CN107483396B - 根据多个通信协议配置无线通信和广告事件 - Google Patents

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Abstract

一种用于在组合终端装置、无线路由器和无线通信装置之间进行通信的方法包括监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，以及基于所述所监测的通信模式而存储指示所述无线路由器的通信时间的数据。所述方法另外包括通过根据时间窗口和选定频率限定用于所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立大体上不与所述无线路由器的所述通信时间冲突的用于广告事件的所述时间窗口和时间间隔，配置基于跳频的协议。

Description

根据多个通信协议配置无线通信和广告事件
技术领域
各种实施例的方面针对根据两个通信协议配置组合终端装置的无线通信以及建立广告。
背景技术
各种装置根据特定通信协议进行通信。一些例子协议包括蓝牙和ZigBee。低功耗蓝牙(BLE)和IEEE 802.15.4无线个人局域网(WPAN)装置两者都提供重要的低功率通信，并且在物联网(IoT)新产品中非常普遍，就应用来说，包括无线传感器网络(WSN)应用、家庭自动化、智能办公室或建筑物、可穿戴装置和医疗保健。许多这些应用，例如温度传感器的应用，是由电池供电的，并且具有低能耗、低事件率和低通信吞吐量。
基于IEEE 802.15.4建构了若干种技术，例如ZigBee(ZB)、6lowPAN和线程，并且这些技术具有在低功率网络中形成和管理超低功率装置的技术优点，而BLE广泛用于移动电话，便于且更佳地作为个人界面，但在有效形成大型低功率网络方面较不发达。
这些以及其它情况已经呈现出对用于各种应用的根据多个通信协议实施方案的通信效率的挑战。
发明内容
各种例子实施例是针对例如在上方阐述的那些问题和/或其它问题的问题，所述其它问题可根据以下对根据多个通信协议并且使得根据相应通信协议的通信不互相冲突的组合终端装置的无线通信的有关配置(包括广告事件)的揭示而变得显而易见。
在某些例子实施例中，本发明的各方面涉及监测无线路由器和组合终端装置之间的无线数据通信的通信模式，以及配置用于无线通信装置和组合终端装置之间的无线通信的基于跳频的协议，所述协议大体上不与所监测的通信模式冲突，且包括广告事件。
在较具体的例子实施例中，方法实施例用于在组合终端装置和无线路由器与无线通信装置中的每一个之间进行通信。所述方法包括监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，以及基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据。在一些方面，另外监测无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式。另外，所述方法包括通过根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立大体上不与无线路由器的通信时间冲突的用于广告事件的时间窗口和时间间隔，配置基于跳频的协议。
在另一特定例子实施例中，装置实施例包括无线电通信电路和数据通信排程电路。无线电通信电路根据由无线路由器限定的基于扩频的网络协议与无线路由器无线通信，并经由基于跳频的协议与无线通信装置无线通信。基于跳频的协议根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据通信的连接时段。数据通信排程电路监测无线路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，以存储指示无线路由器的通信时间的数据。数据通信排程电路还通过提供在无线路由器的通信时间之前的用于基于跳频的协议的时间窗口来配置用于无线通信装置和无线电通信电路之间的通信的基于跳频的协议，并建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔，以将无线电通信电路连接到其它无线通信装置。
在另一特定例子实施例中，装置包括无线电通信电路和数据通信排程电路。无线电通信电路根据由ZigBee路由器限定的基于直接序列扩频(DSS)的网络协议与ZigBee路由器无线通信，并经由基于跳频扩频(FHSS)的协议与无线通信装置无线通信，所述基于跳频扩频(FHSS)的协议在时间窗口中限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据通信的BLE-装置连接时段。数据通信排程电路监测ZigBee路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，以存储指示ZigBee路由器的通信时间的数据。另外，通过配置用于无线通信装置和具有用于基于FHSS的数据通信的选定时间窗口的组合终端装置之间的通信的基于FHSS的协议，并通过每隔在ZigBee路由器的通信时间之前的间隔提供选定时间窗口，以及每隔在ZigBee路由器的通信时间之后的时间间隔建立广告事件以将无线电通信电路连接到其它无线通信装置，数据通信排程电路建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与无线通信装置和ZigBee路由器两者通信。
以上论述/概述并不意图描述本发明的每个实施例或每个实施方案。图式和以下详细描述还举例说明各种实施例。
附图说明
结合附图考虑以下详细描述，可以更加完全地理解各种例子实施例，在附图中：
图1示出了根据本发明的示例设备；
图2是根据本发明的示出了在无线路由器和无线通信装置中的每一个之间进行无线通信的组合终端装置的例子的设备级图；
图3是根据本发明的在无线路由器和无线通信装置中的每一个之间的组合终端装置根据两个通信协议的无线通信的示例配置；
图4是根据本发明的示出了以与图1和图2一致的方式实施的设备类型的一组示例性活动和/或数据流的流程图；以及
图5是根据本发明的示出了以与图1和图2一致的方式实施的设备类型的一组示例性活动和/或数据流的流程图。
虽然本文中所论述的各种实施例能够经受各种修改和替代形式，但在附图中已借助于例子示出了实施例的各方面，且将详细描述实施例的各方面。然而，应理解并不意图将本发明限制于所描述的具体实施例。相反，意图是涵盖落入本发明的范畴内的包括权利要求书中限定的方面的所有修改、等效物和替代方案。另外，如在本申请案通篇中所使用的术语“例子”仅用于说明，而非限制。
具体实施方式
本发明的各方面被认为是适用于涉及配置用于数据通信的基于跳频的协议的多种不同类型的设备、系统和方法，包括广告事件，它们大体上不与所监测的无线路由器的通信时间冲突。在某些实施方案中，本发明的各方面在用于组合终端装置(例如集成芯片)的情形时已经示出为有益的，所述组合终端装置被配置成在给定时间根据基于跳频的协议或基于直接或并行序列扩频的协议进行通信。在一些实施例中，组合终端装置包括数据通信排程电路，以监测和存储具有相关联的ZigBee(ZB)装置的ZigBee路由器的通信模式。使用所监测的通信模式，组合终端装置对用于组合终端装置和蓝牙光能(BLE)通信装置之间的无线通信数据的连接时段和用于广告事件的时间间隔进行排程，所述时间间隔避免与ZB路由器的通信模式冲突。可通过使用示例性上下文的非限制性例子的以下论述来理解各个方面，但不必限于此。
因此，在以下描述中，陈述各种特定细节以描述本文呈现的特定例子。然而，本领域的技术人员应清楚，可在没有下文给出的所有特定细节的情况下实践一个或多个其它例子和/或这些例子的变化形式。在其它情况下，未详细地描述众所周知的特征以免混淆本文中对例子的描述。为了便于说明，可在不同图式中使用相同参考标号以指代相同元件或相同元件的另外实例。并且，尽管可在一些情况下在个别图中描述各方面和特征，但应了解，来自一个图或实施例的特征可与另一图或实施例的特征组合，尽管所述组合并不明确地示出或明确地描述为组合。
根据本发明的各种实施例包括和/或涉及在给定时间能够与无线路由器或无线通信装置进行无线通信的组合终端装置。无线路由器和无线通信装置根据两个不同的通信协议进行通信。在特定实施例中，所述两个不同的通信协议包括基于跳频(FH)的协议和基于扩频(SS)的协议。作为一特定例子，无线路由器是ZB路由器，无线通信装置是BLE通信装置，其有时被称为“BLE链接”。ZB使用IEEE 802.15和BLE进行规范化。另外，取决于特定网络，ZB在868MHz、915MHz和2.14MHz频率下操作，并消耗高达0.3MHz、0.6MHz和2MHz的带宽。BLE在2.4GHz频率下操作，并消耗例如1MHz和/或2MHz的带宽。
组合终端装置可横跨两个不同的网络进行通信。所述不同的网络根据不同的通信协议操作。组合终端装置能够通过这两个不同的网络进行数据通信，且包括一个天线和无线电通信电路。例如，组合终端装置是包括无线电通信电路的单个组合集成芯片和被配置成横跨两个网络进行通信的单个天线。作为一特定实施例，ZB-BLE组合芯片经由与ZB路由器的通信横跨ZB网络进行通信，并经由与多个BLE通信装置(即，BLE链接)的通信横跨BLE网络进行通信。在其它实施例中，组合终端装置包括两个不同(或共享)的无线电通信电路共享的一个天线。例如，两个单独的集成芯片共享响应于通信时间窗口而连接到相应的集成芯片的单个天线。可替换的是，每一无线电通信电路具备其自身的天线，但是组合终端装置每次可根据一个协议进行通信(例如，进行单独启动)。
