TWI777483B - 無線裝置以及相關的無線通訊方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了包括第一無線模組以及第二無線模組的無線裝置。該第一無線模組用於週期性傳輸資料,該第二無線模組用於與電子裝置通信,以及該第二無線模組以及該第一無線模組基於時分多址方法執行資料傳輸/接收。此外,該第二無線模組基於該第一無線模組的通信量特性決定喚醒間隔以及睡眠間隔。

Description

無線裝置以及相關的無線通訊方法
本發明通常涉及無線通訊技術領域,更具體地,本發明涉及無線模組基於TDM方法執行資料傳輸以及接收的方法及裝置。
當前的無線裝置通常包括至少兩個無線模組,如WIFI模組以及藍芽(BT)模組。考慮到當前無線裝置中使用的較小的天線隔離度或單個天線,WIFI裝置以及BT裝置使用了時分多址(TDM)方法來傳輸/接收資料。然而,當WIFI模組以及BT模組都用於傳輸資料時,使用TDM方法將導致WIFI模組保護協商的開銷,以及也減少了通道利用。特別地,WIFI模組以及BT模組被控制來交替傳輸/接收資料,以及在BT模組開始傳輸/接收資料之前,WIFI模組需要幀協商時間來發送保護幀來阻止對等設備(peer device)的資料傳輸,如功率節省幀或到自身的連續的允許發送(CTS2Self)。這一幀協商時間增加了WIFI模組的開銷並且減少了WIFI模組的通道利用。
因此,本發明的一個目的是提供一種無線通訊方法來解決上述問題,該方法控制對等設備的W-Fi傳輸,以調整BT模組的週期性流量模式,從而減少Wi-Fi保護協商的開銷。
根據本發明的一個實施例,無線裝置包括第一無線模組以及第二無線模組。該第一無線模組用於週期性傳輸資料,該第二無線模組用於與電子裝置通信,以及該第二無線模組以及該第一無線模組基於時分多址方法執行資料傳輸/接收。此外,該第二無線模組基於該第一無線模組的通信量特性決定喚醒間隔以及睡眠間隔。
根據本發明的另一實施例,公開了無線裝置的無線通訊方法。所無線通訊方法包括:啟動無線裝置內的第一無線模組以及第二無線模組,啟動保護機制,其中該第二無線模組以及該第一無線模組基於時分多址方法執行資料傳輸/接收,以及在該第一無線模組開始傳輸資料之前,該保護機制控制該第二無線模組廣播保護幀來通知電子裝置來停止傳輸資料;基於該第一無線模組的通信量特性決定該第二無線模組的喚醒間隔以及睡眠間隔,以及藉由使用該喚醒間隔以及該睡眠間隔控制該第二無線模組與該電子裝置通信。
對於本領域具有通常知識者來說,在閱讀了以下對各種附圖和附圖中所示的優選實施例的詳細描述後,本發明的這些目的和其他目的無疑將變得顯而易見。
在後續描述以及申請專利範圍中使用了某些術語來指特定的系統元件。本領域具有通常知識者將能理解,製造商可以用不同的名稱指相同的元件。本文不旨在為區分名稱不同但功能相同的元件。在後續討論以及申請專利範圍中,以開放式的方式使用術語“包括”,以及應當被解釋為“包括但不限於…”。術語“耦合”旨在意味著間接或直接電性連接。因此,如果第一裝置耦合到第二裝置,連接可以是藉由直接電性連接,或者藉由經由其他裝置以及連接的間接電性連接。
第1圖示出了根據本發明實施例的無線裝置100。如第1圖所示,無線裝置100包括兩個無線模組(在這一實施例中,無線模組是BT模組110以及WIFI模組120)以及處理器130。在這一實施例中,無線裝置100可以是電話、平板、筆記本或者適合與一個或多個電子裝置(如電子裝置102)無線通訊的任何其他電子裝置。
在這一實施例中,電子裝置102作為存取點(AP),無線裝置100以及電子裝置102支援IEEE 802.11an標準以及IEEE 802.11ax標準中的目標喚醒時間(TWT)機制。TWT機制允許存取點與站(如,無線裝置100)交換所期望獲得吃席時間的資訊,其中站基於該資訊進入睡眠裝置來減少功率消耗,以及站以及存取點喚醒並且在協商時間具有資料傳輸/接收。
第2圖示出了根據本發明實施例的無線裝置100的流程以及時序圖。最初,無線裝置100藉由使用WIFI模組120建立與電子裝置102的連結。在步驟202,處理器130啟動BT模組110的BT設定檔,以及BT模組110可以開始向另一個電子裝置傳輸資料。在這一實施例中,BT模組110具有週期性通信量,其是交替啟用以及禁用的資料傳輸,以及週期性地執行資料傳輸。在步驟204,BT模組110以及WIFI模組120使用傳統保護機制來傳輸/接收資料。以第3圖為例,應用了TDM方法,BT模組110以及WIFI模組120交替傳輸資料。在WIFI通信量的開始,WIFI模組120廣播具有指示符“0”的功率節省幀或者自由競爭結束確認(CF-End)來通知電子裝置102或者其他電子裝置WIFI資料傳輸是允許的。此外,在BT模組110開始資料傳輸之前,WIFI模組120執行幀協商來廣播具有指示符“1”的功率節省幀或者到自身的連續允許發送(CTS2Slef)來通知電子裝置102與/或其他電子裝置WIF資料傳輸不被允許。僅在幀協商完成後,BT模組110開始傳輸資料。
