专利名称：数据传送的制作方法
技术领域：
本发明涉及到低功率无线电频率收发机之间的信息通信。特别地，它涉及到将信息有效地传递给低功率无线电频率收发机从而允许它构成具有一个或多个本地低功率无线电收发机的特种网(ad-hocnetwork)。
蓝牙网络由充当主机的收发机构成，它寻呼范围内的收发机从而形成网络或者把它们加入到网络中。在主机寻呼另一个收发机之前，它必须知道它在其范围内并且具有与那个收发机相关的信息允许它寻呼该收发机。在蓝牙中，对于范围内每个收发机的相关信息可以通过查询过程来获得。然而，对于一个收发机，该查询过程可能需要长达10.24秒的时间来完成，在此期间，无线电频谱被占据着。
改善无线电频谱的使用是值得期望的。
根据本发明的一个方面，它提供了如权利要求1的低功率无线电频率收发机。
根据本发明的另一个方面，它提供了如权利要求5的低功率无线电频率收发机。
根据本发明的再一个方面，它提供了如权利要求10的一种方法。
本发明的实施例涉及到对现存低功率无线电收发机的适配。由于现存低功率无线电收发机主要是用软件控制的，因此它们可以通过更新控制软件来适配，该软件使用存储在计算机程序产品上的计算机程序。该计算机程序产品可以是永久性或暂时性地保存数据的存储介质，例如软盘、CD-ROM、DVD、半导体存储器。因此，根据本发明的又一个方面，它提供了如权利要求12的计算机程序产品和如权利要求13的计算机程序产品。
为了更好地理解本发明以及理解相同的方式如何实现，通过举例的方式仅仅参考了下面这些图
图1图解了无线电网络；图2图解了该网络中分组发送和接收的定时；图3图解了网络中发送的分组；
图4更详细地图解了收发机单元；和图5a和5b图解了收发机的排列。
图1图解了无线电收发机单元的网络(蓝牙微微网(piconet))2，它包括主机单元4和从机单元6、8和10，它们通过发送和接收无线电分组进行通信。主机单元是发起从机到网络连接的收发机单元。在网络中只有一个主机。该网络按照时分双工方式运行。
在这个实例中，收发机在微波频率波段发射和接收，图中为2.4GHz。网络通过改变每个无线电分组发射的频率来降低干扰。多个独立的频率信道被分配，每个信道具有1MHz的带宽，并且该频率可以以每秒1600跳的速率跳变。
参看图2，帧20被图示。这个帧20是主机单元4使用的时间帧。该帧具有相等长度的22到29个时隙。偶数指定的时隙被保留。只有主机单元能够与偶数帧的起始对齐来发送无线电分组。奇数指定的时隙被保留。只有从机发送的无线电分组，即注明地址为要由主机单元接收的无线电分组，可以使它们的起始与奇数帧的起始对齐。每个时隙被分配一个不同的跳频序列。时隙具有固定的时间周期，并且通常是625微妙。
该网络是适合于在收发机之间发送语音信息或数据信息的无线电频率网。该发送是以低功率完成的，例如0到20dBm，并且收发机单元可以在几厘米到几米或者几百米的范围上有效地通信。主机单元有识别其发射范围内通过查询过程获得的其它收发机单元的负担，和寻呼收发机单元从而建立主机单元和从机单元之间的通信链路的负担，该从机单元使用接入过程获得。
参照图3，一种典型的无线电分组30被图示。该无线电分组具有起始32并包含三个不同的部分第一前导部分包含接入码34，第二部分包含报头36，第三部分包含有效负载38。
接入码是一系列比特，用于在网络中来识别无线电分组的起始并实现同步和DC估计。有三种接入码。信道接入码包括在微微网信道中传递的所有分组中。在接入过程中使用设备接入码。查询接入码在查询过程中用来发现哪个蓝牙单元在范围内。
查询过程使得单元能够发现哪个单元在范围以内，以及它们的设备地址(BD_ADDR)和时钟值是什么。发现单元在不同的跳变频率上发送查询消息(ID分组)。查询主机的范围以内的单元将通过发送FHS分组来响应该查询消息，该FHS分组包含从机的蓝牙设备地址(BD_ADDR)、从机本地系统时钟值和诸如设备类型和至今未定义的领域等其它从机信息。
