TWI748703B

TWI748703B - 封包接收系統以及封包接收方法

Info

Publication number: TWI748703B
Application number: TW109136763A
Authority: TW
Inventors: 李朝明; 何益東; 彭作輝; 周建軍; 張國峰; 俞潔虹
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2021-12-01
Also published as: TW202205835A; CN113973338A

Abstract

一種封包接收系統包含一傳送裝置、一接收裝置以及一通訊裝置。傳送裝置用以根據一封包間隔週期性地傳送複數封包。接收裝置於複數第一工作時間對該些封包執行接收工作。該些第一工作時間的長度的總和對應於封包間隔的長度。通訊裝置於複數第二工作時間執行接收工作或傳送工作。該些第二工作時間的每一者的長度對應於封包間隔的長度。該些第二工作時間的每一者皆配置於該些第一工作時間的兩者之間。

Description

封包接收系統以及封包接收方法

本揭示中所述實施例內容是有關於一種封包接收系統以及封包接收方法，特別關於一種具有更佳運作效率的封包接收系統以及封包接收方法。

一般來說，通訊系統中的傳送裝置可藉由特定通訊技術將封包傳送給通訊系統中的接收裝置。

在一些限制下，通訊系統中的多個裝置無法同時工作(例如共用硬體)。倘若其中一個裝置執行接收工作的時間較長，會造成其他裝置一直處於等待狀態。

本揭示之一些實施方式是關於一種封包接收系統。封包接收系統包含一傳送裝置、一接收裝置以及一通訊裝置。傳送裝置用以根據一封包間隔週期性地傳送複數封包。接收裝置於複數第一工作時間對該些封包執行接收工作。該些第一工作時間的長度的總和對應於封包間隔的長度。通訊裝置於複數第二工作時間執行接收工作或傳送工作。該些第二工作時間的每一者的長度對應於封包間隔的長度。該些第二工作時間的每一者皆配置於該些第一工作時間的兩者之間。

本揭示之一些實施方式是關於一種封包接收方法。封包接收方法包含：藉由一傳送裝置根據以一封包間隔週期性地傳送複數封包；藉由一接收裝置於複數第一工作時間對該些封包執行接收工作，其中該些第一工作時間的長度的總和對應於封包間隔的長度；以及藉由一通訊裝置於複數第二工作時間執行接收工作或傳送工作，其中該些第二工作時間的長度的每一者對應於封包間隔的長度。該些第二工作時間的每一者皆配置於該些第一工作時間的兩者之間。

綜上所述，本揭示的封包接收系統以及封包接收方法可使一接收裝置與一通訊裝置輪流工作且縮短通訊裝置的等待時間，以避免通訊裝置一直處於等待狀態且可確保接收裝置的接收正確率。據此，可提高封包接收系統的運作效率。

以下將以圖式揭露本揭示之複數個實施方式。應瞭解到，實務上的細節不應用以限制本揭示。也就是說，在本揭示部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

在本文中所使用的用詞『耦接』亦可指『電性耦接』，且用詞『連接』亦可指『電性連接』。『耦接』及『連接』亦可指二個或多個元件相互配合或相互互動。

參考第1圖。第1圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的封包接收系統100的示意圖。以第1圖示例而言，封包接收系統100包含傳送裝置TX1、傳送裝置TX2、接收裝置RX1以及通訊裝置D2。通訊裝置D2可為一傳送裝置、一接收裝置或一收發(transceiver)裝置。

傳送裝置TX1可傳送複數個封包PK1給接收裝置RX1。通訊裝置D2可傳送或接收複數個封包PK2。封包PK1的封包格式可與封包PK2的封包格式不相同。舉例而言，傳送裝置TX1可為採用無線相容認證(Wi-Fi)技術的電子裝置，用以傳送符合無線相容認證技術的封包PK1。相應地，接收裝置RX1可為採用無線相容認證技術的電子裝置，用以接收符合無線相容認證技術的封包PK1。通訊裝置D2可為採用藍芽的電子裝置，用以傳送或接收符合藍芽技術的封包PK2。然而，本揭示不以上述裝置及封包格式為限。

