的接收部分Rx中并用于经控制单元Ctrl(基于信号PwrCTRL)调节HI-1中的收发器的发射部分Tx的发射功率，如上结合图2a所述。
发射器Tx的功率例如通过调节载波的脉冲宽度进行调节(如EP1777644A1中所述)，注入串联的振荡电路(Tx单元)中。功率水平例如可由固件基于工厂调试的功率表进行控制，该功率表包括多个预定功率水平如2-20个水平，如2、3或4或5-10个水平(参见图3)。
(当一设备处于非常近模式或非常远模式时，)最低功率水平适于实施一个或两个设备的非常近模式及可能实施睡眠模式情形。
根据本发明的通信系统的实施例具有通过基于从第二设备接收的或在第一设备中从自第二设备接收的信号提取的质量数字动态调节第一设备的发射功率而使电流消耗最小化(从而使伪像最小化)的优点。
图3示出了在发射设备中基于例如在接收设备中测得的链路质量参数设置Tx功率水平的算法的例子，在图3a中给出了不同功率水平的注解，在图3b中使用AGC水平，及在图3c中每时间单位的CRC差错数量用作链路质量估计，而图3d示出了三个不同链路质量度量的状态图。
图3a示出了功率设置的建议。定义了五个水平设置。第一设置PL0确保系统具有对于所有(实际)情况均足够的范围(当设备位于正常运行距离范围中时，图5中的典型区域)，且为默认设置。所有其它设置相对于PL0给出。质量度量可基于接收设备中测量的比特差错率(BER)。PL1、PL2、PL3指示适于两个设备之间的无线链路的正常运行的功率水平。PL4表示在两个设备处于非常近区域(如图5中所示)中的情形下足以建立链路的(“极低”，PL(VC))功率水平，前述情形指两个设备之间比设备的正常运行距离(如彼此相距15-25cm，图5中的典型区域)近得多，如彼此相距1-5cm。
图3b示出了多个功率水平设置及相应质量度量(在此为AGC水平)的另一建议。对于每一功率水平PLn(在此n＝0指示最大功率，及n＝5指示最小功率)，定义了最小(AGCn(low))和最大(AGCn(high))AGC设置。在实施例中，不管功率水平n如何，最小和最大AGC设置对于所有功率水平(n＝0-5)均一样，即AGCn(low)＝AGC(low)和AGCn(high)＝AGC(high)。如果在发射设备的发射器的给定功率水平PLn的AGC设置超出[AGCn(low)；AGCn(high)]定义的范围(如预定时间段的平均)，(可能在预定时延之后)可有利地进行调节以改变发射器的功率水平。当然，不同于5的任何数量的功率水平均可根据实际应用实施。
用于基于如图3b中所示的AGC水平的质量度量的算法可包括：
在给定中间发射器功率水平PLn(nmin＜n＜nmax)：
如果当前AGC(PLn)≥AGCn(high)，将发射器的功率水平增加到PL(n-1)。
如果当前AGC(PLn)＜AGCn(low)，将发射器的功率水平降低到PL(n+1)。
在最小发射器功率水平(n＝n max )：
如果能建立有效链路(图3b中的链路建立)，将设备设定为睡眠模式(图3b中的PWD)。如果不能建立有效链路(图3b中的链路未建立)，如在从睡眠模式唤醒之后(可能表明链路质量变化)，将发射器的功率水平增加到最大功率水平PLnmax(图3b中的PL0)。
在最大发射器功率水平(n＝n min )：
如果当前AGC(PLnmin)≥AGCnmin(high)，表明当前不可能连接的情形，将设备设定为睡眠模式(图3b中的PWD)(可能在某一预定时间之后，和/或发出报警之后)。如果当前AGC(PLnmin)＜AGCnmin(low)，将发射器的功率水平降低到PL(nmin+1)。
在对应于所涉及行动的时延之后可进行行动，例如如果当前AGC(PLn)≥AGCn(high)，在时延(PLn，PL(n-1))之后，可能根据当前(PLn)及预定的未来(PL(n-1))功率水平，将发射器的功率水平增加到PL(n-1)。
