DE602004007194T2 - Kommunikationsmodus für niedrigen Energieverbrauch - Google Patents

Kommunikationsmodus für niedrigen Energieverbrauch Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf den Aufbau einer drahtlosen Kommunikationsverbindung kurzer Reichweite zwischen zwei oder mehr drahtlosen Vorrichtungen und insbesondere auf Verfahren und eine Vorrichtung für das Implementieren eines Kommunikationsprotokolls mit optimierten Energieverbrauchseigenschaften für die Kommunikation mit einer Vielzahl von Vorrichtungen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es gibt einen großen Bereich von Systemen für den Aufbau und das Unterhalten von drahtlosen Kommunikationsverbindungen kurzer Reichweite. Viele dieser Systeme erfordern eine Sichtlinienverbindung, unterstützen keine Zweiwegekommunikation, liefern keine Eigenschaften eines niedrigen Energieverbrauchs oder flexible Verbindungstopologien. Zwei Beispiele von Protokollen für eine drahtlose Kommunikation kurzer Reichweite sind Bluetooth und Low End Funk.
  • Da die Bluetooth-Spezifikation ausgereifter wird, gibt es eine größere Anzahl von drahtlosen Vorrichtungen, die Bluetooth als Standardmerkmal implementieren. Die Anforderungen an den Energieverbrauch und die Implementierungskosten verhindern jedoch, dass es in einem Host von drahtlosen Vorrichtungen, die eine geringe Energiekapazität aufweisen, implementiert wird. Das Nokia-Forschungszentrum hat eine Funktechnologie entwickelt, die Low End Funk genannt wird, die auf der Bluetooth Spezifikation basiert und die mindestens die analogen Teile des Bluetooth-Funk verwenden kann, um drahtlose Kommunikationsverbindungen zwischen Vorrichtungen, die begrenzte Energieressourcen aufweisen, zu liefern. Das Low End Funkprotokoll ermöglicht signifikante Energie- und Kostenreduktionen über drahtlose Bluetooth-Vorrichtungen und nimmt Vorrichtungen auf, die begrenzte Energieressourcen haben.
  • Low End Funk wird in der internationalen Anmeldung WO 02/073893 diskutiert. Das Low End Funkprotokoll ermöglicht es Vorrichtungen mit Anforderungen für einen niedrigen Energieverbrauch, drahtlos über ein gewisses Frequenzband zu kommunizieren. Im Gegensatz zu Bluetooth implementiert Low End Funk keine Frequenzsprungroutine oder ein Übertragungszeitschlitzsystem. Dies führt zu einem einfacheren, weniger komplexen System als eine Standard-Bluetooth-Implementierung. Das Low End Funkprotokoll teilt das Kommunikationsfrequenzband in eine Vielzahl von Kommunikationskanälen auf.
  • Eine Vorrichtung mit dem Low End Funkprotokoll liefert effizientere Energieeinsparungen im Vergleich zu den Standard-Bluetooth-Vorrichtungen. Zusätzliche Energieeinsparungen würden es Low End Funkanwendungen jedoch ermöglichen, vielfältiger zu werden und sich weit zu verbreiten. Ein mögliches Verfahren für das Reduzieren des Energieverbrauchs umfasst die Implementierung eines Low End Funks mit Mehrfachzugriff mit Trägerprüfung mit Kollisionsvermeidung.
  • Die amerikanische Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/224,768 mit dem Titel "Carrier Sensing Multiple Acess with Collision Avoidance Scheme Optimized For A Priori Known Carrier Usage for Low Duty Systems" (CSMA mit Kollisionsvermeidung) beschreibt Systeme und Verfahren für ein Kommunikationssystem, das eine drahtlose Kommunikationsverbindung kurzer Reichweite zwischen Benutzervorrichtungen implementiert. Das Kommunikationssystem liefert eine Niedrigenergielösung, die eine optimierte Kombination einer Trägerprüfung und von Frequenzmultiplex verwendet, um Kollisionen zu vermeiden. Die Optimierung, die in dieser Patentanmeldung beschrieben ist, implementiert einen zufälligen mittleren Nullwert-Versatz, der an die Übertragungsrahmen einer Vorrichtung angehängt wird, wenn Übertragungen auf einem Übertragungskanal gemessen werden. Der Versatz erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass eine erste ankündigende Vorrichtung die Übertragungen einer anderen Vorrichtung erkennen wird (das heißt bestimmt, dass ein Kanal belegt ist), und vermeidet gleichzeitige Übertragungen, die zu Übertragungskollisionen führen. Beim Erkennen von Übertragungen einer anderen Vorrichtung kann die erste Vorrichtung ihren Übertragungsrahmen verschieben, um Übertragungskollisionen zwischen Vorrichtungen zu vermeiden. Somit sind durch eine effiziente Verwaltung der Übertragungen der Vorrichtung weniger erneute Übertragungen notwendig, und der Energieverbrauch wird reduziert. Die Kommunikationsverbindungen mit Trägererfassung können entweder in einem isolierten LowRate-System oder in einer Vorrichtung mit einer schon existierenden Bluetooth Implementierung implementiert werden.
  • Die Bluetooth-Spezifikation weist auch einen Niedrigenergie-Betriebsmodus auf, der versucht, den Energieverbrauch zu minimieren. Ein Bluetooth-Pikonetz umfasst einen Master und ein bis sieben aktiven Slaves, die kommunizieren. Bluetooth implementiert ein Frequenzsprungsystem, das vom Bluetooth-Taktsignal des Masters und der Vorrichtungsadresse abgeleitet ist. Im allgemeinen beträgt die Sprungrate in einer normalen Verbindung 1600 Sprünge/s. Übertragungen werden während spezifizierter Zeitschlitze ausgeführt, die gemäß einem vorbestimmten Sprungschema bestimmt werden (beispielsweise beträgt die Dauer eines Zeitschlitzes 625 μs). Gemäß dem Bluetooth-Protokoll kann eine Master-Vorrichtung die Übertragung nur in geradzahlig nummerierten Schlitzen starten, während die Slave-Vorrichtungen in ungeradzahlig nummerierten Schlitzen übertragen können. Die Datenpakete können 1, 3 oder 5 Schlitze belegen. Das gesamte Paket wird immer im selben Kanal übertragen. Der Master fragt jeweils einen Slave ab. Jeder Slave überträgt eine Antwortnachricht zurück zum Master nach dem Empfang der Abfrage. Die aktiven Slawe-Vorrichtungen erkennen ihre Pakete durch das Verarbeiten einer aktiven Mitgliederadresse von 3 Bit im Paketkopf. Die weitere Interaktion zwischen einem Master und einem Slawe hängt davon ab, welche von drei Typen von Master/Slawe-Kommunikationsverbindungen aufgebaut wird.
  • Es gibt drei verschiedene Kommunikationsverbindungstypen, die ein Master und aktive Slaves im Bluetooth-Niedrigenergiemodus aufbauen können: Eine synchrone verbindungsorientierte Verbindung (Synchronous Connection-Oriented, SCO), eine erweiterte synchrone verbindungsorientierte Verbindung (Extended Synchronous Connection-Oriented, eSCO) und eine asynchrone verbindungslose Verbindung (Asynchronous Connection-Less, ACL). Synchrone Verbindungen bauen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen einem Master und einem einzelnen Slawe im Pikonetz auf. Ein Master kann bis zu drei SCO-Verbindungen unter Verwendung reservierter Schlitze an regelmäßigen Intervallen verwalten. Bei SCO-Verbindungen werden Pakete niemals erneut übertragen, wohingegen eSCO-Verbindungen ein zusätzliches Wiederübertragungsfenster nach den reservierten Übertragungsschlitzen haben können. Eine ACL-Verbindung kann eine Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Verbindung zwischen einem Master und allen Slaves, die an einem Pikonetz teilnehmen, sein. Ein Master kann eine ACL-Verbindung auf einer Pro-Schlitz-Basis mit jedem Slawe in Übertragungsschlitzen, die nicht für die synchronen Verbindungen reserviert sind, aufbauen.
  • Die Bluetooth-ACL-Verbindung implementiert ein System, bei dem Slaves in einen Schlafzustand für eine vorbestimmte Zeitdauer eintreten können. Beispielsweise implementiert das Bluetooth-Protokoll einen Niedrigenergiemodus (Schnüffelmodus) für Slaves, die an ACL-Verbindungen teilnehmen. Der Schnüffelmodus reduziert die Anzahl der Zeitschlitze, in denen der Master eine Übertragung zu einem spezifischen Slawe starten kann. Der Master kann die Übertragung nur in spezifizierten Zeitschlitzen, Schnüffelschlitze genannt, starten, die regelmäßig in einem Zeitintervall (Tsniff)) beabstandet sind. Der Slave im Schnüffelmodus beginnt mit dem Suchen nach Schnüffelschlitzen nach einer vorbestimmten Verzögerung (Dsniff).
  • Fünfzehn Pakettypen sind für Datenverbindungen, für verschiedene Verbindungstypen, Daten, Fehlerhandhabung und Länge definiert. Zusätzlich gibt es 5 gemeinsame Pakete für Steuerzwecke und den Verbindungsaufbau. Jeder synchrone Kanal (Sprachkanal) unterstützt eine Datenrate von 64 kb/s in jeder Richtung, wohingegen der asynchrone Kanal eine maximale Datenrate von 723,2 kb/s asymmetrisch (und noch bis zu 57,6 kb/s in der Rückwärtsrichtung) oder 433,9 kb/s symmetrisch unterstützen kann.
  • Trotz der verbesserten Energieverbrauchseigenschaften, die mit dem Implementieren von Low End Funk und Bluetooth-Niedrigenergiemodus in Koordination mit CSMA mit Kollisionsvermeidung verbunden sind, erfüllen diese Protokolle nicht die Energieerfordernisse einer Vielzahl von drahtlosen Vorrichtungen und Anwendungen mit Niedrigenergieanforderungen.
  • Das GB-Patent Nr. 2 379 365 offenbart eine Technik für die Reduktion des Leistungsverbrauchs in einer Mobilstation mit einer Funkverbindung kurzer Reichweite, durch das Übertragen von Niedrigaktivitätsanforderungs- und Antwortnachrichten zwischen zwei Vorrichtungen und das Eintreten in einen Niedrigaktivitätsmodus.
  • Das US-Patent Nr. 2002/0193072 offenbart auch ein kooperatives drahtloses Niedrigenergie-Kommunikationssystem.
  • Gemäß gewisser Aspekte der Erfindung wird ein Verfahren für das Optimieren des Energieverbrauchs gemäß den Ansprüchen 1 und 31 und eine Vorrichtung für das Optimieren des Energieverbrauchs gemäß Ansprüchen 13 und 23 bereitgestellt.
  • Die Erfindung ist auf eine im Hinblick auf eine niedrigen Energieverbrauch optimierte Implementierung eines Kommunikationsprotokolls zwischen mindestens zwei drahtlosen Vorrichtungen, die Anforderungen an einen niedrigen Energieverbrauch aufweisen, gerichtet. Die Kommunikationsvorrichtungen können ein abfragendes Kommunikationsprotokoll zwischen abfragenden und abgefragten Vorrichtungen implementieren. Das Abfragekommunikationsprotokoll umfasst eine abfragende Vorrichtung, die eine Nachricht an eine abgefragte Vorrichtung überträgt. Die abgefragte Vorrichtung kann wiederum nur auf die Nachricht antworten, die von der abfragenden Vorrichtung übertragen wurde. Insbesondere werden eine abfragende Vorrichtung und eine abgefragte Vorrichtung bereitgestellt mit der Option des Umschaltens oder Hin- und Herschaltens der Abfragerollen. In Abhängigkeit von der Anwendung kann das Umschalten der Abfragerolle ausgeführt werden, wenn die Vorrichtungen eine Kommunikationsverbindung aufbauen. Das Umschalten der Abfragerolle – die Fähigkeit der Vorrichtungen die Rolle der Abfragevorrichtung zu einer Benutzer/Ankündigungsvorrichtung zu schieben, die hinsichtlich des Energieverbrauchs weniger empfindlich ist, führt zu einer größeren Pegelflexibilität, als auch einem verminderten Energieverbrauch in der Vorrichtung, die die Rolle der abgefragten Vorrichtung nach dem Umschalten der Rollen annimmt, wenn sie in einem asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus verwendet wird.
  • Eine zweite Optimierung umfasst eine Kommunikationsvorrichtung, die in einen asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus eintritt, bei dem eine gerufene Vorrichtung selektiv bestimmen kann, nicht jede Abfrageanforderung zu empfangen und auf sie zu antworten (beispielsweise überträgt eine abfragende Vorrichtung drei Abfragenachrichten, aber es kann sein, dass die abgefragte Vorrichtung nur auf die dritte Abfrageanforderung antwortet und die beiden anderen Abfrageanforderungen ignoriert). Ein zusätzlicher Aspekt des asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus ist die Fähigkeit der abfragenden Vorrichtung, selektiv vom Übertragen von Abfragenachrichten abzusehen. Beispielsweise kann eine abgefragte Vorrichtung eingestellt werden, eine gewählte Anzahl von Abfragenachrichten zu ignorieren, obschon die abfragende Vorrichtung konfiguriert sein kann, entweder das Übertragen von Abfragenachrichten so fortzusetzen, wie sie es normalerweise tun würde, oder vom Übertragen einer Anzahl von Abfragenachrichten abzusehen (von denen mindestens einige von der abgefragten Vorrichtung ignoriert würden) und dann zurückzukehren, um nachfolgend Abfragenachrichten gemäß der vorherigen Abfragenachrichtfrequenz zu übertragen. Die Reduktion im Volumen der Übertragungen der abgefragten Vorrichtung, die auf Abfragenachrichten hört, und dem Senden von Antwortnachrichten entspricht einer Reduktion beim Energieverbrauch der abgefragten Vorrichtung. Eine ähnliche Reduktion der Anzahl von Abfragenachrichten, die von der abfragenden Vorrichtung übertragen werden, entspricht einer Reduktion des Energieverbrauchs in der abfragenden Vorrichtung.