參考第1圖以及第2圖。第2圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的工作時序的示意圖。以第2圖示例而言，傳送裝置TX1以封包間隔PT週期性地傳送複數封包PK1。在一些實施例中，可將接收裝置RX1的原始工作時間T1的長度設定為等於封包間隔PT的長度。在一些其他的實施例中，可將接收裝置RX1的原始工作時間T1的長度設定為大於封包間隔PT的長度，以更能確保接收裝置RX1正確地接收到該些週期性傳送的封包PK1(意即，使接收裝置RX1的工作時間大於封包間隔PT，以提升接收到相鄰兩封包PK1中的至少一者的機率)。

接著，將原始工作時間T1拆分為複數個第一工作時間T11-T13。在一些實施例中，第一工作時間T11-T13的長度全部相等。在一些其他的實施例中，第一工作時間T11-T13的長度非全部相等。

在原始工作時間T1的長度等於封包間隔PT的長度的實施例中，若封包間隔PT的長度為M秒且原始工作時間T1的長度被拆分為N個第一工作時間的長度，該N個第一工作時間的長度等於M與N的比值，其中N為大於1的正整數。在原始工作時間T1的長度大於封包間隔PT的長度的實施例中，若封包間隔PT的長度為M秒且工作時間T1的長度被拆分為N個第一工作時間的長度，該N個第一工作時間的長度大於M與N的比值。

接著，在第一工作時間T11與第一工作時間T12之間配置一個第二工作時間T2，且在第一工作時間T12與第一工作時間T13之間配置同樣長度的另一個第二工作時間T2。在一些實施例中，第一工作時間T11-T13的每一者的長度皆小於第二工作時間T2的長度。

在一些應用情境中，接收裝置RX1與通訊裝置D2無法同時執行工作。舉例而言，若接收裝置RX1與通訊裝置D2兩者共用相同天線(例如前述實施例，手機中的Wi-Fi裝置與藍芽裝置可能共用相同天線)，在同一時間，接收裝置RX1與通訊裝置D2中僅能有一者執行工作。因此，在第2圖的例子中，接收裝置RX1可在第一工作時間T11-T13執行接收工作，以嘗試接收來自傳送裝置TX1的封包PK1。通訊裝置D2可在該些第二工作時間T2執行接收工作或傳送工作，以嘗試接收或傳送封包PK2。意即，接收裝置RX1與通訊裝置D2輪流使用相同天線執行工作。在一些實施例中，通訊裝置D2的第二工作時間T2的長度可設定為等於封包間隔PT的長度。

在一些相關技術中，是基於事先設定好的規則決定接收裝置RX1以及通訊裝置D2的優先級。若接收裝置RX1的優先級高於通訊裝置D2的優先級，則先由接收裝置RX1對來自傳送裝置TX1的封包PK1執行接收工作。此時，倘若空氣中封包PK1的數量較多，優先級設定將會造成通訊裝置D2長時間無法接收或傳送封包PK2。類似地，在接收裝置RX1與通訊裝置D2共用射頻設備的情況下，當接收裝置RX1使用射頻設備時，通訊裝置D2亦無法提出執行接收工作或傳送工作的請求。

在另外一些相關技術中，接收裝置RX1的原始工作時間T1並未被拆分為複數個工作時間(複數個第一工作時間)。也就是說，接收裝置RX1於完整的原始工作時間T1(如第2圖所示的拆分前原始工作時間T1的長度)內對來自傳送裝置TX1的封包PK1執行接收工作，再由通訊裝置D2接收或傳送封包PK2(於如第2圖中原始工作時間T1的長度後未標示的部分執行)。在這些相關技術中，通訊裝置D2需等待較長的時間(需等待原始工作時間T1)才能執行接收工作或傳送工作。然而，若為了避免通訊裝置D2的等待時間過長而將接收裝置RX1的原始工作時間T1的長度設定為小於封包間隔PT的長度，則可能造成接收裝置RX1無法正確地接收到來自傳送裝置TX1的封包PK1(即接收裝置RX1可能接連錯過相鄰的兩個封包PK1)。

