DE102008013635B4

DE102008013635B4 - Verfahren und Vorrichtungen zum Verbindungsmanagement in einem Scatter- Netzwerk

Info

Publication number: DE102008013635B4
Application number: DE102008013635A
Authority: DE
Inventors: Liang-Cheng Chang; Wei-Lun Wan
Original assignee: MediaTek Inc
Current assignee: MediaTek Inc
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2028-03-12
Also published as: DE102008013635A1; US8139553B2; US20090180460A1

Abstract

Verfahren zum Verbindungsmanagement in einem Scatter-Netzwerk, durchgeführt durch ein kabelloses Kommunikationsgerät, das simultan einen synchronisierten-Link in einem ersten Piconet aufbaut und einen asynchronisierten Link in einem zweiten Piconet, und das Verfahren umfasst:
Opfern mindestens eines Zeitintervalls, das ursprünglich genutzt wird für die Paketübertragung im synchronisierten Link; und
während des geopferten Zeitintervalls, Umschalten zum asynchronisierten Link für eine Zeitperiode, um die Verbindung zwischen dem kabellosen Kommunikationsgerät und einem Partner-Gerät, das mit dem asynchronisierten Link arbeitet, aufrecht zu erhalten.

Description

Hintergrund
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsmanagement, insbesondere ein Linkmanagement, und insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen für ein Linkmanagement in einem Scatter-Netzwerk bzw. zerstreutes Netzwerk.
Bluetooth ist ein kabelloses, persönliches Netzwerk(WPAN wireless personal network)-Standard für kurz-reichweitiger Übertragungen von digitaler Sprache und Daten. Bluetooth ist weit verbreitet für freihändige mobile Telefonoperationen wie z. B. Verbindungen zwischen kabellosen Headsets und Bluetoothfähigen Automobilen, die das Audiosystem des Kraftfahrzeugs in einen Lautsprecher umwandeln. Es kann ebenfalls verwendet werden, um einen Datentransfer zwischen mobilen Telefonen und Computern zu ermöglichen. Mit der Unterstützung von Punkt-zu-Punkt und Multi-Punkt-Anwendungen stellt Bluetooth bis zu 720 Kbps Datentransfer innerhalb von 10 Metern bereit und bis zu 100 Metern mit einem Leistungs-Verstärker bereit. Digitale Sprache und Daten werden in einem unlizenzierten 2,4 GHz-Band übertragen. Bluetooth verwendet eine Frequenz-Hopping-Spread-Spektrum Technik (Frequenz-Sprung-Spreiz-Spektrum Technik), die ihr Signal 800-mal pro Sekunde verändert.
In US 2003/0031208 wird ein Verfahren zum Verbindungsmanagement in einem Scatter-Netzwerk beschrieben, durchgeführt durch ein kabelloses Kommunikationsgerät, das simultan einen asynchronisierten Link in einem ersten Piconet aufbaut und einen asynchronisierten Link in einem zweiten Piconet. Weiterhin wird ein Verfahren zum Verbindungsmanagement in einem Bluetooth-Netzwerk beschrieben, durchgeführt durch ein kabelloses Kommunikationsgerät, das simultan einen synchronisierten Link zu einem ersten Slawe aufbaut und einen asynchronen Link zu einem zweiten Slawe.
In der „Specification of the Bluetooth System, Specification Volume 2: Core System Package” wird beschrieben, das eine synchronisierte Verbindung immer wahrgenommen werden muss.
Ein Piconet ist ein ad-hoc Netzwerk für Bluetooth-Geräte, ähnlich einer Sterntopologie, das es einem Mastergerät erlaubt, sich mit bis zu sieben aktiven Slave-Geräten zu verbinden. Das Mastergerät arbeitet als zentraler Knoten und die Slave-Geräte arbeiten als abhängige Knoten. Das Timing des Piconets wird durch das Mastergerät kontrolliert und die Slave-Geräte synchronisieren ihre Uhrzeiten mit denen des Mastergeräts. Ein Scatter-Net ist eine Menge von Piconets. Wenn ein Slave-Gerät simultan in zwei oder mehreren Pico-Netzen arbeitet und die Timings der teilnehmenden Pico-Netze nicht synchronisiert sind, so ist es notwendig, dass das Slave-Gerät zu jedem Piconet umschaltet, um den ACL (asynchronous connection oriented bzw. asynchron Verbindungsorientiert) Link in jedem Piconet aufrecht zu erhalten. Ein ACL Link bzw. Verbindung, die einem Piconet zugeordnet ist, kann jedoch aufgrund einer gewissen Anzahl von Polling Timeouts automatisch aufgehoben werden. Daraus ergibt sich, dass Verfahren und Vorrichtungen für das Verbindungsmanagement in einem Scatter-Net benötigt werden, um außergewöhnliche Verbindungsaufhebungen bzw. Unterbrechungen zu verhindern.