图3c示出了功率水平设置及相应质量度量在此为BER(如每时间单位的CRC差错数量)的又一建议。
用于基于如图3c中所示的每时间单位的CRC差错数量的质量度量ER(差错率)的算法可包括：
在给定中间发射器功率水平PLn(n min ＜n＜n max )：
如果当前CRC差错率ER(PLn)≥ERhigh，将功率水平增加到PL＝PL(n-1)。
如果当前连续CRC(PLn)≥Ncrit，将功率增加到最大水平PL＝PLnmin(将CRC计数设为0)。
如果当前CRC差错率ER(PLn)≤ERlow，将功率水平降低到PL＝PL(n+1)。
在最大发射器功率水平(n＝n min )：
如果当前CRC差错率ER(PLnmin)≥ERhigh，保持功率水平为PL＝PL(nmin)。
如果当前连续CRC(PLnmin)≥Ncrit，表明当前不可连接的情形，将功率降低到最小水平PL＝PLnmax(将CRC计数设为0)。
如果当前CRC差错率ER(PLnmin)≤ERlow，将功率水平降低到PL＝PL(nmin+1)。
在最小发射器功率水平(n＝n max )：
如果能建立有效链路，CRC差错率ER(PLnmax)≤ERlow(或≤ERhigh)(图3c中的链路建立)，将设备设定为睡眠模式(图3c中的PWD)。
如果不能建立有效链路，例如如果当前连续CRC(PLnmax)≥Ncrit(图3c中的链路未建立)，1)如果先前模式为睡眠模式，将发射器的功率水平增加到最大功率水平PLnmin；及2)如果先前模式为非常远模式，将设备设定为睡眠模式。
再次地，在对应于所涉及行动的时延之后可进行行动，例如如果当前ER(PLn)≥ERhigh，在时延(PLn，PL(n-1))之后，可能根据当前及预定的未来功率水平，将发射器的功率水平增加到PL(n-1)。
图3d示出了三种不同模式即典型、非常远和非常近模式的三个链路质量度量即CRC差错率、AGC设置和场强度(FS)的值。在典型模式下，所有三个LQ度量具有正常值(如在正常范围中的值，例如在低和高值之间)，在此称为N。在非常远模式下，CRC和AGC度量具有高值H(如在高于某一高值的范围中的值)，而FS度量具有低值L(如在低于某一低值的范围中的值)。在非常近模式下，CRC和FS度量具有高值H(如在高于某一高值的范围中的值)，而AGC度量具有低值L(如在低于某一低值的范围中的值)。
图4示出了根据本发明实施例的包括功率水平调节的通信系统。
图4示意性地示出了与图2实施例等效的通信系统实施例。每一通信设备1、2(DEV-1、DEV-2)包括用于在两个通信设备1、2之间建立双向无线链路31、32的收发器(Tx、Rx)。每一通信设备1、2还包括：功率水平寄存器单元(PWL)，用于保存发射器的多个预定功率水平(可能包括追踪当前链路质量度量及当前使用的功率水平，及可能包括功率水平和根据预定算法的一个或多个链路质量度量的对应值)；AGC寄存器单元，用于保存和处理(如随时求平均)接收设备的当前AGC设置(如以接收预定S/N)；及CRC差错寄存器单元，用于保存和处理(如随时计数及随时求平均)多个所接收的包含CRC差错的帧。为确保单一分散干扰不迫使发射设备立即增加功率水平，有利地在一定时间(如秒级)检查CRC差错寄存器。尽管在下面描述了仅调节一个Tx方向(从设备1到2)，在实践中，一样或对应的关于Tx方向(从设备2到1)的调节可在第二设备2中基于第一设备1中产生的链路质量度量进行。
在启动(加电)之后，通信系统适于以默认功率水平初始化。有利地，初始功率水平为最大功率水平(参见图3的例子中的PL0)。在该功率水平，最大可达到范围确保双耳通信(在正常情况下)。作为备选，只要适当修改调节算法，可选择任何其它初始功率水平。
