CN102378365A - 已存在的无线连接的通告 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种已存在的无线连接的通告。方法、装置、和计算机程序产品使得设备能够向其他设备通告已存在的连接,从而使得其他设备可与连接同步,并在仅侦听模式下侦听交换的信息。在示例性实施例中,在从属设备已经使用例如蓝牙低功耗协议完成与主设备的连接而加入微微网之后,从属设备具有向其他设备通告已存在的连接从而使得其他设备可与连接同步并在仅侦听模式下侦听交换的信息所需的所有信息。从属设备可承担已存在的连接的通告方的角色,并且可开始发送通告信道分组/PDU以向第三方设备通知已存在的连接。当第三方设备接收这样的通告信道分组时,其可从分组采用连接参数并与已存在的连接同步,以开始以仅接收模式接收连接中的分组。
Description
技术领域
本发明的领域涉及无线通信,更具体地,涉及能够通告已存在的无线通信连接的无线通信设备。
背景技术
或许,无线个人域网络(PAN)技术的熟知例子是在2.4GHz ISM带中运行的蓝牙标准。蓝牙是短距离无线电网络,起初用作电缆替代。蓝牙技术规范通过蓝牙SIG公司公布。2004年10月15日公布的蓝牙规范版本 2.0+EDR具有第一版蓝牙基本速率(BR)的原始功能特征,并增加增强数据速率(EDR)特征。2007年7月26日公布的针对基本速率/增强数据速率(BR/EDR)的蓝牙规范版本2.1+EDR增加了针对新特征的定义:加密暂停继续、错误数据报告、扩展查询响应、链路监督超时事件、分组边缘标志、安全简单成对、低耗电监听。2009年4月21日公布的蓝牙规范 版本3.0+HS更新了标准以结合备选MAC/PHY和单播无连接数据特征。
在2009年4月20日,蓝牙SIG提出新蓝牙低功耗协议。蓝牙低功耗(LE)是旨在当与其他设备连接时优化设备的功耗的通信协议。蓝牙低功耗分组包括用于无线电同步的前同步码,用于物理链路识别的访问地址,用以承载有效载荷数据和PDU报头信息的更短协议数据单元(PDU),以及用以确保PDU中的数据的正确性的循环冗余代码(CRC)。
在2010年6月30日,蓝牙SIG公布了蓝牙核心规范,版本4.0(通过引用合并于此),其包括蓝牙低功耗(LE)协议,以用于需要与使用BR/EDR协议相比的更低功耗、更低复杂度、和更低成本的产品。蓝牙LE利用超低功率空闲模式、简单设备发现、和短数据分组,被设计用于需要较低数据速率和较短占空比的应用。蓝牙LE设备采用星形拓扑,其中一个设备用作多个从属设备的主设备,主设备通过建立第一连接事件的开始时间来支配连接定时,从属设备在从主设备接收到分组时仅向主设备发送分组。根据蓝牙LE通信协议,两个设备(主设备和从属设备)之间的所有连接是点到点连接。
发明内容
根据本发明的示例性实施例,一种方法,包括以下步骤:
形成与设备的无线通信连接;以及
发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接。
在示例性实施例中,存储程序指令的计算机可读介质当由计算机处理器执行指令时,执行之前的方法步骤。
在本发明的示例性实施例中,所述通告消息包括使得接收设备能够与连接同步的信息。
在本发明的示例性实施例中,在通告信道上发送所述通告消息。
在本发明的示例性实施例中,在蓝牙低功耗通告信道上发送所述通告消息。
在本发明的示例性实施例中,所述无线通信连接是点到点连接。
根据另一示例性实施例,一种方法,包括以下步骤:
接收通告消息,该通告消息包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
从接收的通告消息采用连接信息;
使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步;以及
接收在所述无线通信连接中交换的分组。
在示例性实施例中,存储程序指令的计算机可读介质当由计算机处理器执行指令时,执行之前的方法步骤。
在本发明的示例性实施例中,在仅侦听模式下接收通告消息。
在示例性实施例中,一种装置,包括:
至少一个处理器;
包括计算机程序代码的至少一个存储器;
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为,通过所述至少一个处理器,使得所述装置至少执行以下:
形成与设备的无线通信连接;以及
发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接。
在示例性实施例中,一种装置,包括:
至少一个处理器;
包括计算机程序代码的至少一个存储器;
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为,通过所述至少一个处理器,使得所述装置至少执行以下:
接收通告消息,该通告消息包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
从接收的通告消息采用连接信息;
使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步;以及
接收在所述无线通信连接中交换的分组。
由此,无线通信设备能够通告已存在的无线通信连接。
附图说明