Überblick
Eine Ausführungsform des Verfahrens zum Verbindungsmanagement in einem Scatter-Net, durchgeführt durch ein kabelloses Kommunikationsgerät, wird bereitgestellt. Das kabellose Kommunikationsgerät baut simultan eine Synchronisierungsverbindung/Synchronisierungs-Link in einem ersten Piconet auf und eine Asynchronisierungsverbindung/Asynchronisierten-Link in einem zweiten Piconet. Eine Ausführungsform des Verfahrens umfasst folgende Schritte. Zuerst wird zumindest ein Zeitintervall, das ursprünglich für die Paketübertragung verwendet wurde, dem Synchronisierungs-Link geopfert bzw. bereitgestellt. Während des geopferten Zeitintervalls wird zum asynchronisierten Link für eine Zeitperiode umgeschaltet, um die Verbindung zwischen dem kabellosen Kommunikationsgerät und einem Peer-Gerät (gleichrangigen Gerät), das mit dem asynchronisierten Link arbeitet, aufrecht zu erhalten.
Zusätzlich wird eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Linkmanagement in einem Scatter-Netz bereit gestellt, umfassend eine Radiofrequenz(RF)-Einheit, eine Basisband-Einheit, die mit der RF-Einheit verbunden ist, und eine MCU, die mit der Basisband-Einheit verbunden ist. Während des geopferten Zeitintervalls schaltet die MCU zum asynchronisierten Link für eine Zeitperiode, um die Verbindung zwischen dem kabellosen Kommunikationsgerät und einem Peer-Gerät, das mit dem asynchronisierten Link arbeitet, aufrecht zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann besser verstanden werden durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und Beispielen, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
1A und 1B schematische Diagramme der Ausführungsform der Pico-Netze sind.
2 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Scatter-Netzes.
3 ist ein schematisches Diagramm, das eine HV3-Paket-Übertragung in jedem sechsten Slot darstellt.
4 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Verbindungszustand für ein ACL-Link darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine Datenübertragung zwischen Master und Slave-Geräten zeigt.
6 ist ein Diagramm, das Sniff- bzw. Lausch-Ankerpunkte darstellt.
7 ist ein schematisches Diagramm einer Hardware-Umgebung einer Ausführungsform eines kabellosen Kommunikationsgeräts.
8A und 8B sind schematische Diagramme von Ausführungsformen eines Link-Managements mit sowohl SCO/eSCO als auch ACL-Links in unterschiedlichen Pico-Netzen.
9A und 9B sind schematische Diagramme von Ausführungsformen eines Link-Management mit sowohl SCO/eSCO als auch ACL-Links in unterschiedlichen Pico-Netzen.
10A und 10B sind Flussdiagramme, die eine Ausführungsform des Link-Management-Verfahrens zeigen.
Detaillierte Beschreibung
1A und 1B sind schematische Diagramme von Ausführungsformen von Pico-Netzen. In 1A ist ein Mastergerät 110 mit einem einzigen Slave-Gerät 111 verbunden. In 1B ist ein Master-Gerät 130 mit drei Slave-Geräten 131, 133 und 135 verbunden. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Scatter-Netzes umfassend drei partiell überlappende Pico-Netze Pico1, Pico2, Pico3. Die Timings bzw. die Zeitsteuerung wird entsprechend durch drei Geräte 210, 230 und 270 (auch Master-Geräte genannt) ohne Synchronisation zwischen ihnen kontrolliert. Geräte 211 und 251 sind Slave-Knoten, die mit dem Master-Gerät 210 verbunden sind, Geräte 251, 231, 233 sind Slave-Geräte, die mit dem Master-Gerät 230 verbunden sind und Geräte 210, 271 und 273 sind Slave-Geräte, die mit dem Master-Gerät 270 verbunden sind. Das Gerät 251 ist konkurrierend bzw. gleichzeitig ein Slave-Gerät für zwei Pico-Netze Pico1 und Pico2, die das Time Division Multiplexing (TDM) verwendet, um Aktivitäten auf jedem physikalischen Piconet-Kanal zu verschachtel bzw. interleaven. Gerät 210 arbeitet parallel bzw. gleichzeitig als Master-Gerät, um das Piconet 1 zu kontrollieren und als Slave-Gerät, das mit dem Mastergerät 270 im Piconet Pico3 verbunden ist. Zwei Typen von Verbindungen können für die Kommunikation zwischen einem Master-Gerät (im allgemeinen eines der 210, 230 und 270 der 2) und einem Slave-Gerät (z. B. eines von 210, 211, 231, 233, 251, 271 und 273 aus der 2) verwendet werden, der erste Typ ist ein SCO/eSCO (synchroner Verbindungsorientierter bzw. synchronous connection orientend/extended synchronous connection oriented) Link und der zweite Typ ein ACL (asynchronisierter Verbindungs-orientierter) Link.
