CN103001747A - 通信设备、通信系统和控制通信设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通信设备、通信系统和控制通信设备的方法。该通信设备包括通信单元和控制器，通信单元被配置为进行与其它通信设备的近距离无线通信，控制器被配置为通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过所述通信设备和其它通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。

Description

通信设备、通信系统和控制通信设备的方法

技术领域

本发明涉及通信设备，并且更具体地，涉及利用近距离(closeproximity)无线通信与另一通信设备通信的通信设备，涉及包括这种通信设备的通信系统，并且涉及控制通信设备的方法。

背景技术

在相关技术中，存在使用无线通信交换各种数据的无线通信技术。例如，存在在两个通信设备之间利用近距离无线通信交换各种数据的无线通信技术(例如，见ECMA-398)。

发明内容

根据相关技术领域中的上述技术，在两个通信设备之间能够很容易地交换各种数据，而无需使用诸如用于移动数据的卡(比如存储卡)或者电缆之类的设备。

然而，取决于通信设备中执行的协议，相互通信的两个通信设备其中的一个可以持续地发送数据，直到对该通信设备来说完成了数据传送。在这种情况下，来自另一个通信设备的数据传送可能会被延迟，并且取决于该通信设备中执行的协议，有降低吞吐量的风险。

鉴于这种情况，在近距离无线通信期间提高吞吐量是可取的。

根据本发明的第一实施例，提供了一种通信设备、控制该设备的方法以及使得计算机执行该方法的程序，该通信设备具有通信单元和控制器，通信单元被配置为进行与其它通信设备的近距离无线通信，控制器被配置为通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过近距离无线通信在该通信设备和其它通信设备之间的发送数据到通信对端的发送权限(transmit right)。这种配置起到通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，交替设置该通信设备和其它通信设备之间的发送权限的作用。

也可以这样配置，控制器通过使第一发送启动定时相对于第二发送启动定时而移动来做出调整，第一发送启动定时被作为上述发送启动定时，而第二发送启动定时被作为在其它通信设备处要发送到该通信设备的数据的发送启动定时。这种配置起到通过使第一发送启动定时相对于第二发送启动定时移动而调整发送启动定时的作用。

还可以这样配置，使得控制器在给予该通信设备发送权限的情况下，将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更早的定时，并且在给予其它通信设备发送权限的情况下，将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更迟的定时。这种配置起到这样的作用，在给予该通信设备发送权限的情况下，将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更早的定时，而在给予其它通信设备发送权限的情况下，将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更迟的定时。

还可以这样配置，该通信单元基于TransferJet进行近距离无线通信，而且控制器在该通信设备是发起方(initiator)的情况下施加该控制。这种配置起到这样的作用，基于TransferJet进行近距离无线通信，并且在该通信设备是发起方的情况下控制发送权限。

还可以这样配置，控制器通过修改用于发送数据到其它通信设备的帧间间隔(IFS)的值进行调整。这种配置起到通过修改IFS的值调整发送启动定时的作用。

还可以这样配置，控制器在给予该通信设备发送权限的情况下，采用发起方帧间间隔(IIFS)的值作为IFS，而在给予其它通信设备发送权限的情况下，采用大于响应方(responder)帧间间隔(RIFS)的值作为IFS。这种配置起到这样的作用，在给予该通信设备发送权限的情况下，采用IIFS的值，而在给予其它通信设备发送权限的情况下，采用大于RIFS的值。

根据本发明第一实施例的通信设备可以另外具有计时器，被配置为对发送权限给予该通信设备的第一设定时间和发送权限给予其它通信设备的第二设定时间交替计时，并在到达每个时间的时候向控制器发出通知。控制器则可以被配置为在每次分别到达第一设定时间或第二设定时间的时候，通过修改IFS的值来进行调整。这种配置起到这样的作用，在每次分别到达第一设定时间或第二设定时间的时候，通过修改IFS的值调整发送启动定时。

还可以配置为，控制器基于用户应用层或协议转换层(PCL)中的设置，确定发送权限给予该通信设备的第一设定时间和发送权限给予其它通信设备的第二设定时间之间的比例。这种配置起到基于用户应用层或PCL层中的设置确定第一设定时间和第二设定时间的比例的作用。

根据本发明的第二实施例，提供了一种通信系统、控制通信系统的方法以及使得计算机执行该方法的程序，该通信系统具有第二通信设备和第一通信设备。第二通信设备包括通信单元，被配置为基于用于发送数据到通信对端的发送权限，进行与第一通信设备的近距离无线通信。第一通信设备包括通信单元和控制器，通信单元被配置为基于该发送权限，进行与第二通信设备的近距离无线通信，控制器被配置为通过调整要发送到第二通信设备的数据的发送启动定时，将发送权限交替给予第一通信设备和第二通信设备。这种配置起到这样的作用，通过使第一通信设备调整要发送到第二通信设备的数据的发送启动定时，在第一通信设备与第二通信设备之间交替设置发送权限。

根据本发明的实施例，可以在近距离无线通信期间提高吞吐量。

附图说明

图1A至1C是在本发明第一实施例中的通信设备的简略图示；

图2是图示在本发明第一实施例中的通信设备的示例的功能配置的框图；

图3图示了在本发明第一实施例中的通信设备的示例性协议栈配置；

图4示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间进行的通信的状态；

图5A和5B示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间如何进行通信；

图6示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间建立连接的示例，和在建立该连接后发送数据帧的示例；

