CN101785251B - 共存设备通信 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了使用包传输仲裁(PTA)来在蓝牙设备(BTD)和无线局域网(WLAN)设备之间传输数据的系统和方法。本发明的方法包括：使用BTD和WLAN设备之间的多条控制线来编码数据，发送数据，以及使用现有的控制线来确认数据已接收。根据本发明的方法允许BTD和WLAN设备发送额外的调度信息，调度中间介质，以及减少两个设备之间的冲突次数。

Description

共存设备通信
技术领域
本发明总体上涉及无线通信，更具体地说涉及并置在一起的蓝牙设备(BTD)与无线局域网(WLAN)设备之间的数据传输。
背景技术
当今无线个域网(WPAN)由于其所提供的灵活便利的连接而得到日益广泛的应用。WPAN系统(例如基于蓝牙技术的WPAN系统)通过提供允许在特定距离内(10米的范围)进行连接的短距离无线连接来为外围设备和/或移动终端提供无线连接。与WPAN系统相比，无线局域网(WLAN)提供与置于稍大的地理区域(如被建筑或校园覆盖的区域)内的设备的连接。WLAN系统通常基于IEEE 802.11标准规范，通常操作在100米的范围内，并且一般用于为安装在与WLAN系统相同的地理区域内的传统有线局域网(LAN)所提供的通信能力作出补充。在某些情况下，WLAN系统可以和WPAN系统协同工作以为用户提供增强的整体功能。
当在(例如)一个无线设备中操作蓝牙设备(BTD)和WLAN设备时，可能会出现两种不同类型的干扰效应。一种干扰效应的出现是因为蓝牙设备和WLAN设备在相同或重叠的频率上进行传输。
如果蓝牙设备的收发器与WLAN设备的收发器非常接近，如移动电话或个人数字助理(PDA)中的情况，则会出现第二种效应。在这种情况下，无论蓝牙设备和WLAN设备是否使用相同的频率，一个设备的发生器都会使得另一个设备的接收器过载从而使该接收器无法接收到任何信号。
使用包传输仲裁(PTA)技术可以解决并置干扰的问题。该解决方案需要BTD和WLAN设备直接的物理连接以及软件修改。为了适应不同的接收/发射情景，在BTD和WLAN设备之间建立共计4路控制信号。这些控制信号包括蓝牙线(BT线)、无线局域网线(WL线)、无线局域网接收指示线(RXIND线)和优先级线(PRI线)。BT线和WL线是分别来自BTD和WLAN设备的基本仲裁信号。PRI线是用于非常重要的传输的蓝牙优先级指示器。
BTD和WLAN设备之间的这些控制线提供非常少量的信息来有效地裁定BTD和WLAN设备之间的介质访问，并且也不提供诸如连接类型和通信链路(异步无连接(ACL)链路、面向连接的同步(SCO)链路或者增强的面向连接的同步(eSCO)链路)的类型的信息。此外，BTD或WLAN设备不知道另一设备需要介质的时间周期和目的。该信息的缺失导致BTD和WLAN设备对介质访问的次优调度。BTD和WLAN设备连接至主系统(主处理器或微处理器)，并且BTD和WLAN设备之间的一些数据传输通过主系统实现。在时间关键数据(timecritical data)的情况下，通过主系统的数据传输占用太多的时间。
因此，有利的是提供这样一种方法和系统，使得通过BTD和WLAN设备之间的现有控制线来在并置的BTD和WLAN设备之间传输数据。本发明即为了满足本领域中的这些要求而开发。
发明内容
本发明提供了使用包传输仲裁(PTA)来在蓝牙设备(BTD)和无线局域网(WLAN)设备之间传输数据的系统和方法。本发明的方法包括：使用BTD和WLAN设备之间的多条控制线来编码数据，发送数据，以及使用现有的控制线来确认数据已接收。根据本发明的方法允许BTD和WLAN设备发送额外的调度信息，调度中间介质，以及减少两个设备之间的冲突次数。
在本发明的示例实施例中，提供了一种用于在并置的BTD和WLAN设备之间传输数据的方法。该方法包括使用BTD和WLAN设备之间的多条控制线来编码数据的步骤、把数据从BTD发送至WLAN设备的步骤、以及使用BTD和WLAN设备之间的另一条控制线来确认数据已被WLAN设备接收的步骤。用于编码数据的多条控制线包括优先级线(PRI线)和蓝牙线(BT线)。WLAN设备使用无线局域网线(WL线)来确认数据已接收。在把数据发送至WLAN设备之后，BTD在下一个蓝牙帧开始之前抬高PRI线。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种用于在并置的BTD和WLAN设备之间传输数据的方法。该方法包括使用BTD和WLAN设备之间的多条控制线来编码数据的步骤、把数据从WLAN设备发送至BTD的步骤、以及使用BTD和WLAN设备之间的另一条控制线来确认数据已被BTD接收的步骤。用于编码数据的多条控制线包括无线局域网接收指示线(RXIND线)和WL线。WLAN设备使用BT线来确认数据已接收。
