DE102016212392A1

DE102016212392A1 - Priorisierung von drahtlosen Paketen über kurze Entfernungen für zeitkritische Anwendungen

Info

Publication number: DE102016212392A1
Application number: DE102016212392.0A
Authority: DE
Inventors: Camille Chen; Siegfried Lehmann; Hsin-Yao Chen; Wenping LOU
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: KR101877123B1; US20170093727A1; DE102016212392B4; SG10201605110XA; KR20170038659A; US10237193B2; CN106559738A; CN106559738B

Abstract

Bei Ausführungsformen dient eine Client-Station dem Erkennen und Priorisieren zeitkritischer drahtloser Pakete über kurze Entfernungen, wie beispielsweise zeitkritische Bluetooth-Low-Energy-Pakete (BTLE), in einer verstopften Umgebung. Die Client-Station kann zeitkritische Pakete beispielsweise unter Zuhilfenahme der Art des Gerätes, welches die Pakete bereitstellt, eines Zustandes des Gerätes, welches die Pakete bereitstellt, und/oder des in den Paketen enthaltenen Datentyps bestimmen. Die Client-Station kann die zeitkritischen Pakete auf unterschiedliche Art und Weise priorisieren, einschließlich durch Bereitstellen einer zeitlichen Prioritätsplanung für die zeitkritischen Pakete; durch Pausieren der Kommunikation anderer Arten von Bluetooth-Paketen, wie beispielsweise A2DP-Pakete; durch Verringern der Datengeschwindigkeit für andere Typen von Bluetooth-Paketen, wie beispielsweise A2DP-Pakete; und/oder durch Erweitern der Datenpaketgröße für zeitkritische BTLE-Pakete. Die zeitkritischen Pakete können dementsprechend gegenüber Paketen priorisiert werden, welche mit demselben drahtlosen Protokoll und/oder mit einem anderen drahtlosen Protokoll assoziiert sind.

Description

GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf drahtlose Kommunikationen, einschließlich Techniken zur drahtlosen Kommunikation zwischen drahtlosen Stationen und Zusatzgeräten in einem drahtlosen Netzwerksystem.
BESCHREIBUNG DES TECHNISCHEN GEBIETES
Drahtlose Kommunikationssysteme erleben gerade eine schnell zunehmende Verwendung. Ferner hat sich die drahtlose Kommunikationstechnologie von der rein sprachbasierten Kommunikation dahingehend entwickelt, dass sie nun auch die Übertragung von Daten umfasst, wie beispielsweise Internet- und Multimediainhalte. Ein bekannter Standard für die drahtlose Kurz- und/oder Mittelstreckenkommunikation ist das drahtlose lokale Netzwerk (WLAN). Die Mehrheit der modernen WLAN-Netzwerke basiert auf dem Standard IEEE 802.11 (oder kurz 802.11) und wird unter dem Markennamen Wi-Fi vermarktet. WLAN-Netze verbinden ein oder mehrere Geräte mit einem drahtlosen Zugangspunkt, der wiederum die Konnektivität zum Internet mit seinem größeren Abdeckungsbereich herstellt.
Bei System nach dem Standard 802.11 werden Geräte, die sich untereinander drahtlos verbinden, als „drahtlose Stationen”, „Stationen”, „mobile Stationen”, „Benutzervorrichtungen” oder kurz mit den Abkürzungen STA oder UE bezeichnet. Bei drahtlosen Stationen kann es sich entweder um drahtlose Zugangspunkte oder drahtlose Clients (oder mobile Stationen) handeln. Zugangspunkte, die auch als drahtlose Router bezeichnet werden, fungieren als Basisstationen für das drahtlose Netzwerk. Zugangspunkte übertragen und empfangen Funkfrequenzsignale zum Kommunizieren mit drahtlosen Client-Geräten. Zugangspunkte können sich klassisch ferner drahtgebunden mit dem Internet verbinden. Bei drahtlosen Clients, die in einem Netzwerk nach dem Standard 802.11 betrieben werden, kann es sich um ein beliebiges von unterschiedlichen Geräten handeln, einschließlich Laptops, Tablet-Computer, Smartphones oder stationäre Geräte, wie beispielsweise Desktop-Computer, Spielekonsolen oder andere Unterhaltungsgeräte.
Bei Bluetooth („BT”) handelt es sich um einen weiteren bekannten drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsstandard, einschließlich des Bluetooth-Low-Energy-Protokolls („BTLE”). Bluetooth-Kommunikationen sind insbesondere dort beliebt, wo drahtlose Geräte an unterschiedliche Zusatzgeräte angeschlossen werden sollen, wie beispielsweise Hör-Sprech-Garnituren, Kopfhörer, Lautsprecher, Tastaturen, Mäuse, Trackpads, Stifte, Fernbedienungen, Controller, tragbare Vorrichtungen (z. B. Smart-Watches oder Smart-Brillen), Hausautomatisierungsgeräte usw. Bluetooth kann ferner verwendet werden, um eine Kommunikationsverbindung zwischen drahtlosen Geräten herzustellen, wie beispielsweise zum Streamen von Audio-/Videoinhalten von einem mobilen Gerät zum Anzeigen auf einem Smart-Fernseher, einem digitalen Media-Player oder einem anderen Unterhaltungsgerät; oder zum Übertragen von Benutzerdateien oder anderen Daten direkt zwischen drahtlosen Geräten.
Sowohl Wi-Fi als auch Bluetooth besetzen einen Abschnitt des ISM-Frequenzbandes mit 2,4 GHz. Mit zunehmendem Erfolg der Bluetooth-kompatiblen Zusatzgeräte im Bereich der Kommunikation mit Wi-Fi-kompatiblen drahtlosen Stationen steigt auch die Verstopfung dieses Frequenzbandes. Dies kann zu einer höheren Latenzzeit während der Kommunikationen führen, da Beschränkungen hinsichtlich der zeitlichen Planung und Interferenzen dazu führen, dass Kommunikationspakete verzögert oder erneut übertragen werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Hierin beschriebene Ausführungsformen beziehen sich auf Systeme und Verfahren zum Priorisieren zeitkritischer Bluetooth-Kommunikationen.
Einige Ausführungsformen beziehen sich auf Verfahren zum Kommunizieren von Datenpaketen zwischen einem Zusatzgerät und einer Client-Station. Die Client-Station kann Kommunikationen mit einer Vielzahl von Zusatzgeräten einrichten, bestimmen, dass es sich bei den Kommunikationen mit einem ersten Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten um zeitkritische Kommunikationen handelt, und die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät als Reaktion auf das Bestimmen, dass es sich bei den Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät um zeitkritische Kommunikationen handelt, priorisieren. Die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät können Bluetooth-Low-Energy-Kommunikationen (BTLE) umfassen.
Die Client-Station kann bestimmen, dass es sich bei den Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät um zeitkritische Kommunikationen handelt, indem sie bestimmt, dass es sich bei dem ersten Zusatzgerät um eine Fernbedienung handelt, die zum Steuern der Client-Station konfiguriert ist. Die Client-Station kann ferner bestimmen, dass ein Mikrofon der Fernbedienung dahingehend aktiviert ist, dass es Sprachbefehle empfängt. Die Client-Station kann ferner bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät Audiodaten umfassen.
Die Client-Station kann bestimmen, dass es sich bei den Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät um zeitkritische Kommunikationen handelt, indem sie bestimmt, dass es sich bei dem ersten Zusatzgerät um einen Stift handelt. Die Client-Station kann ferner bestimmen, dass sich der Stift in einem Modus mit einer niedrigen Latenzzeit befindet.
Die Client-Station kann bestimmen, dass die Vielzahl an Zusatzgeräten mindestens einen Schwellwert für die Zusatzgeräte umfasst. Die Priorisierung der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät kann ferner als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Vielzahl an Zusatzgeräten mindestens einen Schwellwert für die Zusatzgeräte umfasst, erfolgen.
Das Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät kann ferner die zeitliche Planung eines oder mehrerer Pakete der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät während aufeinanderfolgender Verbindungsintervalle umfassen, wobei ein oder mehrere Pakete der Kommunikationen mit einem anderen Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten verzögert wird/werden, um die zeitliche Planung des einen oder der mehreren Pakete der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zu ermöglichen.
Die Client-Station kann bestimmen, dass die Kommunikationen mit einem anderen Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten Pakete im Sinne des Advanced Audio Distribution Profils (A2DP) enthalten, wobei die Priorisierung der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät das Pausieren der A2DP-Pakete umfasst, bis das erste Zusatzgerät das Senden der verfügbaren Daten abgeschlossen hat. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät das Verringern einer Kommunikationsgeschwindigkeit der A2DP-Pakete.
Das Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät kann das Erweitern einer Datenpaketgröße für ein oder mehrere BTLE-Pakete der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät umfassen.
Die Client-Station kann ein Kommunikationspaket vom ersten Zusatzgerät empfangen. Als Reaktion darauf kann die Client-Station ein Bestätigungspaket übertragen. Das erste Zusatzgerät kann so konfiguriert sein, dass es solange in einem aktiven Zustand bleibt, bis es das Bestätigungspaket empfängt.
Einige Ausführungsformen beziehen sich auf drahtlose Stationen, wie beispielsweise die vorstehend beschriebene Client-Station, die so konfiguriert sind, dass sie jeden der hierin beschriebenen Schritte oder jede der hierin beschriebenen Handlungen durchführen.
Einige Ausführungsformen beziehen sich auf computerlesbare Medien, auf denen Softwareanweisungen gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung ausgeführt werden können, um einen beliebigen der hierin beschriebenen Schritte oder eine beliebige der hierin beschriebenen Handlungen durchzuführen.
Diese Zusammenfassung soll einen kurzen Überblick über einen Teil des in diesem Dokument beschriebenen Gegenstandes bieten. Dementsprechend wird vorausgesetzt, dass es sich bei den vorstehend beschriebenen Merkmalen lediglich um Beispiele handelt, die nicht dahingehend auszulegen sind, dass sie den Geltungsbereich des hierin beschriebenen Gegenstandes auf irgendeine Art und Weise einschränken. Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile des hierin beschriebenen Gegenstandes werden nach Betrachtung der nachstehenden detaillierten Beschreibung, der nachstehenden Figuren und der nachstehenden Ansprüche offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein besseres Verständnis für den vorliegenden Gegenstand lässt sich dadurch erreichen, wenn die nachstehende detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den nachstehenden Zeichnungen betrachtet wird.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes WLAN-Kommunikationssystem entsprechend einiger Ausführungsformen;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes vereinfachtes Blockdiagramm eines WLAN-Zugangspunktes entsprechend einiger Ausführungsformen;
3 veranschaulicht ein beispielhaftes vereinfachtes Blockdiagramm einer Client-Station entsprechend einiger Ausführungsformen;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes vereinfachtes Blockdiagramm eines Zusatzgerätes entsprechend einiger Ausführungsformen;
5 veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, in dem eine drahtlose Client-Station Kommunikationen mit Zusatzgeräten in einer verstopften drahtlosen Umgebung mit einer niedrigen Latenzzeit fordern kann, entsprechend einiger Ausführungsformen;
Die 6-9 enthalten beispielhafte Zeitablaufdiagramme für Kommunikationen zwischen einer Client-Station und einer Fernbedienung, entsprechend einiger Ausführungsformen;
10 veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, in dem eine drahtlose Client-Station Kommunikationen mit Zusatzgeräten in einer verstopften drahtlosen Umgebung mit einer niedrigen Latenzzeit fordern kann, entsprechend einiger Ausführungsformen;
11 veranschaulicht ein beispielhaftes Zustandsdiagramm zum Ausführen durch einen beispielhaften Stift entsprechend einiger Ausführungsformen;
12 veranschaulicht ein beispielhaftes Wi-Fi-Signal, einschließlich einer Reihe von Datenrahmen ohne Rahmenaggregation, entsprechend einiger Ausführungsformen;
13 veranschaulicht ein beispielhaftes Wi-Fi-Signal, einschließlich einer Reihe von Datenrahmen mit Rahmenaggregation, entsprechend einiger Ausführungsformen;
14 veranschaulicht experimentelle Leistungsdaten einer Wi-Fi-Station, die Merkmale zum Priorisieren zeitkritischer Pakete umsetzt, entsprechend einiger Ausführungsformen;
Die 15A und 15B veranschaulichen Szenarien, in denen BTLE-Pakete in einer verstopften drahtlosen Umgebung als Pakete mit niedriger Priorität und als Pakete mit hoher Priorität verarbeitet werden, entsprechend einiger Ausführungsformen;
Die 16A bis 16C veranschaulichen beispielhafte Bluetooth-Kommunikationsszenarien zwischen einem Master-Gerät und einem Slave-Gerät, entsprechend einiger Ausführungsformen.
Während die hierin beschriebenen Merkmale empfänglich für unterschiedliche Modifikationen und alternative Formen sind, werden konkrete Ausführungsformen davon beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt und hierin näher beschrieben. Es wird jedoch vorausgesetzt, dass die Zeichnungen und die dazugehörige detaillierte Beschreibung keinerlei Einschränkung hinsichtlich der offengelegten konkreten Form darstellen sollen, sondern die Absicht besteht ganz im Gegenteil darin, dass alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, welche durch den Geltungsbereich des Gegenstandes entsprechend der Definition in den beigefügten Ansprüchen abgedeckt sind, ebenfalls abgedeckt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Abkürzungen
In der gesamten vorliegenden Anmeldung werden verschiedene Abkürzungen verwendet. Die Definitionen der am häufigsten verwendeten Abkürzungen, die in der gesamten vorliegenden Anmeldung vorkommen können, finden sich nachstehend:

AP:: Access Point (Zugangspunkt)
A2DP:: Advanced Audio Distribution Profile (erweitertes Audioverteilunsgsprofil)
BT:: Bluetooth
BTLE:: Bluetooth Low Energy
MAC:: Media Access Control (Medienzugriffskontrolle)
TX:: Übertragung/Übertragen
RX:: Empfang/Empfangen
LAN:: Lokales Netzwerk
WLAN:: Drahtlosnetzwerk
RAT:: Radio Access Technology (Funkzugriffstechnologie)