Der SCO/eSCO-Link (auch als Synchronisierungs-Link bezeichnet) ist ein symmetrischer, Punkt-zu-Punkt-Link zwischen einem Master-Gerät und einem spezifischen Slave-Gerät. Das Master-Gerät hält den SCO/eSCO-Link durch Verwendung reservierter Slots in einem wiederkehrenden Intervall aufrecht. Das Master-Gerät kann eine bestimmte Anzahl von SCO/eSCO-Links mit dem gleichen Slave-Gerät oder mit unterschiedlichen Geräten unterstützen. Nach dem Aufbauen des SCO/eSCO-Links werden synchrone Pakete (wie z. B. HV- und DV-Pakete), die typischerweise für Sprachübertragung verwendet werden, nicht erneut übertragen. Der Master-Knoten sendet synchrone Pakete in wiederkehrenden Intervallen z. B. alle 2, 4 oder 6 Slots, abhängig vom Pakettyp der für die Übertragung verwendet wird. HV- und DV-Pakete werden typischerweise über den SCO-Link und EV-Pakete werden typischerweise über den eSCO-Link übertragen.

Die synchronen Pakete können Sprache in einer spezifischen Rate wie 64, 96, 192, 288, 276 oder 864 kbit/s übertragen. Beispielhafte Typen von synchronen Paketen werden in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Type	Payload Header (bytes)	User Payload (bytes)	FEC	CRC	Symmetric Max. Rate (kb/s)
HV1	na	10	1/3	no	64.0
HV2	na	20	2/3	no	64.0
HV3	na	30	no	no	64.0
DV¹	1 D	10 + (0–9) D	2/3 D	Yes D	64.0 + 57.6 D
EV3	na	1–30	No	Yes	96
EV4	na	1–120	2/3	Yes	192
EV5	na	1–180	No	Yes	288
2-EV3	na	1–60	No	Yes	192
2-EV5	na	1–360	No	Yes	576
3-EV3	na	1–90	No	Yes	288
3-EV5	na	1–540	No	Yes	864

Beispielsweise tragen HV1-Pakete 10 Benutzer-Payload(Nutzlast)-Bytes, geschützt durch 1/3 FEC (forward error correction). Es wird kein CRC (cyclic redundancy check) verwendet. HV1-Pakete werden alle 2 Slots gesendet und tragen 1,25 ms von Sprache in einer 64 kb/s Rate. HV2-Pakete tragen 20 Benutzer-Payload-Bytes, geschützt durch eine Rate 2/3 FEC und werden alle 4 Slots gesendet. HV3-Pakete tragen 30 ungeschützte Benutzer-Payload Bytes und werden alle 6 Slots gesendet. 3 ist eine schematisches Diagramm, das die HV3-Paket-Übertragung alle 6 Zeitslots anzeigt. Es versteht sich, dass 4 Slots zwischen zwei HV3 Paket-Übertragungen ungenutzt bleiben. DV-Pakete sind kombinierte Daten-Sprach-Pakete. Die Benutzer-Payload wird aufgeteilt in ein erstes Sprachfeld von 80 Bits und ein Datenfeld von bis zu 150 Bits. Das Sprachfeld wird wie normale Sprachdaten behandelt und wird nicht erneut übertragen, und das Datenfeld wird auf Fehler überprüft und kann erneut übertragen werden, falls notwendig. EV-Pakete umfassen eine CRC und eine erneute Übertragung kann erfolgen, wenn keine Bestätigung des Paketempfangs innerhalb eines Rückübertragungsfensters erhalten wird.