  • Die tatsächliche Implementierung des asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus in der abfragenden Vorrichtung kann in Abhängigkeit von anwendungsspezifischen Eigenschaften variieren. Einige beispielhafte Eigenschaften umfassen Energieeigenschaften des Abfragens/Abgefragtwerdens, die Notwendigkeit für eine abfragende/abgefragte Vorrichtung, neue Daten schnell zu übertragen, etc... Beispielsweise kann die abfragende Vorrichtung selektiv bestimmen, eine Abfragenachricht während gewisser Abfrageperioden nicht zu übertragen. Insbesondere hört eine abgefragte Vorrichtung während jedes Abfrageereignisses (dem Austausch einer Abfragenachricht/Antwort) auf Abfragenachrichten und antwortet auf alle empfangenen Abfragenachrichten. (Beispielsweise überträgt eine abfragende Vorrichtung eine Abfragenachricht bei jedem dritten Abfrageereignis, aber die abgefragte Vorrichtung hört bei jedem Abfrageereignis auf Abfrageantworten, wobei sie nutzlos zusätzliche Energie verbraucht, indem sie auf Abfragenachrichten während Zeitperioden hört, zu denen die abfragende Vorrichtung keine Abfragenachrichten übertragen wird). Diese beispielhafte Implementierung ermöglicht es der abfragenden Vorrichtung, Energie zu sparen oder an anderen Verbindungen teilzunehmen und dennoch schnellen Zugang zur abgefragten Vorrichtung, die auf Abfrageereignisse gemäß einer vorbestimmten Abfragefrequenz hört, zu haben (Aufrechthalten einer aktiven Verbindung).
  • Die Parameter, die mit dem Niedrigaktivitäts-Modus der abfragenden/abgefragten Vorrichtung verbunden sind, sind in der Anforderung, in einen Niedrigaktivitäts-Modus einzutreten, enthalten. Insbesondere während einer Niedrigaktivitäts-Anforderung/Bestätigung bestimmt eine abfragende/abgefragte Vorrichtung die oben beschriebenen Niedrigaktivitäts-Parameter (beispielsweise die Zeitdauer der Niedrigaktivität der Vorrichtung). Wenn die Parameter für gewisse Betriebsbedingungen nicht akzeptabel sind, kann eine Vorrichtung einen zufriedenstellenderen Satz von Parametern mit der anderen Vorrichtung aushandeln. Beispielsweise kann eine Vorrichtung bestimmen, ob es für die andere Vorrichtung möglich ist, die Präsenz in den Abfrageereignissen zu reduzieren (das heißt, die Energie zu minimieren, die beim Hören auf Abfragenachrichten, die nicht gesandt werden, verbraucht wird, oder vom Senden von Abfragenachrichten abzusehen, wenn eine abgefragte Vorrichtung während eines Niedrigaktivitäts-Modus nicht zuhört), und anfordern, dass die andere Vorrichtung für jedes Abfrageereignis oder eine spezifische Zahl von Abfrageereignissen aktiv ist. Die Betriebsumgebung kann es notwendig machen, dass eine der Vorrichtungen bei jedem Abfrageereignis präsent ist, wenn die Anwendung einen schnellen Zugang erfordert. Wenn ein schneller Zugang nicht so kritisch ist wie das Sparen von Energie, können beide Vorrichtungen die Präsenz auf dem Kommunikationskanal reduzieren, durch das Errichten brauchbarer Niedrigaktivitäts-Parameter. Wenn beide Vorrichtungen die Präsenz in den Abfrageereignissen um dieselbe Größe reduzieren, so treten sie effektiv in einem symmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus ein.
  • Die vorangehenden Optimierungen erleichtern entweder eine Punkt-zu-Punkt oder eine Punkt-zu-Mehrfachpunkt Kommunikationstopologie für Vorrichtungen einer drahtlosen Kommunikation im Nahbereich ohne viel Komplexität hinzuzufügen. Zusätzlich erniedrigt der reduzierte Arbeitszyklus, der mit einer abgefragten Vorrichtung verbunden ist, den Energieverbrauch, der mit den Diensten verbunden ist, die kontinuierliche Bitströme implementieren. Insbesondere liefert der symmetrische Niedrigaktivitäts-Modus Einsparungen beim Energieverbrauch sowohl in den abfragenden als auch abgefragten Vorrichtungen. Ein asymmetrischer Niedrigaktivitäts-Modus liefert zusätzliche Einsparungen beim Energieverbrauch bei einer der Vorrichtungen gegenüber der gesparten Energie, wenn sich beide Vorrichtungen in einem symmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus befinden. Beispielsweise kann in einer Sprachverbindung zwischen einem Mobiltelefon und einem drahtlosen Headset/einer drahtlosen Hörhilfe, das Headset in Abhängigkeit von der Anwendung und der Betriebsumgebung einen Niedrigenergiemodus implementieren, wenn die Betriebsumgebung für eine vorbestimmte Zeitdauer ruhig ist. Die Implementierung würde die Batterielebensdauer des Headsets verlängern, insbesondere in einer Betriebsumgebung, in der kontinuierliche Datenübertragungen nicht notwendig sind.
  • Andere und weitere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Betriebsmodusdiagramm, das die verschiedenen Übergänge zwischen Betriebsmoden zeigt, die mit einer optimierten Low End Funkvorrichtung verknüpft sind.
  • 2A und 2B zeigen zwei verschiedene optimierte Low End Funkkommunikationsverbindungstopologien.
  • 3 ist ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher eine abfragende ankündigende (advertising) Vorrichtung versucht, eine Kommunikationsverbindung mit einer abgefragten Benutzervorrichtung aufzubauen.
  • 4A und 4B sind beispielhafte Betriebsflussdiagramme, bei denen ein Umschalten der Rolle der abfragenden Vorrichtung durch eine abfragende Vorrichtung ermöglicht wird, und von einer abgefragten Vorrichtung abgelehnt beziehungsweise akzeptiert wird.
  • 5A und 5B sind Betriebszustandsdiagramme optimierter Low End Funkvorrichtungen, die ein kontinuierliches Datenübertragungs-Abfrageprotokoll für die abfragenden beziehungsweise abgefragten Vorrichtungen implementieren.
  • 6 ist ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm, das ein symmetrisches Abfrageprotokoll in einem Niedrigaktivitäts-Modus darstellt.
  • 7A und 7B sind Betriebszustandsdiagramme optimierter Low End Funkvorrichtungen, die einen Niedrigaktivitäts-Modus für die abfragenden beziehungsweise abgefragten Vorrichtungen implementieren.
  • 8A und 8B zeigen ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm eines asymmetrischen Niedrigaktivitätsmodus (Schnüffelmodus), bei dem die abgefragte Vorrichtung in einen erweiterten Schlafzustand eintritt, auf der Basis des Empfangs einer Bestätigung von der vorherigen Abfragesequenz.
  • 9A und 9B zeigen ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm der in den 8A und 8B gezeigten Ausführungsform, bei dem die abgefragte Vorrichtung in einen erweiterten Schlafzustand eintritt, wenn die abfragende Vorrichtung eine Datenübertragung beendet.
  • 10 zeigt ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm, bei dem die Vorrichtungen das Schnüffelintervall modifizieren.
  • 11 ist ein Betriebsflussdiagramm einer abfragenden Vorrichtung, die mehrere Kommunikationsverbindungen von optimierten Low End Funkvorrichtungen in einem Niedrigaktivitäts-Modus verwaltet, die einen Niedrigaktivitäts-Modus für die abfragenden beziehungsweise abgefragten Vorrichtungen implementiert.
  • 12 zeigt ein beispielhaftes Betriebsflussdiagramm, bei dem die abfragende Vorrichtung und die abgefragte Vorrichtung einen erweiterten Schlafzustand aushandeln und in diesen eintreten.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil von ihr bilden und in welchen illustrierend verschiedene Ausführungsformen gezeigt sind, in welchen die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Es sollte verständlich sein, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können, und dass strukturelle und funktionelle Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • ÜBERBLICK
  • Die Optimierungen, die hier beschrieben sind, sind auf das Reduzieren des Energieverbrauchs gerichtet, während Kommunikationsverbindungen kurzer Reichweite zwischen drahtlosen Vorrichtungen aufrecht gehalten werden. Solche optimierten Vorrichtungen können unter Verwendung einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen kommunizieren. Vorzugsweise ist ein solches Kommunikationsprotokoll ein optimiertes Low End Funk. Es sollte verständlich sein, dass die hier beschriebenen Optimierungen auf einen breiten Bereich von Kommunikationsprotokollen, wie Bluetooth oder Low End Funk, angewandt werden können. In einer beispielhaften Bluetooth-Implementierung können die Master/Slave-Kommunikationsprotokolle gemäß den Aspekten der unten beschriebenen Erfindung modifiziert werden, wobei eine Mastervorrichtung und eine Slavevorrichtung die Rolle einer abfragenden beziehungsweise abgefragten Vorrichtung annehmen. Im allgemeinen sind Vorrichtungen, die optimierte Bluetoothprotokolle oder Low End Funkprotokolle implementieren, drahtlose Vorrichtungen, die einen Sender, einen Empfänger, einen Prozessor und einen Speicher haben und die eine beliebige Zahl von Konsumentenvorrichtungen, kommerziellen Vorrichtungen oder industriellen elektronischen Vorrichtungen einschließen können.
  • Die Kommunikation zwischen Vorrichtungen, die ein optimiertes Low End Funkprotokoll implementieren, umfasst vorzugsweise zwei Paketstrukturen: Identifikationspakete und allgemeine Pakete. In anderen Ausführungsformen kann die Kommunikation zwischen den Vorrichtungen andere Formen einer drahtlosen Kommunikation, beispielsweise eine analoge Kommunikation umfassen. Die allgemeinen Pakete werden für Daten- und Steuerinformation verwendet. Dieselbe Kopfstruktur ist für alle allgemeinen Pakete implementiert. Die Nutzdatenlänge ist variabel und umfasst bis zu 255 Bytes. Ein Paket ID_INFO wird verwendet, um Verbindungen zwischen lokalen und entfernten Vorrichtungen innerhalb eines Kommunikationsabdeckungsgebiets aufzubauen.
  • Eine repräsentative Ausführungsform der hier beschriebenen Erfindung ist ein optimiertes Low End Funkverbindungsprotokoll (wobei es aber natürlich gemäß anderen Kommunikationsprotokollen ebenfalls anpassbar ist) für den Aufbau von Verbindungen mit einer oder mehreren Vorrichtungen, und Verfahren, Systeme und Computermedien, die mit der Implementierung der Optimierungen verbunden sind. Das optimierte Low End Funkprotokoll umfasst vorzugsweise ein System, um eine Kommunikationsverbindung aufzubauen, die im Hinblick auf einen niedrigen Energieverbrauch optimiert ist. Low End Funkvorrichtungen (LER-Vorrichtungen) können eine Kommunikationsverbindung zwischen zwei LER-Vorrichtungen aufbauen, wobei eine LER-Vorrichtung die Rolle einer abfragenden Vorrichtung und die andere Vorrichtung die Rolle einer abgefragten Vorrichtung annimmt. Vorzugsweise kann eine LER-fähige Vorrichtung jede der Abfragerollen annehmen.
  • 1 ist ein Zustandsdiagramm von Verbindungsmöglichkeiten, das die Betriebszustände einer optimierten LER-Vorrichtung zeigt. Eine Vorrichtung kann anfänglich im Aus-Modus 100 starten. Ein Benutzer aktiviert die Vorrichtung und führt die Vorrichtung in den Ruhemodus 105. In Abhängigkeit von der Anwendung der Vorrichtung kann die Vorrichtung vom Ruhemodus 105 in einen Ankündigungsmodus 110, einen Abtastmodus 115 oder einen Verbindungsmodus 120 übergehen.