Terminologie
Nachstehend findet sich ein Glossar mit den im Rahmen dieser Offenlegung verwendeten Begriffen:
Speichermedium – ein beliebiges von unterschiedlichen Typen von nichtflüchtigen Speichervorrichtungen oder Speichergeräten. Der Begriff „Speichermedium” soll ein Installationsmedium, z. B. CD-ROM, Floppy-Diskette oder Bandgerät; einen Computersystemspeicher oder Direktzugriffsspeicher, wie beispielsweise DRAM, DDR RAM, SRAM, EDO RAM, Rambus RAM usw.; einen nichtflüchtigen Speicher, wie beispielsweise einen Flash-Speicher, magnetische Medien, z. B. eine Festplatte oder einen optischen Speicher; Register oder andere ähnliche Typen von Speicherelementen usw., umfassen. Das Speichermedium kann andere Typen von nichtflüchtigen Speichern und Kombinationen davon umfassen. Zusätzlich kann sich das Speichermedium in einem ersten Computersystem befinden, in dem die Programme ausgeführt werden, oder in einem zweiten anderen Computersystem, welches über ein Netzwerk, wie beispielsweise das Internet, eine Verbindung mit dem ersten Computersystem herstellt. Im letzteren Fall kann das zweite Computersystem dem ersten Computersystem Programmanweisungen zum Ausführen zur Verfügung stellen. Der Begriff „Speichermedium” kann zwei oder mehr Speichermedien umfassen, die sich an unterschiedlichen Orten befinden können, z. B. in unterschiedlichen Computersystemen, die über ein Netzwerk miteinander verbunden sind. Das Speichermedium kann Programmanweisungen speichern (z. B. als Computerprogramme), welche durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden können.
Trägermedium – ein Speichermedium entsprechend der vorstehenden Beschreibung, sowie ein physikalisches Übertragungsmedium, wie beispielsweise ein Bus, ein Netzwerk und/oder ein anderes physikalisches Übertragungsmedium, welches Signale überträgt, wie beispielsweise elektrische, elektromagnetische oder digitale Signale.
Computersystem – ein beliebiges von unterschiedlichen Typen von Rechen- oder Verarbeitungssystemen, einschließlich eines PC-Systems (Personal Computer), eines Großrechensystems, einer Arbeitsstation, eines Netzwerkgerätes, eines Internetgerätes, eines PDAs (Personal Digital Assistant), eines Fernsehsystems, eines Systems zum räumlich verteilten Rechnen oder anderer Geräte oder Kombinationen von Geräten. Im Allgemeinen lässt sich der Begriff „Computersystem” so weit definieren, dass er ein beliebiges Gerät (oder eine beliebige Kombination von Geräten) umfasst, das (oder die) mindestens einen Prozessor aufweist (oder aufweisen), der Anweisungen von einem Speichermedium ausführt.
Mobiles Gerät (oder mobile Station) – ein beliebiges von unterschiedlichen Typen von Computersystemgeräten, die mobil oder tragbar sind und die drahtlose Kommunikation unter Verwendung der WLAN-Kommunikation ausführen. Beispiele für mobile Geräte sind Mobiltelefone oder Smartphones (z. B. iPhone^TM, Android-basierte Telefone), und Tablet-Computer, wie beispielsweise iPad^TM, Samsung Galaxy^TM usw. Verschiedene andere Typen von Geräten würden ebenfalls in diese Kategorie fallen, wenn sie Wi-Fi- oder sowohl Mobilfunk- als auch Wi-Fi-Kommunikationsfähigkeiten umfassen würden, wie beispielsweise Laptop-Computer (z. B. MacBook^TM), tragbare Spielekonsolen (z. B. Nintendo DS^TM, PlayStation Portable^TM, Gameboy Advance^TM, iPhone^TM), tragbare Internetgeräte und andere Handgeräte, sowie tragbare Geräte, wie beispielsweise Smart-Watches, Smart-Brillen, Kopfhörer, Anhänger, Ohrhörer usw. Im Allgemeinen kann der Begriff „mobiles Gerät” so weit definiert werden, dass er ein beliebiges elektronisches, Rechen- und/oder Telekommunikationsgerät (oder eine beliebige Kombination von Geräten) umfasst, welches leicht durch einen Nutzer transportiert werden kann und in der Lage ist, unter Verwendung von WLAN oder Wi-Fi drahtlos zu kommunizieren.
Drahtloses Gerät (oder drahtlose Station) – ein beliebiger von unterschiedlichen Typen von Computersystemgeräten, das unter Zuhilfenahme von WLAN-Kommunikationstechnik drahtlos kommuniziert. In diesem Zusammenhang kann sich der Begriff „drahtloses Gerät” auf ein mobiles Gerät beziehen, entsprechend der vorstehenden Definition, oder auf ein stationäres Gerät, wie beispielsweise ein stationärer drahtloser Client oder eine drahtlose Basisstation. Beispielsweise kann es sich bei einem drahtlosen Gerät um einen beliebigen Typ einer drahtlosen Station eines 802.11-Systems handeln, wie beispielsweise ein Zugangspunkt oder eine Client-Station (STA). Weitere Beispiele sind unter anderem Fernseher, Media-Player (z. B. AppleTV^TM, Roku^TM, Amazon FireTV^TM, Google Chromecast^TM usw.), Kühlschränke, Waschmaschinen, Thermostate usw.
Zusatzgerät – ein beliebiges von unterschiedlichen Typen von Elektrogeräten, die so konfiguriert sind, dass sie mit einem drahtlosen Gerät, wie vorstehend definiert, unter Verwendung des drahtlosen Kurzstrecken- oder Mittelstreckenkommunikationsprotokolls kommunizieren, um die Fähigkeiten des drahtlosen Gerätes zu erweitern. Ein Zusatzgerät kann unter Verwendung eines beliebigen von unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen mit einem drahtlosen Gerät kommunizieren, wie beispielsweise Wi-Fi oder Bluetooth. Beispiele für Zusatzgeräte sind unter anderem Hör-Sprech-Garnituren, Kopfhörer, Lautsprecher, Tastaturen, Mäuse, Trackpads, Stifte, Fernbedienungen, Spielekonsolen-Controller, tragbare Geräte (z. B. Smart-Watches oder Smart-Brillen), Hausautomatisierungsgeräte usw.
WLAN – Der Begriff „WLAN” wird mit dem vollen Umfang seiner normalen Bedeutung verwendet und umfasst wenigstens ein drahtloses Kommunikationsnetz oder RAT, welches durch WLAN-Zugangspunkte versorgt wird und durch diese Zugangspunkte eine Konnektivität mit dem Internet bietet. Die Mehrheit der modernen WLAN-Netze basieren auf IEEE-802.11-Standards und werden unter dem Namen „Wi-Fi” vermarktet. Ein WLAN-Netz unterscheidet sich von einem Mobilfunknetz.
Verarbeitungselement – bezieht sich auf unterschiedliche Implementierungen von digitalen Schaltkreisen, welche eine Funktion in einem Computersystem ausführen. Zusätzlich kann sich der Begriff „Verarbeitungselement” auf unterschiedliche Implementierungen von analogen oder analog-digitalen (Kombinationen aus analogen und digitalen Schaltkreisen) beziehen, welche in einem Computer oder Computersystem eine Funktion (oder Funktionen) ausführen. Verarbeitungselemente sind unter anderem beispielsweise Schaltkreise, wie beispielsweise ein integrierter Schaltkreis, ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), Teile oder Schaltkreise einzelner Prozessorkerne, gesamte Prozessorkerne, einzelne Prozessoren, programmierbare Hardware, wie beispielsweise ein Universalschaltkreis (FPGA) und/oder größere Teile von Systemen, die mehrere Prozessoren umfassen.
Automatisch – bezieht sich auf eine Handlung oder einen Ablauf, die/der von einem Computersystem (z. B. vom Computersystem ausgeführte Software) oder einem Gerät (z. B. Schaltkreis, programmierbare Hardware, ASIC usw.) ausgeführt wird, ohne dass eine Benutzereingabe die Handlung oder den Ablauf direkt vorgibt oder ausführt. Dementsprechend steht der Begriff „automatisch” im Gegensatz zu einem Ablauf, der manuell durch den Benutzer durchgeführt oder vorgegeben wird, wobei der Nutzer eine Eingabe zum direkten Durchführen des Ablaufs liefert. Ein automatischer Ablauf kann durch eine durch den Nutzer bereitgestellte Eingabe initiiert werden, wobei jedoch die nachfolgenden Handlungen, die „automatisch” ausgeführt werden, nicht durch den Nutzer vorgegeben werden, d. h. nicht manuell durchgeführt werden, wobei der Nutzer jede auszuführende Handlung vorgibt. Beispielsweise füllt ein Nutzer, welcher ein elektronisches Formular durch Auswahl jedes Feldes und die Eingabe konkreter Informationen (z. B. durch Eintippen von Informationen, durch Auswählen von Kontrollkästchen, Funkauswahl usw.) ausfüllt, das Formular manuell aus, wenngleich das Computersystem als Reaktion auf die Handlungen des Nutzers das Formular aktualisieren muss. Das Formular kann durch das Computersystem automatisch ausgefüllt werden, wenn das Computersystem (z. B. auf dem Computersystem ausgeführte Software) die Felder des Formulars analysiert und das Formular ohne Vorgabe der Antworten für die Felder durch den Nutzer ausfüllt. Wie vorstehend erwähnt, kann der Nutzer das automatische Ausfüllen des Formulars herbeiführen, ist jedoch nicht am eigentlichen Ausfüllen des Formulars beteiligt (z. B. der Nutzer gibt manuell keine Antworten für die Felder vor, sondern die Felder werden automatisch ausgefüllt). Die vorliegende Patentschrift sieht verschiedene Beispiele für Abläufe vor, die als Reaktion auf durch den Benutzer vorgenommene Handlungen automatisch ausgeführt werden.
So/dahingehend konfiguriert – Verschiedene Komponenten können mit dem Begriff „so/dahingehend konfiguriert”, dass sie eine Aufgabe oder Aufgaben ausführen, beschrieben werden. In solchen Zusammenhängen handelt es sich bei „so/dahingehend konfiguriert” um eine weit gefasste Aussage, die allgemein „eine Struktur aufweisend, welche” die Aufgabe oder die Aufgaben während des Betriebs ausführt, bedeutet. Als solche kann die Komponente so konfiguriert sein, dass sie die Aufgabe ausführt, selbst wenn die Komponente diese Aufgabe aktuell gar nicht ausführt (z. B. eine Reihe elektrischer Leiter kann so konfiguriert werden, dass ein Modul mit einem anderen Modul elektrisch verbunden wird, selbst wenn die beiden Module nicht miteinander verbunden sind). In einigen Zusammenhängen kann es sich bei „so/dahingehend konfiguriert” um eine weit gefasste Aussage über eine Struktur handeln, die im Allgemeinen bedeutet, dass „ein Schaltkreis vorhanden” ist, der die Aufgabe oder Aufgaben während des Betriebs ausführt. Als solches kann die Komponente so konfiguriert sein, dass sie die Aufgabe auch dann ausführt, wenn die Komponente gerade nicht eingeschaltet ist. Im Allgemeinen kann der Schaltkreis, welcher die Struktur bildet, die „so/dahingehend konfiguriert” entspricht, Hardware-Schaltkreise umfassen.
Verschiedene Komponenten können dahingehend beschrieben werden, dass sie eine Aufgabe oder Aufgaben ausführen. Solche Beschreibungen sollten so ausgelegt werden, dass sie die Wortgruppe „so/dahingehend konfiguriert” einschließen. Die Erwähnung einer Komponente, die so konfiguriert ist, dass sie eine oder mehrere Aufgaben ausführt, soll sich ausdrücklich nicht auf die Auslegung für diese Komponente nach 35 U.S.C. § 112, Absatz 6 berufen.
Fig. 1 – WLAN-System
1 veranschaulicht ein beispielhaftes WLAN-System entsprechend einiger Ausführungsformen. Wie veranschaulicht, umfasst das beispielhafte WLAN-System eine oder mehrere drahtlose Client-Stationen und ein oder mehrere Geräte oder Benutzereinrichtungen, 106A–106N, wie beispielsweise mobile Geräte, Digitalempfänger, Mediengeräte, Spielekonsolen usw., welche so konfiguriert sind, dass sie über einen drahtlosen Kommunikationskanal 142 mit einem Zugangspunkt 112 kommunizieren, wie beispielsweise ein Wi-Fi-Zugangspunkt. Die eine oder die mehreren drahtlosen Client-Stationen 106 können mit dem Zugangspunkt 112 entsprechend eines beliebigen der unterschiedlichen Standards kommunizieren, wie beispielsweise die unterschiedlichen IEEE 802.11-Standards. Der Zugangspunkt 112 kann über einen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationskanal 150 mit einem oder mehreren anderen elektronischen Geräten (nicht abgebildet) und/oder einem Netzwerk 152 kommunizieren, wie beispielsweise das Internet. Zusätzliche elektronische Geräte, wie beispielsweise das entfernte Gerät 154, können über das Netzwerk 152 mit Komponenten des WLAN-Systems kommunizieren. Beispielsweise kann es sich bei dem entfernten Gerät 154 um eine andere drahtlose Client-Station handeln.
Bei einigen Ausführungsformen ist wenigstens eine Client-Station (z. B. 106N) so konfiguriert, dass sie direkt mit einer oder mehreren benachbarten Client-Stationen (z. B. 106B) kommuniziert, ohne dazu den Zugangspunkt 112 zu verwenden.
Wie veranschaulicht, umfasst das beispielhafte WLAN-System ferner ein oder mehrere Zusatzgeräte 108, die so konfiguriert sind, dass sie über einen drahtlosen Kommunikationskanal 144 mit einer oder mehreren der drahtlosen Client-Stationen 106 kommunizieren. Das eine oder die mehreren Geräte können unter Verwendung unterschiedlicher Kommunikationsstandards mit den Client-Stationen 106 kommunizieren, wie beispielsweise die unterschiedlichen IEEE 802.11-Standards oder die Bluetooth-Standards.
Eine oder mehrere der Client-Station 106, des Zugangspunktes 112 und/oder des Zusatzgerätes 108 können so konfiguriert sein, dass sie zeitkritische Kommunikationen mit einem oder mehreren anderen drahtlosen Kommunikationsgeräten priorisieren, wie nachstehend beschrieben.
Fig. 2 – Blockdiagramm Zugangspunkt
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Blockdiagramm eines Zugangspunktes 112. Es wird angemerkt, dass das Blockdiagramm des Zugangspunktes in 2 lediglich ein Beispiel eines möglichen Systems darstellt. Wie veranschaulicht, kann der Zugangspunkt 112 einen Prozessor/Prozessoren 204 umfassen, die Programmanweisungen für den Zugangspunkt 112 ausführen können. Der/die Prozessor/en 204 können ferner mit einer Speicherverwaltungseinheit 240 verbunden sein, die so konfiguriert sein kann, dass sie Adressen von dem/den Prozessor/en 204 empfängt und diese Adressen in Orte im Speicher (z. B. Speicher 260 und Nur-Lese-Speicher (ROM) 250) oder in andere Schaltkreise oder Geräte übersetzt. Es ist zu beachten, dass der/die Prozessor/en 204 ein oder mehrere Verarbeitungselemente enthalten kann/können. Dementsprechend kann/können der/die Prozessor/en 204 einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Prozessors/der Prozessoren ausführen. Zusätzlich kann jeder integrierte Schaltkreis Schaltkreise enthalten (z. B. erster Schaltkreis, zweiter Schaltkreis usw.), die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Prozessors/der Prozessoren 204 ausführen.
Der Zugangspunkt 112 kann wenigstens einen Netzwerkanschluss 270 enthalten. Der Netzwerkanschluss 270 kann so konfiguriert sein, dass er eine Verbindung mit einem drahtgebundenen Netzwerk herstellt und einer Vielzahl an Geräten, wie beispielsweise Client-Stationen 106, Zugang zum Internet bietet. Beispielsweise kann der Netzwerkanschluss 270 (oder ein zusätzlicher Netzwerkanschluss) so konfiguriert sein, dass er eine Verbindung mit einem lokalen Netzwerk herstellt, wie beispielsweise ein Hausnetzwerk oder ein Firmennetzwerk. Beispielsweise kann es sich bei Anschluss 270 um einen Ethernet-Anschluss handeln. Das lokale Netzwerk kann eine Konnektivität mit zusätzlichen Netzwerken bieten, wie beispielsweise mit dem Internet.
Der Zugangspunkt 112 kann wenigstens eine Antenne 234 enthalten. Die wenigstens eine Antenne 234 kann so konfiguriert sein, dass sie als ein drahtloses Sende- und Empfangsgerät arbeitet, und kann ferner so konfiguriert sein, dass sie über einen drahtlosen Kommunikationsschaltkreis (oder einen Funkkommunikationsschaltkreis) 230 mit der Client-Station 106 kommuniziert. Die Antenne 234 kommuniziert über die Kommunikationskette 232 mit dem drahtlosen Kommunikationsschaltkreis 230. Die Kommunikationskette 232 kann eine oder mehrere Empfangsketten, eine oder mehrere Übertragungsketten oder beides enthalten. Der drahtlose Kommunikationsschaltkreis 230 kann so konfiguriert sein, dass er über Wi-Fi oder WLAN, z. B. 802.11, kommuniziert. Jedes 802.11-Protokoll kann Anwendung finden, einschließlich 802.11a, b, n, ac und ax. Der drahtlose Kommunikationsschaltkreis 230 kann ferner oder alternativ so konfiguriert sein, dass er über verschiedene andere drahtlose Kommunikationstechnologien kommuniziert, einschließlich unter anderem Long-Term Evolution (LTE), LTE Advanced (LTE-A), Global System for Mobile (GSM), Breitband Code Division Multiple Access (WCDMA), CDMA 2000 usw., beispielsweise wenn der Zugangspunkt im Falle einer kleinen Zelle gemeinsam mit einer Basisstationen angeordnet ist, oder in anderen Fällen, in denen es erstrebenswert ist, dass der Zugangspunkt 112 über verschiedene andere drahtlose Kommunikationstechnologien kommuniziert.