相較於上述相關技術，本揭示的封包接收系統100將用以接收週期性封包PK1的接收裝置RX1的完整工作時間T1的長度拆分為複數個第一工作時間T11-T13的長度，可縮短其他通訊裝置D2的等待時間以避免通訊裝置D2有較長時間的耗損。另外，由於第一工作時間T11-T13的長度的總和等於或大於封包間隔PT的長度，因此仍可確保接收裝置RX1可正確地接收到來自傳送裝置TX1的封包PK1。再者，可降低接收裝置RX1對通訊裝置D2的影響。

參考第3圖。第3圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的工作時序的示意圖。以第3圖示例而言，在一些情況下，傳送裝置TX1發出的封包PK1可能會有延遲的狀況。為了避免接收裝置RX1無法正確地接收到延遲的封包PK1，可將接收裝置RX1拆分後的第一個分段工作時間調整為第一工作時間T11的長度加上保護時間DT的長度，將接收裝置RX1拆分後的第二個分段工作時間調整為第一工作時間T12的長度加上保護時間DT的長度，且將接收裝置RX1拆分後的第三個分段工作時間調整為第一工作時間T13的長度加上保護時間DT的長度(意即為各個工作時間增加緩衝長度)。

相應地，通訊裝置D2的工作時間調整為第二工作時間T2(封包間隔PT的長度)減去保護時間DT的長度。也就是說，通訊裝置D2的工作時間小於封包間隔PT。等效而言，相較於第2圖的例子，第3圖中接收裝置RX1的各段工作時間的長度增加，而通訊裝置D2的各段工作時間的長度則減少。

參考第4圖。第4圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的第3圖的工作時序等效示意圖。相似於第3圖，將第一工作時間T11的長度加上保護時間DT的長度的總和設定為第三工作時間T3的長度，將第一工作時間T12的長度加上保護時間DT的長度的總和設定為第三工作時間T3的長度，以此類推至N個第一工作時間。據此，若所有第一工作時間(例如：T11、T12)的長度等於t1，可得到以下公式(1)：T1'=N×(t1+DT)=N×T3...(1)其中T1'為引入保護時間DT後接收裝置RX1的總工作時間長度。

再次參考第3圖以及第4圖。以封包PK1以及接收裝置RX1符合無線相容認證技術為例，封包PK1可為信標(beacon)封包。信標封包為週期性的封包，且其封包間隔PT為102.4毫秒。若將封包間隔PT的長度102.4毫秒均分為三等份(N等於3)。第一工作時間T11的長度、第一工作時間T12的長度或第一工作時間T13的長度等於封包間隔PT的長度(102.4毫秒)與3的比值(34.1毫秒)。假若保護時間DT的長度為2.4毫秒，第三工作時間T3的長度為第一工作時間T11的長度、第一工作時間T12的長度或第一工作時間T13的長度(34.1毫秒)與保護時間DT的長度(2.4毫秒)的總和(36.5毫秒)。為了方便計算，將第三工作時間T3取整數長度，且取整數後的第三工作時間T3長度為37毫秒。據此，第3圖中的通訊裝置D2的第二工作時間T2的長度為封包間隔PT的長度 (102.4毫秒)與保護時間DT的長度(2.4毫秒)的差值(100毫秒)。

基於上述公式(1)，接收裝置RX1引入保護時間DT的總工作時間T1’ 的長度等於106.2毫秒。由於106.2毫秒大於102.4毫秒，可涵蓋相鄰的兩個封包PK1，因此接收裝置RX1的接收成功率可提高。