Die ACL-Verbindung/Link (auch als Asynchronisierungs-Link bezeichnet) ist eine Punkt-zu-Multipunkt-Verbindung zwischen dem Master-Gerät und allen Slave-Geräten, die in einem Piconet teilnehmen. Kein Slot ist für den ACL-Link reserviert. Das Master-Gerät baut einen ACL-Link auf einer per-slot Basis zu jeglichem Slave-Gerät auf, einschließlich der Slave-Geräte, die bereits in einem SCO/eSCO-Link aktiv sind. Nach dem Aufbauen des ACL-Links (im allgemeinen Eintreten eines Verbindungsstatus) werden ACL-Pakete (wie z. B. DM, DH und AUX-Pakete) typischerweise für die Datenübertragung genutzt. Zusätzlich überträgt das Master-Gerät regelmäßig Pakete, um die Slave-Geräte synchronisiert mit dem Kanal zu halten. 4 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Verbindungsstatus für den ACL-Link darstellt. Während des aktiven Modus des Verbindungszustands M41, partizipieren sowohl das Master- als auch das Slave-Gerät aktiv an einem Kanal. Das Master-Gerät plant die Übertragung basierend auf den Verkehrsansprüchen und -anfragen zu und von unterschiedlichen Slave-Geräten. Falls ein aktives Slave-Gerät nicht adressiert wurde, schläft das aktive Slave-Gerät bis zur nächsten Master-Übertragung. Während des Sniff-Modus (Lausch-Modus) des Verbindungszustandes M43 werden die Slots, so denn ein Slave-Gerät lauscht, reduziert, um den Stromverbrauch zu senken. Zusätzlich schaltet während des Lauschmodus M43 das Master-Gerät zwischen Paketübertragung und Paketempfang zu und vom Slave-Gerät während Lauschversuchen, die 2, 4, 6, 8 oder mehr Slots enthalten, nach Erreichen eines Lausch-Ankerpunkts um. 6 ist ein Diagramm, das Lausch-Ankerpunkte darstellt. Die Lausch-Ankerpunkte sind regelmäßig beabstandet mit einem Intervall von T_sniff. Während des aktiven Modus des Verbindungszustandes M41, überträgt ein Master-Gerät Daten zu einem Slave-Gerät in jedem der Master-zu-Slave Slots. Während des Lausch-Modus M43 überträgt das Master-Gerät Daten an ein Slave-Gerät in einem oder mehreren Master-zu-Slave Slots eines Lauschversuchs nach einem Lausch-Ankerpunkt (im allgemeinen ein Lauschversuch von T_sniff der 6 nach einem Lausch-Ankerpunkt). 5 ist ein Diagramm, das die Datenübertragungen zwischen Master- und Slave-Geräten zeigt. Sowohl im aktiven als auch im Lauschmodus überträgt ein Slave-Gerät Daten zu einem Master-Gerät in einem Slave-to-Master-Slot nach Empfangen der Daten vom Master-Gerät in einem vorhergehenden Master-zu-Slave-Slot Ein Slave-Gerät kann ein Datenpaket (auch als übertragene Daten bezeichnet) oder ein Null-Paket (auch als acknowledging oder Bestätigung bezeichnet) an ein Master-Gerät senden, nach Empfangen eines poll/null-Pakets (auch bezeichnet als polled durch den Master-Knoten) oder eines Datenpakets (auch bezeichnet als empfangene Daten) vom Master-Gerät. Um zu verhindern, dass der ACL-Link unterbrochen wird während des aktiven Modus von M41, lauscht ein Slave-Gerät häufig im Master-zu-Slave Slots, und während des Sniff-Modus M43, lauscht ein Slave-Gerät im Master-zu-Slave Slots, wenn die Sniff-Ankerpunkte erreicht werden. Es sollte berücksichtigt werden, dass der ACL Link zu einem Slave-Gerät automatisch aufgehoben wird durch ein Master-Gerät wenn eine Antwort nicht in einer vorbestimmten Anzahl von Pollings/Abfragen oder Übertragungen empfangen wird oder innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode.
Beispielhafte Typen von ACL-Pakete werden in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Type	Payload Header (bytes)	User Payload (bytes)	FEC	CRC	Symmetric Max. Rate (kb/s)	Asymmetric Max. Rate (kb/s) Forward Reverse
DM1	1	0–17	2/3	yes	108.8	108.8	108.8
DH1	1	0–27	no	yes	172.8	172.8	172.8
DM3	2	0–121	2/3	yes	258.1	387.2	54.4
DH3	2	0–183	no	yes	390.4	585.6	86.4
DM5	2	0–224	2/3	yes	286.7	477.8	36.3
DH5	2	0–339	no	yes	433.9	723.2	57.6
AUX1	1	0–29	no	no	185.6	185.6	185.6
2-DH1	2	0–54	no	yes	345.6	345.6	345.6
2-DH3	2	0–367	no	yes	782.9	1174.4	172.8
2-DH5	2	0–679	no	yes	869.1	1448.5	115.2
3-DH1	2	0–83	no	yes	531.2	531.2	531.2
3-DH3	2	0–552	no	yes	1177.6	1766.4	235.6
3-DH5	2	0–1021	no	yes	1306.9	2178.1	177.1

Beispielsweise tragen DM1-Pakete bis zu 17 Benutzer-Payload Bytes, geschützt durch eine Rate von 2/3 FEC. DM1-Pakete enthalten einen 16-Bit CRC-Code und werden übertragen wenn kein Acknowledgement bzw. keine Bestätigung erhalten wird. DM3 und DM5-Pakete sind DM1-Pakete mit erweitertem Benutzer-Payload. DH1-, DH3- und DH5-Pakete sind ähnlich zu DM-Paketen, außer dass die Informationen im Benutzer-Payload nicht FEC-codiert sind. AUX1-Pakete ähneln einem DH1-Paket, haben aber keinen CRC-Code und werden nicht erneut übertragen.