图7A和7B示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间发送及接收的分组(即，发送分组)的示例性配置；

图8示意性地图示了在本发明第一实施例中的两个通信设备之间通信期间使用的IFS示例；

图9示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间的数据交换的时序；

图10A至10C示意性地图示了本发明第一实施例中的IFS时期的时序，该时序基于由IIFS计时器发出的IIFS切换触发进行修改；

图11示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间的数据交换的时序；

图12A至12C图示了在本发明第一实施例中的两个通信设备之间发送及接收的Ack和PSDU(PHY SDU)之间的示例性关系的时序；以及

图13是图示了由本发明第一实施例中的通信设备进行的通信过程的示例性处理序列的流程图。

具体实施方式

在下文中，将描述实现本发明的实施例(下文中称为实施例)。描述将按照下面的顺序进行。

1.第一实施例(通信控制：通过在发起方调整发送启动定时，在发起方和通信对端之间交替设置发送权限的示例)

<1.第一实施例>

[通信设备的示例性使用]

图1A至1C是本发明第一实施例中的通信设备的简略图示。在本发明的第一实施例中，将描述执行近距离无线通信协议的通信设备的示例性使用。具体地，在本发明的第一实施例中，将描述TransferJet(注册商标)的多路接入方法。

TransferJet是使用4.48GHz频带的近距离无线通信协议。通过使用这个通讯协议(TransferJet)，在利用-70dBm/MHz或更低功率的4.48GHz的无线电波时，可以实现最大值高达560Mbps的高速近距离数据通信。另外，通过将近距离无线通信的通信范围限制在几厘米，可以加快通信处理的速度，同时使通信设备小型化和实现更低功耗。

另外，对于TransferJet来说，两个邻近的通信设备通过分别承担发起方和响应方两个角色来通信。然而，发起方和响应方都能发送和接收数据，而不考虑其担任的角色。此外，发起方和响应方也能够根据使用条件或用户操作而转换角色。这种通信的示例将参考图5A、图5B和图6详细描述。

此处，诸如数字照相机、个人计算机(PC)和移动设备(例如，比如移动电话和智能电话)之类的设备被假定为使用TransferJet的通信设备。因此，在图1A至1C中，给出数字照相机和个人计算机的简图作为使用TransferJet的通信设备的示例。在图1B和1C中也给出了在通信状态中的发起方和响应方的简图。注意，在附图中，每个通信设备的角色(即，发起方或响应方)与通信设备的名称一起在括号中表明。

图1A图示了具有近距离无线通信功能和成像单元的通信设备100。通信设备100可以例如是数字照相机或数字视频摄像机(即，摄录像机)。另外，通信设备(照相机)100的一部分(比如其外表面部分)发挥通信表面的功能。此时，通信设备(照相机)100通常会成为响应方，并且进入低功率模式中等待连接请求的状态。连接请求将参考图6详细描述。

图1B图示了具有近距离无线通信功能的通信设备800和通信设备100之间通信的状态。例如，通信设备800可以是个人计算机(PC)。另外，通信设备(PC)800的一部分(比如其上提供了可操作单元的可操作表面的部分)发挥通信表面的功能。此时，通信设备(PC)800通常会成为发起方，并且持续地发送间歇性连接请求。在这种情况下，在他或她的手中持有通信设备(照相机)100的用户10可以使通信设备(照相机)100的通信表面接近于通信设备(PC)800的通信表面(也就是说，用户可能执行晃动操作)。随着这个操作，用户10能够发起通信设备(照相机)100和通信设备(PC)800之间的数据通信过程。

图1C图示了具有近距离无线通信功能和成像单元的通信设备200和通信设备100之间通信的状态。此时，在照相机之间通信的情况下，要发送内容(例如，诸如静止图像文件或者视频文件之类)的照相机会成为发起方并发送连接请求。在这种情况下，执行使通信设备(照相机)100的通信表面接近于通信设备(照相机)200的通信表面的操作(也就是说，晃动操作)。随着这个操作，用户能够发起通信设备(照相机)100和通信设备(照相机)200之间的数据通信过程。

虽然在图1A至1C中以示例的方式图示了照相机和PC，但同样可以将上述配置应用于其它具有无线通信功能的通信设备。例如，上述配置同样可以应用于移动电话设备(比如具有电话功能和数据通信功能的智能电话)，音频输出设备(比如便携式音乐播放器)，或者具有无线通信功能的显示设备(比如数字相框)。

[通信设备的示例性配置]

图2是图示了在本发明第一实施例中的通信设备100的示例性功能配置的框图。由于在通信设备200和通信设备800中涉及无线通信的功能部件与通信设备100中的那些部件类似，此处减少或省略其描述。

通信设备100具有天线110、近距离无线通信单元120、控制器130、存储器140和IIFS计时器150。

天线110连接到近距离无线通信单元120，并且是用于利用感应场或磁场向其他通信设备(比如通信设备200和通信设备800)发送无线电波和从其他通信设备接收无线电波的天线。