图1A是在从属设备使用蓝牙LE协议完成与主设备的连接而加入微微网)之后,使用蓝牙LE协议的无线网络的示例性实施例。
图1B是图1A的无线网络的示例性实施例,其中从属设备具有进行以下操作所需的所有信息,该操作为向其他设备通告已存在的连接,从而使得所述其他设备可以与已存在的连接同步,并在仅侦听模式下侦听所交换的信息而不影响在主设备或在从属设备中的连接处理。从属设备可承担已存在的连接的通告方的角色,并且可开始发送通告信道分组/PDU,以向第三方设备通知已存在的连接。
图1C是图1B的无线网络的示例性实施例,其中第三方设备扫描并接收通告信道分组,并且它可从分组中采用连接参数,并与已存在的连接同步,以在仅侦听模式下开始接收在连接中的分组。
图1D是图1A的无线网络的示例性备选实施例,其中主设备和从属设备都具有进行以下操作所需的所有信息,所述操作为向其他设备通告已存在的连接,从而使得其他设备可以与已存在的连接同步,并开始在仅侦听模式下侦听所交换的信息而不影响在主设备中或在从属设备中的连接处理。主设备可承担已存在的连接的通告方的角色,并且可以开始发送通告信道分组/PDU,以向第三方设备通知已存在连接。第三方设备扫描和接收来自主设备的通告信道分组,并且它可从分组中采用连接参数并与已存在的连接同步,以开始在仅接收模式下接收在连接中的分组,如图1C所示。
图1E是图1C的无线网络的实施例的示例性使用实例,其中主设备可以是启用蓝牙的蜂窝电话,从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从蜂窝电话发送的呼叫者ID信息的数字钟表,使用蓝牙LE协议和共享在主设备和从属设备之间的连接的第三设备可以是与预约日历结合的业务联系人的数字目录,第三设备可从蜂窝电话主设备接收呼叫者ID数据,并且它可从数字钟表从属设备接收当日时间数据。
图1F是图1C的无线网络的实施例的示例性使用实例,其中主设备可以是心脏病人佩戴的启用蓝牙的心跳速率监控器,从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从监控器发送的心跳速率信息的患者的数字钟表,第三设备可以是共享主设备和从属设备之间的连接的启用蓝牙LE的蜂窝电话,其从心跳速率监控器主设备接收心跳速率数据,并且从数字钟表从属设备接收当日时间数据。
图2A是在形成图1A的无线主设备和从属设备之间的连接并且从属设备通过表征连接的数据准备其通告信道分组缓冲器之后,图1A的无线主设备和从属设备的内部架构的示例性实施例。
图2B是在从属设备/通告方设备已经将其通告信道分组缓冲器的内容作为通告信道分组发送至已经扫描并接收通告信道分组的第三方设备之后,图1A的从属设备和第三方设备的内部架构的示例性实施例。
图3是根据至少一个实施例的通告信道分组的示例性分组结构。
图4是根据至少一个实施例的、从通告方设备的角度来看的方法的流程图的示例性实施例。
图5是根据至少一个实施例的、从第三方接收设备的角度来看的方法的流程图的示例性实施例。
图6是根据至少一个实施例的时序图的示例性实施例,其用于在利用从通告信道分组的时间偏移指示连接事件开始时间时对已存在的连接的通告。
图7是根据至少一个实施例的时序图的示例性实施例,其用于在利用通告信道分组作为时间基准将连接事件开始时间指示为事件开始时间窗口和窗口偏移时对已存在的连接的通告。
具体实施方式
在本发明的示例性实施例中,设备能够向其他设备通告已存在的连接,从而使得其他设备可与连接同步,并在仅侦听模式下侦听交换的信息,而不影响连接。在本发明的示例性实施例中,在从属设备使用例如蓝牙低功耗(LE)通信协议完成与主设备的连接而加入微微网之后,从属设备具有向其他设备通告已存在的连接从而使得其他设备可与连接同步并在仅侦听模式下侦听交换的信息所需的所有信息。从属设备可承担已存在的连接的通告方的角色,并且可开始发送通告信道分组/PDU以向第三方设备通知已存在的连接。已存在的连接的主设备和从属设备都知晓连接的参数,包括事件定时和信道使用,并且它们都可使用通告信道分组/PDU以向第三方设备通知已存在的连接。当第三方设备接收这样的通告信道分组时,其可从分组中采用连接参数并与已存在的连接同步,以在仅侦听模式下开始接收在连接中的主设备和从属设备之间交换的分组。根据示例性实施例,已存在的连接的主设备和从属设备不识别第三方仅侦听模式设备的存在,但是它们作为任意点到点蓝牙LE连接来操作连接。
在本发明的示例性实施例中,多于两个的设备可针对需要多个灵活角色组合的应用以点到点连接(例如在蓝牙低功耗(LE)协议)操作。设备能够向其他设备通告已存在的连接,从而它们可与连接同步,并在仅侦听模式下侦听交换的信息而不影响在主设备中或在从属设备中的连接处理。这个特征不影响在主设备中或在从属设备中的连接的处理。例如,从属设备可向多个设备发送,上述多个设备共享从属设备到主设备的连接。例如,主设备可以是启用蓝牙的蜂窝电话,从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从蜂窝电话发送的呼叫者ID信息的数字钟表。使用蓝牙LE协议和共享在主设备和从属设备之间的连接的第三设备可以是与预约日历结合的业务联系人的数字目录。第三设备可从蜂窝电话主设备接收呼叫者ID数据,以访问和显示业务联系人信息,并且它可从数字钟表从属设备接收当日时间数据,以访问和显示在日历中的预约。作为另一例子,主设备可以是心脏病人佩戴的启用蓝牙的心跳速率监控器,并且从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从监控器发送的心跳速率信息的患者的数字钟表。第三设备可以是共享在主设备和从属设备之间的连接的启用蓝牙LE的蜂窝电话,其从心跳速率监控器主设备接收心跳速率数据,以及从数字钟表从属设备接收当日时间数据,第三设备被编程为确定心跳速率是否在较长的时间内大于或小于预定阈值,并且进行响应以发送电话呼叫警报以获得紧急援助。