Der Zugangspunkt 112 kann Hard- und Softwarekomponenten zum Priorisieren zeitkritischer Kommunikationen enthalten, wie nachstehend beschrieben.
Fig. 3 – Blockdiagramm Client-Station
3 veranschaulicht ein beispielhaftes vereinfachtes Blockdiagramm einer Client-Station 106. Entsprechend verschiedener Ausführungsformen kann es sich bei der Client-Station um eine Benutzerausrüstung, ein mobiles Gerät oder eine mobile Station und/oder ein drahtloses Gerät oder eine drahtlose Station handeln. Wie veranschaulicht, kann die Client-Station 106 ein System-on-Chip (SOC) 300 enthalten, welches Teile für unterschiedliche Zwecke enthalten kann. Das SOC 300 kann mit verschiedenen anderen Schaltkreisen der Client-Station 106 gekoppelt sein. Beispielsweise kann die Client-Station 106 unterschiedliche Speichertypen (z. B. einschließlich eines NAND-Flash-Speichers 310), eine Verbinderschnittstelle (oder Dock I/F) 320 (z. B. zum Koppeln mit einem Computersystem, Dock, einer Ladestation, einem Fernseher, dem Ethernet usw.), die Anzeige 360, einen Mobilfunkkommunikationsschaltkreis 330, wie beispielsweise für LTE, GSM usw., und/oder einen drahtlosen Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreis 329 (z. B. Bluetooth und/oder WLAN-Schaltkreise) enthalten. Die Client-Station 106 kann ferner eine oder mehrere Smart-Karten 370 enthalten, welche eine SIM-Funktionalität umfassen, wie beispielsweise eine oder mehrere UICC-Karten 370 (Universal-integrierter-Schaltkreis-Karte). Der Mobilfunkkommunikationsschaltkreis 330 kann eine Verbindung mit einer oder mehreren Antennen herstellen, wie beispielsweise die veranschaulichten Antennen 335 und 336. Der drahtlose Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreis 329 kann ebenfalls eine Verbindung mit einer oder mehreren Antennen herstellen, wie beispielsweise die veranschaulichten Antennen 337 und 338. Alternativ kann der drahtlose Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreis 329 eine Verbindung mit den Antennen 335 und 336 herstellen, zusätzlich zur oder anstatt der Verbindung mit den Antennen 337 und 338. Der drahtlose Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreis 329 kann mehrere Empfangsketten und/oder mehrere Übertragungsketten zum Empfangen und/oder Übertragen mehrerer räumlicher Streams umfassen, wie beispielsweise bei einer Mehrgrößenkonfiguration (MIMO).
Wie veranschaulicht, kann das SOC 300 einen Prozessor/Prozessoren 302, welche/r Programmanweisungen für die Client-Station 106 ausführen kann/können, und einen Anzeigeschaltkreis 304 umfassen, welcher Grafiken verarbeiten und Anzeigesignale für die Anzeige 360 bereitstellen kann. Der/die Prozessor/en 302 kann/können ferner mit einer Speicherverwaltungseinheit 340 gekoppelt sein, welche so konfiguriert sein kann, dass sie Adressen von dem Prozessor/den Prozessoren 302 empfängt und diese Adressen in Orte in einem Speicher (z. B. Speicher 306, Nur-Lese-Speicher (ROM) 350, NAND-Flash-Speicher 310) und/oder in andere Schaltkreise oder Geräte übersetzt, wie beispielsweise den Anzeigeschaltkreis 304, den Mobilfunkkommunikationsschaltkreis 330, den drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreises 329, die Verbinderschnittstelle (I/F) 320 und/oder die Anzeige 360. Die Speicherverwaltungseinheit 340 kann so konfiguriert sein, dass sie den Speicher schützt und die Seitentabellen übersetzt oder einrichtet. Bei einigen Ausführungsformen kann die Speicherverwaltungseinheit 340 als Teil des Prozessors/der Prozessoren 302 enthalten sein.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Client-Station 106 so konfiguriert sein, dass sie drahtlos mit einem oder mehreren Zusatzgeräten kommuniziert. Beispielsweise kann die Client-Station 106 so konfiguriert sein, dass sie mit dem einen oder den mehreren Zusatzgeräten entsprechend eines Bluetooth-RAT kommuniziert, wie in 1 veranschaulicht.
Wie hierin beschrieben, kann die Client-Station 106 Hard- und Softwarekomponenten zum Umsetzen der hierin beschriebenen Merkmale umfassen. Insbesondere kann die Client-Station 106 Hard- und Softwarekomponenten zum Priorisieren zeitkritischer Kommunikationen entsprechend der nachstehenden Beschreibung umfassen. Beispielsweise kann der Prozessor 302 der Client-Station 106 so konfiguriert sein, dass er Teile der oder alle hierin beschriebenen Merkmale umsetzt, z. B. durch Ausführen von auf einem Speichermedium (z. B. ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium) gespeicherten Programmanweisungen. Alternativ (oder zusätzlich) kann der Prozessor 302 als ein programmierbares Hardwareelement konfiguriert sein, wie beispielsweise ein Universalschaltkreis, oder als ein ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis). Alternativ (oder zusätzlich) kann der Prozessor 302 der Client-Station 106 in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Komponenten 300, 304, 306, 310, 320, 239, 330, 335, 336, 337, 338, 340, 350, 360 und 370 so konfiguriert sein, dass er einen Teil der oder alle hierin beschriebenen Merkmale ausführt.
Zusätzlich kann der Prozessor 302, wie hierin beschrieben, ein oder mehrere Verarbeitungselemente umfassen. Dementsprechend kann der Prozessor 302 einen oder mehrere integrierte Schaltkreise aufweisen, welche so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Prozessors 302 ausführen. Zusätzlich kann jeder integrierte Schaltkreis Schaltkreise enthalten (z. B. erster Schaltkreis, zweiter Schaltkreis usw.), welche so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Prozessors/der Prozessoren 304 ausführen.
Wie hierin beschrieben, können der Mobilfunkkommunikationsschaltkreis 330 und der drahtlose Kurzstreckenkommunikationsschaltkreis 329 ferner jeweils ein oder mehrere Verarbeitungselemente umfassen. Dementsprechend können der Mobilfunkkommunikationsschaltkreis 330 und der drahtlose Kurzstreckenkommunikationsschaltkreis 329 jeweils einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, welche so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Mobilfunkkommunikationsschaltkreises 330 bzw. des drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreises 329 ausführen. Zusätzlich kann jeder integrierte Schaltkreis Schaltkreise enthalten (z. B. erster Schaltkreis, zweiter Schaltkreis usw.), welche so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Mobilfunkkommunikationsschaltkreises 330 und des drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreises 329 ausführen. Jeder integrierte Schaltkreis kann ferner einen Speicher umfassen, der Softwareanweisungen speichert, welche durch die Verarbeitungselemente ausgeführt werden sollen.
Fig. 4 – Blockdiagramm Zusatzgerät
4 veranschaulicht ein Beispiel eines vereinfachten Blockdiagramms eines Zusatzgerätes 108. Wie veranschaulicht, kann das Zusatzgerät 108 ein System-on-Chip (SOC) 400 enthalten, welches Teile für unterschiedliche Zwecke enthalten kann. Das SOC 400 kann mit verschiedenen anderen Schaltkreisen des Zusatzgerätes 108 verbunden sein. Beispielsweise kann das Zusatzgerät 108 unterschiedliche Speichertypen (z. B. einschließlich eines NAND-Flash-Speichers 410), eine Verbinderschnittstelle (oder Dock I/F) 420 (z. B. zum Koppeln mit einem Computersystem, einem Dock, einer Ladestation, einem Fernseher, dem Ethernet usw.), Eingangs-/Ausgangs-Schnittstellen (I/F) 460, drahtlose Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreise 429 (z. B. Bluetooth- und/oder WLAN-Schaltkreise) und/oder Sensoren 470 enthalten. Die drahtlosen Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreise 429 können eine Verbindung mit einer oder mehreren Antennen herstellen, wie beispielsweise die veranschaulichten Antennen 437 und 438. Die drahtlosen Kurz- und Mittelstreckenkommunikationsschaltkreise 429 können mehrere Empfangsketten und/oder mehrere Übertragungsketten zum Empfangen und/oder Übertragen mehrerer räumlicher Streams enthalten, wie beispielsweise in einer Mehrgrößensystemkonfiguration (MIMO).
Wie veranschaulicht, kann das SOC 400 einen Prozessor/Prozessoren 402 enthalten, welche Programmanweisungen für das Zusatzgerät 108 ausführen können. Der/Die Prozessor/en kann/können ferner mit der Speicherverwaltungseinheit 440 gekoppelt sein, welche so konfiguriert sein kann, dass sie Adressen von dem Prozessor/den Prozessoren 402 empfängt und diesen Adressen in Orte in einem Speicher (z. B. Speicher 406, Nur-Lese-Speicher (ROM) 450, NAND-Flash-Speicher 410) und/oder in andere Schaltkreise oder Geräte übersetzt, wie beispielsweise die drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreise 429, die Verbinderschnittstelle (I/F) 420 und/oder die E/A-Schnittstelle 460. Die Speicherverwaltungseinheit 440 kann so konfiguriert sein, dass sie den Speicher schützt und die Seitentabellen übersetzt oder einrichtet. Bei einigen Ausführungsformen kann die Speicherverwaltungseinheit 440 als ein Teil des Prozessors/der Prozessoren 402 enthalten sein.
Die E/A-Schnittstellen 460 können eine oder mehrere von zahlreichen Eingangs- und/oder Ausgangsschnittstellen umfassen, wie beispielsweise Anzeigebildschirme, Touchscreens, Tasten, Schalter, Einstellräder, Lautsprecher, Mikrofone, Einheiten zum Erzeugen haptischer Rückmeldungen, Kameras usw. Die Sensoren 470 können einen oder mehrere von zahlreichen Sensoren umfassen, wie beispielsweise Kraftsensoren, Drucksensoren, Bewegungssensoren, Gyroskope, Beschleunigungssensoren, Kompasse, Thermometer, Barometer, Fotodetektoren, chemische Sensoren, Näherungssensoren usw.
Wie vorstehend erwähnt, kann das Zusatzgerät 108 so konfiguriert sein, dass es drahtlos mit einer oder mehreren Client-Stationen kommuniziert. Beispielsweise kann das Zusatzgerät 108 so konfiguriert sein, dass es mit der einen oder den mehreren Client-Stationen entsprechend eines Bluetooth-RAT kommuniziert, wie in 1 veranschaulicht.
Verschiedene Zusatzgeräte können sich hinsichtlich Form und Funktion signifikant von anderen Zusatzgeräten unterschieden. Es wird vorausgesetzt, dass ein Zusatzgerät 108 eine beliebige Kombination oder Untermenge der in 4 veranschaulichten Merkmale umfassen kann.
Wie hierin beschrieben, kann das Zusatzgerät 108 Hard- und Softwarekomponenten zum Implementieren der hierin beschriebenen Merkmale umfassen. Insbesondere kann das Zusatzgerät 108 Hard- und Softwarekomponenten zum Priorisieren zeitkritischer Kommunikationen umfassen, wie nachstehend beschrieben. Beispielsweise kann der Prozessor 402 des Zusatzgerätes 108 so konfiguriert sein, dass er einen Teil oder alle der hierin beschriebenen Merkmale implementiert, z. B. durch das Ausführen von auf einem Speichermedium gespeicherten Programmanweisungen (z. B. ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium). Alternativ (oder zusätzlich) kann der Prozessor 402 als ein programmierbares Hardwareelement konfiguriert sein, wie beispielsweise ein Universalschaltkreis, oder als ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis. Alternativ (oder zusätzlich) kann der Prozessor 402 des Zusatzgerätes 108 in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen veranschaulichten Komponenten so konfiguriert sein, dass er einen Teil oder alle der hierin beschriebenen Merkmale so implementiert, als würden diese von einem Zusatzgerät ausgeführt.
Zusätzlich kann der Prozessor 402, wie hierin beschrieben, ein oder mehrere Verarbeitungselemente umfassen. Dementsprechend kann der Prozessor 402 einen oder mehrere integrierte Schaltkreise umfassen, die so konfiguriert sein, dass sie die Funktionen des Prozessors 402 ausführen. Zusätzlich kann jeder integrierte Schaltkreis Schaltkreise umfassen (z. B. erster Schaltkreis, zweiter Schaltkreis usw.), die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen des Prozessors/der Prozessoren 404 ausführen.
Ferner können, wie hierin beschrieben, die drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreise 429 ein oder mehrere Verarbeitungselemente umfassen. Dementsprechend können die drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreise 429 einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen der drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreise 429 ausführen. Zusätzlich kann jeder integrierte Schaltkreis Schaltkreise umfassen (z. B. erster Schaltkreis, zweiter Schaltkreis usw.), die so konfiguriert sind, dass sie die Funktionen der drahtlosen Kurzstreckenkommunikationsschaltkreise 429 ausführen. Jeder integrierte Schaltkreis kann ferner einen Speicher umfassen, der Softwareanweisungen speichert, die durch die Verarbeitungselemente auszuführen sind.
Anwendungsfälle für Bluetooth/Wi-Fi
Die Anzahl und die Vielfalt an Zusatzgeräten, welche Bluetooth zum Kommunizieren mit drahtlosen Stationen verwenden, steigt aktuell an. Dies führt zu einer gesteigerten Verstopfung und größeren Latenzzeiten für Kommunikationen im 2,4-GHz-ISM-Frequenzband, welches durch Bluetooth und Wi-Fi verwendet wird. Gleichzeitig erfordern viele neuere Zusatzgeräte höhere Leistungen als die vorhergehenden Generationen an Zusatzgeräten.
Früher erfolgte die Auslegung von drahtlosen Umgebungen und drahtlosen Stationen in der Regel auf der Grundlage der folgenden Annahmen:
Eine drahtlose Station weist in der Regel eine gemeinsame Antenne sowohl für Wi-Fi als auch für Bluetooth auf, so dass Wi-Fi und Bluetooth eine Mehrbenutzerbetriebsart umsetzen müssen.
Eine drahtlose Station versucht in der Regel, eine Verbindung mit jeweils nur einem Bluetooth-Gerät herzustellen.
Eine drahtlose Station fungiert als ein Bluetooth-Slave (ein gesteuertes Gerät), wenn es mit einer Bluetooth-Hör-Sprech-Garnitur verbunden ist, sofern die Bluetooth-Hör-Sprech-Garnitur die Verbindung initiiert. Das mobile Gerät wird in der Regel keinen Rollenwechsel fordern.
Eine Bluetooth-Hör-Sprech-Garnitur sollte die höchste Priorität behalten, um die Latenzzeiten zu minimieren. Ungeachtet der Betriebsbedingungen der Hör-Sprech-Garnitur wird davon ausgegangen, dass ein Bedarf an einer Aufrechterhaltung einer hohen Kommunikationsgeschwindigkeit besteht.
BTLE verwendet einen Bemühungsansatz, da die Daten nicht auf der Grundlage eines festen Zeitplans gesendet werden.
Bei BTLE ist die Mindestanzahl an verfügbaren Kanälen nicht so streng wie beim klassischen Bluetooth, da sich ein BTLE-Gerät wahrscheinlich in einem entfernten Bereich befindet.
Ein BTLE-Paket ist klein, da es nur eine geringe Menge an Daten enthält. Ein typisches Beispiel kann ein Paket von einem Sensor sein, wie beispielsweise ein Sensor im Gesundheitsbereich.
Die vorstehenden Annahmen führten manchmal zu einer schwächeren Leistung in drahtlosen Umgebungen. Ferner berücksichtigen diese Annahmen den steigenden Bedarf an Funktion und Leistung hinsichtlich mobiler Stationen und Zusatzgeräte nicht. Beispielsweise entstehen gerade Anwendungsfälle, bei denen eine drahtlose Station (sogar eine mobile Station) mehrere Bluetooth-Kommunikationen gleichzeitig unterhalten kann. Zusätzlich ist BTLE nicht mehr auf kleine Pakete beschränkt, wie beispielsweise solche von Sensoren stammende Pakete. Anstelle dessen wird BTLE (z. B. entweder mit einem oder ohne einen Längenausdehnungsfaktor) im Rahmen von Anwendungen mit höheren Kommunikationsgeschwindigkeiten verwendet, wie beispielsweise das Übertragen von Echtzeitsprachbefehlen von Zusatzgeräten. Ferner wird BTLE zum Übertragen von extrem zeitkritischen Daten verwendet, wie beispielsweise die vorstehend erwähnten Sprachbefehle, Eingaben über einen Stift und/oder Eingaben über einen Controller einer Spielekonsole.