组合终端装置用于与这两个网络通信，同时尽可能地降低功率消耗。例如，组合终端装置通常以极低占空比运行，以减少它的作用时间，尤其是在无线电作用时间时。由于这两个网络(例如，基于不同的协议)中的和/或终端装置的通信电路内的信号之间的干扰，由于通信电路共享的电路和/或资源，和/或由于其它原因，组合终端装置在给定时间与所述网络中的一个通信。如果一个或两个协议使用时间调整的数据通信以在给定时刻开始，那么干扰可能是个极大的问题。例如，蓝牙/BLE基于时间窗口分配方案操作。蓝牙网络使用时分多路复用方案进行操作，以布置主控装置和它的从属装置之间的传输。数据在时间窗口中进行传输，其中主控装置通常在奇数时间窗口期间传输数据。时间窗口的开始和结束由主控装置确定，且每一从属装置与所述主控装置同步。被配置成通过蓝牙网络和ZG网络进行通信的组合终端装置可遗漏用于通过蓝牙网络传输以便通过ZB网络传输数据的时间窗口。
在各种实施例中，所述两个协议包括基于IEEE 802.15进行规范化或曾经基于IEEE 802.15规范化的两个不同协议。例如，在各种实施例中，基于SS的协议是基于IEEE802.15.4。例如ZigBee(ZB)、610wPAN和线程的若干种技术是基于IEEE 802.15.4建构，这些技术具有在低功率网络中形成和管理超低功率装置的技术优点。在各种实施例中，基于FH的协议是基于FH扩频(FHSS)的协议，例如BLE。在ZB网络或其它WiFi网络中，超过65,000个节点可以连接在一起，并且可存在于高达10到100米的范围内。BLE网络可具有连接在一起的数个节点，并且可存在于高达10米的范围内。
作为一特定例子，BLE通信装置根据所同意的排程向组合终端装置发送消息，但是组合终端装置仍向ZB路由器发送消息或从ZB路由器接收消息。由于由包重试序列组成的额外业务活动，这些冲突引起组合终端装置的额外能耗，并在额外业务活动和时延方面对ZB网络和BLE装置两者产生影响。根据本发明的实施例包括监测ZB路由器和组合终端装置之间的，和任选地，ZB路由器和其它相关联的ZB装置(例如，ZB传感器或其它ZB路由器)之间的通信模式，以根据时间窗口和选定频率对BLE连接时段进行排程和重新排程。BLE连接时段用于在BLE通信装置和组合终端装置之间无线地传送数据，这缓解了组合终端装置与BLE网络和ZB网络的通信的冲突。例如，组合终端装置建立用于BLE协议的时间窗口，所述时间窗口大体上不与ZB路由器的通信时间冲突(例如，不冲突、对于时间时段来说不冲突、缓解或避免冲突)，并且包括用于广告事件的时间间隔。
在广告事件期间，组合终端装置或不与组合终端装置配对或未接合到组合终端装置的另一无线通信装置向它周围的装置广播数据包。接收装置(其包括其它无线通信装置或组合终端装置)作用于数据包，所述数据包通过配对到相应的装置和/或交换额外消息以建立新连接来广播。在各种实施例中，基于FH的协议使用用于广告事件的具体通信通道。例如，使用三个通信通道，并且在广告事件期间，在所述三个通道中的每一个上一个接一个地传输数据包。在针对广告事件建立的时间间隔期间，扫描包或信标的装置(例如，接收装置)收听这些预定义通道。
各种实施例包括涉及组合终端装置的方法和装置。组合终端装置包括一个或多个集成芯片，所述集成芯片被配置成根据两个不同的通信协议与装置通信。例如，组合终端装置使用已知的常规通信模式(例如，组合终端装置和ZB路由器之间的ZB通信排程)，对BLE时间窗口、窗口偏移和用于广告事件的时间间隔进行排程和重新排程，以避免BLE和ZB链接与组合终端装置之间的冲突。在各种实施例中，组合终端装置监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，并且在一些实施例中，另外监测无线路由器和其它无线装置之间的通信模式。基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据。另外，通过根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立用于广告事件的时间窗口和时间间隔以大体上不与无线路由器的通信时间冲突，配置基于FH的协议(例如，BLE通信协议)。在特定实施例中，为了大体上不与通信时间冲突(例如，为了避免与通信时间的冲突、缓解与通信时间的冲突和/或完全不与通信时间冲突)，建立在无线路由器的通信时间之前的时间窗口，并建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔。
用于基于FH的协议的时间窗口可为用于无线路由器通信时间的时间窗口的倍数或除数。无线路由器通信可根据基于SS的协议。基于FH的协议被配置成在为基于SS的协议的倍数或除数的时间窗口处发生。在其它实施例中，基于FH的协议使用不是基于SS的协议的倍数的时间窗口。在此类实施例中，识别这两个通信之间的模式，并将其用于识别时间窗口和窗口偏移。在任一实施例中，通过确定时间窗口和时间窗口之间的窗口偏移来配置基于FH的协议，所述协议缓解或不与无线路由器的通信时间(例如，时间窗口)冲突。
在其它特定实施例中，组合终端装置与多个无线通信装置通信。例如，广告事件用于与另一(例如，额外)无线通信装置连接。在现有的与无线通信装置的通信之前建立用于另一无线通信装置的通信的时间窗口。换句话说，被配置成用于新的无线通信装置的基于FH的协议通过在所有先前已排程通信之前建立时间窗口和窗口偏移来限定。
如先前论述，无线路由器可为ZB路由器，无线通信装置可为BLE装置。在通常的无线传感器网络(WSN)和物联网(IoT)应用中，ZB网络中的相关联传感器通常定期唤醒(例如，每若干秒或分钟唤醒一次)，且接着经由它的ZB路由器向网络发送消息以报告所感测的信息(例如，当时的温度)，以使得网络了解所测量的信息。如果传感器没有从ZB路由器接收到确认消息已被成功接收的应答，那么传感器可重试发送消息若干次。在可耗时若干毫秒的报告之后，它在下一唤醒时刻之前可进入休眠以节约能量。对于新的传感器或已失去它与ZB网络的关联的传感器来说，在传感器可以开始常规的报告-休眠-报告循环行为之前，传感器开始关联程序以找到ZB路由器，从而经由一组消息通信加入网络。通常，ZB路由器静态地安装在具有电力线能量供应的位置处。ZB传感器通常静态地安装在稳定的网络拓扑结构中并在其中运行，且与相关联的路由器有规律地通信。
BLE装置对(例如，主控装置和从属装置)以类似方式通信。建立经由BLE广告程序的连接，然后装置在连接时段之后定期进行通信。如果BLE装置在连接时段中已完成通信，那么它在下一时段开始之前可进入休眠模式长达许多秒。BLE装置对可在连接建立程序中协商连接时段长度和开始时间(在本文件中也被称为连接窗口偏移)。BLE装置对还可通过当所述对在连接窗口中处于作用中时发送特殊消息(例如，多个消息)来重新设置连接时段和开始时间。
在一些特定实施例中，组合终端装置包括无线电通信电路和数据通信排程电路。无线电通信电路根据两个通信协议与两个不同的网络无线通信。为了避免各种干扰，在任何特定时间，无线电通信电路与所述网络中的一个网络通信，而不与所述网络中的其它网络通信。例如，无线电通信电路根据由无线路由器限定的基于SS的协议与无线路由器通信。无线电通信电路另外根据基于FH的协议与无线通信装置通信。基于FH的协议根据时间窗口和选定频率限定连接时段。
当无线电通信电路每次与一个网络通信以缓解干扰时，数据通信排程电路用于通过具有所述两个网络中的每一个的无线电通信电路来缓解无线数据通信的时间窗口之间的冲突，包括广告事件，以与新的无线通信装置连接。数据通信排程电路监测无线路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式。另外，在一些实施例中，数据通信排程电路监测无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式。无线装置指代或包括与无线路由器相关联并且配置成在经排程时间与无线路由器通信的装置(例如，ZB装置，例如ZB传感器或与无线路由器通信的另一ZB路由器)。所监测的此类通信模式包括通道号、通信休眠时段和消息块长度，以及其它模式。数据通信排程电路基于监测而存储通信模式，包括指示无线路由器的通信时间的数据。在一些实施例中，数据通信排程电路还监测和存储各种连接的无线通信装置(其根据基于FH的协议进行通信)的通信模式。
数据通信排程电路使用所存储的通信模式来对新的通信活动和广告事件进行排程，以避免被传送到所述两个网络的数据之间的冲突。例如，当对新的BLE链接进行排程时，通过建立大体上不与无线路由器的通信时间冲突的时间窗口，数据通信排程电路配置基于FH的协议。在特定实施例中，数据通信排程电路读取用于与无线路由器的无线数据通信的通道，并在用于基于FH的协议的通道跳跃列表中阻断此类通道。通道跳跃列表特定于新的BLE链接，并存储在链接主控装置侧上。数据通信排程电路使用所存储的通信模式确定连接时段，包括缓解无线路由器与组合终端装置的通信时间的冲突的时间窗口和窗口偏移。另外，数据通信排程电路使用所存储的通信模式确定用于一个或多个广告事件的时间间隔，以识别和连接大体上不与无线路由器通信时间冲突的额外无线通信装置。