蓝牙LE无线电以与基本速率/增强数据速率(BR/EDR)无线电相同的方式运行在无执照2.4GHz ISM带中。蓝牙LE支持超短数据分组,从8个八位字节到最大27个八位字节,对其给出低占空比。蓝牙LE采用具有许多跳频扩频(FHSS)载波的跳频收发器,具有1兆比特每秒(Mb/s)的比特率。
蓝牙LE采用两个多接入方案:频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)。在FDMA方案中使用按2MHz分割的四十(40)个物理信道。三(3)个用作通告信道,37个用作数据信道。使用基于TDMA的轮询方案,其中一个设备在预定时间发送分组,对应设备在预定间隔之后用分组响应。
物理信道被细分成时间单位,称为事件。在分组中在蓝牙LE设备之间发送数据,分组被定位于这些事件中。存在两种事件:通告和连接事件。
在通告物理层(PHY)信道上发送通告分组的设备称为通告方。在通告信道上接收通告而无意连接至通告设备的设备称为扫描方。需要通过针对可连接通告分组进行侦听来形成到另一设备的连接的设备称为发起方。在通告PHY信道上的传输发生在通告事件中。
在蓝牙核心规范,版本4.0中,链路层是具有5个状态的状态机:待机状态,通告状态,扫描状态,发起状态,和连接状态。链路层状态机在一个时刻仅允许一个状态为活动的。在待机状态下的链路层不发送或接收任何分组,并且可从任意其他状态进入。通告状态下的链路层将发送通告信道分组,并且可侦听和响应于由这些通告信道分组触发的响应。通告状态下的设备被称为通告方。通告状态可从待机状态进入。扫描状态下的链路层将侦听来自正在通告的设备的通告信道分组。扫描状态下的设备被称为扫描方。扫描状态可从待机状态进入。发起状态下的链路层将侦听来自特定设备的通告信道分组,并响应于这些分组以发起与该特定设备的连接。在发起状态下的设备被称为发起方。发起状态可从待机状态进入。连接状态可从发起状态或通告状态进入。连接状态下的设备被称为在连接中。在连接状态下,定义两个角色:主角色和从属角色。当从发起状态进入时,连接状态为处于主角色。当从通告状态进入时,连接状态为处于从属角色。主角色下的链路层将与从属角色下的设备通信,并定义传输的定时。从属角色下的链路层将仅与主角色下的一个设备通信。
在蓝牙核心规范,版本4.0中,存在4个通告事件类型:可连接不定向通告(ADV_IND),可连接定向通告(ADV_DIRECT_IND),可扫描不定向通告(ADV_SCAN_IND),和不可连接不定向通告(ADV_NONCONN_IND)。在每个通告事件的开始,通告方发送与通告事件类型对应的通告分组。接收通告分组的扫描设备(还称为发起方设备)可在相同通告PHY信道上向通告方设备发出连接请求(CONNECT_REQ)。CONNECT_REQ请求包括用于访问地址AA、CRC、WinSize、WinOffset、Interval(间隔)、Latency(延时)、Timeout(超时)、ChannelMap(信道映射)、Hop count(跳计数)、和sleep clockaccuracy SCA(休眠时钟精度SCA)的字段。当通告方设备接受CONNECT_REQ请求时,在微微网中,在成为主设备的扫描方/发起方设备和成为从属设备的通告方设备之间形成点到点连接。仅主设备和从属设备知晓连接在什么时间和以什么频率运行。数据信道在每个连接事件之间变化,并且连接事件的开始通过在CONNECT_REQ分组中提供的连接间隔有规律隔开。在不可连接不定向事件类型的通告信道分组ADV_NONCONN_IND中,允许扫描方设备接受通告信道分组中的信息,但是不允许扫描方设备在接收ADV_NONCONN_IND通告信道分组时在通告信道中发送任何东西。当使用不可连接不定向事件类型时,通过链路层发送不可连接通告指示ADV_NONCONN_IND分组。不可连接不定向事件类型允许扫描方接收在来自通告方的ADV_NONCONN_IND中包含的信息。通告方可在每个ADV_NONCONN_IND被发送之后移动至下一使用的通告信道索引或关闭通告事件。链路层不侦听,因此不能够接收来自扫描方或发起方的任何请求。
在蓝牙核心规范,版本4.0中,如果通告方正在使用可连接通告事件,则扫描方/发起方可使用它在上面接收可连接通告分组的相同通告PHY信道发出连接请求。如果通告方接收和接受对于要发起连接的请求,则通告事件结束且连接事件开始。一旦建立连接,扫描方/发起方成为微微网中的主设备,通告设备成为从属设备。在连接事件中,主设备和从属设备使用相同数据PHY信道交替发送数据分组。在蓝牙核心规范,版本4.0中,蓝牙LE设备采用星形拓扑,其中一个设备用作多个从属设备的主设备,主设备通过建立第一连接事件的开始时间来支配连接定时,从属设备在从主设备接收到分组时仅向主设备发送分组。