在步驟206中,BT模組110執行時間同步來對齊WIFI模組120的時序。特別地,BT模組110以及WIFI模組120使用不同的時鐘源,以致BT時間需要漂移補償來對齊WIFI時間。以第4圖為例,BT模組110以及WIFI模組120可以同時獲得第一BT時間BT_sync1以及第一WIFI時間WF_sync1,BT模組110以及WIFI模組120可以進一步同時獲得第二BT時間BT_sync2以及第二WIFI時間WF_sync2,以及藉由使用公式 來計算時間漂移率。可以藉由將時間偏移率乘以BT離逝時間來獲得BT時間偏移補償。此外,因為電子裝置102作為存取點以及無線裝置100作為站,WIFI模組120需要執行時間同步來對齊電子裝置102內的WIFI模組的時序。以第5圖為例,電子裝置102向無線裝置100傳輸具有時間同步功能(TSF)時間戳記的封包用於時間同步,例如,電子裝置102可以向無線裝置100傳輸具有TSF時間戳記AP_TSF1的信標,而WIFI模組120具有TSF時間戳記STA_TSF1,以及電子裝置102可以向無線裝置100傳輸具有TSF時間戳記AP_TSF2的探測回應幀,而WIFI模組120具有TSF時間戳記STA_TSF2。然後,WIFI模組120可以基於所接收的TSF時間戳記AP_TSF1/AP_TSF2對齊電子裝置102的時序。此外,BT模組110的BT時間需要根據無線裝置100與電子裝置102之間的時序差異來調整,即,藉由使用(AP_TSF1-STA_TSF1)或(AP_TSF2-STA_TSF2)來調整BT時間。
在步驟208,WIFI模組120基於BT通信量特性以及WIFI時間與BT時間的對齊計算TWT機制的參數。特別地,因為BT模組110具有週期性通信量以及WIFI時間與BT時間被對齊,WIFI模組120可以參考這一資訊來決定參數,包括TWT週期、喚醒間隔、睡眠間隔、關於喚醒間隔的比率或者關於睡眠間隔的比率,其中參數可以被決定以致喚醒間隔與BT模組100的資料傳輸不重疊。以第6圖為例,BT模組110傳輸包括到WIFI模組120的BT資料傳輸的起始時間、期間以及間隔的資訊,以及WIFI模組110可以決定TWT週期等於BT資料傳輸的間隔,睡眠間隔可以與BT通信量重疊,喚醒間隔不與BT通信量重疊。在步驟210,WIFI模組120向電子裝置102發送包括以上參數的TWT請求。第7圖示出了根據本發明一個實施例的TWT請求。如第7圖所示,TWT請求可以包括元素ID、TWT請求的長度、控制符號、請求類型、目標喚醒時間、TWT組分配、標稱最小喚醒週期、TWT喚醒間隔尾數、廣播TWT ID、TWT通道以及資料封包尋呼(NDP),其中請求項類型可以包括TWT請求、TWT設置命令、觸發的資訊、隱式資訊、流類型、TWT流識別符、喚醒間隔指數以及TWT保護。在這一實施例中,參數包括被包括於第7圖中示出的一個或多個欄位中的TWT週期、喚醒間隔以及睡眠間隔。
在步驟212中,處理器130停用第3圖示出的傳統保護機制,即WIFI模組120不廣播功率節省幀或者自由競爭結束確認來通知電子裝置102與/或其他電子裝置WIFI資料傳輸被允許,與/或WIFI模組120不廣播功率節省幀或者CTS2Self來通知電子裝置與/或其他電子裝置WIFI資料傳輸不被允許。
在步驟214中,BT模組110週期地向其他電子裝置傳輸資料,以及WIFI模組120與基於TWT機制與電子裝置102通信。BT通信量以及WIFI通信量可以參考第6圖,以及沒有保護幀由WIFI模組廣播來幀協商,如功率節省幀、自由競爭結束確認或CTS2Self。注意到,在資料傳輸期間,BT模組120保持補償BT時間偏移來對齊BT時間以及WIFI時間。特別地,BT時間偏移可以被補償用於每一BT幀,以及在無線裝置100的WIFI時間與電子裝置102的WIFI時間對齊後,藉由使用無線裝置100的TSF時間戳記與電子裝置的TSF時間戳記之間的差異補償BT時間。
在步驟216,BT通信量被停用。在步驟218,BT模組110停止與WIFI模組120的同步。在步驟220,WIFI模組120結束TWT對話或者改變TWT機制的參數。
在第2圖示出的實施例中,WIFI模組120基於BT週期通信量圖樣決定TWT機制的參數來減少WIFI保護協商的開銷,以及改善了用於WIFI通信的通道利用。此外,因為BT時間與WIFI時間頻繁同步,無線裝置100的WIFI模組120不需要與電子裝置102再協商TWT機制(如,改變TWT參數)來減少WIFI通信的負載。