在特定实施例中，在无线路由器的通信时间之前(例如，正好就在所述通信时间之前)建立时间窗口。例如，数据通信排程电路将时间窗口排程为无线路由器通信时间或无线路由器通信时间的倍数，并将窗口偏移排程为在通信之前且基于时间窗口的时间长度的时段时间。如果时间窗口小于无线路由器通信模式，那么将时间窗口建立为无线路由器通信模式的除数。在其它实施例中，连接时段被定义为无线路由器的通信时间的除数。
现在转向图，图1示出了根据本发明的示例设备。在各种实施例中，所述设备包括组合终端装置100。组合终端装置100被配置成与两个不同的网络通信且根据两个不同的通信协议。为了避免与两个不同的网络的通信的干扰，组合终端装置100在给定时间与一个网络通信。在各种实施例中，所述不同的通信协议包括基于SS的协议和基于FH的协议。在特定例子中，网络包括ZB网络和BLE网络，但是实施例不受如此限制且包括各种不同的网络，例如无线个人局域网(WPAN)网络、61owPAN网络，和/或线程网络。
如图1所示，组合终端装置包括无线电通信电路106和数据通信排程电路112。无线电通信电路106根据由无线路由器限定的基于SS的通信协议与无线路由器无线通信。无线电通信电路106另外根据基于FH的协议与无线通信装置通信。基于FH的协议根据时间窗口和选定频率限定连接时段。另外，基于FH的协议限定用于广告事件的时间间隔(例如，时间窗口)。在一些实施例中，在用于广告事件的时间间隔期间，组合终端装置100从另一(例如，额外的或新的)无线通信装置接收数据包，并建立与其它无线通信装置的连接。无线电通信电路106使用基于FH的调制解调器104以根据基于FH的通信协议传送数据，并使用基于SS的调制解调器(例如，802.15.4调制解调器)108以根据基于SS的协议传送数据。
在广告事件期间，组合终端装置100或不与组合终端装置100配对或未接合到组合终端装置100的另一无线通信装置向它周围的装置广播数据包。接收装置(其包括其它无线通信装置或组合终端装置100)作用于通过配对到相应的装置和/或交换额外消息来建立新连接而广播的数据包。在各种实施例中，基于FH的协议使用具体通信通道用于广告事件。例如，使用三个通信通道，并且在广告事件期间，在所述三个通道中的每一个上一个接一个地传输数据包。在针对广告事件建立的时间间隔期间，扫描包或信标的装置(例如，接收装置)收听这些预定义通道。
组合终端装置100可在给定时间根据基于FH的协议或基于SS的协议中的仅一者进行通信以防干扰。在一些特定实施例中，组合终端装置100包括集成芯片，所述集成芯片用于根据不同协议进行通信，例如在给定时间以BLE或ZB标准传送数据(例如，消息)。例如，集成芯片包括正由应用程序控制器电路116执行的应用程序。所述应用程序包括经由基于SS的协议传送数据的第一应用程序和经由基于FH的协议传送数据的第二应用程序。在一些实施例中，通过基于两个协议(例如，组合终端装置100和无线通信装置和/或无线路由器中的每一个之间的通信)的时间窗口而调整休眠排程，应用程序控制器电路116在任一协议的时间窗口之前转换功率模式(例如，从休眠状态转换到作用中状态)。集成芯片另外包括数据通信排程电路112、基于FH的调制解调器104、基于SS的调制解调器108、天线102和存储器电路120，以及其它电路组件，如本文进一步描述且如图1所示。
数据通信排程电路112被配置成在不同连接时段启动具体协议的通信。当时间窗口开始时，数据通信排程电路112可切换无线电通信电路106和必备的调制解调器(例如，在基于FH的调制解调器104和基于SS的调制解调器108之间切换)以及相关协、议(例如，基于FH的协议的电路110和/或基于SS的协议的电路114)。组合终端装置100可在时间窗口中与无线路由器或无线通信装置通信。另外，在用于广告事件的时间间隔期间，组合终端装置100通过与广告事件相关联的通信通道向装置广播数据包。在其它实施例中，组合终端装置100收听与广告事件相关联的相应通信通道，所述广告事件用于来自组合终端装置100尚未连接到的另一无线通信装置的广播数据包。装置对(例如，其它无线通信装置和组合终端装置100)通过在广告事件时间间隔期间交换多个(例如，额外)消息而作用于广播数据包以建立新连接(例如，配对和/或接合到彼此)。在特定实施例中，所述多个消息包括其中相应的装置协商时间窗口和窗口偏移的设置程序。
数据通信排程电路112对基于FH的协议的广告事件的时间窗口和时间间隔进行排程，所述时间窗口和时间间隔(大体上)不与基于SS的协议的时间窗口冲突。在各种实施例中，数据通信排程电路112监测无线电通信电路106和无线路由器与无线通信装置中的每一个之间的通信模式。例如，数据通信排程电路112监测无线电通信电路106和无线路由器之间的ZB通信模式。另外，在一些实施例中，数据通信排程电路112监测无线路由器和其它ZB装置(例如，ZB传感器和其它ZB路由器)之间的ZB通信模式。ZB通信模式可包括通道号、通信休眠时段和消息块长度。通信模式由数据通信排程电路112存储在组合终端的存储器电路120中的模式注册表118中。在各种相关实施例中，数据通信排程电路112在模式注册表118中额外监测和存储无线电通信电路106和一个或多个无线通信装置之间的通信模式。例如，在一些特定实施例中组合终端装置100处于与多个BLE链接的无线通信。
数据通信排程电路112使用所存储的通信模式以对新的通信活动进行排程，从而避免横跨两个网络的通信之间的冲突。例如，当与BLE装置连接时，通过根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路106之间的数据的无线通信的连接时段，数据通信排程电路112配置基于FH的协议。另外，数据通信排程电路112建立用于广告事件的时间窗口和时间间隔，以大体上不与如先前建立的无线路由器的通信时间冲突(例如，避免与无线路由器的通信时间冲突、缓解与无线路由器的通信时间的冲突或不与无线路由器的通信时间冲突)。例如，数据通信排程电路112对在无线路由器的通信时间之前的时间窗口进行排程，并对在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔进行排程。在一些实施例中，所监测的无线路由器的通信模式包括无线路由器和它相关联的装置之间的无线数据通信，所述相关联装置包括组合终端装置100。无线路由器的通信模式用于减少组合终端装置100(例如，具有组合通信集成芯片的装置)通信的碰撞。例如，所监测的通信模式用于避免组合终端装置消息(从组合终端装置100到无线路由器)和到/来自其它无线装置的无线路由器的其它消息之间的碰撞。可在向无线通信装置提供组合终端装置消息之后，向无线路由器提供组合终端装置消息，以便在低时延(递送时间)和低电力消耗(较少的总作用时间)的情况下完成BLE-路由器通信。
在特定实施例中，当配置新的无线通信装置链接(例如，BLE链接)时，数据通信排程电路112读取供模式注册表118内的所监测的无线路由器的通信模式(例如，ZB通信模式)使用的通道。数据通信排程电路112在用于基于FH的协议的通道跳跃列表中阻断这些通道。例如，数据通信排程电路112向基于FH的协议的电路110提供在它们的通道跳跃列表中阻断这些通道的通知。在一些实施例中，这是通过将这些通道设置为针对链接主控装置侧上的此BLE链接未使用的通道，经由BLE信道跳跃序列适应来实施。如果链接主控装置是智能电话，那么数据通信排程电路112向应用程序控制器电路116提供将无线路由器使用的通道列表发送到处于基于FH(例如，BLE)通信中的智能电话以及使用此类自适应跳频的通知。由此，数据通信排程电路112和无线电通信电路106向用于基于FH的协议的无线通信装置无线地传送通道跳跃列表。在一些实施例中，通道跳跃列表包括分配用于跳频的频率和时间和/或被阻断(例如，将不被使用)的通道(例如，时间和/或频率)。
如先前论述，数据通信排程电路112使用所存储的通信模式来确定用于无线电通信电路106和无线通信装置之间的数据通信的连接时段，包括时间窗口和窗口偏移。如果基于FH的应用程序允许(例如，连接时段是某一倍数)，那么将连接时段设置为基于SS的通信模式的倍数，这样可减少组合终端装置100唤醒的总次数并节约在唤醒过程中使用的能量。在其它实施例中，响应于用于基于FH的通信的消息传递的时间长度(例如，时间窗口)小于基于SS的通信模式，将连接时段设置为基于SS的通信模式的除数。另外，将窗口偏移确定为在无线路由器的通信时间之前的时间段。例如，将窗口偏移设置成具有正好在无线路由器的通信时间之前的空间以缓解冲突。
尽管各种实施例可包括作为在无线路由器的通信时间之后的时间段的窗口偏移，但是在此类实施例中，在无线路由器使用ZB通信的情况下，所述窗口偏移大于放置在通信时间之前的窗口偏移。例如，ZB通信使用载波感测、多址/防撞(CSMA)。除了用于每一ZB通信的ZB包持续时间之外，CSMA还可添加随机回退开销。此开销可高达20毫秒(ms)。为了避免使用最大开销(例如，20ms)来最小化碰撞，窗口偏移可放置在无线路由器的通信时间之前。出人意料地，结合本发明，这些方面将上述最大开销减少到平均2ms，同时避免碰撞。为固定消息的BLE时间窗口可放置在无线路由器的时间窗口之前，并且窗口偏移放置在在无线路由器的时间窗口之前。ZB通信可为具有随机回退开销的常规消息(例如，具有CSMA的ZB)。用于BLE通信的广告事件可为随机事件和/或其它非常规事件，并且在ZB通信之后进行放置。通过数据通信排程电路112进行的排程用于减少组合终端装置100的总作用时间。