在本发明的示例性实施例中,低功率无线通信设备可形成点到点通信链路,更具体地,在蓝牙低功耗(LE)协议下形成。设备能够向其他设备通告已存在的连接,从而其他设备可与连接同步并在仅侦听模式下侦听交换的信息,而不影响在主设备中或在从属设备中的连接处理。在本发明的示例性实施例中,在从属设备已经使用蓝牙LE协议完成与主设备的连接而加入微微网之后,从属设备具有进行以下操作所需的所有信息,所述操作为向其他设备通告已存在的连接,从而使得其他设备可与连接同步,并在仅侦听模式下侦听交换的信息而不影响在主设备或在从属设备中的连接处理。从属设备可承担已存在的连接的通告方的角色,并且可开始发送通告信道分组/PDU(ADV_EXTENSION_IND)以向第三方设备通知已存在的连接。已存在的连接的主设备和从属设备都知晓连接的参数,包括定时和信道使用,并且任一设备可使用通告信道分组/PDU,ADV_EXTENSION_IND,以向第三方设备通知已存在的连接。优选地,适用于ADV_EXTENSION_IND通告事件的规则类似于允许扫描设备接收在通告信道分组中的信息的不可连接不定向事件类型ADV_NONCONN_IND。不允许扫描设备在接收通告信道分组时在通告信道中发送任何内容。当第三方设备接收通告信道分组ADV_EXTENSION_IND时,它不在通告信道中发送响应。第三方设备可从ADV_EXTENSION_IND分组中采用连接参数,并与已存在的连接同步,以开始在仅侦听模式下接收在连接中的主设备和从属设备之间交换的数据分组。
对于蓝牙LE技术的示例性非限制性使用实例包括运动和健身、安全性和接近性和智能能源。蓝牙LE技术被设计用于设备以便具有多达一年的电池寿命,例如通过纽扣电池供电的那些设备。这些类型的设备包括将利用蓝牙LE技术显示呼叫者ID信息的钟表、以及将用于在锻炼期间监控佩戴者心跳速率的运动传感器。蓝牙SIG的医学设备工作组也在创建医学设备资料和相关协议,以使得蓝牙应用能够用于蓝牙LE设备。
图1A是在从属设备110已经使用蓝牙LE协议完成与主设备100的连接120而加入微微网之后,使用蓝牙LE协议的无线网络的示例性实施例。例如,主设备100可以是具有蓝牙天线102和蜂窝GPRS天线104的蜂窝电话。从属设备110可以是利用蓝牙LE技术显示从蜂窝电话100发送的呼叫者ID信息的数字钟表。使用蓝牙LE协议的第三方设备130可以是与预约日历结合的业务联系人的数字目录,其可从设备100接收呼叫者ID数据以访问和显示业务联系人信息,并且它可从设备110接收当日时间数据,以访问和显示日历中的预约。图1A中的连接120是主设备100和从属设备110之间的点到点连接。第三方设备130示出为与图1A的其他设备100或110不连接。
图1B是图1A的无线网络的示例性实施例,其中从属设备110具有第三方设备130进行以下操作所需的所有信息,所述操作为与已存在的连接120同步,并开始在仅侦听模式下接收在主设备100和从属设备110之间交换的连接120中的分组而不影响在主设备100或在从属设备110中的连接处理。这个信息包括连接的访问地址、CRC初始化值、连接间隔、信道映射、跳增量、连接事件时间、和数据信道索引。从属设备110可承担已存在的连接120的通告方的角色。从属设备110可开始发送含有这个信息的通告信道分组/PDU,ADV_EXTENSION_IND 140,以向第三方设备(例如设备130)通知已存在的连接120。
图1C是图1B的无线网络的示例性实施例,其中第三方设备130扫描、接收和识别通告信道分组140。第三方设备130可从分组140中采用连接参数,并与已存在的连接120同步,以开始在仅侦听模式下接收在连接120中在主设备100和从属设备110之间交换的分组。以这种方式,设备100和110继续在不变的点到点通信链路上通信,但是设备130能够侦听由设备100和110在点到点通信链路上传送的无线电业务。主设备100和从属设备110运行连接120作为任意蓝牙LE连接,并且在仅侦听模式下的第三方设备130对于连接的处理没有影响。
第三方扫描设备130可通过被动扫描发现已存在的连接。第三方扫描设备130可使用例如设备地址作为扫描参数,以发现特定设备(例如从属设备110)的连接。希望作为仅侦听设备加入已存在的链路层连接120的第三方扫描设备130必须首先接收针对第三方扫描设备130寻求发现的连接120的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140。一旦第三方扫描设备130接收了这样的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140,则它可与连接120同步,并且开始接收在连接120中的在主设备100和从属设备110之间发送的分组。在接收针对适当连接120的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140时,第三方扫描设备130确定针对下一或随后的连接事件的数据信道。然后,第三方扫描设备130调谐到信道120,并开始侦听连接120中的分组。如果事件开始时间作为通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中的绝对值被给出,则假设事件在特定时间开始。但是,如果在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中给定时间窗口,则假设事件在窗口中开始。一般地,除了作为仅侦听设备加入连接120的第三方设备130没有在连接120中发送任何内容之外,这些操作类似于由连接120中的从属设备110执行的那些。