7 ist ein schematische Diagramm einer Hardware-Umgebung einer Ausführungsform eines kabellosen Kommunikationsgerätes (z. B. 251 oder 210 der 2), im wesentlichen umfassend eine Radiofrequenz(RF)-Einheit 710, eine Basisband-Einheit 720, eine Mikroprozessor-Kontrolleinheit (MCU) 730 (auch als Prozessor bezeichnet), ein Read-only Memory 750, das Programmcode 751 (auch als nicht-flüchtiger Speicher bezeichnet, in dem Programm-Code und Daten nicht verloren gehen nach einem Abschalten) speichert, ein Random Access Memory 770 (auch als flüchtiger Speicher bezeichnet, in dem Daten verloren gehen nach dem Abschalten), einen Timer 790 und eine Antenne. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen die MCU 730 in der Basisband-Einheit 270 ausgeführt wird. Die MCU 730 lädt und führt Programm-Module 751 des ROM 750 aus, um die Verbindungsmanagement-Methoden zu vervollständigen für ein kabelloses Kommunikationsgerät, das mit zwei oder mehreren Piconets arbeitet. Die Verbindungsmanagement-Methoden können periodisch vom Timer 790 aktiviert werden. Die MCU 730 verwaltet weiterhin die Zähler 771 des RAM 770 während der Linkmanagement-Verfahren. Die RF-Einheit 710 und die Basisband-Einheit 720 werden verwendet, um kabellos mit zwei oder mehreren Master-Geräten zu kommunizieren. Weitere Details der Linkmanagement-Methoden werden im Folgenden beschrieben.
Eine Ausführungsform des Link-Management-Verfahrens wird bereitgestellt. 8A und 8B sind schematische Diagramme einer Ausführungsform eines Link-Managements mit sowohl SCO/eSCO- als auch ACL-Links in unterschiedlichen Pico-Netzen. Aus der 8A wird eine Situation deutlich, bei der ein kabelloses Kommunikationsgerät als Master-Gerät für ein Piconet mit einem SCO/eSCO-Link arbeitet und ein anderes Slave-Gerät eines anderen Pico-Netzes mit einem ACL-Link (z. B. 251 der 2). Aus der 8B wird eine Situation deutlich, bei der ein kabelloses Kommunikationsgerät als zwei Slave-Geräte arbeitet, jeweils innerhalb unterschiedlicher Piconets, das eine kommuniziert mit einem SCO/eSCO-Link, und das andere kommuniziert mit einem ACL-Link (z. B. 251 der 2). Das kabellose Kommunikationsgerät konsumiert bzw. benötigt mehrere Slots von jedem regulären bzw. wiederkehrenden Zeitintervall T_SCO/eSCO, um Sprache oder Daten an ein Slave oder Master-Gerät, das einen SCO/eSCO-Link (im allgemeinen Piconet 1) aufgebaut hat, zu senden bzw. von einem solchen zu empfangen.
Nach dem Abschließen der HV/DV/EV-Paketübertragung in jedem Zeitintervall TSCO/eSCO, schaltet das kabellose Kommunikationsgerät auf eine ACL-Verbindung (d. h. Piconet 2) um, um auf Pollings oder Daten vom Master-Gerät zu lauschen (d. h. Poll- oder Datenpakete), bis die aktuelle Zeit einen vordefinierten Grenzwert vor Ablauf des Zeitintervalls erreicht. Da der SCO/eSCO-Link eine periodische Allokation eines Paares von Slots alle 2, 4 oder 6 Slots benötigt, bleibt nur eine geringe Bandbreite für den ACL-Verkehr. Jedoch kann ein Master-Gerät Pollen oder Daten an ein kabelloses Kommunikationsgerät innerhalb der Slots die für HV/DV/EV-Paket-Übertragungen reserviert sind, ohne Richtung übertragen. Eine automatische Unterbrechung durch das Master-Gerät tritt auf, falls eine Antwort nach einer vorbestimmten Anzahl von Pollings oder Übertragungen oder während eines vorbestimmten Zeitraums ausbleibt. Eine andere Ausführungsform des Linkmanagement-Verfahrens wird ebenfalls bereitgestellt. 9A und 9B sind schematische Diagramme von Ausführungsformen von Link-Managements mit sowohl SCO/eSCO als auch ACL-Links in unterschiedlichen Piconets. Bezug nehmend auf 9A, ist eine Situation eines kabellosen Endgerätes, die dem der 8A ähnelt, dargestellt. In der 9B ist eine Situation dargestellt, die ähnlich der Situation des Kommunikationsgeräts aus 8B ist. In den 9A und 9B opfern die kabellosen Kommunikationsgeräte selektiv HV/DV/EV-Paket-Übertragungen in einem oder mehreren Zeitintervallen T_SCO/eSCO, um auf Poll- oder Datenpakete von einem Master-Gerät zu lauschen und Null- oder Datenpakete an dieses zu übertragen. Insbesondere schaltet das kabellose Kommunikationsgerät zu dem ACL-Link (d. h. Piconet 2) um, um nach Poll- oder Datenpaketen von einem Master-Gerät zu lauschen und um Null- oder Datenpakete dorthin zu senden bis das Ende einer bestimmten Anzahl von Zeitintervallen vom Umschaltmoment/Umschaltzeitpunkt erreicht wird. Danach schaltet das Kommunikationsgerät zum SCO/eSCO-Link (im allgemeinen Piconet 1), um die unterbrochene HV/DV/EV Paketübertragung fortzusetzen. Verglichen mit der Ausführungsform, die in 8A und 8B gezeigt wird, wird die Wahrscheinlichkeit beim Lauschen nach Poll- oder Datenpaketen von einem Master-Gerät erhöht durch Opfern einer bestimmten Anzahl von HV/DV/EV Paket-Übertragungen. Es versteht sich, dass akustische Samples, die in den geopferten HV/DV/EV Paketen gekapselt sind, durch Interpolation der benachbarten akustischen Samples mit wohlbekannten Algorithmen interpoliert werden können, um die Sprachqualität beizubehalten und um zu verhindern, dass Qualitätsverluste entstehen.