组合终端装置100可具有到多个无线通信装置的作用中链接。这有时被称为“无线通信装置链接”或“BLE链接”。数据通信排程电路112监测作用中链接的通信模式(例如，连接间隔)，并使用无碰撞条件(如本文进一步所论述)来寻找用于多个无线通信装置中的每一个的大体上不与无线路由器的通信冲突的时间窗口和窗口偏移。例如，通过提供用于无线通信装置中的每一个的基于FH的协议且大体上不与无线路由器的通信时间冲突的时间窗口和/或窗口偏移，数据通信排程电路112配置用于多个无线通信装置中的每一个和无线电通信电路106之间的通信的基于FH的协议。
在特定实施例中，当建立与另一无线通信装置的通信时，通过提供用于其它无线通信装置的基于FH的协议的且在用于无线通信装置(例如，已经连接的无线通信装置)的时间窗口之前的时间窗口和/或窗口偏移，数据通信排程电路112配置用于其它无线通信装置和无线电通信电路106之间的通信的基于FH的协议。
数据通信排程电路112可监测具有作用中链接的通信模式，并在链接去除的情况下识别。通过将用于基于FH的协议的时间窗口(例如，经修改的时间窗口)调整到在无线路由器的通信时间之前，数据通信排程电路112对其余的作用中链接进行重新排程。例如，所述调整包括将其余的无线通信装置的时间窗口移位到在无线路由器的通信时间之前(例如，正好在所述通信时间之前)，且经由连接更新程序以顺序次序进行移位。
在其它实施例中，与无线路由器的连接消失，而重新关联程序发生。例如，数据通信排程电路112识别组合终端装置100和无线路由器之间的连接的消失，并使用经排程的无线路由器的通信时间以与无线路由器重新关联。在先前建立的时间期间，数据通信排程电路112建立用于无线路由器的连接时间。在此过程期间，在一些实施例中，数据通信排程电路112在用于广告事件的下一经排程间隔期间并未执行广告事件，并且在重新关联完成之前可能一直继续不执行广告事件。
用于与一个或多个无线通信装置通信的连接时段可通过使用链接层连接更新程序进行设置。例如，使用BLE链接层连接更新程序经由具有LL_CONNECTION_UPDATE_REQ PDU的BLE数据消息来设置BLE时间窗口和窗口偏移。当设置新的连接(在用于交换参数和加密密钥的初始更快连接之后)或在检测到新冲突而更新目前连接时，完成此更新。此更新可通过组合终端装置100或通过BLE通信装置启动。
图2是根据本发明的示出了在无线路由器和无线通信装置中的每一个之间进行无线通信的组合终端装置的例子的设备级图。如所示，设备201包括组合终端装置205、无线路由器228和无线通信装置232-1。
组合终端装置205包括先前通过图1描述的电路。在各种实施例中，组合终端装置205是具有一组无线电通信电路206和一个天线202的集成芯片，所述集成芯片被配置成根据两个不同的通信协议进行通信。集成芯片包括数据通信排程电路212以对对应于所述不同通信协议的网络之间的通信时间进行排程，以使得用于通信的经排程时间避免冲突。集成芯片在本文中有时被称为“组合通信集成芯片”。并且，数据通信排程电路212对用于广告事件的时间间隔进行排程，以便能够连接到额外无线通信装置。
组合终端装置205可另外包括电源224和功率控制电路222。电源224向组合终端装置205提供电力。例如，在一些实施例中，电源224经由电源接脚226向应用程序控制器电路和/或数据通信排程电路212提供电力。示例电源包括电池、产生器、太阳能功率转换器，或被配置成将一种能量形式转换成另一能量形式的其它电路。功率控制电路222控制电源224到组合终端装置205的连接。在各种实施例中，电源224可在组合终端装置205的内部或外部。在各种实施例中，数据通信排程电路212处于与功率控制电路222的通信中。基于所监测的无线通信(例如，协调通信)的通信模式和时间窗口，数据通信排程电路212控制功率控制电路222以优化作用中模式和电流消耗。
如图2所示，组合终端装置205横跨两个不同网络进行通信。所述不同的网络根据不同的通信协议操作。例如，组合终端装置205根据基于SS的协议与无线路由器228通信，并根据基于FH的协议与无线通信装置232-1通信。在特定实施例中，基于SS的协议包括基于IEEE 802.15.4标准的基于直接或并行序列SS的协议。基于FH的协议包括基于FH扩频(FHSS)的协议。数据通信排程电路212对组合终端装置205和两个网络之间的通信模式进行排程和监测，以缓解通信时间的碰撞。例如，数据通信排程电路212建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与无线路由器228和无线通信装置232-1两者通信以及广告与其它无线通信装置232-M连接。
在特定实施例中，所述两个网络包括基于IEEE 802.15.4的网络和基于蓝牙的网络。例如，所述两个网络包括ZB网络和BLE网络，但是实施例不受如此限制。
无线路由器228可为ZB网络中的ZB路由器。通常在ZB网络中，一个或多个传感器230-1、230-2、230-N(为了易于参考，它们在本文中统称为“ZB传感器230”)定期唤醒，并向ZB路由器(例如，无线路由器228)发送消息以报告所感测的信息，例如温度。如果ZB路由器并未向传感器发送确认消息接收的应答(例如，ACK消息)，那么传感器可重试发送若干次。在报告之后，ZB传感器230从唤醒模式转换到休眠模式，以在下一通信时段之前节约能量。对于新的ZB传感器或已失去与ZB网络的连接的ZB传感器来说，在开始上述休眠-报告-休眠循环行为之前，传感器开始关联程序以找到它的ZB路由器，从而经由一组消息加入ZB网络。通常，ZB路由器静态地安装在具有电力线能量供应的位置处，而ZB传感器静态地安装在稳定的网络拓扑结构中并在其中运行，且与ZB路由器有规律地通信。在特定实施例中，组合终端装置205是ZB传感器。在其它实施例中，组合终端装置205用于与ZB路由器通信以从ZB传感器230获得数据。
在相关特定实施例中，无线通信装置232-1是BLE装置。例如，无线通信装置232-1和组合终端装置205形成BLE装置对，例如，主控装置和从属装置。在一些实施例中，组合终端装置205是主控装置，无线通信装置232-1是从属装置。在其它实施例中，相反情况亦可，即组合终端装置205是从属装置，无线通信装置232-1是主控装置。BLE装置对通过首先经由BLE广告程序建立BLE连接并在建立连接之后定期通信来进行通信。如果BLE装置在连接时段期间完成通信，那么它在下一连接时段之前一直处于休眠中。BLE装置对在建立程序中协商时间窗口和窗口偏移。另外，BLE装置对通过在所述对处于作用时间窗口口中时发送特殊消息来重新设置时间窗口和窗口偏移。
无线通信装置232-1还可包括集成芯片，例如组合通信集成芯片。组合通信集成芯片包括另一数据通信排程电路和另一无线电通信电路，以经由基于FH的协议和其它数据通信排程电路与无线电通信电路无线通信。排程器的功能由无线通信装置232-1执行，以缓解或避免冲突以及最小化组合终端装置205的作用时间。除了使用组合终端装置205的通信模式以优化连接时段和窗口偏移的功能之外，排程器的功能还包括请求组合终端装置205或其它连接的ZB/BLE装置获取组合终端装置205的通信模式。
在特定实施例中，其它数据通信排程电路监测其它无线电通信电路的通信模式，并存储指示通信时间的数据。另外，通过提供用于基于FHSS的协议的大体上不与无线电通信电路的通信时间冲突的时间窗口，其它数据通信排程电路配置用于无线通信装置232-1和组合终端装置205之间的无线通信的基于FH的协议。
组合终端装置205可与一个或多个额外无线通信装置232-M连接。例如，为了能够与额外无线通信装置连接，数据通信排程电路212建立在无线路由器228的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔。如先前描述，在广告事件期间，组合终端装置205向另一无线通信装置232-M广播广播数据包和/或收听来自另一无线通信装置232-M的广播数据包。响应于广播数据包，组合终端装置205和其它无线通信装置232-M建立新连接，例如通过交换额外数据以协商时间窗口和窗口偏移。
图3是根据本发明的在无线路由器和无线通信装置中的每一个之间的组合终端装置根据两个通信协议的无线通信的示例配置。如图3所示，在一些实施例中，基于FH的应用程序使用与无线路由器的通信模式(例如，时间窗口)相同或是无线路由器的通信模式的倍数的连接时段。然而，实施例不受如此限制，且在各种实施例中，连接时段可能不是无线路由器的通信模式的倍数，和/或可能是无线路由器的通信模式的除数。
数据通信排程电路监测无线路由器的通信模式。图3示出了无线路由器的示例通信模式，其包括多个通信时间334-1、334-2、334-3、334-4、334-5、334-6、334-7，所述通信时间具有相应的共同长度(例如，时间窗口)和共同时间间隔(例如，窗口偏移)。数据通信排程电路建立在无线路由器的通信时间334-1之后的用于广告事件336-1的时间间隔。在一些实施例中，在所述间隔期间，组合终端装置与无线通信装置连接。