图1D是图1A的无线网络的示例性备选实施例,其中主设备100和从属设备110都具有第三方设备130进行以下操作所需的所有信息,所述操作为与已存在的连接120同步并开始在仅侦听模式下接收在连接120中在主设备100和从属设备110之间交换的分组。主设备100可承担已存在的连接120的通告方的角色,并且可以开始发送通告信道分组/PDU,ADV_EXTENSION_IND 140,以向第三方设备(例如设备130)通知已存在的连接120。第三方设备130扫描和接收来自主设备100的通告信道分组140,并且可从分组140中采用连接参数,并与已存在的连接120同步,以开始在仅侦听模式下接收在连接中在主设备100和从属设备110之间交换的分组而不影响在主设备100中或在从属设备110中的连接处理,如图1C所示。
图1E是图1C的无线网络的实施例的示例性使用实例,其中主设备可以是启用蓝牙的蜂窝电话100,从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从蜂窝电话100发送的呼叫者ID信息的数字钟表110,使用蓝牙LE协议并共享主设备和从属设备之间的连接的第三设备可以是与预约日历结合的业务联系人的数字目录130。第三设备130可从蜂窝电话100主设备接收呼叫者ID数据,以访问和显示业务联系人信息,并且它可从数字钟表110从属设备接收当日时间数据,以访问和显示日历中的预约。
图1F是图1C的无线网络的实施例的示例性使用实例,其中主设备可以是心脏病人佩戴的启用蓝牙的心跳速率监控器130’,从属设备可以是利用蓝牙LE技术显示从监控器130’发送的心跳速率信息的患者的数字钟表110,第三设备可以是共享在主设备和从属设备之间的连接的启用蓝牙LE的蜂窝电话100’,第三设备从心跳速率监控器130’主设备接收心跳速率数据,以及从数字钟表110从属设备接收当日时间数据,第三设备(蜂窝电话100’)被编程为确定心跳速率是否在较长的时间内大于或小于预定阈值,并且进行响应以发送电话呼叫警报以获得紧急援助。
图2A是在形成图1A的无线主设备100和从属设备110之间的连接120并且从属设备110通过表征连接120的数据准备了其通告信道分组缓冲器110之后,它们的内部架构的示例性实施例。图2B是在从属设备/通告方设备120已经将其通告信道分组缓冲器142的内容作为通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140发送至已经扫描并接收通告信道分组140的第三方设备130之后,图1A的从属设备120和第三方设备130的内部架构的示例性实施例。
无线主设备100可以是启用蓝牙的通信设备、PDA、蜂窝电话、便携式或掌上计算机等,或者它可以是固定接入点、汽车仪表盘接口、家用电器接口或其他启用蓝牙的固定接口或设备。从属设备110和第三设备130可以是启用蓝牙的远程控制器、医疗保健监控器、运动传感器、令牌、钥匙扣、表、无线键盘、游戏板、身体传感器、玩具、医疗保健设备、人工接口设备、娱乐设备、无线麦克风、GPS传感器等。从属设备110、主设备100、和第三方设备130可分别包括处理器220、220’和220”,其每个包括双核中央处理单元(CPU)260和261、随机存取存储器(RAM)262、只读存储器(ROM)264、以及与无线电收发器208接口的接口电路266。从属设备110、主设备100、和第三方设备130均可进一步包括电池和其他电力源、键板、触摸屏、显示器、麦克风、扬声器、耳机、相机或其他成像设备等。根据本发明的实施例,RAM 262和ROM 264可以是可移除存储器设备,例如智能卡、SIM、WIM、半导体存储器,例如RAM、ROM、PROM、闪速存储器设备等。根据实施例,从属设备110、主设备100、和第三方设备130均可包括蓝牙低功率协议栈202,这在蓝牙核心规范,版 本4.0协议规范中有所描述。主设备100还可包括蓝牙BR/EDR协议栈204,这在蓝牙规范版本3.0+HS中有所描述。
处理器220、220’和220”、协议蓝牙协议栈202和204和/或应用程序200可通过编程指令序列的形式具体化为RAM 262和/或ROM 264中存储的程序逻辑,当在CPU 260和/或261中执行时,该指令实现所公开实施例的功能。程序逻辑可以通过计算机可用介质(例如驻留存储器设备、智能卡或其他可移除存储器设备)的形式从计算机程序产品或制品传送至从属设备110、第三设备130、或无线设备100的可写RAM、PROM、闪速存储器设备等262。或者,它们可通过编程逻辑阵列或定制设计的专用集成电路(ASIC)的形式具体化为集成电路逻辑。在从属设备110、第三设备130、和无线设备100的每个中的蓝牙无线电208可以是单独的收发器电路,或备选地,无线电208可以是能够响应于处理器220、220’和220”以高速的时间和频率复用的方式处理一个或多个信道的单个无线电模块。指示装置执行其各个操作的程序代码可存储在计算机可读介质中,例如磁盘、CDROM、或闪速存储器设备。程序代码可从这样的计算机可读介质下载,例如存储在从属设备110、第三设备130、或无线设备100的RAM 262或可编程ROM 264中,用于例如通过CPU 260和/或261执行程序代码。