  • Der Verbindungsmöglichkeitsmodus der lokalen Vorrichtung ist anwendungsabhängig. Der Ankündigungsmodus (advertise mode) 110 macht die lokale Vorrichtung anderen Vorrichtungen innerhalb eines Kommunikationsabdeckungsgebiets sichtbar. Eine lokale Vorrichtung im Ankündigungsmodus kann eingeschränkt sein, auf eine Kommunikation mit einer begrenzten Untermenge der Vorrichtungen. Das Low End Funkprotokoll erlaubt die Möglichkeit eines anwendungsabhängigen Kompromisses zwischen Verbindungsaufbauzeit und Energieverbrauch. Beispielsweise verbraucht eine Vorrichtung im Ankündigungsmodus 110 Energie und Zeit bei der Bestimmung, ob es irgend welche Vorrichtungen im Abdeckungsgebiet gibt, zu denen eine Verbindung hergestellt werden kann. Nach der Bestimmung, dass mindestens eine wünschenswerte Vorrichtung, zu der eine Verbindung hergestellt werden kann, vorhanden ist, verbraucht die Vorrichtung im Ankündigungsmodus zusätzliche Energie bei der Verbindung zu irgend einer der vom Benutzer spezifizierten Vorrichtungen. Im Gegensatz dazu versucht eine Vorrichtung im Verbindungsmodus 120 eine Verbindung mit einer spezifischen sich ankündigenden entfernten Vorrichtung herzustellen und verbraucht keine Energie oder Zeit bei der Bestimmung, ob es andere Vorrichtungen in einem Abdeckungsgebiet gibt, zu denen eine Verbindung hergestellt werden kann. Im Abtastmodus 115 sammelt eine lokale Vorrichtung Adressen und kurze Beschreibung von einer oder mehreren sich ankündigenden entfernten Vorrichtungen innerhalb eines Kommunikationsabdeckungsbereichs.
  • Wenn eine lokale Vorrichtung in den Verbindungsmodus 120 eintritt, versucht die lokale Vorrichtung eine bidirektionale Punkt-zu-Punkt-Datenlieferung mit einer Fehlererkennung oder einer Zutrittsanforderungsnachricht (Admissions ReQuest message, ARQ) aufzubauen. Wie in 1 gezeigt ist, kann eine lokale Vorrichtung wiederum in den Verbundenmodus 125 entweder vom Ankündigungsmodus oder dem Verbindungsmodus übergehen. Wenn der Verbundenmodus beendet wird, wird die Vorrichtung entweder in den Ankündigungsmodus oder den Ruhemodus gehen. Der nächste Modus wird durch eine obere Schicht ausgewählt. Eine lokale Vorrichtung im Verbundenmodus 125 kann selektiv in einen speziellen Betriebsmodus (beispielsweise einen Aktivmodus oder einen Niedrigaktivitäts-Modus) eintreten. Der Niedrigaktivitäts-Modus (Niedrigenergie-Modus) kann auch ein Umschalten von einer Punkt-zu-Punkt-Betriebstopologie zu einer Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Betriebstopologie für Vorrichtungen erleichtern, die als abfragende Vorrichtungen in mehreren Verbindungen agieren können.
  • Die 2A und 2B zeigen schematisch lokale Vorrichtungen, die in einer Punkt-zu-Punkt-Betriebstopologie beziehungsweise einer Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Topologie kommunizieren. Wie in 2A gezeigt ist, befindet sich die abfragende Vorrichtung 200 im Verbundenmodus 125 und kommuniziert mit einer abgefragten Vorrichtung 203 in einer Punkt-zu-Punkt-Topologie. In 2B baut die abfragende Vorrichtung 206 eine Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Verbindungstopologie mit abgefragten Vorrichtungen 209, 212 und 215 auf. Im allgemeinen können, um die Kommunikationsverwaltung zu erleichtern, Vorrichtungen in einer Punkt-zu-Mehrfachpunkt-Verbindung ein asymmetrisches Niedrigaktivitäts-Abfrageprotokoll implementieren.
  • In der vorliegenden Erfindung sollte verständlich sein, dass die Operationen und die Funktionen, die in den Figuren dargestellt sind, von ankündigenden Vorrichtungen erzielt werden, die Daten oder Information für nachfolgende Datenübertragungen ankündigen, und Benutzervorrichtungen, die die Daten oder Information empfangen und verarbeiten. Es sollte verständlich sein, dass die ankündigenden Vorrichtungen und die Benutzervorrichtungen Sender, Empfänger und Prozessoren einschließen, die betriebsmäßig programmiert sind, um die Nachrichten, die zwischen den Vorrichtungen ausgetauscht werden, zu senden, zu empfangen und zu verarbeiten, als auch um die Funktionen auszuführen, die mit den ausgetauschten Nachrichten verbunden sind, wie das hier in Bezug auf die Figuren offenbart ist.
  • Beispielsweise können zwei LER-Vorrichtungen, die in einer Punkt-zu-Punkt-Topologie kommunizieren, Vorrichtungssteuerrollen aushandeln, wenn die Vorrichtungen die Kommunikationsverbindung aufbauen. Insbesondere kann, um die Einsparungen beim Energieverbrauch zu erhöhen, eine Benutzervorrichtung ein Rollentausch der abfragenden Vorrichtung (Umschalten der Abfragerolle) initiieren, bei der die Benutzervorrichtung (die anfänglich abgefragte Vorrichtung) die Rolle der abfragenden Vorrichtung annimmt, und bei der die ankündigende Vorrichtung (die anfänglich abfragende Vorrichtung) die Rolle der abgefragten Vorrichtung annimmt. 3 zeigt zwei LER-Vorrichtungen, die eine Kommunikationsverbindung aufbauen, wobei eine Aushandlung der Abfragerolle deaktiviert ist, wohingegen 4 die LER-Vorrichtungen zeigt, bei der die Aushandlung der Abfragerolle aktiviert ist.
  • Das optimierte Low End Funkprotokoll unterteilt den Bereich der verfügbaren Kommunikationskanäle in Ankündigungskanäle und Datenübertragungskanäle. Beispielsweise sendet eine LER-Vorrichtung im Ankündigungsmodus 110 periodisch eine Ankündigungsnachricht, ID_INFO in einem von drei Ankündigungskanälen, wie dem Kanal 26, wenn die Vorrichtung ihre Verfügbarkeit für eine Verbindung ankündigt. Das Paket ID_INFO, das von der abfragenden Vorrichtung 300 gesandt wird, enthält den unteren Teil einer 64 Bit IEEE-Adresse und ein Dienstfeld. Das Dienstfeld kann wiederum Information über die Vorrichtung enthalten, beispielsweise: ob die Vorrichtung Verbindungen zu allen Vorrichtungen erlaubt, ob eine Verbindung zu gewissen Vorrichtungen verboten ist, ob Benutzer Dienste, die mit einer LER-Vorrichtung verknüpft sind, kaufen kann, ob eine spezielle LER-Vorrichtung einen Zugang zum Internet liefert, ob die obere Schicht des Protokollstapels aktualisierte Information besitzt, oder ob die LER-Vorrichtung ein Umschalten der Abfragerolle der verbundenen Vorrichtungen erleichtern kann, wie das unten diskutiert wird.
  • 3 zeigt auch die Operationen, die mit dem Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen einer Vorrichtung (abfragende Vorrichtung 300), die Daten oder Dienste ankündigt, und einer Benutzervorrichtung (abgefragte Vorrichtung 305) verbunden sind. Eine ankündigende Vorrichtung überträgt periodisch eine Datennachricht ID_INFO, die den Typ des verfügbaren Dienstes oder der verfügbaren Information identifizieren kann. In der in 3 dargestellten Ausführungsform überträgt die ankündigende Vorrichtung ID_INFO auf einem Kanal, der für das Ankündigen der Verfügbarkeit einer Vorrichtung für eine Verbindung vorgesehen ist (beispielsweise Kanal 26). Wenn eine von einem Benutzer aktivierte Vorrichtung sich im Kommunikationsbereich der ankündigenden Vorrichtung befindet, so kann sie antworten durch das Übertragen einer Antwortdatennachricht ID_INFO_RSP. Einige der Datenelemente innerhalb des Pakets ID_INFO_RSP können den unteren Teil der 64 Bit IEEE-Adresse der abgefragten Vorrichtung, die Anforderung für eine Umschalten der Abfragerolle und/oder den Datenkanal, der für alle nachfolgenden Datenübertragungen zu verwenden ist, enthalten. Die Anforderung für das Umschalten der Abfragerolle im Paket ID_INFO_RSP ist nicht relevant, wenn es eine entsprechende Notiz im Paket ID_INFO gibt, die anzeigt, dass die ankündigende Vorrichtung das Umschalten der Abfragerolle deaktiviert hat. Wenn das Paket ID_INFO keine Deaktivierung der Rollenumschaltung anzeigt, dann ist das Abfrageumschalten in ID_INFO_RSP relevant. Die Benutzervorrichtung muss aber kein Umschalten der Abfragerolle anfordern, wenn es anfänglich durch die ankündigende Vorrichtung im Paket ID_INFO aktiviert worden ist.
  • 3 zeigt ein Betriebsflussdiagramm von zwei Vorrichtungen, die eine Low End Funkkommunikationsverbindung aufbauen, wobei das Umschalten der Abfragerolle deaktiviert ist. Nach dem Ausführen der Trägererfassung auf dem Ankündigungskanal 26 und dem Bestimmen des Fehlens von miteinander im Konflikt stehenden Übertragungen (310) überträgt die abfragende Vorrichtung 300 das Paket ID_INFO 313A. Zusätzlich können die Vorrichtungen, um Energie zu sparen, eine Trägererfassung vor dem Übertragen der Daten einmal ausführen, wenn eine Kommunikationsverbindung aufgebaut worden ist. Die abfragende Vorrichtung umfasst einen Anzeiger für ein Umschalten der Abfragerolle innerhalb ID_INFO 313A, um die abgefragte Vorrichtung über den Status des Umschaltens der Abfragerolle zu verständigen. Wie in 3 gezeigt ist, befindet sich die Benutzervorrichtung 305 anfänglich in einem Schlafzustand (316) und ignoriert deswegen das übertragene Paket ID_INFO 313A. Somit schaut die abfragende Vorrichtung 300 auf dem Kanal nach einer Antwort über eine vorbestimmte Zeitdauer (322), aber sie empfängt keine Antwort von der abgefragten Vorrichtung. Bevor die abfragende Vorrichtung 300 die Sequenz wieder mit der Trägererfassung (328) startet, kann die abfragende Vorrichtung 300 selbst in einen Schlafmodus (325) für eine vorbestimmte Zeitdauer eintreten. Der Benutzer kann die abgefragte Vorrichtung 305 von einem Schlafmodus in einen Abhörmodus (318) überführen (beispielsweise bewegt ein Benutzer eine drahtlose Maus nach einer Periode der Inaktivität). Alternativ kann die abgefragte Vorrichtung programmiert sein, um periodisch einen Übergang zwischen Schlaf- und Abhörzuständen vorzunehmen, bevor sie eine Kommunikationsverbindung aufbaut. Die abgefragte Vorrichtung 305 schaut aktiv nach dem Paket ID_INFO 313A. Wenn die ankündigende Vorrichtung aus ihrem Schlafmodus (316) heraus kommt, wiederholt sie die Trägererfassung und überträgt das Paket ID_INFO als 313A erneut (328).
  • Zu dieser Zeit empfängt die abgefragte Benutzervorrichtung 305, die sich nun im Abhörmodus (318) befindet, das Paket ID_INFO und verarbeitet es im Schritt (337). Im Schritt (340) bereitet die abgefragte Vorrichtung 305 ein Antwortpaket ID_INFO_RSP 343A vor und überträgt es auf Kanal 26, um den Empfang des Pakets ID_INFO 313A zu bestätigen. Die abgefragte Vorrichtung 305 zeigt in ID_INFO_RSP 343A an, dass das Umschalten der Abfragerolle nicht aktiviert ist und auch dass die nachfolgende Kommunikation auf einem Datenübertragungskanal, in diesem Beispiel der Kanal 5, ausgeführt werden soll. Nach dem Übertragen des Pakets ID_INFO_RSP 343A schaltet die abgefragte Benutzervorrichtung 305 auf Kanal 5 um (346) und beginnt nach irgendwelchen Datenübertragungen von der ankündigenden Vorrichtung zu schauen. Mittlerweile empfängt die abfragende Vorrichtung 300 das Paket ID_INFO_RSP 343A und verarbeitet es und schaltet auf den Datenübertragungskanal 5 um (349), den Datenübertragungskanal, der von der abgefragten Vorrichtung 305 bezeichnet wurde. An diesem Punkt ist eine Kommunikationsverbindung aufgebaut worden. Nachfolgende Kommunikationen zwischen der abfragenden Vorrichtung 300 und der abgefragten Vorrichtung 305 umfassen das Übertragen eines Datenpakets DATA_PDU 350 von der abfragenden Vorrichtung 300 an die abgefragte Vorrichtung 305 im Schritt (352), und das Antworten der abgefragten Vorrichtung 305 durch das Übertragen (355) einer Bestätigung 360 auf dem Datenübertragungskanal, Kanal 5.
  • Die 4A und 4B zeigen eine ankündigende Vorrichtung 300 und eine Benutzervorrichtung 305, die eine Kommunikationsverbindung unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens, wie es in 3 dargestellt ist, aufbauen, mit der Ausnahme dass das Paket ID_INFO 313B der abfragenden Vorrichtung eine Anzeige einschließt, dass ein Umschalten der Abfragerolle aktiviert ist. In 3 zeigt das Paket 313A den Fall, bei dem das Rollenumschalten deaktiviert ist. 4A zeigt die ankündigende Vorrichtung 300, die die Anzeige des Umschaltens der Abfragerolle aktiviert, wohingegen die vom Benutzer aktivierte Vorrichtung 305 das Umschalten der Abfragerolle ablehnt. Im Gegensatz dazu zeigt 4B die ankündigende Vorrichtung 300, die die Anzeige für das Umschalten der Abfragerolle aktiviert, während die vom Benutzer aktivierte Vorrichtung das Umschalten der Abfragerolle akzeptiert. Für die Zwecke des Beispiels in den 4A und 4B nimmt die ankündigende Vorrichtung 300 anfänglich die Rolle der abfragenden Vorrichtung, wie zuvor, an, und die Benutzervorrichtung 305 nimmt anfänglich die Rolle der abgefragten Vorrichtung an.