基於上述，當接收裝置RX1執行37毫秒的接收工作後，改由通訊裝置D2執行100毫秒的接收工作或傳送工作。據此，通訊裝置D2的工作時間長度占比為73%(即，100/(100+37))。

參考第5圖。第5圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的封包接收方法500的流程圖。封包接收方法500包含操作S510、S520以及S530。在一些實施例中，封包接收方法500應用於第1圖的封包接收系統100中。

在操作S510中，藉由傳送裝置TX1根據封包間隔PT週期性地傳送複數封包PK1。

在操作S520中，藉由接收裝置RX1於複數第一工作時間T11-T13對該些封包PK1執行接收工作。在一些實施例中，該些第一工作時間T11-T13的長度的總和等於封包間隔PT的長度。在一些其他的實施例中，該些第一工作時間T11-T13的長度的總和大於封包間隔PT的長度，以更能確保接收裝置RX1正確地接收到該些週期性傳送的封包PK1。

在操作S530中，藉由通訊裝置D2於複數第二工作時間T2執行接收工作或傳送工作。在一些實施例中，該些第二工作時間T2的長度的每一者等於封包間隔PT的長度，且通訊裝置D2於該些第二工作時間T2對該些封包PK2執行接收工作或傳送工作。

參考第6圖。第6圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的第5圖的封包接收方法500中的操作S520以及S530的詳細流程圖。第5圖中的操作S520可對應於第6圖中的操作S610、操作S620、操作S630以及操作S640，且第5圖中的操作S530可對應於第6圖中的操作S650、操作S660以及操作S670。

在操作S610中，設定參數。在一些實施例中，可依據實際應用場景設定上述公式(1)中的總工作時間T1’ 的長度、參數N、保護時間DT的長度、第三工作時間T3的長度。舉例而言，可設定總工作時間T1’的長度、總工作時間T1’被均分為幾段(N)、保護時間DT為正數(增加長度)或負數(減少長度)。

在操作S620中，接收裝置RX1提出接收請求。舉例而言，接收裝置RX1提出欲接收週期性封包PK1的接收請求。

在操作S630中，設定接收裝置RX1執行接收工作。舉例而言，設定接收裝置RX1接收封包PK1。

在操作S640中，接收裝置RX1執行其中一第一工作時間的接收工作。舉例而言，若將工作時間T1的長度拆分為第一工作時間T11的長度、第一工作時間T12的長度以及第一工作時間T13的長度，則先執行對應於第一工作時間T11的接收工作。應理解，將工作時間T1拆分的數量或是否「平均」拆分皆可依據實際應用場景進行設定。

在操作S650中，設定通訊裝置D2執行接收工作或傳送工作。舉例而言，設定通訊裝置D2接收或傳送封包PK2。

在操作S660中，等待通訊裝置D2的工作時間。在第3圖的實施例中，通訊裝置D2的工作時間的長度為封包間隔PT的長度減去保護時間DT的長度，但本揭示不以此為限。其他適用的數值皆在本揭示的範圍中。舉例而言，通訊裝置D2的工作時間的長度可為K倍的封包間隔PT的長度減去保護時間DT的長度。

在操作S670中，判斷接收裝置RX1的所有第一工作時間T11-T13的接收工作是否皆已執行完成。舉例而言，若第一工作時間T11的接收工作已執行完成但第一工作時間T12的接收工作尚未執行完成，則回到操作S640以執行第一工作時間T12的接收工作。以此類推，直到所有第一工作時間T11-T13的接收工作皆已執行完成。