Tabelle 1 veranschaulicht Kommunikationsgeschwindigkeiten, die unter Verwendung unterschiedlicher BTLE-Konfigurationen erreicht werden können.

Symbolrate	Datenlänge	Overhead	Paketlänge insgesamt mit Overhead	Paketwiederholungsrate, einschließlich 2·TIFS + 80 us für 1 Msps und 44 us für 2 Msps Ack	L2CAP AnwendungsKommunikationsgeschwindigkeit (Overhead enternt)
1 Msps	27 Byte	14 Byte	41 Byte = 328 us	708 us	305 kBps
2 Msps	27 Byte	15 Byte	42 Byte = 168 us	512 us	422 kBps
1 Msps + Längenausdehnung	251 Byte	14 Byte	265 Byte = 168 us	2500 us	803 kBps
2 Msps + Längenausdehnung	251 Byte	15 Byte	266 Byte = 1064 us	1408 us	1426 kBps

Tabelle 1: BTLE-Paketgröße (1 Msps und 2 Msps)

5 veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, in dem ein digitaler Media-Player 502 (z. B. ein Apple TV^TM von Apple Inc.) oder ein anderes Rechen- oder Unterhaltungsgerät Kommunikationen mit einer niedrigen Latenzzeit mit Zusatzgeräten in einer verstopften Umgebung fordern kann. Der digitale Media-Player 502 kann eine Client-Station 106 sein oder eine beispielhafte Client-Station 106 enthalten. Der digitale Media-Player 502 kann so konfiguriert sein, dass er Audio-/Videodaten von unterschiedlichen Quellen für einen Fernseher 504 bereitstellt, z. B. über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung. In einem Beispiel kann der digitale Media-Player 502 Audio-/Videodaten aus dem Internet bereitstellen, z. B. über einen Zugangspunkt 506. In einigen Fällen kann der digitale Media-Player 502 unter Verwendung von Wi-Fi mit dem Zugangspunkt 506 kommunizieren. In einem anderen Beispiel kann der digitale Media-Player 502 Audio-/Videodaten von einem lokalen Gerät bereitstellen, wie beispielsweise ein Laptop-Computer 508, ein Tablet-Computer 510 oder ein Smartphone 512. In einigen Fällen kann der digitale Media-Player 502 unter Verwendung von Wi-Fi und/oder Bluetooth mit einem lokalen Gerät kommunizieren.
Der digitale Media-Player 502 kann zusätzlich oder alternativ drahtlos mit einem oder mehreren Zusatzgeräten kommunizieren, z. B. unter Verwendung von Bluetooth. Wie in 5 veranschaulicht, kann der digitale Media-Player 502 unter anderem drahtlos mit einer Fernbedienung 514, einer Tastatur 516, Kopfhörern 518 und/oder Videospielcontrollern 520 kommunizieren.
Ein Benutzer kann eine niedrige Latenzzeit für Kommunikationen mit einem oder mehreren dieser Zusatzgeräte erwarten oder fordern. Beispielsweise kann ein Videospielcontroller 520 dem digitalen Media-Player 502 Signale senden, die Benutzereingaben zum Steuern eines Spiels repräsentieren (z. B. betätigte Knöpfe), welches auf dem digitalen Media-Player 502 läuft. Eine hohe Latenzzeit bei solchen Kommunikationen kann zu einem schlechteren Benutzererlebnis im Spiel führen, da die Eingaben verspätet empfangen werden.
Als anderes Beispiel kann die Fernbedienung 514 an den digitalen Media-Player 502 Signale übertragen, die physikalische Benutzereingaben (z. B. betätigte Knöpfe, Gesten auf dem Trackpad, Bewegungsgesten) und/oder Sprachbefehle zum Steuern des digitalen Media-Players 502 übertragen. Beispielsweise kann die Fernbedienung 514 ein Mikrofon umfassen, um Sprachdaten von einem Benutzer aufzunehmen. Die Fernbedienung 514 kann die Sprachdaten an den digitalen Media-Player 502 übertragen, welcher die Sprachdaten auswerten oder diese zum Auswerten an einen rechnerfernen Server (nicht abgebildet) übertragen kann, z. B. über den Zugangspunkt 506. Der digitale Media-Player 502 und/oder der rechnerferner Server können eine digitale Assistentenfunktion umfassen (z. B. Siri von Apple Inc.), die so konfiguriert ist, dass sie auf die ausgewerteten Sprachdaten antworten kann, wie beispielsweise durch das Ausführen von Befehlen am digitalen Media-Player 502 (z. B. Befehle zum Steuern der Wiedergabe, Befehle zum Suchen von Inhalten), durch das Ausführen von Suchen im Internet, durch das Verknüpfen mit netzwerkbasierten Funktionen (z. B. Kommunikationsfunktionen, Hausautomatisierungsfunktionen) usw. Der Benutzer kann erwarten oder fordern, dass solche Antworten auf Sprachbefehle ohne eine wahrnehmbare Verzögerung erfolgen. Dementsprechend können Kommunikationen zwischen der Fernbedienung 514 und dem digitalen Media-Player 502 mit hohen Latenzzeiten zu einem unbefriedigenden Benutzererlebnis führen.
Die 6–9 sind Beispiele für die zeitliche Planung von Kommunikationen unter Einbeziehung einer Fernbedienung, wie beispielsweise die vorstehend beschriebene Fernbedienung 514. 6 veranschaulicht die zeitliche Planung von BTLE- und Wi-Fi-Kommunikationen durch den digitalen Media-Player 502. Wie veranschaulicht, kann ein BTLE-Verbindungsintervall zwischen der Fernbedienung 514 und dem digitalen Media-Player 502 15 ms betragen. BTLE-Kommunikationen zwischen den beiden Geräten können ein oder mehrere BTLE-TX-/RX-Paare umfassen. Beispielsweise kann der digitale Media-Player 502 ein erstes BTLE-Paket 602 übertragen, welches die Abfrage und/oder Bestätigung (ACK) eines vorher empfangenen BTLE-Paketes umfasst. Das erste BTLE-Paket kann von der Fernbedienung 514 empfangen werden. Wie veranschaulicht, kann das erste BTLE-Paket eine Dauer von 80 us aufweisen. Im Anschluss an einen Rahmenabstand, der eine Dauer von 150 us aufweisen kann, kann die Fernbedienung 514 ein zweites BTLE-Paket 604 übertragen, einschließlich Daten. Das zweite BTLE-Paket kann vom digitalen Media-Player 502 empfangen werden. Wie veranschaulicht, kann das zweite BTLE-Paket 27 Byte an Daten enthalten und eine Dauer von 328 us aufweisen. Das zweite BTLE-Paket kann von einem anderen Rahmenabstand gefolgt werden, welcher eine Dauer von 150 us aufweisen kann. Dementsprechend kann das BTLE-TX/RX-Paar eine Gesamtdauer von 708 us aufweisen.
Im Anschluss an das eine oder die mehreren BTLE-TX/RX-Paare kann die im BTLE-Verbindungsintervall verbleibende Zeit ganz oder teilweise durch Wi-Fi-Kommunikationen blockiert werden. Beispielsweise umfasst das in 6 veranschaulichte BTLE-Verbindungsintervall vier BTLE-TX/RX-Paare, welche insgesamt 2,8 ms einnehmen, gefolgt von Wi-Fi-Kommunikationen, welche die verbleibenden 12,2 ms des Verbindungsintervalls einnehmen. Die Bluetooth-Sende- und -Empfangsgeräte in der Fernbedienung 514 oder im digitalen Media-Player 502 können in dieser Phase des Verbindungsintervalls in einen Ruhezustand übergehen, z. B. um den Stromverbrauch zu verringern. Es wird vorausgesetzt, dass die in 6 veranschaulichten zeitlichen Abläufe beispielhaft sind und andere zeitliche Abläufe Anwendung finden können.
7 veranschaulicht die zeitliche Planung mehrerer BTLE-Verbindungsintervalle, bei denen die Fernbedienung 514 ohne Sprachdaten verwendet wird. In einem solchen Szenario, welches ein BTLE-TX/RX-Paar in jedem Verbindungsintervall einschließt (wie beispielsweise das TX/RX-Paar 702), kann es ausreichend sein, Daten zu kommunizieren, die für physikalische Benutzereingaben stehen (z. B. betätigte Knöpfe, Gesten auf dem Trackpad, Bewegungsgesten). Audioeingaben, wie beispielsweise Sprachbefehle, können jedoch wesentlich mehr Daten enthalten. 8 veranschaulicht die zeitliche Planung mehrerer BTLE-Verbindungsintervalle, bei denen die Fernbedienung 514 mit Spracheingaben verwendet wird. Wie in 8 veranschaulicht, kann dieses Szenario während einiger Verbindungsintervalle vier BTLE-TX/RX-Paare kommunizieren, um die zusätzlichen Daten unterzubringen, die für die Spracheingaben stehen. Bei einigen Szenarien können einige Verbindungsintervalle weniger BTLE-TX/RX-Paare enthalten. Beispielsweise handelt es sich bei jedem vierten Paket, wie in 8 veranschaulicht, um ein leeres Paket. 9 veranschaulicht die zeitliche Planung mehrerer BTLE-Verbindungsintervalle, bei denen die Fernbedienung sowohl mit physikalischen Benutzereingaben als auch mit Spracheingaben verwendet wird. Wie in 9 veranschaulicht, kann dieses Szenario in jedem Verbindungsintervall bis zu sechs BTLE-TX/RX-Paare kommunizieren, um die insgesamt eingegebenen Daten unterzubringen. Bei jedem Szenario in den 7 bis 9 kann die in den BTLE-Verbindungsintervallen verbleibende Zeit ganz oder teilweise durch Wi-Fi-Kommunikationen (nicht abgebildet) blockiert sein.
10 veranschaulicht ein weiteres beispielhaftes Szenario, bei dem ein Tablet-Computer 1002 (z. B. ein iPad^TM) oder ein anderes berührungsgesteuertes Gerät Kommunikationen mit einem oder mehreren Zusatzgeräten in einer verstopften Umgebung mit einer niedrigen Latenzzeit fordern (oder erfordern) kann. Wie in 10 veranschaulicht, kann der Tablet-Computer 1002 eine drahtlose Client-Station 106 sein oder ein Beispiel einer drahtlosen Client-Station 106 umfassen. Der Tablet-Computer 1002 kann mit einer oder mehreren anderen drahtlosen Stationen in einem WLAN kommunizieren. Beispielsweise kann der Tablet-Computer 1002 mit einem Zugangspunkt 1004 kommunizieren, z. B ein Gateway zum Kommunizieren mit dem Internet. Der Tablet-Computer 1002 kann beispielsweise unter Verwendung von Wi-Fi mit dem Zugangspunkt 1004 kommunizieren. In einem weiteren Beispiel kann der Tablet-Computer 1002 einem lokalen Gerät Daten bereitstellen, wie beispielsweise als Audio- oder Videodaten, wie beispielsweise einem digitalen Media-Player 1006 oder einem Laptop-Computer 1008). Der Tablet-Computer 1002 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Drahtloskommunikationsprotokolle, wie beispielsweise Wi-Fi oder Bluetooth, mit dem lokalen Gerät 1006 kommunizieren
Der Tablet-Computer 1002 kann zusätzlich oder alternativ drahtlos mit einem oder mehreren Zusatzgeräten kommunizieren, z. B. unter Verwendung von Bluetooth. Wie in 10 veranschaulicht, kann der Tablet-Computer 1002 drahtlos mit iBeacon^TM-Geräten 1010, Kopfhörern 1012, tragbaren Geräten 1014 (z. B. Smart-Watch, Smart-Brille), Hausautomatisierungsensoren 1016, Gesundheits- und Fitnesssensoren 1018, Tastaturen 1020 und/oder Stiften 1022 (wie beispielsweise Apple Pencil^TM von Apple Inc.) kommunizieren, wobei dies nur eine Auswahl möglicher Zusatzgeräte ist.
Ein Benutzer kann bei Kommunikationen mit einem oder mehreren dieser Zusatzgeräte eine niedrige Latenzzeit erwarten oder verlangen. Beispielsweise kann ein Benutzer erwarten, dass ein Stift 1022 auf einem Touchscreen eines Tablet-Computers 1002 ohne wahrnehmbare Verzögerung zeichnet, d. h. ohne eine wahrnehmbare Lücke zwischen der Spitze des Stiftes 1022 und einer gezeichneten Linie, während der Stift in Relation zur berührungsempfindlichen Oberfläche bewegt wird. In verschiedenen Beispielen eines Stiftes 1022 kann der Stift unter anderem Kraftdaten (z. B. von einem Kraftsensor an der Spitze), Orientierungsdaten (z. B. von einem Gyroskop) und/oder Bewegungsdaten (z. B. von einem Beschleunigungssensor) liefern. In einigen Szenarien kann der Stift 1022 einige oder alle dieser Daten an den Tablet-Computer 1002 übertragen, z. B. über Bluetooth. Zusätzliche, dazugehörige Daten können durch den Tablet-Computer 1002 produziert werden, wie beispielsweise Positionsdaten, aus denen hervorgeht, wo der Stift eine Berührung mit dem Touchscreen des Tablet-Computers 1002 herstellt. Die Kommunikationen zwischen dem Tablet-Computer 1002 und dem Stift 1022 können ferner ein Synchronisierungssignal umfassen, welches zum Synchronisieren von durch den Stift 1022 erzeugten Daten mit den entsprechenden durch den Tablet-Computer 1002 erzeugten Daten verwendet wird. In einigen Szenarien kann der Tablet-Computer 1002 eine Linie, die in Echtzeit auf einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) des Tablet-Computers 1002 gezeichnet wurde, als Reaktion auf das Empfangen und Verarbeiten der durch den Stift 1022 erzeugten Daten anzeigen. Dementsprechend kann eine hohe Latenzzeit bei der Kommunikation solcher Daten zu einem verzögerten Zeichnen der Linie führen, was wiederum zu einem schlechteren Benutzererlebnis führt.
11 veranschaulicht ein Zustandsdiagramm zum Ausführen durch einen beispielhaften Stift, wie beispielsweise Stift 1022. Die Zustandsmaschine aus 11 ist so konzipiert, dass sie Stromeinsparungen im Stift 1022 unterstützt, während dieser gleichzeitig weiter auf Benutzereingaben reagiert. In einem aktiven Zustand 1110 kann der Stift 1022 über BTLE mit dem Tablet-Computer 1002 kommunizieren, mit einem Verbindungsintervall von beispielsweise 15 ms. Der Stift 1022 kann während jedes Verbindungsintervalls oder alternativ während eines beliebigen Verbindungsintervalls mit dem Tablet-Computer 1002 kommunizieren, in dem der Stift 1022 und/oder der Tablet-Computer 1002 Daten zum Kommunizieren hat, was zu einer Latenzzeit von o Verbindungsintervallen führt. Beispielsweise kann der Tablet-Computer 1002 bei einigen Szenarien während jedes Verbindungsintervalls ein Synchronisierungssignal übertragen. Gleichermaßen kann der Stift 1022 während jedes Verbindungsintervalls ein oder mehrere Pakete übertragen, die Daten enthalten, die für Kraftdaten stehen.
Im aktiven Zustand 1110 kann der Stift 1022 bei 1112 erkennen, dass die Spitze des Stiftes 1022 angehoben wurde, z. B. von der berührungsempfindlichen Oberfläche des Tablet-Computers 1002. Beispielsweise kann der Kraftsensor des Stiftes 1022 anzeigen, dass keine Kraft aufgebracht wird. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Spitze des Stiftes 1022 angehoben wurde, kann der Stift 1022 in einen Ready-Zustand 1120 übergehen. Im Ready-Zustand 1120 kann der Stift 1022 weniger häufig mit dem Tablet-Computer 1002 kommunizieren, z. B. um den Stromverbrauch zu verringern. Beispielsweise kann der Tablet-Computer 1002 das Synchronisierungssignal während jedes vierten Verbindungsintervalls (d. h. alle 60 ms) übertragen, im Gegensatz zu während jedes Verbindungsintervalls, wie im aktiven Zustand 1110. Im Ready-Zustand 1120 hat der Stift 1022 unter Umständen keine Daten, welche an den Tablet-Computer 1002 übertragen werden sollen.
Im Ready-Zustand 1120 kann der Stift 1022 bei 1122 erkennen, dass die Spitze des Stiftes 1022 einen Kontakt mit der berührungsempfindlichen Oberfläche des Tablet-Computers 1002 hergestellt hat oder anderweitig in der Schreibstellung angeordnet wurde. Beispielsweise kann der Kraftsensor des Stiftes 1022 anzeigen, dass eine Kraft aufgebracht wird. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass die Spitze des Stiftes 1022 auf der berührungsempfindlichen Oberfläche angeordnet wurde oder anderweitig Kontakt hergestellt hat, kann der Stift 1022 in den aktiven Zustand 1110 übergehen. Dementsprechend kann der Stift 1022 60 ms nach dem Erkennen, dass die Spitze des Stiftes 1022 auf der berührungsempfindlichen Oberfläche angeordnet wurde oder anderweitig Kontakt hergestellt hat, vom Ready-Zustand 1120 in den aktiven Zustand 1110 wechseln.