10A und 10B sind Flussdiagramme, die eine Ausführungsform eines Link-Management-Verfahrens zeigen, das durch eine MCU (im allgemeinen 730 der 7) eines kabellosen Kommunikationsgerätes durchgeführt wird. Der Prozess wird periodisch durch einen Timer aktiviert (im allgemeinen 790 aus der 9) wie z. B. alle 30, 40, 50 Millisekunden (ms), oder andere. Wenn ein kabelloses Kommunikationsgerät simultan mindestens einen SCO/eSCO-Link in einem Piconet aufbaut und zu mindestens einen ACL-Link in einem anderen Piconet, wird ein Timer periodisch gesetzt, um ein Signal nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums auszugeben. Es ist zu beachten, dass der Timer auch durch ein Software-Programm implementiert sein kann anstatt eines Hardware-Schaltkreises. Der Prozess empfängt ein Ereignis, das anzeigt, dass eine Zeitperiode abgelaufen ist (Schritt S1011). Ein aufgebauter ACL-Link, der angrenzend zum letzten inspizierten ACL-Link ist, wird ausgewählt (Schritt S1031). Nach der Auswahl wird bestimmt, ob alle ACL-Links inspiziert wurden (Schritt S1033). Falls dies der Fall ist, (im allgemeinen ein Fehler beim Auswählen eines nächsten un-inspizierten ACL-Links), führt der Prozess mit fort, indem er im SCO/eSCO-Link (Schritt S1051) bleibt, andernfalls werden folgende Schritte für den ausgewählten ACL-Link (Schritte S1035 bis S1057) durchgeführt.
Es wird überprüft, ob der ausgeführte ACL-Link ein Lausch-Modus ist (Schritt S1035). Falls dies der Fall ist, wird der Prozess weitergeführt mit den Schritten S1037 bis S1071, andernfalls werden die Schritte S1051 bis S1057 durchgeführt. Wenn der ausgewählte ACL-Link in einem Lausch/Sniff-Modus ist, wird bestimmt, ob die aktuelle Zeit von einem Lausch-Ankerpunkt für den ausgewählten ACL-Link innerhalb eines vorbestimmten Grenzwertes ist (Schritt S1037). Falls dies der Fall ist, wird ein Umschalten auf den ausgewählten ACL-Link durchgeführt und verbleibt für einen vordefinierten Sniff- bzw. Lauschversuch des Lauschintervalls (Schritt S1071), andernfalls führt der Prozess fort mit dem Schritt S031, um den nächsten un-inspizierten ACL-Link auszuwählen. Während der vordefinierten Lauschversuche des Lauschintervalls für den ausgewählten ACL-Link versuchen eine RF-Einheit (im allgemeinen 710 der 7) und eine Basisband-Einheit (im allgemeinen 720 der 7) nach Poll- oder Datenpakete von einem Mastergerät zu lauschen und, falls notwendig, werden anschließend Null- oder Datenpakete an diese durch den ausgewählten ACL-Link übertragen.
Wenn der ausgewählte ACL-Link nicht in einem Lausch-Modus ist (d. h. in einem Aktiv-Modus), wird ein Aufrechterhaltungszähler für den ausgewählten ACL-Link (z. B. einen der 771 der 7) heruntergezählt um n (Schritt S1051). Danach wird bestimmt, ob der Aufrechterhaltungszähler des ausgewählten ACL-Links gleich null ist (Schritt S1053).