近距离无线通信单元120是基于TransferJet标准实施近距离无线通信的通信模块。也就是说，近距离无线通信单元120进行与另一通信设备(即，具有近距离无线通信功能的通信设备)的近距离无线通信，该通信设备存在于由近距离无线通信单元120(和天线110)给定的通信范围内。此处，在近距离无线通信单元120与另一个通信设备彼此邻近(closeproximity)的情况下，近距离无线通信单元120与另一通信设备之间的近距离无线通信成为可能。邻近在这里意味着接触或几乎接触的状态，其中近距离无线通信单元120和其它通信设备之间的距离例如在给定的范围内(比如3cm)。注意，天线110和近距离无线通信单元120也可以被配置为单个模块。近距离无线通信单元120在这里是通信单元的一个示例。

控制器130基于存储器140中存储的控制程序，控制通信设备100中各个单元的操作。例如，控制器130可以由微处理器实现。例如，控制器130连接到近距离无线通信单元120，并控制发送各种数据到另一个通信设备和从另一个通信设备接收各种数据的操作，所述另一个通信设备通过近距离无线通信单元120连接。

假定在通信设备100已经成为发起方的情况。在这种情况下，控制器130通过调整要发送到另一个通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置通过通信设备100和另一通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。在将发起方作为参考点的情况下，这里的通信对端意味着响应方，而在将响应方作为参考点的情况下通信对端意味着发起方。

此处，上述发送启动定时被作为第一发送启动定时，反之，对于在其它通信设备中要发送到通信设备100的数据的发送启动定时被作为第二发送启动定时。在这种情况下，控制器130通过将第一发送启动定时相对于第二发送启动定时移动来调整发送启动定时。

具体地，在给予通信设备100发送权限的情况下(比如在图10A至10C中图示的IIFS时期)，控制器130将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更早。同样，在给予其它通信设备发送权限的情况下(比如在图10A至10C中图示的RIFS+Tbst时期)，控制器130将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更迟。这些发送启动定时将参考图10A至10C详细描述。

控制器130还通过修改用于发送数据到另一通信设备的帧间间隔(IFS)的值调整发送启动定时。具体地，在给予通信设备100发送权限的情况下，控制器130采用发起方帧间间隔(IIFS)的值作为IFS。同时，在给予其它通信设备发送权限的情况下，控制器130采用大于响应方帧间间隔(RIFS)的值作为IFS。

另外，控制器130基于图3中图示的用户应用层330或协议转换层(PCL)320中的设置，确定第一设定时间和第二设定时间的比例。此处，第一设定时间是在发送权限给予通信设备100期间的时间，并且例如对应于图10A至10C中图示的IIFS时期。同样，第二设定时间是在发送权限给予其它通信设备期间的时间，并且例如对应于图10A至10C中图示的RIFS+Tbst时期。控制器130还将所确定的第一设定时间和第二设定时间输出到IIFS计时器150用以存储。

基于以这种方式配置的连接权限，通过近距离无线通信与通信设备100通信的其它通信设备能够发送数据。

存储器140存储信息(比如控制程序)、发送数据和接收数据等等，控制器130通过该控制程序施加各种控制(比如各种应用程序和用于由近距离无线通信单元120控制近距离无线通信的通信控制程序)。例如，存储器140可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。

IIFS计时器150是交替计时的计时器，在发送权限给予通信设备100期间为第一设定时间计时，并且在发送权限给予另一通信设备期间为第二设定时间计时。另外，在已经到达第一设定时间或第二设定时间的时候，IIFS计时器150向控制器130发出通知(即，IIFS切换触发)。此处，IIFS计时器150是计时器的一个示例。

一旦接收到来自IIFS计时器150的表示已经到达第一设定时间或第二设定时间的通知(即，IIFS切换触发)，则控制器130施加控制以修改IFS的值。也就是说，在每次分别到达第一设定时间或第二设定时间的时候，修改(切换)IFS的值。IIFS值的切换将参考图10A至10C详细描述。

[通信设备中的示例性协议栈]

图3图示了在本发明第一实施例中的通信设备100的示例性协议栈配置。图3图示了通过TransferJet无线通信的通信协议栈的示例性配置。该通信协议栈有四层，即，物理层(PHY)300、连接层(CNL)310、协议转换层(PCL)320和用户应用层330。

PHY层300提供物理无线连接，并且例如可以对应于图2中图示的近距离无线通信单元120。

CNL层310执行PHY层300中连接的建立和释放，并且包括CNL协议311和IIFS计时器312。CNL层310还为发起方和响应方之间的发送和接收提供仲裁，并保证数据连续性和数据确定性(即，没有错误)。

PCL层320从上层到下层转换协议，并且包括PCL控制器321、OBEX适配器322和SCSI适配器323。具体地，在PCL层320中执行诸如连接建立、连接释放和设备认证之类的步骤。另外，在PCL层320中还执行诸如操作模式设置和通向上层的初始化之类的步骤。

用户应用层330代表使用TransferJet的各个用户应用。例如，用户应用层330可以包括第一用户应用331、第二用户应用332和第三用户应用333。

此处，例如CNL层310、PCL层320和用户应用层330可以被实现为控制器130执行存储器140中存储的程序的结果。

现在将描述CNL层310中实现的IIFS计时器312。IIFS计时器312等同于图2中图示的IIFS计时器150，并且是独立于CNL协议311的计时器。同样，IIFS计时器312根据独立于CNL协议311状态而确定的比例发出IIFS切换触发。CNL协议311也根据IIFS计时器312发出的IIFS切换触发来切换IIFS的值。切换IIFS值将参考图10A至10C详细描述。