Im Ready-Zustand 1120 kann der Stift 1022 bei 1124 erkennen, dass ein Leerlaufauslöser erfolgt ist. Beispielsweise kann der Leerlaufauslöser umfassen, dass der Stift 1022 über einen ersten vorbestimmten Zeitraum im Ready-Zustand 1120 verblieben ist, wie beispielsweise 5 Minuten. In einem anderen Beispiel kann der Leerlaufauslöser umfassen, dass der Stift über den ersten vorbestimmten Zeitraum keine Bewegung gezeigt hat, z. B. entsprechend der Angaben eines Gyroskops und/oder Beschleunigungssensors. In einem anderen Beispiel kann der Leerlaufauslöser umfassen, dass der Touchscreen des Tablet-Computers 1002 abgeschaltet wird. In einigen Szenarien kann ein Zustand des Touchscreens durch den Tablet-Computer 1002 übertragen werden, damit der Stift 1022 eine solche Bestimmung vornehmen kann. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Leerlaufauslöser erfolgt ist, kann der Stift 1022 in einen inaktiven Zustand 1130 übergehen. Im inaktiven Zustand 1130 kann der Stift 1022 noch seltener mit dem Tablet-Computer 1002 kommunizieren als im Ready-Zustand 1120. Beispielsweise kann das Verbindungsintervall verlängert werden, beispielsweise auf 112,5 ms. Der Tablet-Computer 1002 kann das Synchronisierungssignal während jedes Verbindungsintervalls senden (d. h. alle 112,5 ms). Im inaktiven Zustand 1130 weist der Stift unter Umständen keine Daten auf, die an den Tablet-Computer 1002 übertragen werden sollen.
Im inaktiven Zustand 1130 kann der Stift 1022 bei 1132 erkennen, dass der Stift 1022 bewegt wurde, z. B. unter Verwendung des Gyroskops und/oder des Beschleunigungssensors. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Stift 1022 bewegt wurde, kann der Stift 1022 in den Ready-Zustand 1120 übergehen.
Im inaktiven Zustand 1130 kann der Stift 1022 bei 1134 erkennen, dass ein Standby-Auslöser erfolgt ist. Beispielsweise kann der Standby-Auslöser umfassen, dass der Stift 1022 über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum im inaktiven Zustand 1130 verblieben ist, wie beispielsweise 10 Minuten. In einem weiteren Beispiel kann der Standby-Auslöser umfassen, dass der Stift 1022 über den zweiten vorbestimmten Zeitraum nicht bewegt wurde, z. B. laut Angaben des Gyroskops und/oder Beschleunigungssensors. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Standby-Auslöser erfolgt ist, kann der Stift 1022 in einen Standby-Modus 1140 übergehen. Im Standby-Modus 1140 kann der Stift 1022 die Verbindung zum Tablet-Computer 1002 trennen. Beispielsweise kann der Stift 1022 die BTLE-Sitzung mit dem Tablet-Computer 1002 beenden.
Im Standby-Modus 1140 kann der Stift 1022 bei 1142 erkennen, dass der Stift 1022 bewegt wurde, z. B. unter Verwendung des Gyroskops und/oder Beschleunigungssensors. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Stift 1022 bewegt wurde, kann der Stift 1022 in den Ready-Zustand 1120 übergehen.
Es wird vorausgesetzt, dass die in 11 veranschaulichten zeitlichen Abläufe beispielhaften Charakters sind und andere zeitliche Abläufe Anwendung finden können.
Es wird vorausgesetzt, dass in den vorstehenden Anwendungsszenarien bei Bluetooth-Paketen mit zeitkritischen Daten ein Kommunizieren der Pakete außerhalb des erwarteten Zeitplans (z. B. Aufschieben eines Paketes auf ein späteres Verbindungsintervall) zu einem schlechteren Benutzererlebnis führen kann. Mit steigender Verstopfung des 2,4-GHz-Frequenzbandes, wie beispielsweise entsprechend der vorstehenden Anwendungsszenarien, wird die zeitliche Planung solcher zeitkritischen Pakete schwieriger.
Gleichzeitige Bluetooth-/Wi-Fi-Kommunikationen
In einigen Szenarien kann eine drahtlose Client-Station, wie beispielsweise die Client-Station 106, durch eine Verringerung der Verstopfung im drahtlosen Netz, durch eine zeitliche Planung von Wi-Fi-Kommunikationen und Bluetooth-Kommunikationen dahingehend, dass diese gleichzeitig erfolgen, zu einer Verbesserung des Benutzererlebnisses beitragen.
In einem ersten Beispiel kann die Client-Station 106 die Wi-Fi-RX-Abläufe so zeitlich planen, dass diese zeitgleich mit den Bluetooth-RX-Abläufen erfolgen. In vielen Anwendungsszenarien kann die Client-Station 106 signifikant mehr Daten empfangen als sie sendet. Dementsprechend kann ein gleichzeitiges Empfangen von Wi-Fi- und Bluetooth-Signalen zu einer erheblichen Verringerung der Konflikte hinsichtlich der zeitlichen Planung führen. In einigen Szenarien kann die Client-Station 106 als Reaktion auf das Bestimmen, dass sowohl das Wi-Fi-RX-Signal als auch das Bluetooth-RX-Signal ausreichend stark sind (z. B. jedes Signal weist einen RSSI-Wert auf, der einem konkreten Grenzwert entspricht), die Wi-Fi-RX-Abläufe und die Bluetooth-RX-Abläufe so zeitlich planen, dass diese gleichzeitig erfolgen.
Als zweites Beispiel kann die Client-Station 106 eine Wi-Fi-Rahmenaggregation als Reaktion auf das Bestimmen umsetzen, dass die Bluetooth-Bandbreite unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Die 12–13 veranschaulichen die Vorteile einer Wi-Fi-Rahmenaggregation.
12 veranschaulicht ein Beispiel eines Wi-Fi-Signals, welches eine Reihe von Datenrahmen ohne Rahmenaggregation einschließt. Wie veranschaulicht, kann ein Sender (z. B. ein Zugangspunkt, wie beispielsweise Zugangspunkt 112) einen Sendeanfragerahmen übertragen, gefolgt von der Reihe von Datenrahmen (z. B. MAC-Rahmen). Im Anschluss an jeden Datenrahmen wartet der Sender auf den Empfang eines Bestätigungsrahmens (ACK), welcher den Empfang des Datenrahmens bestätigt, bevor der nächste Datenrahmen übertragen wird. Ein Empfänger (z. B. eine Client-Station, wie beispielsweise die Client-Station 106) kann auf die Sendeanfrage dadurch reagieren, dass er einen Sendefreigaberahmen überträgt. Der Empfänger kann auf jeden Datenrahmen mit dem Senden einer Bestätigung reagieren. Dementsprechend wechselt jedes Gerät in relativ kurzen Zeitintervallen zwischen Übertragen und Empfangen hin und her. In einigen Szenarien, wie beispielsweise wenn die Bluetooth-Bandbreite einen bestimmten Grenzwert erreicht oder diesen überschreitet, können Sender und Empfänger Wi-Fi-Kommunikationen ohne Rahmenaggregation durchführen, wie in 12 veranschaulicht, ohne dass dies Auswirkungen auf die Bluetooth-Latenzzeit hat.
13 veranschaulicht ein Beispiel eines Wi-Fi-Signals, welches eine Reihe von Datenrahmen mit Rahmenaggregation einschließt. Wie veranschaulicht, kann der Sender eine Sendeanfrage übertragen, gefolgt von einer Reihe von Aggregationsrahmen, welche unter Umständen eine Vielzahl von Datenrahmen enthalten. Dementsprechend kann jeder Aggregationsrahmen eine äquivalente Menge an Daten enthalten, wie eine Vielzahl von den Datenrahmen in 12. Im Anschluss an jeden Aggregationsrahmen wartet der Sender auf den Empfang eines Blockbestätigungsrahmens (B-ACK), welcher den Empfang eines jeden Datenrahmens bestätigt, der im Aggregationsrahmen enthalten ist, bevor der nächste Aggregationsrahmen übertragen wird. Der Empfänger kann auf die Sendeanfrage reagieren, indem er eine Sendefreigabe überträgt. Der Empfänger kann auf jeden Aggregationsrahmen reagieren, indem er eine B-ACK sendet. Dementsprechend kann der Empfänger seltener übertragen als in dem in 12 veranschaulichten Szenario und können die Daten effizienter übertragen werden, da weniger Zeit für den Wechsel zwischen den Sende- und Empfangszuständen verschwendet wird.
Bei einigen Szenarien kann die Client-Station 106 eine Wi-Fi-Rahmenaggregation nur als Reaktion auf das Bestimmen umsetzen, dass die Bluetooth-Bandbreite unterhalb eines bestimmten Grenzwertes liegt, um sicherzustellen, dass jedes Bluetooth-Verbindungsintervall ausreichend freie Zeit umfasst (d. h. Zeit, in der keine Bluetooth-Kommunikationen erfolgen), damit ein Wi-Fi-Aggregationsrahmen ermöglicht wird.
Als drittes Beispiel kann die Client-Station 106 als Reaktion auf das Bestimmen, dass Bluetooth-Kommunikationen erfolgen, die Wi-Fi-Übertragungsleistung dynamisch modifizieren. In einem Szenario, in dem die Client-Station 106 Wi-Fi-RX-Abläufe zeitlich so geplant hat, dass diese gleichzeitig mit Bluetooth-RX-Abläufen erfolgen, kann die sendende Wi-Fi-Station (z. B. ein Zugangspunkt, wie beispielsweise Zugangspunkt 112) beispielsweise erwarten, dass die Client-Station 106 eine ACK oder B-ACK als Reaktion auf einen oder mehrere Datenrahmen überträgt, die von der Client-Station 106 empfangen wurden, während die Client-Station 106 nach wie vor Bluetooth-Kommunikationen empfängt. Die Client-Station 106 kann eine verringerte Leistung (z. B. Mindestleistung) bestimmen, welche verwendet werden kann, um eine zuverlässige Kommunikation mit der sendenden Wi-Fi-Station sicherzustellen, und kann die ACK oder B-ACK bei der bestimmten verringerten Leistung übertragen. Dadurch kann die Interferenz auf die fortlaufenden Bluetooth-Kommunikationen verringert werden.
Als ein viertes Beispiel kann die Client-Station 106 die Kanalverwendung zwischen Wi-Fi-Kommunikationen und gleichzeitigen Bluetooth-Kommunikationen koordinieren. Beispielsweise kann eine Wi-Fi-Funkstation in der Client-Station 106 (z. B. im drahtlosen Kommunikationsschaltkreis 329) einer Bluetooth-Funkstation in der Client-Station 106 (z. B. im drahtlosen Kommunikationsschaltkreis 329) Informationen zum zeitlichen Ablauf und/oder zum Kanal hinsichtlich aktueller und/oder kommender Wi-Fi-Kommunikationen zur Verfügung stellen. Beispielsweise kann die Wi-Fi-Funkstation eine Reihe von Kanälen erkennen, welche während eines bestimmten Zeitfensters blockiert sind. Als Reaktion auf den Empfang der Informationen zum zeitlichen Ablauf und/oder Kanal kann die Bluetooth-Funkstation einen Kanalwechselzeitplan umsetzen, der so konfiguriert ist, dass Kanäle übersprungen werden, die durch Wi-Fi-Kommunikationen blockiert sind. Beispielsweise kann der umgesetzte Kanalwechselzeitplan die erkannte Reihe an Kanälen während des erkannten Zeitfensters ausschließen. Dies kann die Echtzeitfrequenzvielfalt zwischen den Wi-Fi-Kommunikationen und den Bluetooth-Kommunikationen erhalten, was zu einer Verringerung der Interferenz zwischen den beiden führen kann.
16 veranschaulicht experimentelle Leistungscharakteristiken einer Wi-Fi-Station, welche die in den vorstehenden vier Beispielen beschriebenen Merkmale umsetzt. Insbesondere veranschaulicht 14 den an einer Wi-Fi-Station über eine Reihe von Signaldämpfungen empfangenen Durchsatz (in MBps). Kurve 1402 veranschaulicht den von der Wi-Fi-Station in Abwesenheit von Bluetooth-Signalen empfangenen Wi-Fi-Durchsatz. Kurve 1404 veranschaulicht den von der Wi-Fi-Station empfangenen Wi-Fi-Durchsatz, während die Wi-Fi-Station gleichzeitig über Bluetooth mit einer BTLE-Fernbedienung, einer Bluetooth-Hör-Sprech-Garnitur und einem Bluetooth-Videospielcontroller kommunizierte. 14 veranschaulicht, dass die vorstehenden vier Beispiele die Wi-Fi-Leistung gegenüber dem Stand der Technik in Umgebungen verbessern, die mit Bluetooth-Kommunikationen verstopft sind, die andernfalls für eine erhebliche Verringerung des Wi-Fi-Durchsatzes sorgen würden.
Verringerte BTLE-Verzögerung
Sind Pakete für den Empfang oder die Übertragung zwischen einer Client-Station, wie beispielsweise die Client-Station 106, und einem oder mehreren anderen drahtlosen Geräten verfügbar, kann die Client-Station 106 die Übertragung der Pakete wenigstens teilweise auf der Grundlage der Priorisierung von Pakettypen oder Paketquellen zeitlich planen. Beispielsweise kann die Client-Station innerhalb eines Bluetooth-Verbindungsintervalls jedem Zusatzgerät einen oder mehrere Slots für TX- und RX-Kommunikationen zuteilen. Benötigt ein Zusatzgerät mit einer hohen Priorität zusätzliche Kommunikationszeit, kann die Client-Station einen oder mehrere Slots von einem Zusatzgerät mit einer niedrigeren Priorität neu zuordnen.
In der Vergangenheit wurden einige Arten von Bluetooth-Paketen als Pakete mit niedriger Priorität behandelt. Beispielsweise wurden BTLE-Pakete seither als Pakete mit niedriger Priorität behandelt, da sie in der Regel für nichtzeitkritische Anwendungen verwendet wurden, wie beispielsweise Sensordaten. Dies kann jedoch zu einer inakzeptablen Latenzzeit führen, wenn die BTLE-Pakete zeitkritische Daten enthalten, wie beispielsweise Sprachbefehle und Eingaben über einen Stift.
Bei einigen Szenarien kann eine drahtlose Client-Station, wie beispielsweise Client-Station 106, ein Benutzererlebnis dadurch verbessern, dass sie die Verzögerung von BTLE-Paketen im Allgemeinen oder BTLE-Paketen mit hoher Priorität im Speziellen verringert. Die Client-Station 106 kann Pakete auf beliebige Art und Weise als Pakete mit einer hohen Priorität festlegen. In einigen Szenarien kann die Client-Station 106 alle Pakete von einem bestimmten Zusatzgerät oder einer bestimmten Klasse an Zusatzgeräten als Pakete mit hoher Priorität behandeln. Beispielsweise kann die Client-Station 106 Pakete von einer Fernbedienung, einem Stift oder einem Videospielcontroller als Pakete mit hoher Priorität behandeln. In anderen Szenarien kann die Client-Station 106 Pakete von einem bestimmten Zusatzgerät oder von einer bestimmten Klasse von Zusatzgeräten als Pakete mit hoher Priorität behandeln, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann die Client-Station 106 Pakete von einem Stift als Pakete mit hoher Priorität behandeln, während sich der Stift in einem Modus mit niedriger Latenzzeit befindet, wie beispielsweise der aktive Zustand und/oder der Ready-Zustand, siehe vorstehende Definition unter Bezugnahme auf 11. Gleichermaßen kann die Client-Station 106 Pakete von einer Fernbedienung als Pakete mit hoher Priorität behandeln, während ein Mikrofon der Fernbedienung zum Empfangen von Sprachbefehlen aktiviert ist, In anderen Szenarien kann die Client-Station 106 Pakete als Pakete mit hoher Priorität behandeln, wenn die Pakete einen vorgegebenen Datentyp enthalten, wie beispielsweise Sprachdaten, oder wenn die Pakete entsprechend eines vorgegebenen Bluetooth-Profils konfiguriert sind. In noch anderen Szenarien kann die Client-Station 106 alle BTLE-Pakete als Pakete mit hoher Priorität behandeln.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Client-Station Pakete als Pakete mit hoher Priorität behandeln, wenn ein vorgegebenes der vorstehenden Kriterien oder irgendeine vorgegebene Kombination der vorstehenden Kriterien erfüllt sind, und kann die Client-Station Pakete nicht als Pakete mit hoher Priorität behandeln (z. B. kann Pakete als Pakete mit niedriger Priorität behandeln), wenn die vorgegebenen Kriterien nicht erfüllt sind. Bei einigen Ausführungsformen kann die Client-Station 106, entsprechend eines beliebigen oder mehrerer beliebiger der vorstehenden Kriterien, als Reaktion auf das Bestimmen, dass das 2,4-GHz-Frequenzband verstopft ist, Pakete als Pakete mit hoher Priorität behandeln. Beispielsweise kann die Client-Station in Reaktion auf das Bestimmen, dass mindestens eine Mindestanzahl an Zusatzgeräten über Bluetooth mit der Client-Station 106 oder in der Nähe der Client-Station 106 kommunizieren, Pakete als Pakete mit hoher Priorität behandeln.