在本发明的另一个示例实施例中，提供了用于在无线通信中传输数据的系统。该系统包括并置在一起以进行无线通信的BTD和WLAN设备；BTD和WLAN设备之间的接口，其中该接口包括BTD和WLAN设备之间的多条控制线；数据编码状态机，用于使用所述多条控制线来编码并发送数据；以及多条控制线中的另一条控制线，用于在蓝牙设备和无线局域网设备之间确认数据已接收。当从BTD向WLAN设备进行数据传输时，使用PRI线和BT线来编码数据，并由WLAN设备使用WL线来确认数据已接收。当从WLAN设备向BTD进行数据传输时，使用RXIND线和WL线来编码数据，并由BTD使用BT线来确认数据已接收。
本发明的上述概述无意代表每一种公开的实施例，或者代表本发明的所有方面。在后续的附图和详细说明中将提供其它的方面和示例实施例。
附图说明
结合附图来考虑后面对本发明的各种实施例的详细说明，能够更完整地理解本发明，其中：
图1A是表示根据本发明的一个示例实施例来从并置的BTD向WLAN设备传输数据的方法的流程图。
图1B是表示根据本发明的一个示例实施例来从并置的WLAN向BTD传输数据的方法的流程图。
图2是表示根据本发明的一个示例实施例的用于从并置的WLAN向BTD传输数据的系统的框图。
图3表示用于从并置的BTD向WLAN设备传输数据的数据协议。
图4表示用于编码数据的数据编码状态图。
图5表示根据本发明的方法由BTD向WLAN设备发送数据“010”时的示例。
图6表示PTA数据协议中的信息元素的次序和说明。
本发明服从于各种修改和替代形式，在附图中以示例的形式示出了其细节并将进行详细说明。但是，应当理解，其目的不是将本发明限制于所描述的特定实施例。相反，本发明涵盖所有处在由权利要求所限定的发明精神和范围内的修改、等价物和替代物。
具体实施方式
图1A是表示根据本发明的一个示例实施例来从并置的BTD向WLAN设备传输数据的方法的流程图。后面将说明用于从BTD向WLAN设备传输数据的PTA数据协议。PTA数据协议在PRI周期内从BTD向WLAN设备发送数据。在步骤100，使用PRI线和BT线来编码数据。步骤105从BTD向WLAN设备发送数据。在步骤110，WLAN设备使用WL线来确认数据已接收。针对发送至WLAN设备的数据的每一个数据位，PRI线和BT线经过至少一次状态转换。在把各个数据位发送至WLAN设备之后，BTD在下一个蓝牙帧开始之前抬高PRI线。此方法允许通过BTD和WLAN设备之间的现有控制线来传输额外的信息。该信息允许BTD和WLAN设备有效地调度介质访问并且减少两个设备之间的冲突次数。
图1B是表示根据本发明的一个示例实施例来从并置的WLAN向BTD传输数据的方法的流程图。下面对用于从WLAN设备向BTD传输数据的PTA数据协议进行说明。在步骤115，使用RXIND线和WL线来编码数据。步骤120从WLAN设备向BTD发送数据。在步骤125，BTD使用BT线来确认数据已接收。针对发送至BTD的数据的每一个数据位，RXIND线和WL线经过至少一次状态转换。在把各个数据位发送至BTD之后，WLAN设备在下一个蓝牙帧开始之前抬高WL线。
图2是表示根据本发明的示例实施例的用于从并置的WLAN向BTD传输数据的系统的框图200。该系统包括主控制器205、BTD 210和WLAN设备215。在BTD 210和WLAN设备215之间有四个控制线作为接口。这些控制线包括RXIND线、WL线、BT线和PRI线。BT线和PRI线从BTD 210指向WLAN设备215，RXIND线和WL线指向相反的方向。该系统还包括数据编码状态机(未示出)，用于使用BTD 210和WLAN设备215之间的控制线来编码数据。使用控制线来编码这些数据位。如果从BTD 210向WLAN设备215发送数据，则使用PRI线和BT线来编码数据。WLAN设备215通过WL线来确认数据已接收。如果从WLAN设备215向BTD 210发送数据，则使用RXIND线和WL线来编码数据。BTD 210使用BT线来确认数据已接收。
图3表示用于从并置的BTD向WLAN设备传输数据的数据协议300。使用PRI线和BT线来编码这些数据位。如图3所示，在BTD将PRI线抬高并且WLAN设备已经确认抬高的PRI线之后，才开始数据传输。针对每个发送至WLAN设备的数据位，PRI线和BT线至少经过一次状态转换。在把数据位发送至WLAN设备之后，BTD在下一个蓝牙帧开始之前的一个时间段之后(该时间段取决于通信周期之后剩下的时间)再次将PRI线抬高(BTD不会更早地抬高PRI线)。
图4表示用于编码数据的数据编码状态图400。(圆圈左侧的)第一数字表示PRI线的状态，(圆圈右侧的)第二数字表示BT线的状态。此状态图适用于将数据从BTD向WLAN设备传输的情况。当PRI线抬高之后开始通信。当PRI线被BTD抬高后，PRI线的状态为“1”而BT线的状态为“0”。因此，在通信开始时PRI线和BT线的状态是“10”。通过将PRI线和BT线均置为“0”来终止数据传输，并且WL线已确认该终止。