  • Nach dem Ausführen einer Trägererfassung und der Bestimmung, dass der Kanal frei für eine Übertragung ist, versucht die ankündigende Vorrichtung 300 einen Kontakt zu initiieren durch das Übertragen des Pakets ID_INFO 313B auf dem Ankündigungskanal 26. Die ankündigende Vorrichtung 300 setzt das Flag Rollenumschaltung erlaubt im Paket ID_INFO 313B vor der Übertragung im Schritt 400. Nach dem Übertragen geht die abfragende Vorrichtung in einen Abhörzustand (Empfangszustand) auf dem Kanal 26 (401). Wie in 3 befindet sich die Benutzervorrichtung 305 ebenfalls anfänglich in einem Schlafzustand (405) und antwortet somit nicht auf das Paket ID_INFO 313B. Nachfolgend wechselt die Benutzervorrichtung 305 während des Intervalls 408 vom Schlafzustand in einem Abhörzustand 418. Nachdem die ankündigende Vorrichtung 300 keine Antwort von einer abgefragten Vorrichtung erhalten hat, geht auch die ankündigenden Vorrichtung 300 für einen vorbestimmte Zeitdauer in den Schlafzustand (411), an deren Ende sie das Paket ID_INFO 313B im Schritt (414) erneut überträgt. Da sich die Benutzervorrichtung 305 zu diesem speziellen Moment in einem Abhörzustand befindet, empfängt sie das Paket ID_INFO und verarbeitet es (418).
  • In der in den 4A und 4B gezeigten Ausführungsform liefert die ankündigende Vorrichtung 300 der Benutzervorrichtung 305 die Gelegenheit, die Rolle umzuschalten, wobei die Benutzervorrichtung von der Rolle der abgefragten Vorrichtung übergehen kann, um die Rolle der abfragenden Vorrichtung zu übernehmen. Ebenso kann die ankündigende Vorrichtung von der Rolle der abfragenden Vorrichtung in die Rolle der abgefragten Vorrichtung wechseln.
  • In 4A bereitet die Benutzervorrichtung 305 das Paket ID_INFO_RSP 343B vor und überträgt es auf dem Ankündigungskanal 26 (421). Im Paket ID_INFO_RSP 343B bestätigt die Benutzervorrichtung 305, dass nachfolgende Daten/Dienst-Übertragungen auf Kanal 5 stattfinden werden. Die Benutzervorrichtung 305 zeigt auch im Paket ID_INFO_RSP 343B an, dass die Vorrichtungen die Rollen nicht tauschen werden – die Benutzervorrichtung 305 bleibt die abgefragte Vorrichtung und die ankündigende Vorrichtung 300 bleibt die abfragende Vorrichtung. Somit bereitet nach dem Empfangen und Verarbeiten von ID_INFO_RSP 343B die ankündigende Vorrichtung 300 DATA_PDU 350 vor und überträgt es auf dem bezeichneten Datenübertragungskanal im Schritt (427). Die Benutzervorrichtung empfängt DATA_PDU 350 im Schritt (421) und überträgt BESTÄTIGUNG 360 in der Antwort im Schritt (424). Das Verfahren des Austausches von DATA_PDU/BESTÄTIGUNG findet statt, bis die Kommunikationsverbindung beendet wird (das heißt die Vorrichtung verlässt den Verbundenzustand).
  • In 4B überträgt die Benutzervorrichtung 305 ID_INFO_RSP 343C, was anzeigt, dass ein Umschalten der Abfragerolle akzeptiert ist. Somit nimmt die Benutzervorrichtung 305, die anfänglich abgefragte Vorrichtung, die Rolle der abfragenden Vorrichtung an durch das Übertragen von DATA_PDU 350 in den Schritten (424B) und (436B). In ähnlicher Weise nimmt die ankündigende Vorrichtung 300, die anfänglich abfragende Vorrichtung, die Rolle der abgefragten Vorrichtung an, die DATA_PDU 350 empfängt und BESTÄTIGUNG 360 in den Schritten (433B) und (439B) überträgt.
  • Wie früher angegeben wurde, können LER-Vorrichtungen, die eine drahtlose Kommunikationsverbindung aufgebaut haben und in den Verbundenzustand 125 (1) eingetreten sind, in zwei unterschiedlichen Betriebsarten arbeiten – entweder dem aktiven Modus oder dem Niedrigaktivitäts-Modus. Der aktive Modus oder der Modus der kontinuierlichen Datenübertragung bedingt zwei Vorrichtungen, die ein periodisches Abfrageprotokoll implementieren, wie die, die in den 3 und 4 dargestellt sind. Der Niedrigaktivitäts-Modus kann weiter in einen symmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus und einen asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus unterteilt werden. Eine LER-Vorrichtung kann in den symmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus eintreten, in dem die ankündigende Vorrichtung und die Benutzervorrichtung in einen Schlafzustand gehen, für dieselbe vorbestimmte Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Abfrage/Bestätigungs-Sequenzen. Im asymmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus gehen die abfragende Vorrichtung und die abgefragte Vorrichtung in Schlafzustände unterschiedlicher Dauer. Während sich die abgefragte Vorrichtung im Schlafzustand befindet, antwortet sie nicht auf eine vorbestimmte Anzahl von Abfragenachrichten von der abfragenden Vorrichtung. Die abgefragte Vorrichtung kann jedoch früher auf die Abfragenachrichten antworten, wenn sie Daten zu senden hat.
  • In anderen Ausführungsformen der Erfindung können die Abfragefrequenz, die für den aktiven Modus und/oder den Niedrigaktivitäts-Modus verwendet wird, entweder vorbestimmt sein oder dynamisch bestimmt werden. In jedem Fall stimmen sich die Vorrichtungen auf den Datenübertragungskanal ab, wo eine Vorrichtung periodisch die andere abfragt. In der Antwort überträgt die abgefragte Vorrichtung eine Bestätigung. Dieses Verfahren setzt sich fort, bis eine der Vorrichtungen die Verbindung löst.
  • Die Schritte der Datenübertragung und der Bestätigungsübertragung 352 und 355 in 3 sind Operationen, die mit Vorrichtungen im aktiven Modus verbunden sind, bei denen, sobald eine Kommunikationsverbindung aufgebaut ist, zwei Vorrichtungen kontinuierlich Datenpakete auf einem Datenkanal gemäß einem Abfrageprotokoll austauschen. Somit kann es sein, dass die abgefragte Vorrichtung nur Pakete in Erwiderung auf das Empfangen einer Übertragung von der abfragenden Vorrichtung überträgt. Wie in den 3 und 4 dargestellt ist, überträgt die abfragende Vorrichtung ein Paket DATA_PDU 350 an die abgefragte Vorrichtung, und die abgefragte Vorrichtung antwortet durch das Übertragen eines BESTÄTIGUNG_PDU-Pakets 360. Beide Pakete haben dasselbe Format und können einen Nutzdatenteil von bis zu 255 Bytes aufweisen. Wenn die abgefragte Vorrichtung nicht zuerst den Empfang des Pakets DATA_PDU 350 bestätigt, wie das in den Protokollen der 3 und 4 auftritt, kann die abfragende Vorrichtung das Paket nach in Abhängigkeit von der Anwendung einem vorbestimmten oder variablen Zeitablauf erneut übertragen.
  • Betrachtet man die 5A, so sind die internen Betriebszustände, durch die eine abfragende Vorrichtung 500 in einem Verbundenmodus/aktivem Modus hindurchläuft, dargestellt. Zu Beginn erzeugt die abfragende Vorrichtung 500 das Paket DATA_PDU im Zustand 505 TX_PAKET_ERZEUGUNG und überträgt das Paket auf dem Datenkanal während des Zustands 510 WARTE_AUF_TX_VOLLENDUNG. Wenn die abfragende Vorrichtung 500 eine Beendigungsnachricht überträgt, so kann sie den VERBUNDEN-Zustand verlassen. Wenn die abfragende Vorrichtung 500 ein anderes Paket als die Beendigungsnachricht überträgt, so kann die abfragende Vorrichtung 500 übergehen zu WARTE_AUF_SYNC 515 und warten, um Paketsynchronisationsbits zu empfangen, die von der abgefragten Vorrichtung (550 in 5B) übertragen werden, die von der abgefragte Vorrichtung vor dem Paketkopf der BESTÄTIGUNGS_PDU übertragen werden. Wenn die Synchronisationsbits empfangen sind, geht die abfragende Vorrichtung 500 in den Zustand 520 WARTE_AUF_DATEN, um auf den Rest des Bestätigungspakets zu warten. Wenn die Beendigungsnachricht empfangen worden ist, so verlässt die abfragende Vorrichtung 500 den VERBUNDEN-Zustand. Ansonsten geht die abfragende Vorrichtung 500 zu TX_PAKET_ERZEUGUNG 505, um zusätzliche Daten zu übertragen.
  • 5B zeigt die verschiedenen Zustände der abgefragte Vorrichtung 550 im Verbundenmodus/aktiven Modus. Wenn man annimmt, dass die abgefragte Vorrichtung 550 nach einer Übertragung von einer anderen Vorrichtung schaut, so befindet sie sich im Zustand 515 WARTE_AUF_SYNC. Im normalen Betrieb geht die abgefragte Vorrichtung 550 vom Zustand 515 WARTE_AUF_SYNC in den Zustand 520 WARTE_AUF_DATEN, wie bei der abfragenden Vorrichtung. Nach dem Empfang der Abfragenachricht (beispielsweise ID_INFO) geht die abgefragte Vorrichtung in den Zustand 505 TX_PAKET_ERZEUGUNG, um eine Bestätigungsantwortnachricht zu erzeugen, die im Zustand 510 WARTE_AUF_TX_VOLLENDET übertragen wird. Nach dem erfolgreichen Übertragen der Bestätigungsnachricht hat die abgefragte Vorrichtung 550 dann zwei Optionen: (1) Verlassen des VERBUNDEN-Zustands, wenn die abgefragte Vorrichtung die Beendigungsnachricht übertragen hat, oder (2) Übergang zurück zum anfänglichen Zustand 515 WARTE_AUF_SYNC, um auf mehr Daten von der abfragenden Vorrichtung 500 zu warten. Wenn die abgefragte Vorrichtung eine Beendigungsnachricht von der abfragenden Vorrichtung im Zustand WARTE_AUF_DATEN empfangen hat, so verlässt sie den VERBUNDEN-Zustand.
  • Die 5A und 5B zeigen auch, dass die Kommunikationsvorrichtungen eine Fehlererkennung und Rückstellungszustände im Verbundenmodus/aktiven Modus umfassen. Ein interner Zähler wird initialisiert, jedes Mal, wenn die jeweiligen Vorrichtungen in den Zustand WARTE_AUF_DATEN oder WARTE_AUF_SYNC eintreten. Wenn der Zähler eine Zeitablaufdauer überschreitet, hat die Vorrichtung das erwartete Paket nicht empfangen, oder wenn der Paketkopf nicht OK ist, so kann die Vorrichtung in einen Zustand 535 WARTEN_AUF_RETTUNG gehen. Die Vorrichtungssteuerungen implementieren jeweils zwei Zähler, um die sequentiell nicht empfangenen Pakete zu zählen – (i) AbrufenWiederversuchsZähler 540 und (ii) AbgerufenWiederversuchsZähler 541. Jedes Mal, wenn eine Vorrichtung in den Zustand 535 WARTE_AUF_RETTUNG geht, wird der entsprechende Zähler inkrementiert. Der Zähler wird nach einer erfolgreichen Paketvermittlung zurückgesetzt. Nach dem Inkrementieren des Zählerwerts geht die Vorrichtung zurück zu ihrem jeweiligen Anfangszustand für die spezielle Vorrichtung, das ist TX_PAKET_ERZEUGUNG 505 für die abfragende Vorrichtung und WARTE_AUF_SYNC 515 für die abgefragte Vorrichtung. Wenn der Zähler einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, der der Anzahl der aufeinander folgenden verlorenen Pakete entspricht, verlässt die Vorrichtung den VERBUNDEN-Zustand und beendet die Verbindung. Nach dem Beenden der Verbindung geht die Vorrichtung zurück entweder zum Ankündigungsmodus 110 oder dem Ruhemodus 105 (1). Ansonsten kann, wenn der Abrufen/AbgerufenWiederversuchsZähler nicht überschritten wird, eine Vorrichtung zurück zum anfänglichen Zustand TX_PAKET_ERZEUGUNG (5A) oder WARTE_AUF_SYNC (5B) gehen. Die Vorrichtung geht zurück zum Modus, in dem sie sich befunden hat, bevor sie in den Verbundenmodus 125 eingetreten ist.
  • Alternativ kann, wie das in 6 dargestellt ist, eine Vorrichtung verbunden sein und sich in einem Niedrigaktivitäts-Modus (Schnüffelmodus) befinden, was einen langsameren aber periodischen Datenpaketaustausch zwischen verbundenen Vorrichtungen erlaubt. Wie unten beschrieben wird, erleichtern größere Längen der Zeit, die mit periodischen Kommunikationen mit einer abfragenden Vorrichtung und einer abgefragten Vorrichtung verbunden sind, das Aufrechthalten der Kommunikationsverbindung, während der Energieverbrauch herabgesetzt wird. Diese Ausführungsformen erzielen Datenübertragungen, die schneller sind, als wenn zwei nicht verbundene Vorrichtungen, eine Kommunikationsverbindung neu aufbauen nässen, um Daten zu übertragen.