用这种方法，就本发明的第一实施例而言，IIFS的值可以与CNL协议311不同步地变化。因此，可以大大降低执行该协议的难度。

[在两个通信设备之间进行通信的示例性状态]

图4示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备100和200之间进行通信的状态。图4图示了如图1C中所示的在通信设备100充当发起方而通信设备200充当响应方的状态下，在通信设备100和200之间进行通信的示例。此外，各个通信协议栈的配置被视为与图3中的类似。由此，在图4中，除了对应于各个层的附图标记之外，用与图3中相同的附图标记标注通信设备(发起方)100，同时用与图3中相同的附图标记标注通信设备(响应方)200。

假定在通信设备(发起方)100与通信设备(响应方)200之间通过TransferJet进行近距离无线通信的情况。使用这种近距离无线通信，应用数据是在用户应用层330和370之间通信的。例如，应用数据可以从用户应用层330通过PCL层320和CNL层310输出到PHY层300。该应用数据然后从PHY层300发送到对端通信设备。

例如，在通信设备(发起方)100中，可以按如下顺序在CNL层310、PCL层320和用户应用层330中进行连接过程。也可以在通信设备(响应方)200中进行类似的连接过程。另外，在通信设备(发起方)100中，根据用户应用层330或PCL层320中的设置，确定IIFS时间比例(N∶M)。也就是说，基于用户应用层330或PCL层320中的设置，确定前述第一设定时间与第二设定时间的比例。

在用这种方法确定了时间比例之后，独立于由CNL协议311进行的CNL协议来启动IIFS计时器312。然后，在IIFS计时器312到达规定时间(即，第一设定时间或第二设定时间)的时候，IIFS计时器312向CNL协议311发出IIFS切换触发。

在本发明的第一实施例中，虽然此时在发起方中切换了IIFS的值，但是RIFS值继续用于响应方中。由此，在图4中用虚线表示通信设备(响应方)200中的IIFS计时器312。

[在两个通信设备之间进行的通信的示例性发起]

图5A和5B示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备100和200之间如何进行通信。

图5A图示了如图1C中所示在通信设备100作为发起方而通信设备200作为响应方的状态下，在通信设备100和200之间进行通信的示例。

例如，在由用户建立TransferJet通信信道的情况下，通信设备(发起方)100持续地发送管理帧(被称为连接请求)。同时，通信设备(响应方)200持续地在低功率待机状态中等待连接请求。一旦在这种状态下接收到连接请求，则通信设备(响应方)200进入通信信道已经建立的连通状态。

图5B图示了如图1B中所示在通信设备100作为响应方而通信设备800作为发起方的状态下，在通信设备100和800之间进行的通信的示例。由于图5B中图示的发起方和响应方之间的示例性通信与图5A中的类似，所以减少或省略其描述。然而，在图5B中，通信设备100的角色从发起方转换为响应方。

[建立连接的示例]

图6示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备100和200之间建立连接的示例和在建立该连接后发送数据帧的示例。该数据帧称为CNL业务数据单元(CSDU)。在图6中，纵轴当作时间轴。

一旦通信设备(发起方)100基于用户操作接收到建立通信信道的请求，则持续地发送连接请求(411)。

一旦通信设备(响应方)200接收到来自通信设备(发起方)100的连接请求，则发送管理帧到通信设备(发起方)100(412)。与前述类似，该管理帧被称为连接接受。

此后，通信设备(发起方)100一旦接收到来自通信设备(响应方)200的连接接受，则响应该连接接受发送Ack帧(413)。

接下来，通信设备(响应方)200一旦接收到来自通信设备(发起方)100的Ack帧，则进入连通状态，并建立通信信道(414)。

在通信信道己建立的状态下，通信设备(发起方)100和通信设备(响应方)200开始在独立于对方的定时发送CSDU分组(415)。将参考图7A和7B详细描述要发送的CSDU分组。

TransferJet执行具有冲突避免的载波监听多路接入(CSMA/CA)作为其接入方法。由此，冲突可能在发起方与响应方同时发送分组的情况下出现。然而，在这种冲突之后，在发送并接收了分组中的一个之后，根据IFS的值控制发送权限。IIFS值在发起方中被作为IFS使用，而RIFS值在响应方中被使用。发送权限的控制将参考图10A至12C详细描述。

[发送分组的示例性结构]

图7A和7B示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备之间发送及接收的分组(即，发送分组)的示例性结构。具体地，图7A和7B图示了包括一个或多个CSDU的帧的帧格式。

图7A图示了在单个分组包含一个CSDU的情况下发送分组的结构。发送分组包含前导421、同步字段422和PHY报头423。发送分组还包含公用CNL报头424、子CNL报头425和CSDU426。

图7B图示了在单个分组包含两个CSDU的情况下发送分组的结构。发送分组包含子CNL报头427和CSDU428。

如图7A和7B中所示，对于TransferJet来说单个分组可能包含最多两个CSDU。

[示例性的IFS传送]

图8示意性地图示了在本发明第一实施例中的两个通信设备之间通信期间使用的IFS示例。

图8将用于说明三种IFS类型：短帧间间隔(SIFS)、IIFS和RIFS(例如，见ECMA-398 10.4.4)。在图8中，在第一行(顶部)中图示了SIFS，在第二行中图示了IIFS，在第三行(底部)中图示了RIFS。此处，Tbst是指时隙(slot time)。时隙指的是发送最小尺寸的帧所使用的时间。