每当接收器接收(有效)数据帧时，当前AGC设置保存在寄存器中(图4中的AGC，或例如图2的估计单元中)。在特定时间点(如根据(当前及所保存的)AGC设置的变化率有规律或动态确定的时间点)，对值进行采样(如在对多个帧如10-50个帧求平均之后)并传送给发射设备。作为备选，对LQ度量(在此为AGC设置)求平均持续进行更新并传送给发射设备。发射设备的发射器的功率水平根据所接收的AGC水平进行调节(通过咨询功率水平寄存器(PWL，其可包含接收器AGC水平-发射器功率水平对应表或相应算法(例如参见图3b)))。作为备选，功率水平可通过使对应表保存在接收设备中而在其中进行确定，然后将适当的功率水平(或功率水平变化)传送给发射设备以调节发射器。对(双耳系统的或包含两个不同设备的非对称系统的)各个发射器对应于特定(如平均)链路质量度量选择的功率水平可以但不必须一样。
在实施例中，每一通信设备具有唯一地址(图4中的ID-1和ID-2)，其用于使能接收特定传输。应能够相互通信的成对或成组设备优选适于在制造期间或在随后的分组过程中知道彼此的地址。在一些应用中，在链路传输范围内可出现几个地址，例如在图1b所示的场合，其中第一通信设备(例如音频选择设备，适于在音频选择设备接收的多个音频信号(如包括来自电话的信号)之中选择音频信号并进行传送)适于同时与双耳验配的至少两个听力仪器无线通信。因此，未来发射器功率水平(或功率水平变化)或在接收设备中确定的链路质量度量LQ及预定发射设备(或接收设备)的ID地址优选均应从接收设备转发给发射设备。
在实施例中，AGC求平均仅基于CRC正确帧，即已经历循环冗余检验(或根据所使用传输协议的任何其它适当的差错检测方案)及发现无错误的解码帧。
在一些情形下，即两个设备(如两个HI)物理上彼此放得非常近(导致链路饱和)时，系统预期检测到非常低的AGC设置和明显增加的CRC差错数量。在该情形下，发射功率优选设定为低于如远低于(如低10dB以上)用于正常运行的功率水平的(极低)功率水平(PLVC)，从而即使两个设备相对于彼此非常接近(参见图5中的非常近区域)时也能建立有效链路。
如果实际上检测到大量CRC差错(如ER(CRC)≥Nxcrit/s或N(CRC)≥Ncrit连续差错)，在AGC设置低的同时，发射设备的发射器应进入表明两个设备处于非常近区域的极低功率模式(如图3b中的PL5)，以检查是否可以该极低功率水平建立有效链路，及假如这样的话，可能建立睡眠或局部断电模式。系统适于在非常近模式()下“唤醒”并以某一频率(如1Hz或0.1Hz或更低)测试链路质量从而测试情况是否已改变。如果的确已发生改变，例如如果两个通信设备之间的链路无法维持(可能表明两个设备已彼此远离)，发射设备的发射器适于通过将发射功率设定为最高水平(图3中的PL0)而立即尝试重建链路，及另一设备的发射器优选适于遵循同一算法。
总的来说，系统相对较慢地做出反应(如多秒)。功率水平变化优选应不常发生。跨多个帧(如多于10-20个帧)对CRC和AGC设置寄存器求平均以避免太多调节。然而，另一方面，在设备从睡眠模式唤醒及推断另一设备已远离(因为有效链路不能以非常低的功率水平PLVC建立)的情形下，系统应相对较快地做出反应(例如，尽可能快，如小于1s)。
图5示出了根据本发明实施例的用于通信系统的无线链路的发射器功率调节的发射范围的例子。
在实施例中，无线链路基于感应通信。相邻感应线圈之间的磁耦合M的理论功率减少随第三功率(M～(1/r3))中的距离r降低，即在设备之间距离低时导致耦合非常快速的增加。
称为生产测试距离的距离指示在典型生产调试测试中第一和第二通信设备的分隔距离(其中对两个设备以最大功率水平在其间建立有效链路的能力进行测试)。例如，典型区域在典型最小距离(如15cm)和典型最大距离(如25cm)之间，如对应于双耳验配的两个听力仪器之间的双耳通信的典型范围(即对应于从实际出发预见的耳间距离范围)。例如，生产测试距离取为28cm。其它类型的设备和/或其它类型的无线传输可具有其它相应的值。