Falls dies der Fall ist, wird der Zähler auf ein Mehrfaches von n gesetzt (Schritt S1055) und es wird umgeschaltet auf den ausgewählten ACL-Link für n-Slots bzw. Zeitschlitze, wenn es als Slave-Device mit dem ausgewählten ACL-Link arbeitet oder für zwei Zeitschlitze, wenn es als Mastergerät mit den ausgewählten ACL-Link (Schritt S1057) arbeitet. Andernfalls geht der Prozess weiter zu Schritt S031, um den nächsten nicht-inspizierten ACL-Link auszuwählen. Wenn es als Slave-Gerät arbeitet, versuchen die RF-Einheit (z. B. 710 von 7) und eine Basisband-Einheit (z. B. 720 von 7) während der n Slots nach Poll- oder Datenpaketen vom Mastergerät zu lauschen und falls notwendig, nachfolgend Null- oder Datenpakete über den ausgewählten ACL-Link zu übertragen. Wenn es als Mastergerät arbeitet, versuchen eine RF-Einheit (z. B. 710 der 7) und eine Basisband-Einheit (z. B. 720 von 7) während der 2 Slots Poll- oder Datenpakete an Slave-Geräte zu übertragen und nachfolgend von diesen Null- oder Datenpakete über den ausgewählten ACL-Link zu empfangen.
Es ist zu beachten, dass beim Umschalten zum ACL-Link, für eine Zeitperiode wie sie in Schritt S1071 oder S1057 gezeigt wird, mindestens ein Zeitintervall, das ursprünglich für die Paketübertragungen im SCO/eSCO-Link verwendet wurde, geopfert werden muss. Für ein solches Opfer wird auf die Beschreibung zu 9A oder 9B verwiesen.
Verfahren des Link-Managements oder bestimmter Aspekte oder Bereiche davon, können die Form von Programm-Codes (d. h. Instruktionen) aufweisen, die ausgebildet sind auf einem greifbaren Medium wie z. B. einer Floppy Diskette, CD-ROMS, Festplatten oder ähnlichen maschinenlesbaren Speichermedien, wobei, wenn Programmcodes geladen sind, und ausgeführt werden durch eine Maschine wie z. B. einen Computer, ein mobiles Telefon, ein Smartphone oder ähnliches, wird die Maschine eine Vorrichtung zum Ausführen der Erfindung.
Die offenbarten Verfahren können ebenfalls ausgebildet sein in Form von Programmcodes, die über einige Übertragungsmedien wie z. B. elektrische Verkabelung oder Leitungen, durch Glasfasern oder durch jegliche andere Form von Übertragungen übertragen werden, wobei, wenn der Programmcode empfangen wird, und in eine Maschine geladen und in dieser ausgeführt wird, wie z. B. in einem Computer, die Maschine zu einer Vorrichtung wird, um die Erfindung auszuführen. Bei der Implementierung auf einem allgemeinen Prozessor wird das Programm in Kombination mit dem Prozessor eine einzigartige Vorrichtung, die analog zu spezifischen logischen Schaltkreisen arbeitet.
Bestimmte Termini werden durchgängig durch die Beschreibung und Ansprüche hindurch verwendet, und verweisen auf spezifische Systemkomponenten. Ein Fachmann auf diesem Gebiet weiß, dass Verbraucherelektronik-Gerätehersteller diese Komponenten mit unterschiedlichen Namen bezeichnen. Das vorliegende Dokument beabsichtigt nicht, zwischen Komponenten zu unterscheiden, die unterschiedliche Namen tragen, aber dieselbe Funktion haben.
Auch wenn die Erfindung mit Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht hierauf beschränkt. Diejenigen, die Fachmann auf diesem Gebiet sind, können eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen durchführen, ohne vom Geist und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Daraus ergibt sich, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert werden sollen.

Claims

Verfahren zum Verbindungsmanagement in einem Scatter-Netzwerk, durchgeführt durch ein kabelloses Kommunikationsgerät, das simultan einen synchronisierten-Link in einem ersten Piconet aufbaut und einen asynchronisierten Link in einem zweiten Piconet, und das Verfahren umfasst: Opfern mindestens eines Zeitintervalls, das ursprünglich genutzt wird für die Paketübertragung im synchronisierten Link; und während des geopferten Zeitintervalls, Umschalten zum asynchronisierten Link für eine Zeitperiode, um die Verbindung zwischen dem kabellosen Kommunikationsgerät und einem Partner-Gerät, das mit dem asynchronisierten Link arbeitet, aufrecht zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste Piconet nicht mit dem zweiten Piconet synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend Umschalten zum synchronisierten Link und Übertragen von Synchronisierungspaketen dorthinein, wenn die Zeit vom Ende der Zeitperiode innerhalb eines vordefinierten Grenzwertes ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die synchronisierte Verbindung ein SCO/eSCO-(synchronous connection oriented/extended synchronous connection oriented)Link ist und der asynchronisierte Link ein ACL-(asynchronous connection oriented)Link ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der asynchronisierte Link sich in einem Sniff, bzw. Lauschmodus befindet, die Zeitperiode ist ein Lauschversuch eines Lauschintervalls und der Lauschversuch umfasst eine gerade Anzahl von Slots nach einem Lausch-Ankerpunkt des Lauschintervalls.