  • Wenn die Abfragerollen errichtet sind, können die Vorrichtungen Daten gemäß einem Abfrageprotokoll (beispielsweise aktiver oder kontinuierlicher Datenübertragungsmodus, symmetrischer Niedrigaktivitäts-Modus oder asymmetrischer Niedrigaktivitäts-Modus) übertragen. Entweder die abfragende Vorrichtung oder die abgefragte Vorrichtung im aktiven Modus können einen Übergang zum Niedrigaktivitäts-Modus initiieren. Auch kann jede Vorrichtung die Niedrigaktivitäts-Parameter modifizieren, wenn sich die Vorrichtungen im Niedrigaktivitäts-Modus befinden. Insbesondere überträgt, um einen Übergang in den Niedrigaktivitäts-Modus zu initiieren, eine Vorrichtung ein Schnüffelanforderungspaket, das dasselbe allgemeine Paketformat aufweist, wie die Pakete, die in anderen Betriebsarten verwendet wurden, die oben diskutiert worden sind. Der Nutzdatenteil enthält jedoch mehrere Niedrigaktivitäts-Modusanzeigen SCHNÜFFELINTERVALL (Schnüffelintervall), MAXRSPINTERVALL (maximales Antwortintervall), MAXABFRAGEINTERVALL (maximales Abfrageintervall), MAXNUTZDATEN (maximale Nutzdaten) und FESTEGRÖSSENUTZDATEN (feste Größe des Nutzdatenteils). Das SCHNÜFFELINTERVALL ist ein 8-Bit Feld, das das Abfrageintervall definiert. In Abhängigkeit von der Anwendung kann das Intervall durch eine Gleichung berechnet werden, beispielsweise (2^(x + 1) + 2·y)·3·0,625 [ms], wobei x die vier höchstwertigsten Bits des Feldes darstellt, und y die vier niederwertigsten Bits darstellt. MAXRSPINTERVALL ist ein 8-Bit Feld, das die Anzahl der ignorierbaren Abfragepakete (das ist die Anzahl der aufeinander folgenden Abfragenachrichten, auf die sich die abgefragte Vorrichtung nicht vorbereiten und keine Antwort übertragen muss) definiert. Das MAXABFRAGEINTERVALL ist ein 8-Bit Feld, das die Anzahl von Abfragepaketen definiert, bei denen die abfragende Vorrichtung von einer Übertragung absieht (das ist die Anzahl der aufeinander folgenden Abfragenachrichten, die die abfragende Vorrichtung nicht zu übertragen braucht). MAXNUTZDATEN ist ein 8-Bit Feld, das die maximal gestattete Paketnutzdatenlänge in Bytes während des Niedrigaktivitäts-Modus definiert. Schließlich ist FESTGRÖSSENUTZDATEN ein 1-Bit Feld, das definiert, ob alle der übertragenen und empfangenden Pakete dieselbe Größe aufweisen. Wenn die FESTGRÖSSENUTZDATEN-Anzeige aktiviert ist, so werden die Nutzdaten aller Pakete dem MAXNUTZDATEN-Wert entsprechen.
  • 6 zeigt ein Betriebsflussdiagramm von zwei Vorrichtungen, die den symmetrischen Niedrigaktivitäts-Modus implementieren. Zu Beginn können eine abfragende Vorrichtung 600 und eine abgefragte Vorrichtung 605 Datenpakete und Bestätigungen, wie gezeigt (608, 611), in der vorher beschriebenen Weise übertragen. Jede Vorrichtung kann den Übergang in den Niedrigaktivitäts-Modus (Schnüffelmodus) initiieren. In der in 6 dargestellten Ausführungsform bereitet die abfragende Vorrichtung 600 eine Niedrigaktivitäts-Anforderung (Schnüffelanforderung) (614), die die oben diskutierten Parameter enthält, vor und überträgt sie an die abgefragte Vorrichtung. Die abgefragte Vorrichtung 605 bereitet eine Schnüffelantwort, die die Übertragungsanforderung (617) akzeptiert, vor und überträgt diese.
  • Gemäß der Schnüffelanforderung und der Antwort tritt die abfragende Vorrichtung in einen Schlafmodus ein, der dem Wert des Parameters MAXABFRAGEINTERVALL entspricht, um die Schnüffelzeitsteuerung (620) aufzubauen. Die abfragende Vorrichtung 600 kann diese anfängliche Schlafperiode verwenden, um die Niedrigaktivitäts-Modusverbindung mit der abgefragten Vorrichtung 605 und mit irgend anderen Niedrigaktivitäts-Verbindungen, die die abfragende Vorrichtung 600 verwalten kann, zu koordinieren. Die abgefragte Vorrichtung 605 initiiert einen Niedrigaktivitätsmodus-(Schnüffel)-Timer und wartet auf den Empfang der ersten Niedrigaktivitätsmodus-Übertragung (621). Somit bereitet die abfragende Vorrichtung 600 das erste Schnüffeldatenpaket DATA_PDU (624) vor und überträgt dieses. Die Datenpakete können gemäß einem festen Zeitintervall übertragen werden, wobei das Intervall mit der Vollendung der Übertragung der Abfragenachricht beginnt. Die abgefragte Vorrichtung 605 empfängt dieses anfängliche Schnüffeldatenpaket und antwortet durch das Übertragen einer Bestätigung (627). Die Bestätigung wird durch die abfragende Vorrichtung 600 empfangen und verarbeitet (630). Die Vorrichtungen sind nun in den Niedrigaktivitätsmodus eingetreten, und beide treten in einen Schlafmodus ein, der einem Schnüffelintervall entspricht (635). Die Vorrichtungen wachen aus dem Schlafmodus auf, wenn die abfragende Vorrichtung 600 eine Datenübertragung (638) ausführt, und die abgefragte Vorrichtung 605 eine Bestätigung überträgt (641). Nach der Datenübertragung/Bestätigung gehen die Vorrichtungen wieder in den Schlafmodus (645). Die symmetrischen Schlafzustände, bei denen beide Vorrichtungen während einer gleichen Zeitdauer schlafen, zeigen den symmetrischen Niedrigaktivitätsmodus an.
  • Im allgemeinen bleiben während der Verbindung in einem Niedrigaktivitätsmodus die Abfragerollen der Vorrichtungen dieselben, wie sie während des Verbindungsaufbaus bestimmt wurden. Im Niedrigaktivitätsmodus können die Vorrichtungen in einen Schlafzustand zwischen vollendeten Datenübertragungs-/Bestätigungs-Sequenzen eintreten, um Energie zu sparen. Unter den unten diskutierten Umständen kann eine abgefragte Vorrichtung in einem asymmetrischen Niedrigaktivitätsmodus in einen ausgedehnten Schlafzustand eintreten. Um in den Niedrigaktivitätsmodus einzutreten, kann jede Vorrichtung eine neue Schnüffelanforderung mit einem neuen Satz von Schnüffelparametern vorbereiten und übertragen, zu jeder Zeit, zu der die Vorrichtungen verbunden sind (beispielsweise nachdem eine Datenübertragung aufgetreten ist). Eine Schnüffelanforderung kann, beispielsweise indem alle der Bits des Schnüffelintervalls auf eins gesetzt werden, die Verbindung im Niedrigaktivitätsmodus beenden. In Abhängigkeit von der Anwendung kann die Verbindung zwischen den Vorrichtungen beendet (das ist gestoppt) werden, oder die Verbindung kann in einen aktiven Modus zurückkehren (das ist eine kontinuierliche Datenübertragung). Die Verbindung im Niedrigaktivitätsmodus endet in einer Weise ähnlich dem aktiven Modus – durch die Übertragung oder den Empfang einer Beendigungsnachricht oder durch einen Fehlerzustand (keine Pakete empfangen).
  • Die 7A und 7B zeigen die Betriebszustände und die Übergänge zwischen den Zuständen für abfragende Vorrichtungen im Niedrigaktivitätsmodus. Die Zustände sind dieselben wie die, die in Verbindung mit 6 diskutiert wurden, mit der Ausnahme zweier zusätzlicher vorrichtungsspezifischer Zustände – SCHNÜFFEL_RUHIG_ABFRAGE 700 (abfragende Vorrichtungen) in 7A und SCHNÜFFEL_RUHIG_ABGEFRAGT 725 (abgefragte Vorrichtungen) in 7B. Die abfragende Vorrichtung 500 tritt in den Zustand SCHNÜFFEL_RUHIG_ABFRAGE 700 in 7A ein, nachdem sie ein Paket von der abgefragten Vorrichtung empfangen hat, oder nach den folgenden Fehlerfällen aus dem Zustand WARTE_AUF_RETTUNG 535: die abfragende Vorrichtung (1) hat ein Paket mit einem schlechten Paketkopf empfangen, oder (2) es ist ein Zeitablauf aufgetreten, während versucht wurde, ein Paket von der abgefragten Vorrichtung 550 im Zustand WARTE_AUF_DATEN 520 zu empfangen. In 7B tritt die abgefragte Vorrichtung 550 in den Zustand SCHNÜFFEL_RUHIG_ABGEFRAGT 725 ein, nachdem sie ihr Paket im Zustand WARTE_AUF_TX_VOLLENDUNG 510 übertragen hat, oder vom Zustand WARTE_AUF_RETTUNG 535, wenn sie die Abfragenachricht nicht empfangen hat. Vorrichtungen, die im "SCHNÜFFEL-Zustand" arbeiten, treten gewöhnlicherweise in einen Schlafmodus in den SCHNÜFFEL_RUHIG_ABFRAGE/ABGEFRAGT-Zuständen ein. Während des Niedrigaktivitätsmodus können die Vorrichtungen in den Schlafzustand eintreten oder sie können alternativ Verbindungen mit anderen Vorrichtungen aufbauen und unterhalten. Es ist für die abfragende Vorrichtung leichter, mehrere Verbindungen zu verwalten. Alternativ kann die abfragende Vorrichtung 500, wenn sich Vorrichtungen im Niedrigaktivitätsmodus befinden, eine Verbindung aufbauen oder mit einer anderen abgefragten Vorrichtung kommunizieren.
  • Die Verbindung im Niedrigaktivitätsmodus endet im oben beschriebenen Verfahren beispielsweise durch das Senden einer Schnüffelanforderung, bei der alle Bits des Schnüffelintervalls auf eins gesetzt sind, oder wenn eine Vorrichtung nicht auf wiederholte Abfrageübertragungen antwortet. Die Vorrichtung im Zustand WARTE AUF RETTUNG 535 beendet die Verbindung, wenn der AbfrageWiederversuchZähler-Wert, der in 7A gezeigt ist, oder der AbgefragtWiederversuchZähler, der in 7B gezeigt ist, einen Endeschwellwert übersteigt und verlässt den VERBUNDEN-Zustand. Wenn die Zählerwerte die Endeschwellwerte nicht übersteigen, geht die abfragende Vorrichtung in 7A in den Zustand SCHNÜFFEL_RUHIG_ABFRAGE 700, während die abgefragte Vorrichtung in 7B in den Zustand SCHNÜFFEL_RUHIG_ABGEFRAGT 725 geht.
  • Bei einer symmetrischen Niedrigaktivitätsverbindung, wie sie in 6 dargestellt ist, sollte die abgefragte Vorrichtung jedes Abfragepaket empfangen und auf es antworten (MAXRSPINTERVALL = 0). In einer asymmetrischen Niedrigaktivitätsverbindung muss die abgefragte Vorrichtung nicht auf jedes Abfragepaket antworten. Die Anzahl der Pakete, die die abgefragte Vorrichtung ignorieren kann, ist gleich dem Wert des Schnüffelparameters MAXRSPINTERVALL. In ähnlicher Weise stellt MAXABFRAGEINTERVALL die Anzahl der Abfragepakete dar, bei der die abfragende Vorrichtung von einer Übertragung bei einer Niedrigaktivitätsverbindung absehen kann. Die Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren dargestellt ist, ist auf eine Anzahl von Paketen gerichtet, die von der abfragenden Vorrichtung oder der abgefragten Vorrichtung nicht übertragen oder empfangen werden, da beide Vorrichtungen in einen ausgedehnten Schlafzustand (langer Aktivitätsmodus) eintreten. Es sollte verständlich sein, dass die abfragende/abgefragte Vorrichtung in einen ausgedehnten Schlafzustand eintreten kann, der auf einem anderen Parameter, wie der Zeit, basieren kann (beispielsweise tritt die abfragende/abgefragte Vorrichtung für X Millisekunden in einen Schlafmodus). Für eine Niedrigaktivitätsvorrichtung erhöht die abfragende Vorrichtung ihren Abfragewiederversuchszähler nur, nachdem sie eine Anzahl von Antworten nicht empfangen hat, die dem Wert von MAXRSPINTERVALL entspricht.