典型区域由缓冲区域包围(分别为下游缓冲区域和上游缓冲区域)，其中根据实际情况链路仍然可工作。
在低于下游缓冲区域的非常近区域中，系统可适于仍然有效，使可能双耳通信，但可能仅用于测试链路可以低得多(“极低”)的功率水平(相比于典型区域中使用的正常功率水平)建立从而表明两个设备接近。
在高于上游缓冲区域的非常远区域中，系统不能在两个设备之间建立有效链路(如由最大AGC设置和最大功率水平时的大量CRC差错表明)，系统适于推断设备相距太远，即(设备之一)位于非常远区域。
应认识到从一设备或系统到另一设备或系统的参数差的影响。系统的传输范围由于几个因素而变化，如工厂调节的最后准确度、接收器增益变化、温度、电池电压及发射频率。因此，由于功率调节的预期非连续特性，同一系统中的两个发射器可具有不同的功率设置。这反映了图5中的上游和下游缓冲区域的引入。
图6示出了在没有根据本发明的功率调节的情形下(图6a)及具有根据本发明的功率调节的情形下(图6b)的接收器增益设置-距离关系。应注意这两个图非按比例绘制。
图6a示出了没有功率调节(即没有使用本发明方案)的接收设备的接收器的AGC设置。在图6a中，对于两个设备之间的所有距离，发射功率水平恒定，及AGC设置随距离增加而(从最小水平)线性增加。图6b所示情形(示出了在两个设备之间的距离稳定增加时的系统反应)当然不是一对听音设备(其中两个设备位于由用户的耳间距离确定的固定距离处)的实际正常情形。此外，图6b的情形不考虑在接收设备的接收器中应用给定增益设置及由此引起的发射设备中的发射器的功率水平的调节之间的可能时延(而是假定立即响应)。图6b示意性地示出了根据本发明的功率调节的实施例，示出了功率水平阶式增加及AGC相应(非连续)阶式线性增加。在图6b的实施例中，AGC的增加被示为随距离线性增加(对于恒定S/N比，反映所假设的S/N随距离增加及恒定发射功率水平(没有AGC)而相应线性降低)。然而，相依性可采取不同于线性(包括阶式“线性”)的任何其它形式，有利地，采取单调形式，(如阶式)增加功能(随距离增加)。类似地，功率水平的阶跃可以是相等大小，或根据应用及发射性质(协议、环境等)采取任何适当的阶跃大小。
图7示出了根据本发明的通信系统的典型功率调节情形。该情形示出了系统(如一对听力仪器)的每一个体通信设备当位于适当位置(用户头部处)时其管理水平从系统启动开始的随时发展。图7示出了对于给定情形(头部大小、温度、电池功率、电磁环境等)，发射功率从初始启动水平PL0逐渐降低到适当的(较低)运行水平(在此为PL4)。从最大水平PL0降低到时间t1时的运行水平PL4按多步发生，即逐次降低功率水平PL1->PL2->PL3。该情形包括偶然的小干扰(如由于头部移动、来自其它附近源的干扰等)。这些小干扰在图7的情形中在时间t2和t3时出现，导致功率水平暂时增加到邻近的较高功率水平(在此在t2时从PL4到PL3到PL2及在t3时从PL4到PL3)及随后返回到适当的运行水平(在此在t2时从PL4到PL3到PL4及在t3时从PL3到PL4)。假设在时间t4时出现大干扰，其中链路质量度量和/或局部指示符表明失去链路连接，导致发射设备(即在实践中两个设备)的发射器的功率水平突然增加到最大功率水平(在此PL0)。如果失去链路是由于临时事件(如干扰或一个或两个设备临时远离及随后“重新安装”)，该情形(在箭头之后)将如在t0时开始(在系统启动之后)那样继续，功率水平逐渐收敛到适当的运行功率水平(在此为PL4)。图7中的时间线上的时间t1和t2之间及t3和t4之间的“//”指示(及曲线图上的相应指示)分别指示可能的时间中断，即未示出没有任何调节事件的更短或更长的持续时间。