SIFS是为了在接收前一帧(CSDU)之后发送Ack而使用的IFS。注意到SIFS被用于来自发起方和响应方二者的发送。

IIFS是为发起方发送CSDU而使用的IFS，并且可以用在例如发送或接收前一帧(Ack)之后。

RIFS是为响应方发送CSDU而使用的IFS，并且可以用在例如发送或接收前一帧(Ack)之后。

以此方式，对于TransferJet，IFS的概念是用于控制发起方和响应方的发送权限的。

如图8中所示，在发起方发送CSDU时使用的IIFS(第二行)的值小于响应方发送CSDU时使用的RIFS(第三行)的值(也就是说，IIFSRIFS)。由此，在由发起方发送或接收了分组之后，发起方优先发送CSDU成为可能。也就是说，在由发起方发送或接收了分组之后，只要发送数据存在于发起方中，则发起方反复地获得发送权限。将参考图9详细描述这种基于IIFS和RIFS之间差值的发起方传送的优先权。

[发送权限的示例性控制]

图9示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备100和200之间的数据交换的时序。在图9中，纵轴作为时间轴。

作为示例，通信设备(发起方)100的发送队列(Tx队列)501中存储的CSDU被从通信设备(发起方)100发送到通信设备(响应方)200(511)，并被存储在接收队列(Rx队列)504中。随后，响应于这个CSDU的传送，从通信设备(响应方)200发送Ack到通信设备(发起方)100(512)。

此处，如上所述，IIFS＜RIFS。由此，将Ack(512)之后的下次传送的发送权限给予通信设备(发起方)100。从而，在接收到Ack(512)之后，通信设备(发起方)100的Tx队列501中存储的CSDU被从通信设备(发起方)100发送到通信设备(响应方)200(513)。

此时，CSDU也存储在通信设备(响应方)200的发送队列(Tx队列)502中。然而，在发送权限给予通信设备(发起方)100时，将不发送通信设备(响应方)200的发送队列(Tx队列)中存储的CSDU。

这种现象作为TransferJet规范的结果出现。此时，假设要求Ack交换的协议作为TransferJet之上的上层协议来执行。例如，假设传输控制协议和因特网协议(TCP/IP)作为要求Ack交换的协议来执行。在这种情况下，会有在响应方不能获得发送权限的情况下大大降低上层协议中的吞吐量，以及在从响应方发送CSDU之前引起大量延迟的风险。

例如，对于TCP/IP，吞吐量是由Ack往返时间(RTT)定义的。典型地，取决于通信信道，RTT的范围是从几毫秒到几百毫秒。然而，在如图9中所示的发起方支配带宽的情形下，响应方不可能为由发起方发送的TCP分组发送Ack。在这种情况下，大大降低了TCP/IP吞吐量。

因此，在本发明第一实施例中，配置为响应方也能够在给定的定时发送CSDU。

[发送权限的示例性控制]

图10A至10C示意性地图示了基于由本发明第一实施例中的IIFS计时器150发出的IIFS切换触发修改的IFS时期的时序。在图10A至10C中，纵轴作为时间轴。

如前所述，在给定的定时(周期性地或不规则地)切换发起方中的IIFS，以便使响应方也能够在给定的定时发送CSDU。例如，IIFS可以在下面的值(1)和(2)之间切换。

(1)IIFS＝SIFS

(2)IIFS＝RIFS+Tbst＝SIFS+2×Tbst

此处，上述(1)是普通的IIFS。要发送到响应方的数据的发送启动定时(即，第一发送启动定时)也由上述(1)和(2)确定。同时，在响应方处要发送到通信设备100的数据的发送启动定时(即，第二发送启动定时)由响应方中的RIFS的值确定。

图10A图示了每Tms在(1)和(2)之间周期性地切换IIFS的情况下各个时期的时序。T的值可以取为例如T＝5ms。

首先，可以设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，例如，如图10A中图示的最顶部的框“IIFS时期”所示。随后，在设定(1)之后Tms，设(2)(IIFS＝RIFS+Tbst)为IIFS，如图10A中图示的从顶部起第二个框“RIFS+Tbst时期”所示。随后，在设定(2)之后Tms，设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，如图10A中图示的从顶部起第三个框“IIFS时期”所示。此后同样，如图10A所示，IIFS依次在(1)和(2)之间切换。

图10B图示了在根据时间比为1∶m(其中m是大于或等于2的正整数)在(1)和(2)之间周期性地切换IIFS的情况下各个时期的时序。T和m的值可以取例如T＝1ms而m＝10。

首先，可以设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，例如，如图10B中图示的最顶部的框“IIFS时期”所示。随后，在设定(1)之后Tms，设(2)(IIFS＝RIFS+Tbst)为IIFS，如图10B中图示的从顶部起第二个框“RIFS+Tbst时期”所示。随后，在设定(2)之后mTms，设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，如图10B中图示的从顶部起第三个框“IIFS时期”所示。此后同样，如图10B所示，IIFS依次在(1)和(2)之间切换。

图10C图示了在根据时间比为n∶1(其中n是大于等于2的正整数)在(1)和(2)之间周期性地切换IIFS的情况下各个时期的时序。T和m的值可以取例如T＝5ms而n＝2。