各種功能性元件和方塊已於此公開。對於本技術領域具通常知識者而言，功能方塊可由電路(不論是專用電路，或是於一或多個處理器及編碼指令控制下操作的通用電路)實現，其一般而言包含用以相應於此處描述的功能及操作對電氣迴路的操作進行控制之電晶體或其他電路元件。進一步地理解，一般而言電路元件的具體結構與互連，可由編譯器(compiler)，例如暫存器傳遞語言(Register Transfer Language, RTL)編譯器決定。暫存器傳遞語言編譯器對與組合語言代碼(assembly language code)相當相似的指令碼(script)進行操作，將指令碼編譯為用於佈局或製作最終電路的形式。

雖然本揭示已以實施方式揭示如上，然其並非用以限定本揭示，任何本領域具通常知識者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100:封包接收系統 500:封包接收方法 TX1:傳送裝置 RX1:接收裝置 D2:通訊裝置 PK1,PK2:封包 PT:封包間隔 T1:原始工作時間 T1’:總工作時間 T11,T12,T13:第一工作時間 T2:第二工作時間 T3:第三工作時間 DT:保護時間 S510,S520,S530,S610,S620,S630,S640,S650,S660,S670:操作

為讓本揭示之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能夠更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的一封包接收系統的示意圖；第2圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的工作時序的示意圖；第3圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的工作時序的示意圖；第4圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的第3圖的工作時序等效示意圖；第5圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的一封包接收方法的流程圖；以及第6圖是依照本揭示的一些實施例所繪示的第5圖的封包接收方法中的部分操作的詳細流程圖。

TX1:傳送裝置

RX1:接收裝置

D2:通訊裝置

PK1:封包

PT:封包間隔

T1:原始工作時間

T11,T12,T13:第一工作時間

T2:第二工作時間

Claims

一種封包接收系統，包含：一傳送裝置，用以根據一封包間隔週期性地傳送複數封包；一接收裝置，於複數第一工作時間對該些封包執行接收工作，其中該些第一工作時間的長度的總和對應於該封包間隔的長度；以及一通訊裝置，於複數第二工作時間執行接收工作或傳送工作，其中該些第二工作時間的長度的每一者對應於該封包間隔的長度，其中該些第二工作時間的每一者配置於該些第一工作時間的兩者之間，其中該些第一工作時間的一者的長度小於該些第二工作時間的一者的長度。
如請求項1所述的封包接收系統，其中該些第一工作時間的長度的總和大於該封包間隔的長度。
如請求項2所述的封包接收系統，其中該封包間隔的長度為M秒，該接收裝置於N個第一工作時間執行接收工作，該N個第一工作時間的長度大於M與N的一比值，其中N為大於1的正整數。
如請求項1所述的封包接收系統，其中該些第一工作時間的長度的總和等於該封包間隔的長度。
如請求項4所述的封包接收系統，其中該封包間隔的長度為M秒，該接收裝置於N個第一工作時間執行接收工作，該N個第一工作時間的長度等於M與N的一比值，其中N為大於1的正整數。
如請求項1所述的封包接收系統，其中該第二工作時間的每一者的長度等於該封包間隔的長度。
如請求項1所述的封包接收系統，其中該些第一工作時間的其中一者與一保護時間的總和為一第三時間，該接收裝置於該第三時間對該些封包執行接收工作，該第二工作時間的各者配置於兩個該第三工作時間之間，且該第二工作時間的每一者的長度小於該封包間隔的長度。
如請求項1所述的封包接收系統，其中該第一接收裝置採用無線相容認證(Wi-Fi)技術，且該通訊裝置採用藍芽技術。
一種封包接收方法，包含：藉由一傳送裝置根據一封包間隔週期性地傳送複數封包；藉由一接收裝置於複數第一工作時間對該些封包執行接收工作，其中該些第一工作時間的長度的總和對應於該封包間隔的長度；以及藉由一通訊裝置於複數第二工作時間執行接收工作或傳送工作，其中該些第二工作時間的長度的每一者皆對應於該封包間隔的長度，其中該些第二工作時間的每一者皆配置於該些第一工作時間的兩者之間，其中該些第一工作時間的一者的長度小於該些第二工作時間的一者的長度。