曲线图上在每一功率水平变化之前的字母A、B、C、D指示功率水平调节算法在发射设备中的使用(基于测得的链路质量，例如从接收设备接收的链路质量，或在失去链路的情况下，可能由发射设备自身检测的链路质量)。功率水平调节算法具有下述状态指示符及相应的行动：
  X   链路状态   Tx设备中的行动   注解
  A   PL太高   选择相邻较低PL   基于Rx-AGC-BER
  B   PL太低   选择相邻较高PL   基于Rx-AGC-BER
  C   PL很好   无变化   基于Rx-AGC-BER
  D   失去链路   将PL设定为最大   基于Tx-AGC-BER
发射设备(Tx设备)中的“失去链路”状态例如基于来自发射设备自身的接收器的LQ度量(如组合的AGC、BER度量)。在实施例中，链路状态总体上可基于来自发射设备自身的接收器的LQ度量。
图8示出了从局部断电(睡眠)模式唤醒的示例性唤醒程序的流程图。该程序从图的顶部的灰色阴影的符号指示“模式＝局部断电”开始。唤醒程序根据局部断电模式已从非常近模式进入还是从非常远模式进入而不同(这些模式指定为先前模式PM)。唤醒程序描述了在预定唤醒时间t(wup)执行的行动，即在所涉及设备已处于局部断电(睡眠)模式预定唤醒时间t(wup)之后(自唤醒程序的上次执行以来，参见行动启动计时器，t＝0及决定t＞t(wup)？)。在实施例中，唤醒时间根据局部断电模式是从非常近模式进入(PM＝非常近)还是从非常远模式进入(PM＝非常远)而不同。在实施例中，假定非常近模式(通常有意进入)比非常远模式更稳定，当局部断电模式已从非常近模式进入时其唤醒时间比从非常远模式进入的情形大。
在先前模式为非常近模式时，如果到另一设备的(具有预定链路质量的)链路可以极低的发射功率水平建立，或如果不是这样及如果链路不能以正常发射功率水平建立；或者在先前模式为非常远模式时，如果到另一设备的(具有预定链路质量的)链路既不能以极低的发射功率水平建立又不能以最大正常功率水平建立，则唤醒程序的流程图确定继续当前局部断电模式。否则，如果到另一设备的(具有预定链路质量的)链路可以正常发射功率水平建立，则将设备设定成正常模式(参见图底部的结束符号指示“模式＝正常”)。
本发明由独立权利要求的特征限定。从属权利要求限定优选实施例。权利要求中的任何附图标记并非意于限定其范围。
一些优选实施例已经在上述内容中进行了说明，但是应当强调的是本发明不受这些实施例的限制，而是可以权利要求限定的主题内的其它方式实现。
参考文献
■EP 1 860 914 A1(PHONAK)28-11-2007
■EP 1 107 472 A2(SONY CORPORATION)13-06-2001
■EP 1 777 644 A1(OTICON)25-04-2007
■US 2005/0110700 A1(STARKEY LABORATORIES)26-05-2005
■WO 2005/055654(STARKEY LABORATORIES，OTICON)16-06-2005
■WO 2005/053179(STARKEY LABORATORIES，OTICON)09-06-2005。

Claims (20)

1.一种通信系统，该通信系统包括第一和第二通信设备，每一通信设备包括用于在设备之间建立无线链路的发射和接收单元，其中至少第一通信设备为便携式听音设备并包括基于链路质量的度量动态调节其发射单元的发射功率的控制单元，其中当两个通信设备预期非正常使用时所述通信系统适于使用动态发射功率调节实施通信系统的局部断电模式，其中局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件的断电。