本領域具有通常知識者將容易觀察到可以對裝置以及方法進行修改二保留本發明的教導。因此,以上內容將僅被解釋為由所附申請專利範圍的範圍以及邊界來限制。 以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:無線裝置 102:電子裝置 110:BT模組 120:WIFI模組 130:處理器 202~220:步驟
第1圖示出了根據本發明實施例的無線裝置。 第2圖示出了根據本發明的無線裝置的流程以及時序圖。 第3圖示出了WIFI通信量以及BT通信量的傳統保護機制。 第4圖示出了根據本發明實施例的BT漂移補償。 第5圖示出了根據本發明實施例的存取點之間的同步。 第6圖示出了根據本發明實施例的計算TWT參數。 第7圖示出了根據本發明實施例的TWT請求。
202~220:步驟

Claims (14)

  1. 一種無線裝置,該裝置包括: 一第一無線模組,用於週期性傳輸資料;以及 一第二無線模組,其中該第二無線模組用於與電子裝置通信,該第二無線模組以及該第一無線模組基於一時分多址方法執行資料傳輸以及資料接收; 其中該第二無線模組基於該第一無線模組的通信量特性決定一喚醒間隔以及一睡眠間隔。
  2. 如請求項1所述之無線裝置,該第一無線模組是一藍芽模組,以及該第二模組是一WIFI模組。
  3. 如請求項2所述之無線裝置,其中該第二無線模組決定一目標喚醒時間機制的參數,該參數包括該喚醒間隔以及該睡眠間隔,以及該第二無線模組向該電子裝置發送包括該參數的一目標喚醒時間請求用於目標喚醒時間協商。
  4. 如請求項2所述之無線裝置,其中該第二無線模組以及該第一無線模組交替傳輸資料,以及在該第一無線模組開始傳輸該資料之前,該第一無線模組不廣播任何保護幀來通知該電子裝置該資料傳輸不被允許。
  5. 如請求項1所述之無線裝置,其中該第一無線模組將其時序與該第二無線模組對齊。
  6. 如請求項5所述之無線裝置,其中該第一無線模組根據該第一無線模組的時序以及該第二無線模組的時序計算一時間漂移率,以及該第一無線模組補償一時間偏移來將其時序與該第二無線模組的該時序對齊。
  7. 如請求項5所述之無線裝置,其中該第二無線模組執行一時間同步來對齊該電子裝置的時序,以及根據該第二無線模組以及該電子裝置之間的時序差異來調整該第一無線模組的時序。
  8. 一種無線裝置的無線通訊方法,該方法包括: 啟動該無線裝置內的一第一無線模組以及一第二無線模組; 啟動一保護機制,其中該第二無線模組以及該第一無線模組基於一時分多址方法執行資料傳輸以及資料接收,以及該保護機制控制該第二無線模組在該第一無線模組開始傳輸資料之前廣播一保護幀來通知電子裝置來停止傳輸資料; 基於該第一無線模組的通信量特性決定該第二無線模組的一喚醒間隔以及一睡眠間隔;以及 藉由使用該喚醒間隔以及該睡眠間隔控制該第二無線模組來與該電子裝置通信。
  9. 如請求項8所述之無線通訊方法,其中該第一無線模組是一藍芽模組,以及該第二無線模組是一WIFI模組。
  10. 如請求項9所述之無線通訊方法,其特徵在於,進一步包括: 決定一目標喚醒時間機制的參數,其中該參數包括該喚醒間隔以及該睡眠間隔;以及 控制該第二無線模組向該電子裝置發送包括該參數的一目標喚醒時間請求用於目標喚醒時間協商。
  11. 如請求項9所述之無線通訊方法,其中該第二無線模組以及該第一無線模組交替傳輸資料,以及該無線通訊方法進一步包括: 在藉由使用該喚醒間隔以及該睡眠間隔控制該第二無線模組與該電子裝置通信後,在該第一無線模組開始傳輸該資料之前,停用該保護機制,以及該第一無線模組不廣播任何保護幀來通知該電子裝置該資料傳輸不被允許。
  12. 如請求項8所述之無線通訊方法,進一步包括: 在決定該第二無線模組的該喚醒間隔以及該睡眠間隔之前,控制該第一無線模組將其時序與該第二無線模組的時序對齊。
  13. 如請求項12所述之無線通訊方法,其中控制該第一無線模組將其時序與該第二無線模組的時序對齊包括: 根據該第一無線模組的時序以及該第二無線模組的時序計算一時間漂移率;以及 補償該第一無線模組的一時間偏移來將其時序與該第二無線模組的所時序對齊。
  14. 如請求項12所述之無線通訊方法,其中控制該第一無線模組將其時序與該第二無線模組的時序對齊包括: 控制該第二無線模組來執行一時間同步來對齊該電子裝置的時序;以及 根據該第二無線模組與該電子裝置之間的時序差異調整該第一無線模組的時序。
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