Das Verfahren nach Anspruch 4, weiterhin umfassend: Bestimmen, ob die aktuelle Zeit vom Lausch-Ankerpunkt des Lausch-Intervalls innerhalb eines vordefinierten Grenzwertes ist; und Opfern des Zeitintervalls, wenn festgestellt wird, dass die aktuelle Zeit vom Lausch-Ankerpunkt des Lauschintervalls innerhalb des definierten Grenzwertes ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das kabellose Kommunikationsgerät als ein Slave-Gerät für das zweite Piconet arbeitet, der asynchronisierte Link sich in einem aktiven Modus befindet und die Zeitperiode eine Anzahl von Slots enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 7, weiterhin umfassend: Herabsetzen eines Aufrechterhaltungs-Timers für den asynchronisierten Link durch einen Wert; Bestimmen, ob der Aufrechterhaltungs-Timer gleich null ist; und Setzen des Aufrechterhaltungs-Zählers auf ein Vielfaches des Wertes nach Bestimmen dass der Aufrechterhaltungs-Timer gleich null ist; Opfern des Zeitintervalls, wenn festgestellt wird, dass der Aufrechterhaltungs-Timer gleich null ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das kabellose Kommunikationsgerät als Master-Gerät für ein zweites Piconet arbeitet, der asynchronisierte Link sich im aktiven Modus befindet und die Zeitperiode zwei Slots umfasst.
Eine Vorrichtung zum Link-Management in einem Scatter-Net, das simultan einen synchronisierten Link in einem ersten Piconet aufbaut und einen asynchronisierten Link in einem zweiten Piconet und die Vorrichtung umfasst: eine Radiofrequenz (RF)-Einheit; eine Basisband-Einheit, die mit der RF-Einheit verbunden ist; und eine Microprozessor-Kontrolleinheit (MCU), die mit der Basisband-Einheit verbunden ist, die mindestens ein Zeitintervall, das ursprünglich für die Paketübertragungen im synchronisierten Link verwendet wurde, über die RF- und Basisband-Einheiten opfert und während des geopferten Zeitintervalls zum asynchronisierten Link für eine Zeitperiode umschaltet, um die Verbindung zwischen dem kabellosen Kommunikationsgerät und dem Partnergerät, das mit dem asynchronisierten Link arbeitet, aufrechtzuerhalten.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei in der Zeitperiode, die MCU ein Null- oder Datenpaket an ein Mastergerät eines zweiten Piconets über die RF- und die Basiseinheit überträgt, wenn über die RF- und Basisband-Einheiten auf ein Poll- oder ein Datenpaket von dem Mastergerät gelauscht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei in der Zeitperiode die MCU ein Poll- oder Datenpaket zu einem Slave-Gerät des zweiten Piconets über die RF- und die Basisband-Einheit überträgt und im Folgenden ein Null- oder ein Datenpaket vom Slave-Gerät empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die MCU das Zeitintervall opfert nach Empfangen eines Signals von einem Timer, der anzeigt, dass die Zeitperiode abgelaufen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei zu mindestens ein asynchronisiertes Paket in der Lage ist, erneut im asynchronisierten Link übertragen zu werden durch das kabellose Kommunikationsgerät oder das Partnergerät.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei alle Synchronisationspakete nicht in der Lage sind, in dem Synchronisierten-Link erneut übertragen zu werden durch das kabellose Kommunikationsgerät oder das Partnergerät.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die MCU zum synchronisierten Link schaltet und synchronisierte Pakete dorthinein überträgt, wenn die Zeit vom Ende der Zeitperiode innerhalb eines definierten Grenzwertes ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der asynchronisierte Link in einem Lauschmodus ist, die Zeitperiode ein Lauschversuch eines Lauschintervalls ist, und der Lauschversuch eine gerade Anzahl von Slots nach einem Lausch-Ankerpunkt des Lauschintervalls umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die MCU bestimmt, ob die aktuelle Zeit vom Lausch-Ankerpunkt des Lauschintervalls innerhalb eines vordefinierten Grenzwertes ist, und ein Zeitintervall opfert, wenn bestimmt wird, dass die aktuelle Zeit vom Lausch-Ankerpunkt des Lausch-Intervall innerhalb des vordefinierten Grenzwertes ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das kabellose Kommunikationsgerät als Slave-Gerät des zweiten Piconets arbeitet, der asynchronisierte Link in einem aktiven Modus ist und die Zeitperiode eine Anzahl von Slots umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das kabellose Kommunikationsgerät als ein Mastergerät des zweiten Piconets arbeitet, der asynchronisierte-Link in einem aktiven Modus ist, und die Zeitperiode zwei Slots umfasst.