当与无线通信装置连接时，数据通信排程电路建立用于基于FH的协议的时间窗口338-1、338-2、338-3、338-4、338-5、338-6以与无线通信装置通信，所述时间窗口在无线路由器的(其余)通信时间334-2、334-3、334-4、334-5、334-6、334-7之前(例如，正好在它们之前)。在一些特定实施例中，通过将时间窗口排程(或重新排程)为与无线路由器的通信时间相同的模式、所述通信时间的倍数、所述通信时间的除数或所述通信时间的其它模式，并对在无线路由器的通信时间之前的窗口偏移进行排程(或重新排程)，其中为用于无线通信装置的消息的报告消息块长度留有空间，建立时间窗口。
数据通信排程电路建立在无线路由器的(其余的)通信时间334-3、334-5和334-7之后的用于广告事件336-2、336-3、336-4的时间间隔。数据通信排程电路在完成用于无线路由器的通信时间之后放置广告事件(例如，BLE广告事件)，以便能够连接到其它无线通信装置。因为在没有接收到应答的情况下可重新发送无线路由器消息，这会花费比预期更长的时间，所以广告事件可较晚开始。然而，因为广告可能有些随机，所以这并不是问题。广告事件可能具有若干跟踪消息交换以设置新的连接。当无线路由器通信处于低事件率并因此在无线路由器通信之后存在空间时，这种非常规事件对无线路由器通信时间的影响很小。
如所示，在各种实施例中，组合终端装置处于与多个无线通信装置的通信中。例如，在广告事件336-1期间，与第一无线通信装置连接，并在另一广告事件336-3期间，与第二无线通信装置连接。如果时间窗口已经经排程以用于与无线通信装置的通信，那么将用于其它无线通信装置的时间窗口排程在用于无线通信装置的时间窗口之前。
作为具体例子，在具体广告事件336-3期间，组合终端装置建立与另一无线通信装置的连接。通过建立在用于与无线通信装置的通信和与无线路由器的通信的时间窗口338-5、338-6之前的且用于与其它无线通信装置的通信的时间窗口340-1、340-2，数据通信排程电路配置用于与其它无线通信装置的通信的基于FH的协议。
尽管图3中未示出，但是在各种实施例中，去除与无线通信装置的连接。数据通信排程电路执行清除用于已去除的无线通信装置的时间窗口的功能。例如，数据通信排程电路对用于目前在已去除的连接装置之前的其余无线通信装置的时间窗口进行移位。由此，所述其余的无线通信装置具有在无线路由器的通信时间之前经顺序排程的时间窗口，其中不具有间隙或具有经缓解的间隙。
图4是根据本发明的示出了以与图1和图2一致的方式实施的设备类型的一组示例性活动和/或数据流的流程图。数据通信排程电路，例如由图1和图2所示出，可使用任何数目的不同算法来实施。图4示出了表征实施此类算法的不同方式的各种特定和/或实验性实施例。
由数据通信排程电路执行的示例过程或算法包括监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式、基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据，以及配置基于FH的协议。例如，在特定实施例中，数据通信排程电路执行配置基于FH的协议的算法，包括根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，以及建立大体上不与无线路由器的通信时间冲突的用于广告事件的时间窗口和时间间隔。
另一更特定过程或算法包括监测ZB路由器与组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式和ZB路由器与其它ZB装置(例如，ZB传感器和其它ZB路由器)之间的无线数据通信的通信模式、存储指示ZB路由器的通信时间的数据，以及建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与BLE装置和ZB路由器两者通信，通过以下操作完成所述建立：配置用于BLE装置和具有用于基于FHSS的数据通信的选定时间窗口的组合终端装置之间的通信的基于FHSS的协议，以及每隔在ZB路由器的通信时间之前的间隔提供选定时间窗口，和提供在ZB路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔。
如图4所示的更详细实验性算法将通过由数据通信排程电路执行排程功能来影响此类通信。例如，在450处，将组合终端装置设置成在基于FH的协议和基于SS的协议两者中通信。在各种实施例中，通信横跨两个不同的网络，例如BLE网络和ZB网络。
在452处，组合终端装置的数据通信排程电路执行排程功能。例如，在456处，数据通信排程电路监测并存储无线路由器通信模式。无线路由器通信模式包括或指代无线路由器和它相关联的装置(包括组合终端装置)之间的数据通信，并且在一些实施例中，包括或指代无线路由器和其它无线装置(例如，ZB传感器和其它ZB路由器)之间的数据通信。数据通信排程电路在组合终端装置的存储器中的模式注册表中存储通信模式。在一些特定实施例中，数据通信排程电路向应用程序处理器提供消息以从无线路由器重新跟踪无线路由器网络通信模式。例如，应用程序处理器向ZB路由器提供消息以获取ZB网络通信模式。
在各种特定实施例中，数据通信排程电路另外监测和存储无线通信装置的通信模式。无线通信装置的通信模式包括或指代无线通信装置和组合终端装置之间的根据基于FH的协议的数据通信。通信的示例模式包括频率/跳频模式、时间窗口、窗口偏移、消息块长度，以及其它信息。
在458处，数据通信排程电路确定基于FH的协议是否正在配置和/或建立。在各种实施例中，所述确定包括识别与新无线通信装置(例如，新链接或BLE链接)的连接。可替换的是和/或此外，所述确定包括识别与无线路由器的通信和所存储的(例如，经排程的)与无线通信装置的通信之间的碰撞。如果没有基于FH的协议正在进行配置，那么在456处，数据通信排程电路继续监测和存储通信模式。
响应于确定基于FH的协议正在进行配置，在460处，数据通信排程电路限定用于无线通信装置和组合终端装置的无线电通信电路之间的通信的连接时段。例如，根据时间窗口和选定频率限定连接时段。另外，在462处，数据通信排程电路建立时间窗口以大体上不与无线路由器通信模式冲突。并且，在464处，数据通信排程电路建立用于广告事件的大体上不与无线路由器通信模式冲突的时间间隔。在一些实施例中，建立在无线路由器通信时间之前的时间窗口，并建立在无线路由器通信时间之后的用于广告事件的时间间隔。
在特定实施例中，通过将时间窗口和窗口偏移确定为无线路由器的通信模式的倍数或除数，配置基于FH的协议。在此类实施例中，将窗口偏移确定为在无线路由器的通信时间之前的时间段。在其它特定实施例中，通过将时间窗口建立成与无线路由器的通信模式相同，其中窗口偏移被确定为在无线路由器的通信时间之前的时间段，配置基于FH的协议。
在453处，数据通信排程电路将组合终端装置的功率供应控制电路设置成在两个协议的时间窗口之间的时间段内休眠。例如，将功率供应控制电路设置成在基于FH的协议的时间窗口和基于SS的协议的时间窗口之间休眠。另外，在454处，当用于广告事件的时间窗口或时间间隔开始时，数据通信排程电路切换无线电通信电路和必备的调制解调器(例如，在基于FH的调制解调器和基于SS的调制解调器之间切换)以及相关协议(例如，基于FH的协议和/或基于SS的协议)。应用程序可在时间窗口中与无线路由器或无线通信装置通信。
图5是根据本发明的示出了以与图1和图2一致的方式实施的设备类型的一组示例性活动和/或数据流的流程图。如先前结合图4描述，数据通信排程电路，例如通过图1和图2所示出，可使用任何数目的不同算法实施。图4示出了表征实施此类算法的不同方式的各种特定和/或实验性实施例。
如先前论述，由数据通信排程电路执行的示例过程或算法包括监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信与无线路由器和其它无线装置(例如，ZB传感器和其它ZB路由器)之间的无线数据通信的通信模式、基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据，以及配置包括用于广告事件的(大体上)不与无线路由器的通信时间冲突的时间窗口和时间间隔的基于FH的协议。
如图5所示的更详细实验性算法将通过由数据通信排程电路确定是否存在冲突或组合终端装置和无线路由器或无线通信装置中的一个或多个之间是否发生通信模式的改变来影响此类通信。如图5所示的其它详细实验性和/或更特定算法通过数据通信排程电路确定无线通信装置链接是否已去除来影响此类通信。如果链接已去除，那么数据通信排程电路对用于目前在已去除连接之前的用于其余无线通信装置的时间窗口进行移位(例如，产生经修改的时间窗口)。由此，所述其余的无线通信装置具有在无线路由器的通信时间之前经顺序排程的时间窗口(例如，经修改的时间窗口)，其中不具有间隙或具有经缓解的间隙。
如图5所示的另一更详细实验性算法将通过由数据通信排程电路执行排程功能来影响此类通信。例如，在570处，将组合终端装置设置成在基于FH的协议和基于SS的协议两者中通信。在各种实施例中，通信横跨两个不同的网络，例如BLE网络和ZB网络。