主设备100中的GPRS无线电270可以是各种无线个人域、无线局域、或无线广域无线电设备的任一个,例如陆地移动无线电、专业移动无线电、DECT(数字增强无绳电信)、1G、2G、3G、4G蜂窝系统、IrDA、RFID(射频识别)、无线USB、DSRC(专用短距离通信)、近场通信、无线传感器网络、ZigBee、EnOcean;蓝牙、TransferJet、超宽带(来自WiMedia联盟的UWB)、WLAN、IEEE 802.11、WiFi、HiperLAN、无线城域网(WMAN)和宽带固定接入(BWA)(LMDS、WiMAX、AIDAAS和HiperMAN)等。
在从属设备/通告方设备120已经将其通告信道分组缓冲器142的内容作为通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140发送给已经扫描并接收通告信道分组140的第三方设备130之后,其被缓冲在第三方设备130的通告信道分组缓冲器142’中。第三方设备130可从分组140中采用连接参数,并与已存在的连接120同步,以开始在仅侦听模式下接收在连接120中的在主设备100和从属设备110之间交换的分组而不影响在主设备100或在从属设备110中的连接120的处理。
图3是根据至少一个实施例的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND140的示例性分组结构。蓝牙LE链路层仅具有用于通告信道分组和数据信道分组的一个分组格式。每个分组包括4个字段:前同步码、访问地址、协议数据单元(PDU)、和循环冗余代码(CRC)。前同步码是1个八位字节,访问地址是4个八位字节。PDU范围是从2至最大39个八位字节。CRC是3个八位字节。对于所有通告信道分组的访问地址是十六进制值0x8E89BED6。
前同步码和访问地址之后是PDU。通告信道PDU具有16比特报头和可变大小的有效载荷。在报头中包含的通告信道PDU的PDU类型字段指示PDU类型。在报头中包含的通告信道PDU的TxAdd和RxAdd字段包含特定于针对每个通告信道PDU定义的PDU类型的信息。通告信道PDU报头的长度字段以八位字节指示有效载荷字段长度,并且可以是6至37个八位字节。
通告信道PDU中的有效载荷字段特定于PDU类型。对于通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140,示例性有效载荷字段可包括以下字段:
AccessAddress=包含连接的访问地址。
CRCInit=包含用于CRC计算的初始化值。
Interval=包含connInterval参数值。
ChannelMap=包含指示使用的和未使用的数据信道的信道映射。通过按照数据信道索引定位的比特来表示每个信道。
Hop=指示在数据信道选择算法中使用的跳增量,并且具有5至16范围内的随机值。
RFU=为未来使用而保留
ChIndex=指示用于通告的连接事件的未映射的数据信道索引。
WinOffset=指示连接事件开始传输窗口的开始时间。
WinSize=指示连接事件开始传输窗口大小。
参数WinOffset(连接事件时间)指示下一或随后的连接事件的开始时间。或者,其可指示以下连接事件之一的开始时间。它不必是下一事件,而可以是时间和频率参数已知的任意连接事件。它可指示为绝对值,表示从通告信道分组/PDU到下一或随后连接事件的开始的时间,如图6所示。或者,可给出时间跨度WinSize,以指示期间将开始下一或随后连接事件的时间窗口,如图7所示。
参数ChIndex(数据信道索引)指示开始时间用WinOffset参数指示的连接事件的未映射信道索引。
此外,在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中可存在其他参数,这些参数被考虑用于例如连接识别目的。作为例子,PDU可包含连接的主设备和从属设备之一或两者的地址:
MasterAddress=包含连接中主设备的地址。
SlaveAddress=包含连接中从属设备的地址。
通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140也可包括描述通告方主机的通告数据,例如指示用于从属/通告方设备110的主机是数字钟表的通告数据。
图4是根据至少一个实施例的、从从属设备/通告方设备110的角度来看、使用蓝牙低功率协议的方法的流程图的示例性实施例。流程图的步骤代表在从属设备/通告方设备110的RAM和/或ROM存储器中存储的计算机代码指令,当由中央处理单元(CPU)CPU1和/或CPU2执行指令时,实现本发明的示例性实施例的功能。步骤可通过与所示不同的顺序来实现,并且各个步骤可组合或分成组件步骤。流程图具有以下步骤:
步骤400:形成与设备的无线通信连接;以及