首先，可以设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，例如，如图10C中图示的最顶部的框“IIFS时期”所示。随后，在设定(1)之后nTms，设(2)(IIFS＝RIFS+Tbst)为IIFS，如图10C中图示的从顶部起第二个框“RIFS+Tbst时期”所示。随后，在设定(2)之后Tms，设(1)(IIFS＝SIFS)为IIFS，如图10C中图示的从顶部起第三个框“IIFS时期”所示。此后同样，如图10C所示，IIFS依次在(1)和(2)之间切换。

尽管图10A至10C图示了对应于(1)和(2)的时期的时间比取1∶1、1∶m和n∶1的示例，但是也可以配置为使用其它时间比。例如，比例N∶M(其中，N和M是不相等的且大于等于1的正整数)可以用作对应于(1)和(2)的时期的时间比。

另外，切换(1)和(2)时的参考位置(即，时间轴上的位置)可以设为任意位置。如上所述，发送权限给予发起方期间的时期也对应于图10A至10C中图示的“IIFS时期”。在这个“IIFS时期”中的发送启动定时(即，第一发送启动定时)早于第二发送启动定时(即，在响应方处要发送到发起方的数据的发送启动定时)出现。发送权限给予响应方期间的时期也对应于图10A至10C中图示的“RIFS+Tbst时期”。在这个“RIFS+Tbst时期”中第一发送启动定时晚于第二发送启动定时出现。

(1)和(2)之间的切换是由TransferJet CNL层310(图3中所示)中的CNL协议311异步进行的。此处，异步意味着能够与CNL协议311的操作无关地进行(1)和(2)之间的切换，无需考虑CNL协议311的操作。用这种方法与CNL协议311异步地切换减少了驱动器实现的难度。

此外，如果长期观察用这种方法切换的IIFS，(1)和(2)的平均值渐近地接近<IIFS>≌SIFS+Tbst＝RIFS。因此，发起方传送吞吐量渐近地接近响应方传送吞吐量。此处，<IIFS>表示长期平均的IIFS的值。

[示例性的传送控制]

图11示意性地图示了在本发明第一实施例中的通信设备100和200之间的数据交换的时序。由于图11中图示的示例是图9的局部修改，为对应于图9的部分赋予同样的附图标记，并将减少或省略其描述。

具体地，图11图示了在发起方已经切换到RIFS+Tbst时期(图10A至10C中图示的)的情况下数据交换的示例。

与图9类似，在通信设备(发起方)100的发送队列(Tx队列)501中存储的CSDU被从通信设备(发起方)100发送到通信设备(响应方)200(551)，并被存储在接收队列(Rx队列)504中。随后，响应于这个CSDU的传送的Ack被从通信设备(响应方)200发送到通信设备(发起方)100(552)。

此时，由于通信设备(发起方)100在RIFS+Tbst时期中，如前所述，IIFS＞RIFS。由此，将在Ack(552)之后的下一次传送的发送权限给予通信设备(响应方)200。从而，在接收到Ack(552)之后，在通信设备(响应方)200的Tx队列502中存储的CSDU被从通信设备(响应方)200发送到通信设备(发起方)100(553)。

类似地，发送权限继续给予通信设备(响应方)200，同时通信设备(发起方)100在RIFS+Tbst时期中。由此，能够连续地发送通信设备(响应方)200的发送队列(Tx队列)502中存储的CSDU。

相反，在通信设备(发起方)100在IIFS时期中的情况下，将发送权限给予通信设备(发起方)100。在这种情况下，发送权限继续给予通信设备(发起方)100，同时通信设备(发起方)100在IIFS时期中。由此，能够连续地发送通信设备(发起方)100的发送队列(Tx队列)501中存储的CSDU。

这样，在通信设备(发起方)100在IIFS时期中的情况下，将发送权限持续地给予通信设备(发起方)100，从而能够连续地从通信设备(发起方)100发送CSDU。相反，在通信设备(发起方)100在RIFS+Tbst时期中的情况下，将发送权限持续地给予通信设备(响应方)200，从而能够连续地从通信设备(响应方)200发送CSDU。因此，可以交替地将发送权限给予通信设备(发起方)100和通信设备(响应方)200。

图12A至12C图示了在本发明第一实施例中的两个通信设备之间发送及接收的Ack和PSDU(PHY SDU)之间的示例性关系的时序。在图12A至12C中，横轴作为时间轴。

图12A图示了在发起方没有切换IIFS的情况下，Ack和PSDU之间的示例性关系。在这种情况下，只要发起方中存在PSDU，就连续地从发起方发送PSDU到响应方。

图12B图示了在发起方没有切换IIFS的情况下，Ack和PSDU之间的示例性关系。在这种情况下，在发起方完成PSDU传送之后，就连续地从响应方发送PSDU到发起方。也就是说，在图12A中图示的传送完成之后，进行图12B中图示的传送。

图12C图示了在发起方切换了IIFS的情况下，Ack和PSDU之间的示例性关系。在这种情况下，交替从发起方和响应方两者发送PSDU，尽管PSDU存在于发起方中。

[通信设备的示例性操作]

