数字无线电通信的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及短程无线电通信。尤其但不排他地涉及自组织(ad hoc)短程无线电通信协议，诸如蓝牙(Bluetooth) (TM)或较新的蓝牙低能耗(Bluetooth Low Energy) (TM)协议。
【背景技术】
[0002]蓝牙低能耗(BLE)核心规范版本4.0指定固定的数据率为IMBps，以及在0.1 %的误码率(BER)下最大发射机输出功率为10mW和最小接收机灵敏度为-70dB。这些的组合效果在于启用BLE的设备能够进行通信的最大有效范围。能够获得的实际范围取决于诸如噪声和障碍物之类的环境因素，但该实际范围可能在10-100米的量级。
【发明内容】
[0003]从第一方面看，本发明提供一种在第一设备和第二设备之间的数字无线电通信的方法，每个设备包括无线电发射机和无线电接收机，该方法包括:
[0004]a)所述第一设备和第二设备使用具有至少一个预定义的消息格式的预定协议来建立连接；以及
[0005]b)所述第一设备和第二设备协定在所述连接断开的情况使用编码方案建立重新连接，在该编码方案中，所述预定义的消息格式中指定的至少一些比特由所传输的多个比特表示。
[0006]本发明扩展到一种数字无线电通信系统，该系统包括第一设备和第二设备，每个设备包括无线电发射机和无线电接收机，其中:
[0007]a)所述第一设备和第二设备被配置成使用具有至少一个预定义的消息格式的预定协议来建立连接；以及
[0008]b)所述第一设备和第二设备被配置成协定在所述连接断开的情况使用编码方案建立重新连接，在该编码方案中，所述预定义的消息格式中指定的至少一些比特由所传输的多个比特表示。
[0009]本发明进一步扩展到第一数字无线电设备，该设备包括无线电发射机和无线电接收机，该设备被配置成:
[0010]a)使用具有至少一个预定义的消息格式的预定协议来建立与第二数字无线电设备的连接；以及
[0011]b)与所述第二设备协定在所述连接断开的情况使用编码方案建立重新连接，在该编码方案中，所述预定义的消息格式中指定的至少一些比特由所传输的多个比特表示。
[0012]因此本领域的技术人员将看到，根据本发明，两个操作预定协议的设备能够协定应用编码方案，在该编码方案中比特由多个传输的比特表示。这样的优点在于，既使所传输的实际比特中的一些未被可靠接收或恢复，也能容易地恢复所表示的比特。这意味着尽管用于所传输的比特(下文中称为“码片”)的BER很高，但对于所表示的比特能够获得在协议中指定的BER。实际上，这意味着对于给定的传输功率和接收机增益，根据协议的不同连接可扩展到比没有应用编码方案更远的距离。因此可将这种操作视为协议的远程模式。
[0013]根据本发明的实施例，通过协定，在将编码方案要被应用于任何必要的重新连接的初始连接期间，使得在两个设备分离太远而不能根据协议建立常规连接时，两个设备有可能重新连接。
[0014]在蓝牙低能耗的情况下，上述配置表示扩展到支持引入远程模式的核心规范。这有扩展BLE的有效性的潜能。
[0015]如本领域的技术人员将意识到的，由多个码片表示每个数据位减少了能够获得的有效数据率。更具体地，在每个数据比特由固定长度序列表示的情况下，有效数据率是码片速率除以序列长度。因此，在序列长度和数据率之间具有折衷。另一方面，所使用的序列越长，对于给定的数据BER能够获得的范围越大，因为较长的序列给出对于丢失(dropped)码片的较大的容限。接收已经对其应用编码序列的数据的能力被称为编码增益。因此在序列长度和编码增益度之间存在直接的正向关系。
[0016]在一组实施例中，第一设备包括主设备，而第二设备包括从设备。本发明的方法扩展到第一设备和第二设备使用所述编码方案来建立重新连接。
[0017]该编码方案将采用若干不同形式之一。在一组实施例中，它例如可包括简单重复消息或部分消息中的每一个比特指定次数。它可包括重复形成部分消息的字符串指定次数。在一组优选实施例中，相应的固定码片序列用于表示每个数据比特，可将其称为直接序列扩频(DSSS)编码。还可使用上述方法(及其它)的任意组合。
[0018]所采用的编码方案可以是预定的。或者，在一组实施例中，在连接期间或在连接建立期间，在两个设备之间协定编码方案。例如，它可以是在根据蓝牙(TM)或蓝牙低能耗(TM)协议操作的设备的绑定过程中交换的信息的一部分。设备可协定采用多个可能的预定方案中的一个，或者一个设备可提供与要被应用到另一设备的编码方案有关的信息。该信息可包括方案类型(例如，重复的比特、重复的字符串、DSSS等)和/或序列长度(以及由此的编码增益)。
[0019]在第一设备和第二设备的连接或建立连接期间，它们可协定在重新连接是必须的情况采用编码方案。每当第一设备和第二设备均支持应用重新连接的编码方案时，这可简单地发生。或者，仅当满足另一个标准时，协定它一一例如，如果需要在该连接自身期间应用编码方案。
[0020]第一设备和第二设备可达成以多种方式采用编码方案的协定。在一组实施例中，设备可协定在初始配对之后的协商阶段期间应用编码方案。这可通过以下来实现:第一设备和第二设备之一以预定消息格式设置消息中的标志或其它字段，来指示设备支持编码方案。其它设备可发送其也支持编码方案的确收。
[0021]在优选的一组实施例中，根据蓝牙或蓝牙低能耗规范核心规范v4.0，在配对阶段之后的绑定阶段期间协定编码方案。
[0022]当第一设备和第二设备之间的连接断开时，其中一个设备或两个设备可尝试建立重新连接。一个或两个设备可被配置成传输指示期望重新连接的消息，例如，其中一个设备或两个设备可进入蓝牙核心规范v4.0中定义的通告状态。例如，在存在从设备的情况下，它可被配置成进入通告状态。另一设备可被配置成监听指示期望建立重新连接的消息，例如，其中一个设备或两个设备可进入蓝牙核心规范v4.0中定义的扫描状态。例如，在存在主设备的情况下，它可被配置成进入扫描状态。
[0023]在一组实施例中，在其中一个设备(例如，从设备)被配置成传输指示期望重新连接的消息的情况下，优选的是，所述消息至少部分地根据编码方案来编码。类似地，其它设备(例如，主设备)优选地配置成监听至少部分地使用所述编码方案编码的消息。
[0024]这种配置被认为本身是有新颖性和创造性的，且因此当从本发明的第二方面看，本发明提供了一种在第一设备和第二设备之间的数字无线电通信的方法，每个设备包括无线电发射机和无线电接收机，所述方法包括:
[0025]a)所述第一设备和第二设备使用预定协议来建立连接；以及
[0026]b)如果所述连接断开，则所述第一设备和第二设备之一传输通告消息，所述通告消息具有指示期望建立重新连接的预定义的消息格式，其中