步骤404:发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接。
图5是根据至少一个实施例的、从接收设备的角度来看、使用蓝牙低功率协议的方法的流程图的示例性实施例。流程图的步骤代表在接收第三方设备130的RAM和/或ROM存储器中存储的计算机代码指令,当由中央处理单元(CPU)CPU1和/或CPU2执行指令时,实现本发明的示例性实施例的功能。步骤可通过与所示不同的顺序来实现,并且各个步骤可组合或分成组件步骤。流程图具有以下步骤:
步骤420:接收通告消息,其包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
步骤424:从接收的通告消息中采用连接信息;
步骤428:使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步;以及
步骤430:接收在所述已存在的无线通信连接中交换的分组。
接收第三方设备130可通过被动扫描发现已存在的连接。接收第三方设备130扫描通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140。接收第三方设备130可使用例如设备地址作为扫描参数,以发现特定设备(例如从属设备110)的连接。第三方设备130可扫描通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中的通告方地址,通告方公共或随机设备地址。第三方设备130可扫描在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中描述通告方主机的特定通告数据,例如指示从属/通告方设备110为数字钟表的通告数据。
希望作为仅侦听设备加入已存在的链路层连接120的接收第三方设备130需要首先接收针对接收第三方设备寻求发现的连接120的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140。一旦接收第三方设备130已经接收了这样的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140,它可与连接120同步,并开始接收在连接中的在主设备100和从属设备110之间发送的分组。在接收针对适当连接120的通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140时,接收第三方设备130依据数据信道索引参数ChIndex、信道映射参数ChannelMap、和跳增量参数Hop确定用于下一连接事件之一的数据信道。接收第三方设备130于是调谐至信道120,并开始侦听连接中的分组。如果事件开始时间是作为通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中的绝对值给出的,则假设事件在特定时间开始。但是,如果在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140中给出时间窗口,则假设事件在窗口中开始。一般地,对于接收第三方设备130的操作类似于由连接120中的从属设备110执行的那些,只是除去作为仅侦听设备加入连接120的第三方设备130没有在连接120中发送任何内容。
图6是时序图的示例性实施例,其用于当通过从通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140的结束的发生开始的时间偏移参数WinOffset来指示连接事件时间706A时对已存在的连接120的从属设备/通告方110通告。从通告事件的开始702开始,发送三个连续通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140A、140B和140C,并且以最大10ms间隔703和703’由设备110发送,直到通告事件的结束704。每个通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140包括用于参数WinOffset连接事件时间的值,其指示在主设备100向从属设备110发送分组时下一连接事件710的开始时间,如710所示。连续通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140A、140B和140C分别包括具有持续时间706A、706B、和706C的时间偏移参数WinOffset。连续通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140A、140B和140C分别包括指示下一连接事件710的未映射信道索引708的数据信道索引参数ChIndex。图6还示出在主设备100向从属设备110发送分组的连接事件710与从属设备110向主设备110的应答传输714之间的间隔T_IFS。图6中示出针对第二下一连接事件710’的开始的第二下一连接事件时间706A’,这对应于在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND中的连接间隔参数Interval。