2.根据权利要求1的通信系统，其中：链路质量的度量在第二接收通信设备中基于从第一发射通信设备接收的信号进行提取，或者在第一发射通信设备中基于从第二接收通信设备接收的信号进行提取。
3.根据权利要求1或2的通信系统，适于根据数字协议发射和接收信号，其中所发射和所接收的信号包括根据所述协议安排在数据包中的数据。
4.根据权利要求3的通信系统，其中接收和/或发射通信设备包括用于保存不同时间点的链路质量度量值的存储器。
5.根据权利要求4的通信系统，其中发射通信设备适于按最小水平和最大水平之间的多个预定水平调节发射功率。
6.根据权利要求5的通信系统，当第一和第二设备彼此在典型距离范围内即典型区域时，通信系统适于处于运行状态或正常模式；所述通信系统适于检测发射设备是否位于非常近区域中，在非常近区域时两个设备相较典型区域时彼此更近及在该情形下通信系统处于非常近模式；和/或适于检测发射设备是否位于非常远区域中，在非常远区域时两个设备相较典型区域时彼此相距更远及在该情形下通信系统处于非常远模式。
7.根据权利要求6的通信系统，其中当发射设备处于非常远区域时发射设备适于发出报警信号以使用户意识到其当前的位置。
8.根据权利要求6或7的通信系统，其中第一和第二设备中的每一设备包括存储器并适于检测所述通信系统当前处于哪一模式及将其先前和当前模式保存在存储器中。
9.根据权利要求8的通信系统，适于提供在正常运行模式下使用的、在最小正常电压和最大正常电压之间的多个正常发射功率水平。
10.根据权利要求9的通信系统，适于提供最小正常发射功率水平小的极低发射功率水平并适于在两个设备相对于彼此处于非常近区域中时使能在两个设备之间建立链路。
11.根据权利要求10的通信系统，其中所述无线链路为基于第一和第二通信设备的天线线圈之间的感应耦合的感应链路。
12.根据权利要求11的通信系统，其中第二通信设备包括听音设备。
13.根据权利要求12的通信系统，适于在接收当前链路质量度量之后以预定时延调节发射功率水平，该时延随当前功率水平、和/或预定的未来功率水平、和/或链路质量度量的值和/或链路质量度量的变化率而变。
14.控制两个通信设备之间的无线双向链路中的功耗的方法，通信设备之一包括便携式听音设备，其中发射设备的发射功率基于链路质量的度量动态调节，其中动态发射功率调节用于在两个通信设备预期非正常使用时实施系统的局部断电模式，其中局部断电模式至少包括与无线链路有关的元件的断电。
15.根据权利要求14的方法，实现：当第一和第二设备彼此相距在典型距离范围内即处于典型区域时，第一发射设备设定为运行状态或正常模式，因为发射设备检测到使用正常发射功率可在两个设备之间建立链路。
16.根据权利要求15的方法，其中第一发射设备可检测其是否位于非常近区域中，在非常近区域时两个设备相较典型区域时彼此更近及在该情形下发射设备设定为非常近模式；和/或实现：第一发射设备可检测其是否位于非常远区域中，在非常远区域时两个设备相较典型区域时彼此相距更远及在该情形下发射设备设定为非常远模式。
17.根据权利要求14-16任一所述的方法，其中所述发射设备的当前和先前的运行模式可用。
18.根据权利要求17的方法，还提供适于在预定时间点确定当前局部断电模式是否将继续的唤醒算法。
19.根据权利要求18的方法，其中在先前模式为非常近模式时，如果到另一设备的链路可以极低的发射功率水平建立，或如果不是这样及如果链路不能以正常发射功率水平建立；或者在先前模式为非常远模式时，如果到另一设备的链路既不能以极低的发射功率水平建立又不能以最大正常功率水平建立，则继续当前局部断电模式。
20.根据权利要求19的方法，其中如果到另一设备的链路可以正常发射功率水平建立，则发射设备设定为正常模式。
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