在572处，组合终端装置的数据通信排程电路执行排程功能。例如，在576处，数据通信排程电路监测和存储无线路由器通信模式。数据通信排程电路在组合终端装置的存储器中的模式注册表中存储通信模式。在一些特定实施例中，数据通信排程电路向应用程序处理器提供消息以从无线路由器重新跟踪无线路由器网络通信模式。例如，应用程序处理器向ZB路由器提供消息以获取ZB网络通信模式。在各种特定实施例中，数据通信排程电路另外监测和存储无线通信装置的通信模式。
在578处，数据通信排程电路确定与新无线通信装置(例如，新链接或BLE链接)的连接是否已经建立或正在建立。如果没有正在建立新连接，那么在580处，数据通信排程电路确定与无线路由器的通信和所存储的(例如，经排程的)与无线通信装置的通信之间的冲突和/或通信模式的改变是否已发生。例如，在一些实施例中，无线路由器改变通信模式，或无线通信装置开始协商以改变通信模式(如先前论述)。如果没有识别出数据通信模式的冲突或改变，那么在576处，数据通信排程电路继续监测和存储通信模式。
任选地，在各种实施例中，响应于确定通信模式的冲突或改变已发生(在580处)，在590处，数据通信排程电路确定到无线通信装置中的一个的链接是否已去除。响应于未去除链接，在582处，数据通信排程电路阻断供无线路由器通信模式使用的时间窗口(如本文中另外论述)。响应于识别出已去除链接，在592处，数据通信排程电路对用于任何无线通信装置的在已去除无线通信装置的时间窗口之前排程的时间窗口进行移位，并且在594处，建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔(例如，产生经修改的用于广告事件的时间窗口和时间间隔)。在各种实施例中，可由于592处的时间窗口的移位而发生冲突(例如，碰撞)。在此类实施例中(如虚线箭头所示)，数据通信排程电路阻断供无线路由器通信模式使用的时间窗口以在582处解决所述冲突。
在一些实施例中，响应于确定没有正在建立新的无线通信装置连接(在578处)以及通信模式没有冲突或改变(在580处)，数据通信排程电路确定链接是否已去除和/或是否移位其余的时间窗口(如结合590和592另外描述)。
响应于确定正在建立到无线通信装置的新连接，或已发生通信模式的冲突和/或改变，在582处，数据通信排程电路读取用于与无线路由器的无线数据通信的通道并在用于基于FH的协议的通道跳跃列表中阻断此类通道。通道跳跃列表特定于具体的无线通信装置链接，并存储在链接主控装置侧面上。在一些实施例中，阻断通道包括更新现有的通道跳跃列表。例如，如果无线路由器改变通信模式，那么通过更新通道跳跃列表以及重新协商时间窗口和窗口偏移，对用于无线通信装置的现有通信模式进行重新排程。
另外，在584处，数据通信排程电路限定用于无线通信装置和组合终端装置的无线电通信电路之间的通信的连接时段。例如，根据时间窗口口(例如，如经修改的或新的)和选定频率限定连接时段。通过将间隔设置在无线路由器的通信时间之前，数据通信排程电路建立时间窗口以(大体上)不与无线路由器通信模式冲突。在此类实施例中，数据通信排程电路将窗口偏移确定为在无线路由器的通信时间之前的时间段。
在框586处，数据通信排程电路将用于基于FH的协议的时间窗口和窗口偏移设置在无线路由器的通信时间之前。在各种实施例中，组合终端装置处于与多个无线通信装置的通信中。如果存在已经与组合终端装置连接的其它无线通信装置，那么数据通信排程电路将时间窗口设置在所述其它无线通信装置的在时间上最早的时间窗口之前。在594处，数据通信排程电路建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔。
在各种实施例中，在596处，数据通信排程电路确定到无线路由器的连接是否已经消失。如果连接尚未消失，那么在598处，通过数据通信排程电路将组合终端装置的功率供应控制电路设置成在两个协议的时间窗口之间的时间段内休眠来完成所述过程。如果连接已经消失，那么在597处，在下一经排程的无线路由器通信时间期间开始重新关联程序。另外，在重新关联程序期间，数据通信排程电路将无线路由器通信时间保持在与先前排程相同的通信时间，并且在重新关联完成之前不允许广告事件。
在574处，当时间窗口开始时，数据通信排程电路切换无线电通信电路和必备的调制解调器(例如，在基于FH的调制解调器和基于SS的调制解调器之间切换)以及相关协议(例如，基于FH的协议和/或基于SS的协议)。应用程序可在时间窗口中与无线路由器或无线通信装置通信。
通过使用链接层连接更新程序设置用于与一个或多个无线通信装置通信的连接时段。例如，使用BLE链接层连接更新程序经由具有LL_CONNECTION_UPDATE_REQ PDU的BLE数据消息来设置BLE时间窗口和窗口偏移。当设置新的连接(在用于交换参数和加密密钥的初始更快连接之后)或在检测到新冲突而更新目前连接时，完成此更新。此更新可通过组合终端装置或通过BLE智能电话启动。
在各种实施例中，组合终端装置具有到多个无线通信装置的作用中链接。多个无线通信装置中的一个或多个根据基于FH的协议(例如，应用程序)操作，所述协议不允许与无线路由器的通信时间相同、是无线路由器的通信时间的倍数或是无线路由器的通信时间的除数的时间窗口。例如，消息长度可对应于不是无线路由器的通信时间的时间窗口的倍数或除数的值。对于无法作为与无线路由器通信时间相同的时间窗口、无线路由器通信时间的倍数或无线路由器通信时间的除数进行通信的无线通信装置，数据通信排程电路使用无碰撞条件对用于此类无线通信装置的时间窗口进行排程。在此类实施例中，对于的确允许作为与无线路由器通信时间相同的时间窗口、无线路由器通信时间的倍数或无线路由器通信时间的除数进行通信的其余无线通信装置，数据通信排程电路对如本文中先前描述的在无线路由器通信时间之前的相应时间窗口进行排程，其中在先前建立的时间窗口之前建立之后排程的时间窗口(以顺序次序)。
在此类实施例中，通过识别所监测的无线路由器的通信模式之间的模式以及用于无线通信装置和无线电通信电路之间的无线通信的时间窗口，数据通信排程电路确定时间窗口之间的时间窗口和窗口偏移。基于具有无线通信装置和无线电通信电路之间的无线通信的至少两个时间窗口的循环和无线路由器的至少两个通信时间的循环的公倍数时段，识别模式。作为一特定例子，所述模式包括根据基于SS的协议的三个通信重复(例如，三个通信时间/时间窗口)和根据基于FH的协议的两个通信重复(例如，在时间段内的ZB路由器的三个通信时间和与无线BLE通信装置的通信的两个时间窗口)。公倍数时段包括或指代其中可发生每一协议的至少两个通信(例如，两个时间窗口)的时间段。一旦识别出模式，数据通信排程电路就识别时间窗口之间的窗口偏移，所述时间偏移通过在公倍数时段中使用无碰撞条件产生不与无线路由器的通信时间重叠的时间窗口。公倍数时段包括或指代其中可发生每一协议的至少两个通信(例如，两个时间窗口)的时间段。上述模式包括在时间段内的根据基于SS的协议的三个连接时段和根据基于FH的协议的两个连接时段。数据通信排程电路识别窗口偏移，以通过在公倍数时段中检查无碰撞条件来避免或缓解冲突。
在各种实施例中，两个通信的模式包括具有每一通信的至少两个循环的时间窗口的公倍数时段。通信的循环(例如，Dz和Db)可包括或指代用于相应协议的时间窗口的开始和用于相应协议的后续时间窗口的开始之间的时间长度。使用ZB通信的循环(Dz)具有两分钟和BLE通信的循环(Db)具有三分钟的例子，公倍数时段包括六分钟(两分钟乘以三分钟等于六分钟)。组合终端装置另外识别窗口偏移offb，以通过在公倍数时段中检查无碰撞条件来避免或缓解冲突。示例无碰撞条件示出如下：
模式重复每一Dz*Db/cdiv；具有整数N、M，Dz＝N*cdiv、Db＝M*cdiv；
如果：j*Dz-Lb＜offb+i*Db＜j*Dz+Lz，
其中Lz＜offb＜Dz-Lb，i＝[0，M]，j＝[0，N]，那么碰撞
无碰撞条件：
发现offb不在[(j*Dz-i*Db)-Lb，(j*Dz-i*Db)+Lz]范围内，
i＝[0，M]，j＝[0，N]
如果Dz＝k*Db或k*Dz＝Db，那么无碰撞条件为Lz＜offb＜Dz-Lb，
其中Dz是基于用于ZB通信的循环的时间长度，Db是基于用于BLE时间通信的循环的时间长度。另外，Lz是基于的ZB消息的长度，其考虑到数据包、载波感测、多址/防撞(CSMA)回退以及接收ACK消息。Lb是基于BLE消息(例如，数据包)的长度，并考虑到响应。