图7是时序图的示例性实施例,其用于当在通告信道分组ADV_EXTENSION_IND中将连接事件开始时间指示为事件开始时间窗口WinSize 722A、722B和722C和在各个通告信道分组ADV_EXTENSION_IND 140A、140B和140C中的窗口偏移WinOffset720A、720B和720C时对已存在的连接120的通告。
在本发明的示例性实施例中,一种装置,包括:
形成与设备的无线通信连接的部件;以及
发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接的部件。
在本发明的示例性实施例中,一种装置,包括:
接收通告消息的部件,所述通告消息包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
从接收的通告消息中采用连接信息的部件;
使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步的部件;以及
接收在所述已存在的无线通信连接中交换的分组的部件。
使用这里提供的描述,可通过使用标准编程和/或工程技术生成编程软件、固件、硬件或其任意结合来将实施例实现为机器、处理、或制品。
具有计算机可读程序代码的任意结果程序可实现在一个或多个计算机可用介质上,例如驻留存储器设备、智能卡或其他可移除存储器设备、或发送设备,从而构成根据实施例的计算机程序产品或制品。由此,这里使用的术语“制品”和“计算机程序产品”用于涵盖永久或临时存在于任意计算机可用介质上或在发送这样的程序的任意发送介质中的计算机程序。
如上所述,存储器/存储装置包括但不限于:盘,光盘,可移除存储器设备,例如智能卡、SIM、WIM,半导体存储器,例如RAM、ROM、PROM等。发送介质包括但不限于,经由无线通信网络、因特网、内联网、基于电话/调制解调器的网络通信、硬线/电缆通信网络、卫星通信、和其他固定或移动网络系统/通信链路的传输。
尽管公开了特定示例性实施例,但是本领域技术人员可理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可对于特定示例性实施例进行各种改变。
Claims (20)
1.一种方法,包括:
形成与设备的无线通信连接;以及
发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述无线通信连接是点到点连接。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述通告消息包括使得接收设备能够与所述已存在的无线通信连接同步的信息。
4.如权利要求3所述的方法,其中当所述接收设备与所述连接同步时,所述已存在的无线通信连接保持不变。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述通告消息是在蓝牙低功耗通告信道上发送的。
6.一种方法,包括:
接收通告消息,所述通告消息包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
从接收的通告消息采用连接信息;
使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步;以及
接收在所述已存在的无线通信连接中交换的分组。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述无线通信连接是点到点连接。
8.如权利要求6所述的方法,其中当与所述连接同步时所述已存在的连接保持不变。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述已存在的连接中的无线电业务仅被侦听,而不影响发送分组的设备的连接处理。
10.如权利要求6所述的方法,其中通告消息在蓝牙低功耗通告信道上被接收的。
11.一种装置,包括:
形成与设备的无线通信连接的部件;以及
发送通告消息,以向其他设备通知已存在的无线通信连接的部件。
12.如权利要求11所述的装置,其中所述无线通信连接是点到点连接。
13.如权利要求11所述的装置,其中所述通告消息包括使得接收设备能够与所述已存在的无线通信连接同步的信息。
14.如权利要求13所述的装置,其中当所述接收设备与所述连接同步时,所述已存在的无线通信连接保持不变。
15.如权利要求11所述的装置,其中所述通告消息是在蓝牙低功耗通告信道上发送的。
16.一种装置,包括:
接收通告消息的部件,所述通告消息包括与已存在的无线通信连接相关的信息;
从接收的通告消息采用连接信息的部件;
使用所述连接信息与所述已存在的无线通信连接同步的部件;以及
接收在所述已存在的无线通信连接中交换的分组的部件。
17.如权利要求16所述的装置,其中所述无线通信连接是点到点连接。
18.如权利要求16所述的装置,其中当所述装置与所述连接同步时所述已存在的连接保持不变。
19.如权利要求18所述的装置,其中所述已存在的连接中的无线电业务仅被侦听,而不影响发送分组的设备的连接处理。
20.如权利要求16所述的装置,其中所述通告消息是在蓝牙低功耗通告信道上被接收的。
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