  • Der symmetrische Niedrigaktivitätsmodus ist nützlich bei Anwendungen, bei denen beispielsweise die abfragende Vorrichtung häufig Steuerdaten sendet. Im Gegensatz dazu ist ein asymmetrischer Niedrigaktivitätsmodus bei Anwendungen nützlich, bei denen die abgefragte Vorrichtung keine periodischen Daten zu senden hat oder bei denen sie nicht Daten auf regelmäßiger Basis empfangen muss. Mehrere Beispiele asymmetrischer Vorrichtungen können drahtlose Mäuse, Tastaturen und Fernsteuerungen umfassen. Im allgemeinen übertragen diese Vorrichtungen Daten, wenn ein Benutzer eine direkte Eingabe bei der Vorrichtung vornimmt. Die Eingaben können zeitkritisch sein. Deswegen ist es nützlich, eine Verbindung aufrecht zu halten und die Zeit zu vermeiden, die mit dem Aufbau einer neuen Verbindung verbunden ist.
  • Abfragende Vorrichtungen, wie Personalcomputer oder Fernseher, verlassen sich im allgemeinen nicht auf einen Betrieb mit niedriger Energie in derselben Weise wie dies eine drahtlose Maus oder ein Headset tun würde. Somit sind solche abfragenden Vorrichtungen fähig, eine relativ hohe Abfragefrequenz (MAXABFRAGEINTERVALL = 0) aufrecht zu halten, so dass wenn die abgefragte Vorrichtung antwortet, die Datenübertragungsrate im Vergleich mit dem Aufbau einer neuen Verbindung und dem Übertragen der Daten relativ schnell ist. In einem Fall einer abfragenden Vorrichtung, die vorteilhafterweise einen Niedrigenergiebetrieb verwendet (beispielsweise ein Laptop), kann die abfragende Vorrichtung selektiv davon absehen, während einer Niedrigaktivitätsverbindung Abfragenachrichten zu übertragen (MAXABFRAGEINTERVALL > 0). Bei einer solchen Implementierung kann die abfragende Vorrichtung absehen von der Übertragung der Anzahl der Abfragenachrichten, die durch den Wert angezeigt wird, der als MAXABFRAGEINTERVALL gespeichert ist. Dies erlaubt es einer energieempfindlichen Vorrichtung, wie einem Laptop, Energie zu sparen, während sie eine Verbindung mit einer abgefragten Vorrichtung aufrecht hält.
  • Während eines asymmetrischen Niedrigaktivitätsmodus gibt es zwei Fälle, bei denen eine abgefragte Vorrichtung nicht in einen ausgedehnten Schlafzustand eintreten kann. Wenn die abgefragte Vorrichtung auf die abfragende Vorrichtung antwortet, muss die abgefragte Vorrichtung jegliche empfangene zusätzliche Abfragepakete bestätigen, wenn eine von zwei Bedingungen wahr ist: (1) das Nutzdatenpaket ist nicht leer, oder (2) das Abfragepaket enthält eine negative Bestätigung (NACK). Ein nicht leerer Abfrage-PDU-Nutzdatenteil gibt an, dass die abfragende Vorrichtung aktuell Daten überträgt. Eine NACK zeigt an, dass die abfragende Vorrichtung keine fehlerfreie Antwort auf eine vorherige Abfrage-PDU empfangen hat. Wenn keine dieser Bedingungen (Nutzdaten nicht leer oder NACK) wahr ist, dann hat die abfragende Vorrichtung die Datenübertragung vollendet, oder hat angezeigt, dass die Bestätigung, die von der abgefragte Vorrichtung als Antwort auf die vorherige Abfragenachricht gesandt wurde, richtig empfangen wurde, und dass die abgefragte Vorrichtung nun in einen ausgedehnten Schlafzustand eintreten kann.
  • Die 8A und 8B sind Betriebsflussdiagramme einer asymmetrischen Kommunikationsverbindung im Niedrigaktivitätsmodus zwischen einer abfragenden Vorrichtung 800 und einer abgefragten Vorrichtung 805. In 8A befinden sich die abfragende Vorrichtung 800 und die abgefragte Vorrichtung 805 anfänglich in einem Schlafzustand 808. In diesem Modus geht jede Vorrichtung sequentiell durch den Sendezustand (TX), Empfangszustand (RX) und Schlafzustand, wobei jeder von diesen eine vorbestimmte Dauer haben kann. Die abgefragte Vorrichtung kann jedoch ihre Schlafperioden ausdehnen – in Übereinstimmung mit den vereinbarten Parametern. Die abfragende Vorrichtung 800 überträgt eine Abfrage-PDU mit leeren Nutzdaten und einer NACK im Schritt (811). Wie oben diskutiert wurde, muss die abgefragte Vorrichtung eine Bestätigung vorbereiten und übertragen (814), da die NACK anzeigt, dass die Antwort der abgefragten Vorrichtung auf die vorherige Abfrage-PDU nicht empfangen worden ist. Die abfragende Vorrichtung 800 überträgt leere Nutzdaten in der Abfrage-PDU aber schließt eine positive Bestätigungsanzeige (ACK) ein (817). Die ACK zeigt an, dass das vorherige Antwortpaket der abgefragten Vorrichtung von der abfragenden Vorrichtung 805 korrekt empfangen wurde. Die ACK erlaubt es in Koordination mit dem leeren Nutzdatenfeld, dass die abgefragte Vorrichtung 805 in einen ausgedehnten Schlafzustand eintritt 820, wie das oben angemerkt wurde, während dem sie eine vorbestimmte Anzahl 810 (MAXRSPINTERVALL-Wert = 2) von Abfrage-PDUs einer abfragenden Vorrichtung ignoriert. Wenn man beispielsweise annimmt, dass der Wert MAXRSPINTERVALL 810, der mit der in 8A dargestellten Ausführungsform verbunden ist, zwei ist, so muss die abgefragte Vorrichtung auf die zwei Abfrage-PDUs 823 und 824 nicht antworten. Die abgefragte Vorrichtung 805 sollte jedoch bereit sein, die nächste Abfrage-PDU 825 zu empfangen und zu bestätigen.
  • Wenn weiter 8B betrachtet, so antwortet die abgefragte Vorrichtung 805 auf eine dritte Abfrage-PDU 825 (von 8A). Die abgefragte Vorrichtung 805 überträgt die BESTÄTIGUNG 830 (833). Die abfragende Vorrichtung 800 empfängt im Schritt (836) die BESTÄTIGUNG 830. Sie erzeugt daraufhin die Abfrage-PDU 842, die anzeigt, dass die abfragende Vorrichtung keine weiteren Daten zu übertragen hat, und dass die BESTÄTIGUNG 830 korrekt empfangen wurde, und überträgt die Abfrage-PDU 842 im Schritt (839). Da die Abfrage-PDU 842 anzeigt, dass die Nutzdaten leer sind, und dass die BESTÄTIGUNG 830 korrekt empfangen wurde, kann die abgefragte Vorrichtung 805 als nächstes in einen ausgedehnten Schlafzustand 845 treten.
  • Die 9A und 9B sind Betriebsflussdiagramme eines asymmetrischen Abfrageprotokolls, bei der die abgefragte Vorrichtung in einen ausgedehnten Schlafzustand eintritt, nachdem die abfragende Vorrichtung die Übertragung eines Blocks von Daten durch zwei Abfrage-PDU-Datenübertragungen beendet hat. Die abfragende Vorrichtung 800 erzeugt und überträgt eine Abfrage-PDU 900, die leere Nutzdaten und eine NACK umfasst (901). Die abgefragte Vorrichtung 805 empfängt die Abfrage-PDU 900 und überträgt eine BESTÄTIGUNG, wie es durch die NACK-Anzeige gefordert wird (904).
  • Die abfragende Vorrichtung 800 startet eine Datenübertragung (907), durch das Übertragen einer Abfrage-PDU 906A mit Daten im Nutzdatenteil. Die abgefragte Vorrichtung 805 überträgt eine BESTÄTIGUNG, da Daten in der Abfrage-PDU 906A übertragen worden sind (910). Die abgefragte Vorrichtung 805 muss aktiv zusätzliche Daten empfangen, die die abfragende Vorrichtung 800 während nachfolgender Abfrage- PDUs übertragen mag, wie die Abfrage-PDU 906B, die von der abfragenden Vorrichtung 800 im Schritt 913 übertragen wird. Nach dem Empfangen der übertragenen Daten gibt die abgefragte Vorrichtung 805 wieder eine BESTÄTIGUNG im Schritt 915 aus und wartet auf zusätzliche Daten. Wenn man annimmt, dass die abfragende Vorrichtung 800 eine Abfrage-PDU 906C mit leeren Nutzdaten im Schritt 919 überträgt, verarbeitet die abgefragte Vorrichtung 805 die Abfrage-PDU 906C im Schritt 922 und bestimmt, dass die Abfrage-PDU 906C leere Nutzdaten und eine ACK-Anzeige aufweist. Somit kann die abgefragte Vorrichtung 805 in einen ausgedehnten Schlafzustand eintreten (924). Gemäß dem Wert MAXRPINTERVALL, der oben diskutiert wurde, kann die abgefragte Vorrichtung 805 zwei Abfrage-PDUs, die 906C und 906D einschließen, ignorieren. Danach muss, wenn man 9B betrachtet, die abgefragte Vorrichtung 805 auf die nächste Abfrage-PDU 906E, die auf dem Datenübertragungskanal 5 gesandt wird, hören. Wie oben diskutiert wurde, umfasst, da keine Bestätigung für die letzte Abfrage-PDU von der abgefragten Vorrichtung 805 übertragen wurde, die Abfrage-PDU 906E eine NACK-Anzeige. Somit muss die abgefragte Vorrichtung 805 in diesem Fall nun den Empfang bestätigen (930).
  • 10 zeigt die Vorrichtungen in einem symmetrischen Niedrigaktivitätsmodus, wenn die abfragende Vorrichtung eine Änderung im Schnüffelintervall initiiert. Die abfragende Vorrichtung 1000 und die abgefragte Vorrichtung 1010 befinden sich in einem symmetrischen Niedrigaktivitätsmodus (MAXRSPINTERVALL = MAXABFRAGEINTERVALL) und implementieren ein Schnüffelintervall wie es mit dem Schlafzustand 1011 gezeigt ist. Die abfragende Vorrichtung 1000 überträgt Abfrage-PDU-Pakete in den Schritten (1013) beziehungsweise (1019). Die abgefragte Vorrichtung 1010 antwortet wiederum durch das Übertragen einer BESTÄTIGUNG in den Schritten (1016) und (1022). Im Schritt (1025) überträgt die abfragende Vorrichtung ein Schnüffelanforderungspaket, das vorgeschlagene neue Werte für die Parameter SCHNÜFFELINTERVALL, MAXRSPINTERVALL, MAXABFRAGEINTERVALL, MAXNUTZDATEN und FESTEGRÖSSENUTZDATEN einschließt. Die abgefragte Vorrichtung 1010 überträgt eine Schnüffelantwort im Schritt (1026), die die neuen Parameter akzeptiert. In Abhängigkeit von der spezifischen Anwendung kann die abgefragte Vorrichtung die vorgeschlagenen Intervalle MAXRSP und MAXABFRAGE zurückweisen und andere Werte in einem Verhandlungsverfahren (in 12 beschrieben) anfordern oder vorschlagen. Die abfragende Vorrichtung 1000 und die abgefragte Vorrichtung 1010 verwenden den Schritt (1029), um die notwendigen Einstellungen bei der Übertragungs-/Empfangszeitsteuerung vorzunehmen, um die neuen Parameter zu implementieren. Somit überträgt die abfragende Vorrichtung eine Abfrage-PDU im Schritt (1032), und die abgefragte Vorrichtung 1010 antwortet mit einer BESTÄTIGUNG im Schritt (1035). Nach der Übertragung der BESTÄTIGUNG durch die abfragende Vorrichtung 1010 und dem Empfang durch die abgefragte Vorrichtung 1000 gehen die Vorrichtungen in den Schlafzustand 1038 gemäß den neuen Schnüffelintervallparametern. Die Vorrichtungen setzen das Verfahren des Übertragens einer Abfrage-PDU, wie im Schritt (1041), des Übertragens einer entsprechenden BESTÄTIGUNG 1044 und des Eintretens in den Schlafzustand 1047 fort.
  • 11 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Niedrigaktivitätsmodus in der vorliegenden Erfindung, bei dem eine abfragende Vorrichtung Kommunikationen mit zwei abgefragten Vorrichtungen verwaltet. Die abfragende Vorrichtung 1100 baut eine Kommunikationsverbindung mit den abgefragten Vorrichtungen 1105 und 1110 auf und unterhält sie. Wie in 11 gezeigt ist, baut die abfragende Vorrichtung, um die Kommunikationsverbindungen mit mehreren Vorrichtungen aufrecht zu halten, zwei verschiedene Abfragemoden auf.