出于本文件的目的，应用以下术语和定义：通信协议包括或指代对用于在装置之间交换数据的数据消息格式和规则的描述；基于FH的协议包括或指代通过在许多频道之间切换载波来传输消息的协议；基于FHSS的协议包括或指代通过在许多频道之间切换载波、使用传输器和接收器两者已知的(有时供BLE网络或其它蓝牙网络使用的)序列来传输消息的协议；基于SS的协议包括或指代其中变化所传输信号的频率的协议；基于DSS的协议包括或指代根据扩频调制技术传输消息的协议，在所述扩频调制技术中，消息信号用于调制被称为“伪噪声(PN)代码”的位序列，其由具有比消息信号的脉冲持续时间短的持续时间的脉冲构成；基于PSS的协议包括或指代根据扩频调制技术传输消息的协议，在所述扩频调制技术中，在正交序列与多进制调制的叠加的同时发送消息信号；无线路由器包括或指代被配置成在装置和/或网络之间转发数据包并且配置成根据通信协议进行通信的电路；ZB路由器包括或指代被配置成在装置和/或网络之间转发数据包并且配置成根据基于DSS的协议进行通信的电路；无线通信装置包括或指代被配置成根据基于FH的协议进行通信的电路，包括无线电通信电路；BLE装置包括或指代被配置成根据基于FHSS的协议进行通信的电路，包括无线电通信电路；BLE装置对包括或指代配对或接合在一起的主控装置和从属装置，这两者根据BLE协议进行通信；无线通信装置链接或BLE链接指代或包括组合终端装置和无线通信装置或BLE装置之间的作用中通信配对；通道跳跃列表指代或包括分配用于跳频的频率和时间和/或被阻断(例如，将不被使用)的通道(例如，时间和/或频率)；组合终端装置指代或包括被配置成与两个不同的网络通信且根据两个不同的通信协议的电路；组合集成芯片指代或包括具有共同无线电通信电路和单个天线的半导体晶片，所述天线被配置成与两个不同的网络通信且根据两个不同的通信协议；通信模式指代或包括至少两个装置之间和/或横跨网络的通信的模式；连接时段指代或包括用于根据具体通信协议通信的时间段；时间窗口指代或包括用于连接时段的时间长度；窗口偏移指代或包括在无线路由器的通信时间之前的基于FH的协议的时间窗口的时间偏移；频率指代或包括电磁波频率；通信通道指代或包括用于数据通信的以赫兹为单位的带宽或以位每秒为单位的数据速率；无线电通信电路指代或包括被配置成与装置无线通信的通信电路；数据通信排程电路指代或包括被配置成在两个网络之间建立协调的通信排程的电路，所述两个网络根据两个不同的通信协议通信。
实施例可包括在以下编号的条款中所列举的特征。
1.一种用于在组合终端装置、无线路由器和无线通信装置之间进行通信的方法，所述方法包括：
监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式；
基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据；以及
通过根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立大体上不与无线路由器的通信时间冲突的用于广告事件的时间窗口和时间间隔，配置基于跳频(FH)的协议。
2.根据条款1所述的方法，另外包括：
监测无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式；以及
其中配置基于FH的协议另外包括将时间窗口和时间窗口之间的窗口偏移确定为无线路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信时间的倍数，以及建立在无线路由器的通信时间之前的时间窗口。
3.根据条款2所述的方法，另外包括将窗口偏移确定为在无线路由器的通信时间之前的时间段。
4.根据条款1到3中的任一项所述的方法，其中配置基于FH的协议另外包括将时间窗口和窗口偏移确定为无线路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式的除数，以及建立在无线路由器的通信时间之前的时间窗口。
5.根据条款1到4中的任一项所述的方法，另外包括建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔以将组合终端装置连接到其它无线通信装置。
6.一种设备，包括：
无线电通信电路，其被配置并布置成根据由无线路由器限定的基于扩频(SS)的网络协议与无线路由器无线通信，并经由基于跳频(FH)的协议与无线通信装置无线通信，所述基于跳频(FH)的协议根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据通信的连接时段；以及
数据通信排程电路，其被配置并布置成(1)监测无线路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式以存储指示无线路由器的通信时间的数据，(2)通过提供在无线路由器的通信时间之前的用于基于FH的协议的时间窗口来配置用于无线通信装置和无线电通信电路之间的通信的基于FH的协议，以及(3)建立在无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔以将无线电通信电路连接到其它无线通信装置。
7.根据条款6所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成
监测无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式；以及
基于所监测的无线路由器和无线电通信电路之间的通信模式与用于基于FH的协议的时间窗口之间的识别模式，识别产生不与无线路由器的通信时间重叠的时间窗口的窗口偏移。
8.根据条款6或7所述的设备，无线电通信电路被配置并布置成在所建立的用于广告事件的时间间隔期间与至少一个其它无线通信装置无线地传送多个消息。
9.根据条款6到8中的任一项所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成监测无线通信装置和无线电通信电路之间的无线数据通信，以及通过提供用于其它无线通信装置的基于FH的协议的且在用于无线通信装置的时间窗口之前的时间窗口，配置用于另一无线通信装置和无线电通信电路之间的通信的另一基于FH的协议。
10.根据条款9所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成：
识别无线通信装置和无线电通信电路之间的已去除连接；以及
作为对所述已去除连接的响应，将用于所述其它无线通信装置的时间窗口移位到在无线路由器的通信时间之前的时间。
11.根据条款6到10中的任一项所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成通过识别无线电通信电路和无线路由器之间的连接的消失，并使用无线路由器的通信时间以与无线路由器重新关联，重新建立与无线路由器的连接。
12.一种设备，包括：
无线电通信电路，其被配置并布置成根据由ZigBee路由器限定的基于直接序列扩频(DSS)的协议与ZigBee路由器无线通信，并经由基于跳频扩频(FHSS)的协议与无线通信装置无线通信，所述基于跳频扩频(FHSS)的协议在时间窗口中限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据通信的BLE-装置连接时段；以及
数据通信排程电路，其被配置并布置成(1)监测ZigBee路由器和无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式以存储指示ZigBee路由器的通信时间的数据，(2)通过配置用于无线通信装置和具有用于基于FHSS的数据通信的选定时间窗口的组合终端装置之间的通信的基于FHSS的协议，并通过每隔在ZigBee路由器的通信时间之前的间隔提供选定时间窗口，建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与无线通信装置和ZigBee路由器两者通信，以及(3)每隔在ZigBee路由器的通信时间之后的时间间隔建立广告事件以将无线电通信电路连接到其它无线通信装置。
13.根据条款12所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成监测ZigBee路由器和它相关联的ZB装置之间的无线数据通信的通信模式，所述设备另外包括：
电源，其被配置并布置成向无线电通信电路提供电力；以及
功率控制电路，其被配置并布置成控制电源到无线电通信电路的连接。
14.根据条款12或13所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成通过对用于无线通信装置和具有用于基于FHSS的数据通信的经修改时间窗口的无线电通信电路之间的通信的基于FHSS的协议进行排程，并通过每隔在ZigBee路由器的通信时间之前且是ZigBee路由器的通信时间的倍数的间隔提供经修改时间窗口，建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与无线通信装置和ZigBee路由器两者通信。
15.根据条款12到14中的任一项所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成通过对用于无线通信装置和具有用于基于FHSS的数据通信的经修改时间窗口的无线电通信电路之间的通信的基于FHSS的协议进行排程，并通过每隔在ZigBee路由器的通信时间之前且是ZigBee路由器的通信时间的除数的间隔提供经修改时间窗口，建立协调的无线通信排程以供无线电通信电路与无线通信装置和ZigBee路由器两者通信。
16.根据条款12到15中的任一项所述的设备，其中无线电通信电路和数据通信排程电路被另外配置并布置成将用于基于FHSS的协议的时间窗口和窗口偏移传送到无线通信装置。
17.根据条款12到16中的任一项所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成(1)监测无线电通信电路和无线通信装置的通信模式以存储指示无线电通信电路的通信时间的数据，(2)通过提供在无线通信装置的时间窗口之前的用于基于FHSS的协议的时间窗口，配置用于所述其它无线通信装置和无线电通信电路之间的无线通信的基于FHSS的协议。