Tabelle 2 enthält eine Liste mehrerer Beispiele dafür, wie die Verzögerung für Pakete mit hoher Priorität verringert werden kann, wobei alle der Beispiele einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können.

Option 1	BT-Fernbedienungs-/Sprachbefehlpakete haben von allen BT-Paketen die höchste Priorität	BT FW
Option 2	Wenn Sprachbefehle und A2DP gleichzeitig aktiviert sind, A2DP pausieren	BT-Host
Option 3	A2DP-Kommunikationsgeschwindigkeit verringern	BT-Host
Option 4	Datenpaketgröße für BTLE erweitern	BT FW
Option 5	BTLE-Fernbedienungs-/Sprachbefehlpakete nie ablehnen	Wi-Fi-Ucode
Option 6	Fernbedienung geht erst in Ruhezustand, wenn sie ACK von Client-Station erhält	BT-FW in Remote

Tabelle 2: Optionen zum Verringern der BTLE-Latenzzeit und Verbessern der Robustheit der Konnektivität

Als erste Option kann die Client-Station 106 Bluetooth-Pakete mit einer hohen Priorität im Rahmen der zeitlichen Planung des Empfangs von Paketen priorisieren. Bei einigen Ausführungsformen kann es sich bei den priorisierten Bluetooth-Paketen um BTLE-Pakete handeln. Die 15A–15B veranschaulichen die Wirkungen dieser ersten Option.
Die 15A–15B veranschaulichen eine Vielzahl von durch die Client-Station 106 empfangenen Kommunikationen, mit fortschreitender Dauer von links nach rechts. Wie veranschaulicht, können ein oder mehrere BTLE-Pakete (1510–1518) für den Empfang oder die Übertragung durch die Client-Station 106 während jedes Bluetooth-Verbindungsintervalls verfügbar sein. Die veranschaulichten Szenarien stimmen mit dem Szenario aus 8 überein, bei dem vier BTLE-TX/RX-Paare mit Sprachdaten von einer Fernbedienung während jedes 15 ms langen Verbindungsintervalls zur Verfügung stehen. Eine Vielzahl von Wi-Fi-Paketen (1520–1522) und Audio-Paketen (1530–1532), wie beispielsweise Pakete entsprechend des Advanced Audio Distribution Profile (A2DP), steht ferner zum Empfang oder zur Übertragung durch die Client-Station 106 zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Verfügung.
15A veranschaulicht ein Szenario, bei dem BTLE-Pakete als Pakete mit einer niedrigen Priorität verarbeitet werden. Wie veranschaulicht, empfängt oder überträgt die Client-Station 106 ein oder mehrere BTLE-Pakete 1510 während eines ersten Bluetooth-Verbindungsintervalls. Kurz vor dem Ende des ersten Verbindungsintervalls werden ein oder mehrere A2DP-Pakete 1530 verfügbar und durch die Client-Station 106 übertragen, wobei sich dies auf ein zweites Bluetooth-Verbindungsintervall erstreckt. Dementsprechend sind die BTLE-Pakete 1512 nicht für den Empfang oder die Übertragung während des zweiten Verbindungsintervalls eingeplant, wenngleich deren Empfang oder Übertragung in Abwesenheit der A2DP-Pakete mit der höheren Priorität für diesen Zeitraum geplant gewesen wäre. Da A2DP-Pakete die Echtzeitwiedergabe von Audiodateien unterstützen, erhalten A2DP-Pakete in der Regel eine höhere Priorität. Kurz vor dem Ende des zweiten Verbindungsintervalls werden ein oder mehrere Wi-Fi-Pakete 1522 verfügbar und durch die Client-Station 106 empfangen oder übertragen, wobei sich dies auf ein drittes Bluetooth-Verbindungsintervall erstreckt. Dementsprechend werden BTLE-Pakete 1514 nicht während des dritten Verbindungsintervalls empfangen oder übertragen, wenngleich deren Empfang oder Übertragung in Abwesenheit der Wi-Fi-Pakete mit der höheren Priorität für diesen Zeitraum geplant gewesen wäre. Während eines vierten Verbindungsintervalls empfängt oder überträgt die Client-Station 106 ein oder mehrere BTLE-Pakete 1516. Dementsprechend hat die Client-Station 106 ein effizientes BTLE-Verbindungsintervall von 45 ms erlebt, anstelle der erwarteten 15 ms. Die Daten, welche in den BTLE-Paketen 1512 und/oder 1514 enthalten gewesen wären, können ausgelassen oder dahingehend verzögert werden, dass sie in den BTLE-Paketen 1516 und/oder den BTLE-Paketen 1518 enthalten sind. Diese Verzögerung kann zu einer Verzögerung bei der Bearbeitung und Ausführung zeitkritischer Eingaben führen, wie beispielsweise Sprachbefehle oder Eingaben über einen Stift, was zu einem inakzeptablen Benutzererlebnis führen kann.
15B veranschaulicht ein Szenario, bei dem BTLE-Pakete als Pakete mit hoher Priorität verarbeitet werden. In einigen Szenarien können alle BTLE-Pakete als Pakete mit hoher Priorität verarbeitet werden, wohingegen in anderen Szenarien nur die BTLE-Pakete von bestimmten Quellen, wie beispielsweise von einem Stift, oder nur die BTLE-Pakete mit bestimmten Datentypen, wie beispielsweise Sprachbefehle oder Eingaben über einen Stift, als Daten mit hoher Priorität behandelt werden können. Wie veranschaulicht, empfängt oder überträgt die Client-Station 106 ein oder mehrere BTLE-Pakete 1510 während des ersten Bluetooth-Verbindungsintervalls. Kurz vor dem Ende des ersten Verbindungsintervalls werden die A2DP-Pakete 1530 verfügbar. Die Client-Station 106 priorisiert jedoch die BTLE-Pakete gegenüber den A2DP- oder Wi-Fi-Paketen. Dementsprechend verzögert die Client-Station 106 die A2DP-Pakete 1530 bis nach dem Empfang oder der Übertragung der BTLE-Pakete 1512. Die A2DP-Pakete 1530 werden für eine Übertragung während eines offenen Teils des zweiten Verbindungsintervalls eingeplant. Eine solche Priorisierung eines Typs von Bluetooth-Paketen gegenüber einem anderen Typ von Bluetooth-Paketen kann beispielsweise in der Firmware der Bluetooth-Funkstation von Client-Station 106 durchgeführt werden. Kurz vor dem Ende des zweiten Verbindungsintervalls werden ein oder mehrere Wi-Fi-Pakete 1522 verfügbar und wird eine Teilmenge der Wi-Fi-Pakete 1522 durch die Client-Station 106 empfangen oder übertragen. Da die BTLE-Pakete 1514 jedoch gegenüber den Wi-Fi-Paketen 1522 priorisiert sind, plant die Client-Station 106 den Empfang oder die Übertragung der BTLE-Pakete 1514 für den Beginn des dritten Verbindungsintervalls, wodurch der Empfang oder die Übertragung der Wi-Fi-Pakete 1522 unterbrochen wird. Die verbleibenden Wi-Fi-Pakete 1522 werden für den Empfang oder die Übertragung während eines offenen Teils des dritten Verbindungsintervalls eingeplant. Dementsprechend werden die BTLE-Pakete ohne Verzögerung empfangen oder übertragen, wohingegen die Wi-Fi-Pakete oder die Bluetooth-Pakete für einen Empfang oder eine Übertragung während der verbleibenden Zeitfenster eingeplant werden. Dies kann das Benutzererlebnis verbessern, indem die Latenzzeit bei zeitkritischen BTLE-Kommunikationen verringert wird.
Eine solche Priorisierung von Bluetooth-Paketen gegenüber Wi-Fi-Paketen kann eine Kommunikation zwischen Bluetooth-Verarbeitungskomponenten und Wi-Fi-Verarbeitungskomponenten umfassen. Beispielsweise kann ein Bluetooth-Basisbandprozessor einem Wi-Fi-Basisbandprozessor unterschiedliche Informationen kommunizieren, wie beispielsweise die zeitliche Abfolge von Bluetooth-Verbindungsintervallen und ob Bluetooth-Pakete für eine Übertragung während eines bestimmten Verbindungsintervalls vorgesehen sind. Als Reaktion darauf kann der Wi-Fi-Basisbandprozessor den Empfang oder die Übertragung von Wi-Fi-Paketen unterbrechen.
Als zweite Option kann die Client-Station 106 Bluetooth-Pakete mit einer hohen Priorität gegenüber anderen Bluetooth-Paketen dadurch priorisieren, dass sie eine oder mehrere Bluetooth-Funktionen deaktiviert, während eine andere Bluetooth-Funktion aktiviert ist. Beispielsweise kann die Client-Station 106 als Reaktion auf das Bestimmen, dass Bluetooth-Pakete mit einer hohen Priorität verfügbar sind, einen oder mehrere andere Typen von Bluetooth-Kommunikationen vorübergehend deaktivieren, wie beispielsweise A2DP-Pakete. Dementsprechend kämen die anderen Typen von Bluetooth-Kommunikationen nicht in Konflikt mit den Paketen mit der hohen Priorität. Bei einigen Ausführungsformen können Zeitfenster, die im Vorfeld für die deaktivierten Bluetooth-Kommunikationen innerhalb eines Verbindungsintervalls eingeplant waren, den Paketen mit der hohen Priorität zugewiesen werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Client-Station 106 zusätzlich eine Funktion unterbrechen, die als eine Quelle für die deaktivierten Bluetooth-Kommunikationen fungiert, wie beispielsweise Software zur Musikwiedergabe.
Als dritte Option kann die Client-Station 106 Bluetooth-Pakete mit hoher Priorität gegenüber anderen Bluetooth-Paketen dadurch priorisieren, dass sie die Kommunikationsgeschwindigkeit der anderen Bluetooth-Pakete herabsetzt. Beispielsweise kann die Client-Station 106 als Reaktion auf das Bestimmen, dass Bluetooth-Pakete mit hoher Priorität verfügbar sind, die A2DP-Daten vorübergehend mit einer verringerten Kommunikationsgeschwindigkeit kodieren.
Als vierte Option kann die Client-Station 106 die Datenpaketgröße für BTLE-Kommunikationen mit einer hohen Priorität erweitern. Beispielsweise können die Daten bei bestimmten Datentypen, wie beispielsweise Sprachbefehlsdaten, in BTLE-Paketen enthalten sein, deren Länge erweitert wurde, wie in Tabelle 1 oben veranschaulicht. Dies kann zu einer AnwendungsKommunikationsgeschwindigkeit führen, die höher ist als die AnwendungsKommunikationsgeschwindigkeit, welche sich mit BTLE-Paketen ohne Längenerweiterung erreichen lässt. Die Längenerweiterung kann beispielsweise in der Firmware der Bluetooth-Funkstation der Client-Station 106 erfolgen.
Als eine fünfte Option kann die Client-Station 106 so konfiguriert sein, dass sie es vermeidet, jedwede Bluetooth-Pakete mit hoher Priorität abzulehnen. Wenn die Client-Station 106 beispielsweise Zeitfenster innerhalb eines Verbindungsintervalls von Paketen mit einer niedrigen Priorität den Paketen mit einer hohen Priorität zuordnet, kann die Client-Station so konfiguriert sein, dass sie keine Zeitfenster neu zuordnet, welche anderen Paketen mit hoher Priorität zugeordnet sind. In einem konkreten Beispiel kann die Client-Station 106 Zeitfenster, z. B. für Wi-Fi-Pakete oder A2DP-Pakete, nicht neu zuordnen, wenn die Zeitfenster aktuell einem bestimmten Typ von Zusatzgerät zugeordnet sind, wie beispielsweise einem Stift oder einer Fernbedienung. In einem weiteren Beispiel kann die Client-Station 106 so konfiguriert sein, dass sie Zeitfenster nicht neu zuordnet, die unter bestimmten Bedingungen einem bestimmten Typ von Zusatzgerät zugeordnet sind, wie beispielsweise einem Stift, während der Stift in einem Modus mit niedriger Latenzzeit ist, wie beispielsweise der aktive Zustand und/oder der Ready-Zustand, entsprechend der Definition unter Bezugnahme auf 11, oder einer Fernbedienung, während ein Mikrofon der Fernbedienung zum Empfangen von Sprachbefehlen aktiviert ist.
Als eine sechste Option kann ein Zusatzgerät nach der Übertragung eines Paketes solange in einem aktiven Zustand bleiben, z. B. ein Abfrage-Antwort-Paket, bis es eine ACK von der Client-Station 106 empfängt. Die 16A–16C veranschaulichen die Wirkungen dieser Option. Die 16A–16C veranschaulichen drei Bluetooth-Kommunikationsszenarien zwischen einem Master-Gerät (z. B. die Client-Station 106) und einem Slave-Gerät (z. B. ein Zusatzgerät), mit fortschreitender Dauer von links nach rechts. Insbesondere veranschaulichen die 16A–16C Szenarien, bei denen das Slave-Gerät aktuell keine Daten zum Kommunizieren zum Master-Gerät aufweist. In solchen Szenarien kann das Slave-Gerät in einen Ruhezustand wechseln, um die Leistungsaufnahme zu verringern. Wenn ein vorher bestimmter Zeitraum („Timeout-Zeit”) abläuft, während dem das Master-Gerät keine Kommunikation vom Slave-Gerät empfängt, z. B. als Reaktion auf Abfragebenachrichtigungen vom Master-Gerät, kann die Bluetooth-Verbindung zwischen dem Master-Gerät und dem Slave-Gerät ablaufen, d. h. das Master-Gerät kann die Bluetooth-Verbindung mit dem Slave-Gerät als Reaktion auf das Bestimmen beenden, dass der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist. Im Anschluss an das Beenden der Bluetooth-Verbindung erfordert eine weitere Kommunikation vom Slave-Gerät an das Master-Gerät den erneuten Aufbau der Verbindung, was zu einer wahrnehmbaren Verzögerung führen und dadurch das Benutzererlebnis verschlechtern kann. Dementsprechend kann das Slave-Gerät vorübergehend vom Ruhezustand in einen aktiven Zustand wechseln, um ein oder mehrere Pakete an das Master-Gerät zu übertragen. Das Slave-Gerät kann anschließend wieder in den Ruhezustand zurückkehren. Dieser Abfrage-Antwort-Ablauf kann dementsprechend verhindern, dass die Bluetooth-Verbindung abläuft.