接下来，将参考附图描述根据本发明第一实施例的通信设备100的操作。

图13是图示由本发明第一实施例中的通信设备100执行的通信过程的示例性处理序列的流程图。

首先，进行CNL层310连接过程(步骤S901)。随后，进行PCL层320连接过程(步骤S902)。其后，进行用户应用层330连接过程(步骤S903)。

接下来，控制器130基于用户应用层330或PCL层320中的设置，确定IIFS时期(即，第一设定时间和第二设定时间)的比例(步骤S904)。例如，可以基于由PCL层320或用户应用层330请求的往返时间(RTT)的设置来确定IIFS时期及其比例(即，第一设定时间和第二设定时间)。在这种情况下，设置最佳的切换时间，以便例如最大化上层中的吞吐量。例如，IIFS时期(即，切换时间)在RTT设置为10ms的情况下，可以取2.5ms∶2.5ms，而在RTT设置为20ms的情况下，可以取5ms∶5ms。另外，也可以配置为将统计地计算出的数据作为适当地设置最佳切换时间及其比例(N∶M)的基础，以便最大化上层中的吞吐量。

随后，控制器130确定通信设备100是不是发起方(步骤S905)。在通信设备100是响应方(步骤S905)的情况下，进行使用RIFS的通信过程(步骤S906)。

在通信设备100是发起方(步骤S905)的情况下，由IIFS计时器150发起计数(步骤S907)。

接下来，IIFS计时器150确定是否已经到达规定时间(即，第一设定时间或第二设定时间)(步骤S908)，并在未到达规定时间的情况下继续监控计数。同时，在到达规定时间(即，第一设定时间或第二设定时间)的情况下(步骤S908)，IIFS计时器150发出IIFS切换触发(步骤S909)。此处，将第一设定时间和第二设定时间交替设置为规定时间，并基于用这种方法交替设置的各个时间发出IIFS触发。

随后，控制器130根据由IIFS计时器150发出的IIFS切换触发切换IIFS的值(步骤S910)。也就是说，如图10A至10C中所示，依次切换IIFS的值(步骤S910)，并利用以这种方法切换的IIFS值进行通信过程。此外，判断该通信过程是否结束(步骤S911)，而在该通信过程没有结束的情况下返回到步骤S905。此处，步骤S901至S911是通信序列的一个示例。步骤S905至S910也是控制序列的一个示例。

同时，由于发起方或者响应方在给定时期中持续发送的协议(比如对象交换(OBEX))对所接收的Ack没有延迟的概念，可以预见到改进较小。因此，也可以配置为按照诸如OBEX、小型计算机系统接口(SCSI)、海量存储等级(MSC)或者TCP/IP之类的特定协议来确定是否切换IIFS的判断。例如，对于OBEX可以关闭IIFS切换，而对于SCSI、MCS和TCP/IP可以打开IIFS切换。这么做获得了对于每种协议的最佳吞吐量特性。

如前所述，TransferJet将CSMA/CA用作接入方法，并执行优先考虑发起方的协议。由此，在高吞吐量的时候，发起方支配带宽，而响应方发送延迟增加。如果以这种方法响应方延迟增加，对于利用Ack的协议(比如TCP/IP)，会出现来自响应方的Ack不能到达的风险。在这种情况下，大大降低了吞吐量。

因此，在本发明第一实施例中，通过切换发起方处的IIFS将发起方和响应方之间的发送启动定时移动。这么做，可以在任意定时交替给予发送权限(即，话语权)，并且可以引入宽松的时分控制。也可以降低Ack延迟，而且对于在CNL层之上的层中的基于Ack的协议，可以提高吞吐量。例如，第一实施例对于发起方和响应方交替发送的协议(比如TCP/IP)是高效的，并且在由于来自接收方的Ack延迟而使吞吐量大大降低的系统中是有益的。在发起方处发送吞吐量减小，而这种减小的程度可以被减轻。

此外，在发起方和响应方之间交替给予发送权限(即，话语权)可以与CNL协议异步执行。由此，执行该协议的难度可以大大降低。

本发明的第一实施例描述了一个示例，其中，在保持响应方IFS(RIFS)固定的同时，通过切换发起方IFS(IIFS)，在发起方和响应方之间交替给予发送权限。然而，也可以配置为在保持发起方IFS(IIFS)固定的同时，通过切换响应方IFS(RIFS)，在发起方和响应方之间交替给予发送权限。在这种情况下，在将发送权限给予响应方时，使响应方IFS比发起方IFS(IIFS)更短。也就是说，通过将响应方IFS设置为比发起方IFS(IIFS)更短的时期，响应方能够获得发送机会。并且，由在响应方的控制器进行响应方IFS(RIFS)切换控制。

应当意识到，前述实施例描述了实现本发明的示例，并且该实施例的各个要素与权利要求中限定的该发明的各个要素具有对应的关系。同样地，权利要求中指定的该发明的各个要素与本发明的该实施例相同名称的要素具有对应的关系。然而，本发明不限于该实施例，并且可以通过在不背离其主要要素的范围内对该实施例施加各种修改来实现。

此外，在前述实施例中描述的处理序列可以解释为具有一系列这种步骤的方法，但是也可以解释为用于使得计算机实施一系列这种步骤的程序以及存储这种程序的记录介质。作为记录介质使用的介质可以是例如致密盘(CD)、迷你盘(MD)、数字通用盘(DVD)、存储卡或者蓝光盘(Blu-ray Disc)(注册商标)。

本发明也可以采用如下配置。

(1)一种通信设备，具有

通信单元，被配置为进行与另一通信设备的近距离无线通信，以及

控制器，被配置为通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过该通信设备和其它通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。