18.根据条款17所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成通过识别无线电通信电路和无线通信装置之间的链接的去除以及将用于基于FHSS的协议的时间窗口调整到在ZigBee路由器的通信时间之前，重配置用于所述其它无线通信装置和组合终端装置之间的无线通信的基于FHSS的协议。
19.根据条款12到18中的任一项所述的设备，其中数据通信排程电路被另外配置并布置成通过识别无线电通信电路和ZigBee路由器之间的连接的消失，并使用ZigBee路由器的通信时间以与ZigBee路由器重新关联，重新建立与ZigBee路由器的连接。
20.根据条款12到19中的任一项所述的设备，另外包括应用程序控制器电路，所述应用程序控制器电路被配置并布置成通过基于无线通信装置的时间窗口而调整休眠排程以在时间窗口之前转换功率模式。
如针对组合终端装置、无线路由器和无线通信装置之间的通信所描述的方法包括监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式，以及基于所监测的通信模式而存储指示无线路由器的通信时间的数据。所述方法另外包括通过根据时间窗口和选定频率限定用于无线通信装置和无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立大体上不与无线路由器的通信时间冲突的用于广告事件的时间窗口和时间间隔，配置基于跳频的协议。
除非另外指明，否则本领域的技术人员将认识到如在说明书(包括权利要求)中所使用的各种术语意味着本领域中的普通意义。作为例子，本说明书描述和/或说明可用于借助各种电路或电路系统来实施所主张的揭示内容的各方面，所述电路或电路系统可说明为或使用术语，例如块、模块、装置、系统、单元、控制器、注册表、存储器和/或其它电路类描绘(例如，图1到2的参考标号112/212和106/206描绘如本文中所描述的块/模块)。此类电路或电路系统与其它元件一起使用以举例说明可如何以结构、步骤、功能、操作、活动等形式实行某些实施例。例如，在某些上述实施例中中，一个或多个模块是被配置并布置成实施这些操作/活动的离散逻辑电路或可编程逻辑电路，如可通过图4和5中所示的方法实行。在某些实施例中，此类可编程电路是一个或多个计算机电路，包括用于存储和存取将作为指令集合(和/或将用作限定如何执行可编程电路的配置数据)执行的程序的存储器电路，如p.20到26所描述的算法或过程供可编程电路使用以执行相关步骤、功能、操作、活动等。取决于应用，指令(和/或配置数据)可被配置成在逻辑电路中实施，其中指令(无论其特征是目标代码、固件还是软件形式)存储在存储器(电路)中并且可从存储器(电路)存取。作为另一例子，其中本说明书可参照“无线电通信电路”和“另一无线电通信电路”等，其中电路(circuitry)可与术语例如“电路(circuit)”、“模块”等替换，形容词“一”和“另一”不用于意味对任何结构的描述或提供任何实质性意义；相反，此类形容词仅为用于区分一个命名类似的结构与另一个命名类似的结构(例如，“被配置成转换……的另一电路”解释为“被配置成转换……的电路”)的英语先行词。
基于以上论述和说明，本领域的技术人员将易于认识到，可以对各种实施例作出各种修改和改变而无需严格遵循本文中说明和描述的示例性实施例和应用。例如，如图式中示例的方法可涉及以各种次序进行的步骤，其中保持本文的实施例的一个或多个方面，或可涉及更少或更多的步骤。例如，数据通信排程电路可将与一个或多个无线通信装置的通信排成为无线路由器的通信模式的倍数、除数，或与无线路由器的通信模式相同，并使用无碰撞条件对与额外无线装置的通信进行排程。作为另一例子，数据通信排程电路可监测通信，并同时响应于与无线通信装置的连接的消失而调整现有的无线通信装置通信，以及重新建立与无线路由器的连接。此类修改并不脱离本发明的各种方面的真实精神和范围，包括在权利要求书中阐述的方面。

Claims (9)

1.一种用于在组合终端装置、无线路由器和无线通信装置之间进行通信的方法，其特征在于，所述方法包括：
监测无线路由器和组合终端装置的无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式；
基于所述所监测的通信模式而存储指示所述无线路由器的通信时间的数据；
通过根据时间窗口和选定频率限定用于所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的数据的无线通信的连接时段，并通过建立不与所述无线路由器的所述通信时间冲突的用于广告事件的所述时间窗口和时间间隔，配置基于跳频FH的协议；以及
监测所述无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式；并且
其中配置所述基于跳频FH的协议另外包括将所述时间窗口和所述时间窗口之间的窗口偏移确定为所述无线路由器和所述无线电通信电路之间的所述无线数据通信的所述通信时间的倍数，以及建立在所述无线路由器的所述通信时间之前的所述时间窗口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外包括将所述窗口偏移确定为在所述无线路由器的所述通信时间之前的时间段。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，配置所述基于跳频FH的协议另外包括将所述时间窗口和窗口偏移确定为所述无线路由器和所述无线电通信电路之间的所述无线数据通信的所述通信模式的除数，以及建立在所述无线路由器的所述通信时间之前的所述时间窗口。
4.一种通信设备，其特征在于，包括：
无线电通信电路，所述无线电通信电路被配置并布置成根据由无线路由器限定的基于扩频SS的网络协议与所述无线路由器无线通信，并经由基于跳频FH的协议与无线通信装置无线通信，所述基于跳频FH的协议根据时间窗口和选定频率限定用于所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的数据通信的连接时段；以及
数据通信排程电路，所述数据通信排程电路被配置并布置成(1)监测所述无线路由器和所述无线电通信电路之间的无线数据通信的通信模式以存储指示所述无线路由器的通信时间的数据，(2)通过提供在所述无线路由器的所述通信时间之前的用于所述基于跳频FH的协议的时间窗口来配置用于所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的通信的所述基于跳频FH的协议，以及(3)建立在所述无线路由器的通信时间之后的用于广告事件的时间间隔以将所述无线电通信电路连接到其它无线通信装置；
数据通信排程电路另外配置成：监测所述无线路由器和其它无线装置之间的无线数据通信的通信模式；并且其中配置所述基于跳频FH的协议另外包括将所述时间窗口和所述时间窗口之间的窗口偏移确定为所述无线路由器和所述无线电通信电路之间的所述无线数据通信的所述通信时间的倍数，以及建立在所述无线路由器的所述通信时间之前的所述时间窗口。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述数据通信排程电路被另外配置并布置成
基于所述所监测的所述无线路由器和所述无线电通信电路之间的通信模式与用于所述基于跳频FH的协议的所述时间窗口之间的识别模式，识别产生不与所述无线路由器的所述通信时间重叠的所述时间窗口的窗口偏移。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，包括无线电通信电路，所述无线电通信电路被配置并布置成在所述所建立的用于所述广告事件的时间间隔期间与至少一个其它无线通信装置无线地传送多个消息。
7.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述数据通信排程电路被另外配置并布置成监测所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的无线数据通信，以及通过提供用于所述其它无线通信装置的所述基于跳频FH的协议的且在用于所述无线通信装置的所述时间窗口之前的时间窗口，配置用于另一无线通信装置和所述无线电通信电路之间的通信的另一基于跳频FH的协议。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述数据通信排程电路被另外配置并布置成：
识别所述无线通信装置和所述无线电通信电路之间的已去除连接；以及
作为对所述已去除连接的响应，将用于所述其它无线通信装置的所述时间窗口移位到在所述无线路由器的所述通信时间之前的时间。
9.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述数据通信排程电路被另外配置并布置成通过识别所述无线电通信电路和所述无线路由器之间的连接的消失，并使用所述无线路由器的所述通信时间以与所述无线路由器重新关联，重新建立与所述无线路由器的连接。
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