  • Wie in 11 gezeigt ist, sendet die abgefragte Vorrichtung 1105 ein Schnüffelanforderungspaket 1111A, und die abfragende Vorrichtung 1100 antwortet mit einer Schnüffelantwort 1111B, die die Schnüffelparameter akzeptiert, wie das oben diskutiert wurde. Wenn die Schnüffelparameter für die abfragende Vorrichtung 1100 und die abgefragte Vorrichtung 1105 eingerichtet sind, tauschen die Vorrichtungen die Abfrage-PDU und die BESTÄTIGUNG in Schritt (1114) aus, wie das oben beschrieben ist. Nach dem Übertragen der BESTÄTIGUNG im Schritt (1114) tritt die abgefragte Vorrichtung 1105 in einen Schlafzustand 1117 ein, gemäß den Parametern in der Schnüffelanforderung 1111A. Da die abgefragte Vorrichtung 1105 in 1117 schläft, überträgt die abfragende Vorrichtung 1100 ID_INFO 1120A (mit deaktiviertem Rollenumschalten). Die abgefragte Vorrichtung 1110 empfängt ID_INFO 1120A und antwortet durch das Übertragen von ID_INFO_RSP 1120B, das eine Datenübertragung anfordert. Die abfragende Vorrichtung überträgt SCHNÜFFEL_REQ 1123A, um einen Niedrigaktivitätsmodustransfer aufzubauen. Wie oben diskutiert wurde, umfasst SCHNÜFFEL_REQ 1123A die Zeitsteuerungsparameter des Niedrigaktivitätsmodus. Die abgefragte Vorrichtung 1110 überträgt wiederum SCHNÜFFEL_RSP 1123B, was die Schnüffelparameter akzeptiert und auf die nachfolgende Datenübertragung vorbereitet.
  • Nachdem die Betriebsparameter (Schnüffelparameter) des Niedrigaktivitätsmodus zwischen der abfragenden Vorrichtung 1100 und der abgefragten Vorrichtung 1110 aufgebaut sind, führt die abfragende Vorrichtung einen Abfrage-PDU/BESTÄTIGUNGS-Austausch 1126 aus. Nach der Vollendung des Austausches 1126 tritt die abgefragte Vorrichtung 1110 in einen ausgedehnten Schlafzustand 1129. Wenn sich die abgefragte Vorrichtung 1110 im Schlafzustand 1129 befindet, führt die abfragende Vorrichtung 1100 einen Abfrage-PDU/BESTÄTIGUNGS-Austausch 1132 mit der abgefragten Vorrichtung 1105 aus, nachdem die abgefragte Vorrichtung 1105 den ausgedehnten Schlafzustand 1117 verlassen hat. Nachfolgend geht die abgefragte Vorrichtung in den Schlafzustand 1135, nach dem Übertragen der BESTÄTIGUNG als Teil des Austausches 1132. Die abfragende Vorrichtung 1100 führt einen Abfrage/Ack-Austausch 1138 mit der abgefragte Vorrichtung 1110 aus, nachdem die abgefragte Vorrichtung ihren ausgedehnten Schlafzustand 1129 verlassen hat.
  • Wie in 11 gezeigt ist, implementiert die abfragende Vorrichtung 1100 einen Schlafzustand mit einer kürzeren Dauer mit der abgefragten Vorrichtung 1110 (MAXABFRAGEINTERVALL < MAXRSPINTERVALL) als mit der abgefragten Vorrichtung 1105. Somit verlässt die abgefragte Vorrichtung 1110 den Schlafzustand 1141 und nimmt am Abfrage-PDU/BESTÄTIGUNGS-Austausch 1144 teil, während sich die abgefragte Vorrichtung 1105 noch im Schlafzustand 1135 befindet. Die abfragende Vorrichtung 1100 verwaltet und unterhält mehrere Datenübertragungen in nachfolgenden Abfrage-PDU/BESTÄTIGUNGS-Austauschvorgängen 1150, 1168 mit der abgefragten Vorrichtung 1105 und Austauschvorgängen 1156, 1162 mit der abgefragten Vorrichtung 1110, während sich die nicht aktive Vorrichtung in einem Schlafzustand 1153 oder 1147, 1159 befindet.
  • 12 zeigt die Verhandlung der Vorrichtung über den ausgedehnten Schlafzustand. Die abfragende Vorrichtung 1200 überträgt eine SCHNÜFFEL_REQ im Schritt (1210). Die SCHNÜFFEL_REQ schlägt das Eintreten in einen ausgedehnten Schlafzustand (Niedrigaktivitätsmodus) vor, wobei die Niedrigaktivitätsparameter auf MaxRspInt = 5 und MaxPollInt = 3 gesetzt sind (das heißt die Anzahl der Abfragenachrichten, die die abgefragte Vorrichtung 1205 ignorieren kann, ist 5, wohingegen die Anzahl der Abfragenachrichten, bei denen die abfragende Vorrichtung 1200 von einer Übertragung absieht, 3 ist). Die abfragende Vorrichtung 1200 muss nicht notwendigerweise vom Übertragen irgendwelcher Abfragenachrichten absehen, aber gemäß MaxPollInt = 3 kann die abfragende Vorrichtung nicht vom Übertragen von mehr als drei Abfragenachrichten während eines gegebenen ausgedehnten Schlafmodus absehen.
  • In den beispielhaften Ausführungsform wird angenommen, dass die abgefragte Vorrichtung 1205 wünscht, eine schnellere Verbindung mit der abfragenden Vorrichtung 1200 zu unterhalten (das heißt kürzere Schlafperioden, die schnellere Datenaktualisierungen/Datenübertragungen liefern). Somit zeigt die SCHNÜFFEL_RSP-Nachricht, die von der abgefragten Vorrichtung im Schritt (1215) übertragen wird, an, dass die vorgeschlagene SCHNÜFFEL_REQ zurückgewiesen wird. Die SCHNÜFFEL_RSP umfasst ein neu vorgeschlagenes MaxRspInt = 3. Die abfragende Vorrichtung 1200 empfängt die SCHNÜFFEL_RSP und aktualisiert den Parameter MaxRspInt mit dem neu vorgeschlagenen Wert. Die abfragende Vorrichtung 1200 überträgt daraufhin eine aktualisierte SCHNÜFFEL_REQ in Schritt (1220), die den angeforderten neuen Wert von MaxRspInt = 3 wiederspiegelt. Die abgefragte Vorrichtung 1205, die einen akzeptablen Aktivitätsparameter erkennt, überträgt eine Akzeptanz der aktualisierten Schnüffelanforderung im Schritt (1225).
  • Wenn die Niedrigaktivitätsparameter errichtet sind, wird eine Datenübertragung in einen Niedrigaktivitätsmodus ausgeführt. Die Vorrichtungen übertragen Daten beim Abfrageereignis 1230 und treten dann in einen ausgedehnten Schlafzustand 1235 gemäß dem oder den ausgehandelten Niedrigaktivitätsparameter(n). Wie in 12 dargestellt ist, sieht gemäß dem akzeptierten Parametersatz die abfragende Vorrichtung 1200 vom Übertragen von drei Abfragenachrichten ab, und die abgefragte Vorrichtung 1205 ignoriert drei Abfragenachrichten. Es sollte verständlich sein, dass das Verfahren des "Ignorierens" einer Abfragenachricht normalerweise bedeutet, dass die abgefragte Vorrichtung sich nicht auf den bezeichneten Übertragungskanal abstimmten muss, um eine Abfragenachricht zu empfangen (nach einer zu schauen). Nachdem die ausgedehnte Schlafperiode beendet ist, führen die Vorrichtungen ein Abfrageereignis 1240 aus und gehen dann in den ausgedehnten Schlaf im Schritt (1245). Es sollte verständlich sein, dass entweder die abfragende Vorrichtung 1200 oder die abgefragte Vorrichtung 1205 eine Schnüffelanfrage zurückweisen können und alternative Niedrigaktivitätsparameter vorschlagen können.
  • Einer der Vorteile des optimierten Systems ist der, dass das System eine effizientere Weise der Synchronisation der Übertragungs/Antwort-Interaktionen der Kommunikationsvorrichtungen liefert. In der hier beschriebenen Ausführungsform werden sowohl die abfragenden als auch die abgefragten Vorrichtungen informiert, wenn die andere Vorrichtung eine Abfragenachricht übertragen will/nach einer solchen schauen will. Die Optimierung spart Energie durch das Minimieren der Übertragung von Abfragenachrichten, wenn die abgefragte Vorrichtung nicht hört und nicht antworten wird. In ähnlicher Weise spart die Optimierung Energie durch das Minimieren der Zeitperioden, zu denen die abgefragte Vorrichtung den Übertragungskanal nach einer Abfragenachricht abhört.
  • Aus den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen wird leicht erkennbar, dass das optimierte Low End Funkprotokoll flexible Verbindungsmöglichkeitsattribute liefert, als auch Eigenschaften eines niedrigen Energieverbrauchs für die abfragenden als auch die abgefragten Vorrichtungen. Beispielsweise wird durch das Halten einer Kommunikationsverbindung in beiden Niedrigaktivitätsmoden, symmetrisch und unsymmetrisch, eine schnellere Datenübertragung erzielt als man sie in nicht verbundenen Vorrichtungen findet, die eine Kommunikationsverbindung wieder aufbauen müssen, bevor sie Daten übertragen. Vorrichtungen, die den Niedrigaktivitätsmodus des optimierten Low End Funkprotokolls implementieren, können Energie sparen, indem sie periodisch in einen Schlafzustand eintreten. Vorrichtungen, die den Schlafzustand des Niedrigaktivitätsmodus in Koordination mit einem Umschalten der Abfragerolle implementieren, erzielen eine höhere Energieersparnis, da bezüglich der Energie empfindliche Vorrichtungen die Rolle der abfragenden/abgefragten Vorrichtung delegieren oder annehmen können.
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft, und viele Modifikationen und Variationen werden Fachleute erkennen, ohne vom wahren Umfang der Erfindung abzuweichen. Die vielen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der vorangehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Somit sollen alle solchen Modifikationen und Variationen durch die angefügten Ansprüche umfasst werden.

Claims (39)

  1. Verfahren zur Optimierung des Energieverbrauchs in einem System, umfassend eine erste und eine zweite Kommunikationsvorrichtung (300, 305; 500, 550; 600, 605; 800, 805; 1000, 1010; 1100, 1105; 1200, 1205), die eine drahtlose Funkkommunikation kurzer Reichweite implementieren, wobei die erste Kommunikationsvorrichtung eine abgefragte Vorrichtung umfasst, und die zweite Kommunikationsvorrichtung eine anfragende Vorrichtung umfasst, wobei das Verfahren umfasst: – Übertragen einer Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht von der anfragenden Vorrichtung oder der abgefragten Vorrichtung, einschließend vorgeschlagene Parameter, die mit einer Niedrigaktivitäts-Periode verknüpft sind; – Übertragen einer Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht von der anderen der anfragenden Vorrichtung oder der abgefragten Vorrichtung, in Reaktion auf die Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht; – Verarbeiten der Niedrigaktivitäts-Anforderungs- und -Antwortnachricht, um einen Satz von akzeptierten Parametern abzuleiten, die mit einer Niedrigaktivitäts-Periode verknüpft sind, für die anfragende Vorrichtung und die abgefragte Vorrichtung; und – Eintreten in einen Niedrigaktivitäts-Modus basierend auf dem Satz akzeptierter Parameter.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – eine der Niedrigaktivitäts-Nachrichten eine Angabe der Anzahl von Anfrage-Nachrichten enthält, auf welche die abgefragte Vorrichtung während eines Niedrigaktivitäts-Modus nicht antworten wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – eine der Niedrigaktivitäts-Nachrichten eine Angabe der Anzahl von Anfrage-Nachrichten enthält, bei denen die abgefragte Vorrichtung selektiv davon absehen kann, sie während eines Niedrigaktivitäts-Modus zu senden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: – bei dem Verarbeiten der Niedrigaktivitäts-Nachrichten die anfragende Vorrichtung und die abgefragte Vorrichtung beide mindestens eine zusätzliche Nachricht beim Ableiten des Satzes akzeptierter Parameter übertragen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei mindestens eine Nachricht, die von der abgefragten Vorrichtung übertragen wird, die Anzahl von Anfrage-Nachrichten angibt, auf die die abgefragte Vorrichtung während des Niedrigaktivitäts-Modus nicht reagieren wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei mindestens eine Nachricht, die von der anfragenden Vorrichtung übertragen wird, die Anzahl von Anfrage-Nachrichten angibt, bei denen die anfragende Vorrichtung selektiv davon absehen kann, sie während eines Niedrigaktivitäts-Modus zu senden.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Niedrigaktivitäts-Modus asymmetrisch ist, wobei die abgefragte Vorrichtung und die anfragende Vorrichtung in Niedrigaktivitäts-Modi verschiedener Zeitdauern eintreten.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Niedrigaktivitäts-Modus symmetrisch ist, die abgefragte Vorrichtung und die anfragende Vorrichtung in Niedrigaktivitäts-Modi gleicher Zeitdauern eintreten.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsvorrichtungen ein modifiziertes drahtloses Bluetooth Kommunikationsprotokoll implementieren.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Bluetooth Master-Vorrichtung die Rolle einer anfragenden Vorrichtung einnimmt.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Bluetooth Slave-Vorrichtung die Rolle einer abgefragten Vorrichtung einnimmt.
  12. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsvorrichtungen ein modifiziertes Low End Funkkommunikationsprotokoll implementieren.