(2)根据(1)所述的通信设备，其中

控制器通过使第一发送启动定时相对于第二发送启动定时移动来做出调整，第一发送启动定时被作为上述发送启动定时，而第二发送启动定时被作为在其它通信设备处要发送到该通信设备的数据的发送启动定时。

(3)根据(2)所述的通信设备，其中

在将发送权限给予该通信设备的情况下，控制器将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更早的定时，而在将发送权限给予其它通信设备的情况下，将第一发送启动定时设置为比第二发送启动定时更迟的定时。

(4)根据(1)至(3)中任意一个所述的通信设备，其中

通信单元基于TransferJet进行近距离无线通信，并且

控制器在该通信设备是发起方的情况下施加控制。

(5)根据(4)所述的通信设备，其中

控制器通过修改用于发送数据到其它通信设备的帧间间隔(IFS)的值做出调整。

(6)根据(5)所述的通信设备，其中

在将发送权限给予该通信设备的情况下，控制器采用发起方帧间间隔(IIFS)的值作为IFS，而在将发送权限给予其它通信设备的情况下，采用大于响应方帧间间隔(RIFS)的值作为IFS。

(7)根据(5)所述的通信设备，还具有

计时器，被配置为交替为将发送权限给予该通信设备期间的第一设定时间和发送权限给予其它通信设备期间的第二设定时间计时，并在到达每个时间的时候向控制器发出通知，

其中，控制器在每次分别到达第一设定时间和第二设定时间的时候，通过修改IFS的值做出调整。

(8)根据(4)所述的通信设备，其中

控制器基于用户应用层或协议转换层(PCL)中的设置，确定将发送权限给予该通信设备期间的第一设定时间和将发送权限给予其它通信设备期间的第二设定时间之间的比例。

(9)一种通信系统，具有

第二通信设备，包括：

通信单元，被配置为基于用于发送数据到通信对端的发送权限，进行与第一通信设备的近距离无线通信，以及

第一通信设备，包括：

通信单元，被配置为基于发送权限，进行与第二通信设备的近距离无线通信，以及

控制器，被配置为通过调整要发送到第二通信设备的数据的发送启动定时，将发送权限交替给予第一通信设备和第二通信设备。

(10)一种控制通信设备的方法，包括

进行与另一通信设备的近距离无线通信，以及

通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过该通信设备和其它通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。

本公开包含与在2011年9月14日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP2011-200875中公开的内容相关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。

本领域技术人员应当理解，取决于设计要求和其它因素，可以出现各种修改、组合、子组合和变更，只要它们均在权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (10)

1.一种通信设备，包括：

通信单元，被配置为进行与其它通信设备的近距离无线通信；以及

控制器，被配置为通过调整要发送到所述其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过所述通信设备和所述其它通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中

在上述发送启动定时设为所述第一发送启动定时，将在其它通信设备处要发送到所述通信设备的数据的发送启动定时设为所述第二发送启动定时的情况下，所述控制器通过使第一发送启动定时相对于第二发送启动定时偏移而做出所述调整。

3.根据权利要求2所述的通信设备，其中

在将发送权限给予所述通信设备的情况下，所述控制器将所述第一发送启动定时设置为比所述第二发送启动定时更早的定时，而在将发送权限给予其它通信设备的情况下，将所述第一发送启动定时设置为比所述第二发送启动定时更迟的定时。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其中

所述通信单元基于TransferJet进行近距离无线通信，并且

所述控制器在所述通信设备是发起方的情况下施加所述控制。

5.根据权利要求4所述的通信设备，其中

所述控制器通过修改用于发送数据到其它通信设备的帧间间隔(IFS)的值做出所述调整。

6.根据权利要求5所述的通信设备，其中

在将发送权限给予所述通信设备的情况下，所述控制器采用发起方帧间间隔(IIFS)的值作为IFS，而在将发送权限给予其它通信设备的情况下，采用大于响应方帧间间隔(RIFS)的值作为IFS。

7.根据权利要求5所述的通信设备，还包括：

计时器，被配置为交替为将发送权限给予所述通信设备期间的第一设定时间和将发送权限给予其它通信设备期间的第二设定时间计时，并在到达每个时间的时候向所述控制器发出通知；

其中，所述控制器在每次分别到达第一设定时间和第二设定时间的时候，通过修改IFS的值做出所述调整。

8.根据权利要求4所述的通信设备，其中

所述控制器基于用户应用层或协议转换层(PCL)中的设置，确定将发送权限给予所述通信设备期间的第一设定时间和将发送权限给予所述其它通信设备期间的第二设定时间之间的比例。

9.一种通信系统，包括：

第二通信设备，包括：

通信单元，被配置为基于发送数据到通信对端的发送权限，进行与第一通信设备的近距离无线通信；以及

第一通信设备，包括：

通信单元，被配置为基于所述发送权限进行与所述第二通信设备的近距离无线通信；以及

控制器，被配置为通过调整要发送到所述第二通信设备的数据的发送启动定时，将发送权限交替给予所述第一通信设备和所述第二通信设备。

10.一种控制通信设备的方法，包括：

进行与其它通信设备的近距离无线通信；以及

通过调整要发送到其它通信设备的数据的发送启动定时，施加控制以交替设置用于通过所述通信设备和其它通信设备之间的近距离无线通信发送数据到通信对端的发送权限。

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