16A veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, bei dem der Abfrage-Antwort-Ablauf erfolgreich ausgeführt wird. Wie veranschaulicht, überträgt das Master-Gerät eine ACK 1602. Die ACK 1602 kann eine Empfangsbestätigung eines Rahmens enthalten, der im Vorfeld durch das Slave-Gerät übertragen wurde, und/oder einen Sendeaufruf, mit dem eine Antwort vom Slave-Gerät angefordert wird., z. B. um zu vermeiden, dass die Bluetooth-Verbindung abläuft. Als Reaktion auf das Empfangen der ACK 1602 überträgt das Slave-Gerät ein Antwortpaket (RSP) 1604. Das Antwortpaket 1604 kann dem Master-Gerät anzeigen, dass das Slave-Gerät die Bluetooth-Verbindung mit dem Master-Gerät nach wie vor aufrechterhält. Im Anschluss an die Übertragung des Antwortpaketes 1604 geht das Slave-Gerät über einen vorbestimmten Zeitraum (z. B. 1,2 Sekunden) in den Ruhezustand, ohne auf zusätzliche Kommunikationen vom Master-Gerät zu warten. Beispielsweise können die ACK 1602 und das Antwortpaket 1604 während eines Bluetooth-Verbindungsintervalls übertragen werden und kann das Slave-Gerät direkt nach dem Verbindungsintervall oder unmittelbar im Anschluss an den Teil des Verbindungsintervalls, der für eine Verwendung durch das Slave-Gerät vorgesehen ist, oder unmittelbar nach der Übertragung des Antwortpaketes 1604, in den Ruhezustand übergehen.
Als Reaktion auf das Empfangen des Antwortpaketes 1604 kann das Master-Gerät eine ACK 1606 übertragen, mit der der Empfang des Antwortpaketes 1604 bestätigt wird. Das Slave-Gerät empfängt jedoch die ACK 1606 nicht, da sich das Slave-Gerät im Ruhezustand befindet. Das Master-Gerät überträgt periodisch ACK-Rahmen, mit denen der Empfang des Antwortpaketes 1604 bestätigt und/oder eine Antwort vom Slave-Gerät angefordert werden.
Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist, geht das Slave-Gerät in den aktiven Zustand über. Im aktiven Zustand empfängt das Slave-Gerät eine ACK 1608, welche durch das Master-Gerät übertragen wurde. Als Reaktion auf das Empfangen der ACK 1608 überträgt das Slave-Gerät ein anderes Antwortpaket 1610. Dieser Ablauf kann auf eine ähnliche Art und Weise solange erfolgen, bis er unterbrochen wird, z. B. wenn entweder das Master-Gerät oder das Slave-Gerät Datenpakete überträgt, wenn die Verbindung beendet wird usw.
16B veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, bei dem der Abfrage-Antwort-Ablauf versucht wird, wobei jedoch ein Kommunikationsfehler auftritt. Wie veranschaulicht, überträgt das Master-Gerät eine ACK 1622, ähnlich der ACK 1602 aus 16A. Als Reaktion auf das Empfangen der ACK 1622 überträgt das Slave-Gerät ein Antwortpaket 1624, ähnlich dem Antwortpaket 1604 aus 16A. Im Anschluss an die Übertragung des Antwortpaketes 1624 geht das Slave-Gerät über einen vorbestimmten Zeitraum (z. B. 1,2 Sekunden) in den Ruhezustand, ohne auf zusätzliche Kommunikationen vom Master-Gerät zu warten, wie in dem Szenario in 16A. In dem Szenario in 16B empfängt das Master-Gerät jedoch das Antwortpaket 1624 nicht, z. B. aufgrund einer Interferenz oder einer unzureichenden Signalstärke.
Als Reaktion auf das Nicht-Empfangen des Antwortpaketes 1624 innerhalb eines erwarteten Zeitfensters überträgt das Master-Gerät ein Nicht-Bestätigungs-Paket (NAK) 1626. Das Slave-Gerät empfängt das NAK 1626 jedoch nicht, da sich das Slave-Gerät im Ruhezustand befindet. Das Master-Gerät überträgt periodisch NAK-Rahmen, aus denen hervorgeht, dass kein Antwortpaket empfangen wurde und die eine Antwort vom Slave-Gerät anfordern.
Als Reaktion auf das Bestimmen, dass der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist, geht das Slave-Gerät in den aktiven Zustand über. Im aktiven Zustand empfängt das Slave-Gerät eine NAK 1628, welche durch das Master-Gerät übertragen wird. Als Reaktion auf das Empfangen der NAK 1628 überträgt das Slave-Gerät ein weiteres Antwortpaket 1630 und geht dann wieder in den Ruhezustand über. Das Master-Gerät empfängt das Antwortpaket 1630 jedoch erneut nicht und reagiert mit der Übertragung einer erneuten NAK 1632. In einer mangelhaften drahtlosen Umgebung (z. B. eine verstopfte, verrauschte oder sich über eine weite Entfernung erstreckende Umgebung) kann dieser Ablauf auf ähnliche Art und Weise solange andauern, bis das Master-Gerät feststellt, dass die Timeout-Zeit abgelaufen ist, ohne dass es eine Kommunikation vom Slave-Gerät empfangen hat, wobei das Master-Gerät zu diesem Zeitpunkt die Bluetooth-Verbindung zwischen dem Master-Gerät und dem Slave-Gerät beenden kann. Dementsprechend kann der Abfrage-Antwort-Ablauf unter Umständen nicht verhindern, dass die Bluetooth-Verbindung in einem mangelhaften drahtlosen Szenario abläuft.
16C veranschaulicht ein beispielhaftes Szenario, bei dem der Abfrage-Antwort-Ablauf versucht und dann als Reaktion auf den Ausfall der Kommunikation entsprechend der sechsten Option angepasst wird. Wie veranschaulicht, überträgt das Master-Gerät ähnlich 16B eine ACK 1642, welche das Slave-Gerät dazu auffordert, ein Antwortpaket 1644 zu übertragen. Ähnlich dem Szenario in 16B geht das Slave-Gerät im Anschluss an die Übertragung des Antwortpakets 1644 über einen vorbestimmten Zeitraum (z. B. 1,2 Sekunden) in den Ruhezustand, ohne auf zusätzliche Kommunikationen vom Master-Gerät zu warten, wobei das Master-Gerät das Antwortpaket 1644 jedoch nicht empfängt, z. B. aufgrund einer Interferenz oder einer unzureichenden Signalstärke. Ähnlich dem Szenario in 16B, wenn das Slave-Gerät wieder in den aktiven Zustand übergeht und eine NAK 1648 empfängt, überträgt das Slave-Gerät ein Antwortpaket 1650, welches nicht vom Master-Gerät empfangen wird und dieses zum Übertragen einer weiteren NAK 1652 auffordert.
Wie veranschaulicht, geht das Slave-Gerät als Reaktion auf das Bestimmen, dass der vorbestimmte Zeitraum erneut abgelaufen ist, in den aktiven Zustand über. Im aktiven Zustand empfängt das Slave-Gerät eine zweite NAK 1654 (d. h. bei der NAK 1654 handelt es sich um die zweite NAK, welche das Slave-Gerät empfangen hat, wenngleich andere NAK übertragen worden sein können). Als Reaktion auf das Empfangen der zweiten NAK 1654 (d. h. als Reaktion auf das Empfangen von zwei aufeinanderfolgenden NAK) kann das Slave-Gerät ein Antwortpaket 1656 übertragen und dann im aktiven Zustand bleiben, um eine ACK abwarten, anstatt, wie in dem Szenario in 16B, in den Ruhezustand zu wechseln. Im Szenario in 16C empfängt das Master-Gerät das Antwortpaket 1656 nicht und überträgt das Master-Gerät dementsprechend eine weitere NAK 1658. Als Reaktion auf das Empfangen der NAK 1658 überträgt das Slave-Gerät erneut ein Antwortpaket 1660 und bleibt im aktiven Zustand, um eine ACK abzuwarten. Dementsprechend überträgt das Slave-Gerät weiterhin Antwortpakete als Reaktion auf jede folgende empfangene NAK, ohne danach in den Ruhezustand zurückzukehren. In dem Szenario in 16C empfängt das Master-Gerät das Antwortpaket 1660 und reagiert darauf durch das Übertragen einer ACK 1662. Als Reaktion auf das Empfangen der ACK 1662 geht das Slave-Gerät über einen vorbestimmten Zeitraum (z. B. 1,2 Sekunden) in den Ruhezustand. Dieser Abfrage-Antwort-Ablauf, modifiziert entsprechend der sechsten Option, kann dementsprechend den Ablauf der Bluetooth-Verbindung verhindern, auch in mangelhaften drahtlosen Umgebungen. Dadurch kann eine Verzögerung beim Übertragen nachfolgender zeitkritischer Pakete vermieden werden, welche durch die Notwendigkeit eines erneuten Aufbaus der Bluetooth-Verbindung zwischen dem Master-Gerät und dem Slave-Gerät herbeigeführt werden kann.
In anderen Szenarien kann das Slave-Gerät so konfiguriert werden, dass es als Reaktion auf das Empfangen einer anderen Anzahl an aufeinanderfolgenden NAK (im Gegensatz zum Empfangen von zwei aufeinanderfolgenden NAK, im Beispiel in 16C) im aktiven Zustand bleibt (d. h. bis zum Empfang einer ACK), wie beispielsweise als Reaktion auf das Empfangen von 1 NAK oder 3 NAK. Alternativ kann das Slave-Gerät so konfiguriert sein, dass es nach jedem Antwortpaket im aktiven Zustand bleibt (d. h. bis zum Empfangen einer ACK), ohne davor eine NAK zu empfangen. Der Abfrage-Antwort-Ablauf, einschließlich der Modifikationen entsprechend der sechsten Option, kann beispielsweise in der Firmware der Bluetooth-Funkstation des Slave-Gerätes gesteuert werden (z. B. ein Zusatzgerät).
Durch die Anwendung einer oder mehrerer der Optionen aus Tabelle 2 kann die Verzögerung bei der Kommunikation zeitkritischer Bluetooth-Pakete auf ein Niveau verringert werden, auf dem es für einen Benutzer nicht mehr wahrnehmbar ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung können in beliebigen von unterschiedlichen Formen umgesetzt werden. Beispielsweise können einige Ausführungsformen als computerimplementiertes Verfahren, computerlesbares Speichermedium oder Computersystem ausgeführt werden. Andere Ausführungsformen können unter Zuhilfenahme eines oder mehrerer individuell gestalteter Hardwaregeräte umgesetzt werden, wie beispielsweise ASIC. Andere Ausführungsformen können unter Zuhilfenahme eines oder mehrerer programmierbarer Hardwareelemente umgesetzt werden, wie beispielsweise Universalschaltkreise.
Bei einigen Ausführungsformen kann ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium so konfiguriert sein, dass es Programmanweisungen und/oder Daten speichert, wobei die Programmanweisungen, sofern diese durch ein Computersystem ausgeführt werden, das Computersystem dazu veranlassen, ein Verfahren auszuführen, z. B. irgendeine hierin beschriebene Ausführungsform eines Verfahrens oder irgendeine Kombination der hierin beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens oder eine Teilmenge irgendeiner der hierin beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens oder irgendeine Kombination solcher Teilmengen.
Bei einigen Ausführungsformen kann ein drahtloses Gerät (oder eine drahtlose Station) so konfiguriert sein, dass es/sie einen Prozessor (oder eine Reihe von Prozessoren) und ein Speichermedium enthält, wobei das Speichermedium Programmanweisungen speichert, wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Programmanweisungen vom Speichermedium liest und ausführt, wobei die Programmanweisungen bei Ausführung das drahtlose Gerät dazu veranlassen, irgendeine der hierin beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen eines Verfahrens (oder irgendeine Kombination der hierin beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens oder irgendeine Teilmenge irgendeiner der hierin beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens oder irgendeine Kombination solcher Teilmengen) auszuführen. Das Gerät kann in irgendeiner von unterschiedlichen Formen umgesetzt sein.
Wenngleich die vorstehenden Ausführungsformen mit einer beträchtlichen Detailliertheit beschrieben wurden, sind für den Fachmann zahlreiche Variationen und Modifikationen offensichtlich, sobald die vorstehende Offenlegung vollumfänglich verstanden wurde. Es ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche dahingehend ausgelegt werden, dass diese alle solche Variationen und Modifikationen umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Standard IEEE 802.11 [0002]
Standard 802.11 [0003]
802.11-Systems [0038]
IEEE-802.11-Standards [0040]
35 U.S.C. § 112, Absatz 6 [0044]
IEEE 802.11-Standards [0045]
IEEE 802.11-Standards [0047]
802.11-Protokoll [0051]
802.11a, b, n, ac und ax [0051]