图5表示当根据本发明的方法由BTD把数据位“010”发送至WLAN设备时的示例500。BTD抬高PRI线，并使用PRI线和BT线来编码数据位。在WLAN设备确认抬高的PRI线之后开始数据传输。BTD将数据位“010”发送至WLAN设备。针对每个发送至WLAN设备的数据位，PRI线和BT线经过至少一次状态转换。
图6表示一个PTA数据协议中的信息元素的次序和说明600。PTA数据协议的构造使得用少量的数据位来编码重要信息而用更多的数据位来编码其它信息。取决于开始时的链路信息元素，不同的信息元素605包括角色信息元素、异步无连接(ACL)链路传输包元素、ACL链路接收包元素、NBf元素和NFc元素。链路信息元素610的说明如下。用“00”来指示ACL链路。状态“01”被保留，“10”用于面向连接的同步(SCO)链路，“11”用于增强的面向连接的同步(eSCO)链路。
在角色信息元素表615中，“0”表示主构造，“1”表示从构造。在ACL传输(ACL TX)包元素620中，位“00”、“01”、“10”分别表示一个时隙、三个时隙和五个时隙。状态“11”被保留。在ACL接收(ACL RX)包元素625中，位“00”、“01”、“10”分别表示一个时隙、三个时隙和五个时隙，状态“11”被保留。在NBf元素表630和NFc元素表635中，位0-3表示帧的数量。
工业应用
本发明的应用包括但不限于诸如近距离使用蓝牙和WLAN的移动电话或个人数字助理(PDA)。
尽管参照几个特定的示例实施例来描述本发明，本领域的技术人员应当认识到，在不偏离由权利要求所设定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出很多改变。

Claims (14)

1.一种在并置的蓝牙设备和无线局域网设备之间传输数据的方法，该方法包括如下步骤：
使用所述蓝牙设备和所述无线局域网设备之间的多条控制线来编码所述数据，其中所述多条控制线包括优先级线和蓝牙线；
把数据从蓝牙设备发送至无线局域网设备；以及
使用蓝牙设备和无线局域网设备之间的另一条控制线来确认数据已被无线局域网设备接收，其中确认步骤中的所述另一条控制线包括无线局域网线。
2.如权利要求1所述的方法，其中针对发送至无线局域网设备的数据的每一个数据位，所述优先级线和所述蓝牙线经过至少一次状态转换。
3.如权利要求2所述的方法，其中蓝牙设备在把所述数据位发送至无线局域网设备之后、在蓝牙帧开始之前抬高优先级线。
4.如权利要求1所述的方法，其中使用多个控制线来从蓝牙设备向无线局域网设备发送数据和调度信息。
5.一种用于在并置的蓝牙设备和无线局域网设备之间传输数据的方法，该方法包括如下步骤：
使用所述蓝牙设备和所述无线局域网设备之间的多条控制线来编码所述数据，其中所述多条控制线包括无线局域网接收指示线和无线局域网线；
把数据从无线局域网设备发送至蓝牙设备；以及
使用蓝牙设备和无线局域网设备之间的另一条控制线来确认数据已被蓝牙设备接收，其中所述另一条控制线包括蓝牙线。
6.如权利要求5所述的方法，其中针对发送至蓝牙设备的数据的每一个数据位，所述无线局域网接收指示线和所述无线局域网线经过至少一次状态转换。
7.如权利要求5所述的方法，其中使用多条控制线来从无线局域网设备向蓝牙设备发送数据和调度信息。
8.一种用于在无线通信中传输数据的系统，该系统包括：
并置在一起以进行所述无线通信的蓝牙设备和无线局域网设备；
所述蓝牙设备和所述无线局域网设备之间的接口，其中所述接口包括蓝牙设备和无线局域网设备之间的多条控制线；
数据编码状态机，用于使用蓝牙设备和无线局域网设备之间的所述多条控制线来编码和发送所述数据；以及
多条控制线中的另一条控制线，用于在蓝牙设备和无线局域网设备之间确认数据的接收。
9.如权利要求8所述的系统，其中多条控制线包括蓝牙线、无线局域网线、无线局域网接收指示线和优先级线。
10.如权利要求9所述的系统，其中，如果从蓝牙设备向无线局域网设备发送数据，则用于编码的多条控制线包括所述优先级线和所述蓝牙线。
11.如权利要求9所述的系统，其中，如果从无线局域网设备向蓝牙设备发送数据，则用于编码的多条控制线包括所述无线局域网线和所述无线局域网接收指示线。
12.如权利要求9所述的系统，其中用于确认数据已被无线局域网设备接收的所述另一条控制线包括无线局域网线。
13.如权利要求9所述的系统，其中用于确认数据已被蓝牙设备接收的另一条控制线包括蓝牙线。
14.如权利要求8所述的系统，其中多个控制线用于在蓝牙设备和无线局域网设备之间传输数据和调度信息。
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