  13. Vorrichtung zur Optimierung des Energieverbrauchs für eine abfragende Vorrichtung (300, 500, 600, 800, 1000, 1100, 1200), die eine drahtlose Funkkommunikation kurzer Reichweite über einen Datentransferkanal implementiert, umfassend: – Mittel zum Übertragen einer Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht von der anfragenden zu einer abgefragten Vorrichtung (305, 550, 605, 805, 1010, 1105, 1205); – Mittel zum Empfangen einer Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht von der abgefragten Vorrichtung; und – Mittel zum bedingten Eintreten in einen Niedrigaktivitäts-Modus für ein Zeitintervall, basierend auf Parametern der Niedrigaktivitäts-Nachrichten.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Anforderungs-Parameter eine vorgeschlagene Anzahl von Anfrage-Nachrichten angeben, bei welchen die anfragende Vorrichtung davon absehen kann, sie zu senden.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht die Akzeptanz der Niedrigaktivitäts-Parameter in der Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht angibt.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht die Zurückweisung der Niedrigaktivitäts-Parameter angibt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht vorgeschlagene neue Niedrigaktivitäts-Parameter angibt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, weiter umfassend: – Mittel zum Übertragen einer aktualisierten Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht, basierend auf den vorgeschlagenen neuen Niedrigaktivitäts-Parametern von der anfragenden Vorrichtung; und – Mittel zum Empfangen einer neuen Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht, welche die aktualisierte Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht akzeptiert.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die anfragende und die abgefragte Vorrichtung ein modifiziertes Bluetooth Kommunikationsprotokoll implementieren.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die anfragenden Vorrichtungen ein modifiziertes Low End Funkkommunikationsprotokoll implementieren.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die anfragende Vorrichtung eingerichtet ist zum: – Übertragen von Anfragenachrichten an mindestens eine abgefragte Vorrichtung, gemäß einem allgemeinen Anfragemodus, und eine Anforderung an die mindestens eine abgefragte Vorrichtung, in einen Niedrigaktivitäts-Anfragemodus einzutreten; – Empfangen einer Antwortnachricht von der mindestens einen abgefragten Vorrichtung, enthaltend eine Antwort auf die Niedrigaktivitätsmodus-Anforderung; und – Eintreten in einen Niedrigaktivitäts-Anfragemodus, wobei während des Niedrigaktivitäts-Anfragemodus eine davon oder jede der anfragenden Vorrichtung und der abgefragten Vorrichtung für ein Zeitintervall davon absehen, auf den Datentransferkanal zuzugreifen, gemäß einem akzeptierten Satz von Niedrigaktivitäts-Anfragemodus-Parametern.
  22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei das Zeitintervall aus einer Verhandlung zwischen der anfragenden und der abgefragten Vorrichtung bestimmt wird.
  23. Vorrichtung zur Optimierung des Energieverbrauchs für eine abgefragte Vorrichtung (305, 550, 605, 805, 1010, 1105, 1205), die eine drahtlose Funkkommunikation kurzer Reichweite über einen Datentransferkanal implementiert, umfassend: – Mittel zum Empfangen einer Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht, die vorgeschlagene Niedrigaktivitäts-Parameter einschließt, von einer anfragenden Vorrichtung (300, 500, 600, 800, 1000, 1100, 1200); – Mittel zum Übertragen einer Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht an die anfragende Vorrichtung; und – Mittel zum bedingten Eintreten in einen Niedrigaktivitäts-Modus für ein Zeitintervall, basierend auf Niedrigaktivitäts-Parametern, die in einer der Niedrigaktivitäts-Nachrichten eingeschlossen sind.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Parameter eine Anzahl von Anfragenachrichten angeben, die auftreten, bevor die abgefragte Vorrichtung auf den Datentransferkanal zugreift.
  25. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht die Akzeptanz der Niedrigaktivitäts-Parameter in der Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht angibt.
  26. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht eine Zurückweisung der Niedrigaktivitäts-Parameter in der Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht angibt.
  27. Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei: – die Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht vorgeschlagene neue Niedrigaktivitäts-Parameter einschließt.
  28. Vorrichtung nach Anspruch 27, weiter umfassend: – Mittel zum Empfangen einer aktualisierten Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht, basierend auf den vorgeschlagenen neuen Niedrigaktivitäts-Parametern von der anfragenden Vorrichtung; und – Mittel zum Übertragen einer neuen Niedrigaktivitäts-Antwortnachricht, welche die aktualisierte Niedrigaktivitäts-Anforderungsnachricht akzeptiert.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die anfragende und die abgefragte Vorrichtung ein modifiziertes Bluetooth Kommunikationsprotokoll implementieren.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die anfragende und die abgefragte Vorrichtung ein modifiziertes Low End Funkkommunikationsprotokoll implementieren.
  31. Verfahren zur Optimierung des Energieverbrauchs für eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung kurzer Reichweite, die als eine anfragende Vorrichtung (300, 500, 600, 800, 1000, 1100, 1200) arbeitet, umfassend: – Übertragen von Anfragenachrichten an mindestens eine abgefragte Vorrichtung (305, 550, 605, 805, 1010, 1105, 1205), gemäß einem allgemeinen Anfragemodus, und einer Anforderung an die mindestens eine abgefragte Vorrichtung, in einen Niedrigaktivitäts-Anfragemodus einzutreten; – Empfangen einer Antwort-Nachricht von der mindestens einen abgefragten Vorrichtung, enthaltend eine Antwort auf die Niedrigaktivitätsmodus-Anforderung; – bedingtes Eintreten in einen Niedrigaktivitäts-Anfragemodus, wobei während des Niedrigaktivitäts-Anfragemodus eine davon oder jede der anfragenden Vorrichtung und der abgefragten Vorrichtung für ein Zeitintervall davon absehen, auf den Datentransferkanal zuzugreifen, gemäß einem akzeptierten Satz von Niedrigaktivitäts-Anfragemodus-Parametern, die aus den Niedrigaktivitäts-Nachrichten bestimmt werden.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei das Zeitintervall aus einer Verhandlung zwischen der anfragenden und der abgefragten Vorrichtung bestimmt wird.
  33. Verfahren nach Anspruch 31, wobei: – eine Periodizität der Übertragungen von Anfragenachrichten in dem Niedrigaktivitäts-Anfragemodus in der übertragenen Niedrigaktivitätsmodus-Anforderung angegeben wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der allgemeine Anfragemodus weiter umfasst: – die Periodizität, die mit dem Übertragen der Anfragenachrichten verknüpft ist, wird durch ein festes Zeitintervall definiert, wobei das feste Zeitintervall dem Empfang der Antwortnachricht folgend beginnt.
  35. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der allgemeine Anfragemodus weiter umfasst: – die Periodizität, die mit dem Übertragen der Anfragenachrichten verknüpft ist, wird durch ein festes Zeitintervall definiert, wobei das feste Zeitintervall am Ende einer vorhergehenden Anfragenachricht beginnt, wenn keine Antwortnachricht erfasst wurde.
  36. Verfahren nach Anspruch 31, wobei: – der Niedrigaktivitätsmodus asymmetrisch ist, wobei die mindestens eine abgefragte Vorrichtung bei mindestens einer der Anfragenachrichten davon absieht, darauf zu antworten; und – eine Anzahl von Anfragenachrichten, bei der die mindestens eine abgefragte Vorrichtung davon absehen kann, darauf zu antworten, in einem Parameter angegeben ist, der in der Niedrigaktivitätsmodus-Anforderung definiert wird.
  37. Verfahren nach Anspruch 31, wobei: – der Niedrigaktivitätsmodus asymmetrisch ist, wobei die mindestens eine anfragende Vorrichtung bei mindestens einer der Anfragenachrichten davon absieht, sie zu übertragen; und – eine Anzahl von Anfragenachrichten, bei der die anfragende Vorrichtung davon absehen kann, sie zu übertragen, in einem Parameter angegeben ist, der in der Niedrigaktivitätsmodus-Anforderung definiert wird.
  38. Verfahren nach Anspruch 31, weiter umfassend: – Übertragen einer Nachricht, welche das Niedrigaktivitäts-Zeitintervall modifiziert, nachdem ein Niedrigaktivitäts-Datentransfer aufgetreten ist.
  39. Verfahren nach Anspruch 31, weiter umfassend: – Ausführen eines Mehrfachzugriffs mit Trägerprüfung mit Kollisionsvermeidung, um zu bestimmen, dass keine Übertragungskonflikte vor dem Übertragen von Anfragenachrichten auftreten.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4179552B2 (ja) * 2003-12-18 2008-11-12 本田技研工業株式会社 ブルートゥース端末
KR100703511B1 (ko) * 2005-05-30 2007-04-03 삼성전자주식회사 블루투스를 이용한 홈 네트워크 시스템으로 이동통신단말기의 자동 진입 방법과 그 이동통신 단말기
US20070147332A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Antti Lappetelainen Multimode support for wireless communications
US9323311B2 (en) 2006-06-22 2016-04-26 Broadcom Corporation Method and system for packet based signaling between A Mac and A PHY to manage energy efficient network devices and/or protocols
EP2047713A1 (de) * 2006-07-28 2009-04-15 Siemens Audiologische Technik GmbH Verfahren zur drahtlosen datenübertragung zwischen einem hörgerät und einem externen gerät
US8005465B2 (en) 2006-11-08 2011-08-23 Nokia Corporation Connectionless information transfer from advertising device
US7809012B2 (en) * 2007-02-16 2010-10-05 Nokia Corporation Managing low-power wireless mediums in multiradio devices
US8218567B2 (en) 2007-03-12 2012-07-10 Broadcom Corporation Method and system for reducing transceiver power via a variable signal constellation
US8619752B2 (en) * 2007-03-16 2013-12-31 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for polling in a wireless communication system
US8687495B2 (en) 2007-03-16 2014-04-01 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for polling in a wireless communication system
US7864794B2 (en) 2007-10-12 2011-01-04 Broadcom Corporation Method and system for managing an energy efficient network utilizing audio video bridging
US20090097401A1 (en) 2007-10-12 2009-04-16 Wael William Diab Method and system for configurable data rate thresholds for energy efficient ethernet
US9455912B2 (en) 2007-12-17 2016-09-27 Broadcom Corporation Method and system for a distinct physical pattern on an active channel to indicate a data rate transition for energy efficient ethernet
US8588254B2 (en) 2007-12-17 2013-11-19 Broadcom Corporation Method and system for energy efficient signaling for 100mbps Ethernet using a subset technique
US8184539B2 (en) 2007-12-17 2012-05-22 Broadcom Corporation Method and system for controlling a clock frequency in a network device based on aggregate throughput of the device
US8724464B2 (en) 2007-12-17 2014-05-13 Broadcom Corporation Method and system for near continuous data rate limit adjustment via a plurality of link variables in an energy efficient network
US8565269B2 (en) 2008-04-15 2013-10-22 Broadcom Corporation Method and system for MAC and PHY synchronization for energy efficient networking
US8982753B2 (en) 2008-11-05 2015-03-17 Broadcom Corporation Method and system for low latency state transitions for energy efficiency
US8279788B2 (en) 2009-01-12 2012-10-02 Broadcom Corporation Method and system for stateful negotiation of energy efficient parameters in layer 2
US9118728B2 (en) 2009-03-04 2015-08-25 Broadcom Corporation Method and system for determining physical layer traversal time
US8995289B2 (en) 2009-03-04 2015-03-31 Broadcom Corporation Method and system for implementing energy efficient ethernet techniques in a MACSec enabled PHY
US8214665B2 (en) 2009-03-12 2012-07-03 Broadcom Corporation Method and system for transmit queue management for energy efficient networking
US8230240B2 (en) 2009-04-08 2012-07-24 Broadcom Corporation Method and system for energy efficient networking over a serial communication channel based on forward error correction support
US8462674B2 (en) 2009-06-04 2013-06-11 Broadcom Corporation Method and system for symmetric transmit and receive latencies in an energy efficient PHY
US8295312B2 (en) 2009-06-08 2012-10-23 Broadcom Corporation Method and system for compensated time stamping for time-sensitive network communications
US9065736B2 (en) 2009-06-08 2015-06-23 Broadcom Corporation Method and system for compensated time stamping for time-sensitive network communications
US8416774B2 (en) 2009-06-12 2013-04-09 Broadcom Corporation Method and system for energy-efficiency-based packet classification
WO2010142849A1 (en) * 2009-06-13 2010-12-16 Nokia Corporation Use of block acknowledgement policy for wireless networks
GB2502055A (en) * 2012-05-14 2013-11-20 Nicoventures Holdings Ltd Modular electronic smoking device
GB2507104A (en) 2012-10-19 2014-04-23 Nicoventures Holdings Ltd Electronic inhalation device
EP3671667A1 (de) * 2018-12-18 2020-06-24 Neopost Technologies Gesichertes paketschliessfachsystem mit token-sicherheit
DE102019203287A1 (de) * 2019-03-11 2020-09-17 Continental Automotive Gmbh Kommunikationsanordnung, Kommunikationsgeräte sowie Verfahren zur Kommunikation zwischen Kommunikationsgeräten
US20230155734A1 (en) * 2020-03-09 2023-05-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) First node, second node, third node, and methods performed thereby for handling retransmissions of messages
CN113206687B (zh) * 2020-12-31 2022-05-17 珠海市杰理科技股份有限公司 蓝牙通信方法及蓝牙从设备、蓝牙通信系统、存储介质
CN114928557B (zh) * 2022-04-07 2023-12-15 北京航空航天大学杭州创新研究院 一种自适应响应间隔时间的设备离线检测方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20010484A (fi) * 2001-03-09 2002-09-10 Nokia Corp Tiedonsiirtojärjestelmä, tiedonsiirtolaite ja menetelmä tiedonsiirron suorittamiseksi
JP2003037545A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Nec Corp 近距離無線機能付き移動局及びその消費電力低減方法

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Publication number Publication date
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DE602004007194D1 (de) 2007-08-09

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