Claims

Verfahren zum Kommunizieren von Datenpaketen, das Verfahren umfassend: an einer Client-Station: Einrichten von Kommunikationen mit einer Vielzahl an Zusatzgeräten; Bestimmen, dass die Kommunikationen mit einem ersten Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten zeitkritische Kommunikationen umfassen; und Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät als Reaktion auf das Bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät Bluetooth-Low-Energy-Kommunikationen (BTLE) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zeitkritische Kommunikationen umfassen, ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass das erste Zusatzgerät eine Fernbedienung umfasst, welche so konfiguriert ist, dass sie der Client-Station eine Steuereingabe zur Verfügung stellt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zeitkritische Kommunikationen umfassen, ferner Folgendes umfasst: das Bestimmen, dass ein Mikrofon der Fernbedienung zum Empfangen von Sprachbefehlen aktiviert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zeitkritische Kommunikationen umfassen, ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät Audiodaten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zeitkritische Kommunikationen umfassen, ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass das erste Zusatzgerät einen Stift umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestimmen, dass die Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät zeitkritische Kommunikationen umfassen, ferner Folgendes umfasst: Bestimmen, dass sich der Stift in einem Modus mit niedriger Latenzzeit befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren der Kommunikationen ferner Folgendes umfasst: durch die Client-Station Bestimmen, dass die Vielzahl an Zusatzgeräten wenigstens einen Schwellwert an Zusatzgeräten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät ferner Folgendes umfasst: zeitliches Planen eines oder mehrerer Pakete der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät während aufeinanderfolgender Verbindungsintervalle; und Verzögern eines oder mehrerer Pakete, die Kommunikationen mit einem anderen Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verzögern von einem oder mehreren Paketen ferner Folgendes umfasst: Verzögern eines oder mehrerer Pakete von Wi-Fi-Kommunikationen zwischen einem Wi-Fi-Zugangspunkt und der Client-Station.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren der Kommunikationen ferner Folgendes umfasst: durch die Client-Station: Bestimmen, dass die Kommunikationen mit einem anderen Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten Advanced-Audio-Distribution-Profile-Pakete (A2DP) umfassen; und Pausieren der A2DP-Pakete, bis das erste Zusatzgerät das Übertragen seiner verfügbaren Daten abgeschlossen hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren der Kommunikationen ferner Folgendes umfasst: durch die Client-Station: Bestimmen, dass die Kommunikationen mit einem anderen Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten Advanced-Audio-Distribution-Profile-Pakete (A2DP) umfassen; und Verringern der Kommunikationsgeschwindigkeit der A2DP-Pakete.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät Erweitern der Datenpaketgröße für ein oder mehrere BTLE-Pakete der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät umfasst.
Nichtflüchtiges computerlesbares Medium, welches Softwareanweisungen speichert, die durch einen oder mehrere Prozessoren einer Client-Station ausgeführt werden können, wobei die Anweisungen so konfiguriert sind, dass sie die Client-Station dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
Drahtlose Station, umfassend: wenigstens eine Antenne; wenigstens eine Funkstation, welche so konfiguriert ist, dass sie mit einer Vielzahl an Zusatzgeräten drahtlos kommuniziert; wenigstens ein Verarbeitungselement, das kommunikativ mit der wenigstens eine Funkstation verbunden ist, wobei das wenigstens ein Verarbeitungselement so konfiguriert ist, dass es die drahtlose Station veranlasst zum: Einrichten von Kommunikationen mit einer Vielzahl an Zusatzgeräten; Bestimmen, dass die Kommunikationen mit einem ersten Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten Bluetooth-Low-Energy-Kommunikationen (BTLE) umfassen, welche Eingaben von einer Schnittstelle kommunizieren, die eine Echtzeitreaktion erfordert; und Priorisieren, als Reaktion auf das Bestimmen, der Kommunikationen mit dem ersten Zusatzgerät über Kommunikationen mit wenigstens einem weiteren Zusatzgerät der Vielzahl an Zusatzgeräten.