如果把一般的查询接入码(GIAC)用作查询消息接入码，广播的查询消息将引发在范围以内的所有单元的响应。但是，通过替换GIAC使用相关专用查询接入码(DIAC)，也可能把查询过程引导到特定类别的设备、例如打印机或传真机。
接入过程是建立到被寻呼收发机的连接的寻呼过程。执行这个过程的单元变为微微网的主机。主机在不同的跳变信道上重复发射从机的设备接入码。没有报头或有效载荷但有目的单元的接入码(DAC)作为其接入码的ID分组被发送。DAC来自该单元的蓝牙设备地址(BD_ADDR)。一系列同样的ID分组(每个时隙两个)每一个都在不同的跳变频率上发送(见1999年11月29日的蓝牙基带规范v1.0B的图10.6 & 10.7)。在每个发送时隙之后主机都侦听响应。频率跳变序列通过从机的蓝牙地址(BD_ADDR)确定。主机使用在查询过程中接收到的从机时钟值来估计序列的正确相位。
在连接状态时，主机单元和从机单元之间连接已经建立，并且分组可以来回地发送。该分组用作接入码、相同的信道接入码(来自在接入过程中提供的主机单元的蓝牙设备地址BD_ADDR)和相同的频率跳变序列、信道跳变序列(来自在接入过程中提供的主机单元的蓝牙设备地址BD-ADDR)。
参照图4，它显示了收发机单元的示意图示。只有在后面解释收发机单元和通信网络如何运行所需数量的功能块和互联在这个图中显示。收发机单元40包含许多功能元件，包括天线46、接收机50、同步装置52、报头解码器54、控制器60、具有存储收发机单元的BD_ADDR的存储器部分58的存储器56、打包器42、时钟68、频率跳变控制器48和发射机44。虽然这些元件作为独立的元件显示，但是事实上它们可以结合到一起并且可以以软件或硬件实施。
要被收发机单元40在分组的有效载荷中发送的数据被作为数据信号40提供给打包器42。在控制器60提供的有效载荷信号89中，要被在分组的有效载荷中发送的控制信息被提供给打包器42。打包器42也从控制器60接收接入码控制信号69和报头控制信号71，它们分别控制附加到有效载荷上的接入码34和报头36，从而形成分组30。打包器42把数据或者控制信息放在分组30中，而分组30被作为信号43提供给发射机44。发射机44根据信号43调制载波从而产生提供给天线46发射的发射信号45。载波的频率被发射频率控制信号47控制为跳变频率序列中的一个，发射频率控制信号47由频率跳变控制器48提供给发射机44。
天线46接收无线电信号51并把它提供给接收机50，接收机在频率跳变控制器48提供的接收频率控制信号49的控制下解调无线电信号51从而产生数字信号53。数字信号53被提供给用来同步收发机单元40和网络的时间帧的同步装置52。该同步装置被提供接入码信号81，该接入码信号81指定收发机单元希望接收的分组的接入码。同步装置接受具有对应于期望接入码的接入码的那些接收到的无线电分组，并拒绝具有不对应于期望接入码的接入码的那些接收到的无线电分组。滑动相关性被用来在无线电分组中识别期望接入码的存在和开始。如果无线电分组被接受了，那么该无线电分组然后就被作为信号55提供给报头解码器54，并且触发信号79返回到控制器60，来指示该分组已经被同步装置52接受了。在从机单元中，触发信号79被控制器用来同步到主机时钟。控制器比较无线电分组被接收的时间和无线电分组预期的被接收到的时间，并且移动其定时以便补偿该差值。这样的补偿可以通过按该差值改变存储在存储器56中的补偿值来实现。报头解码器54解码接收到达分组中的报头并把它作为报头信号75提供给控制器60。当被控制器60提供的有效载荷接受信号77激活的时候，报头解码器54产生包含无线电分组剩下部分，即有效负载38，的数据输出信号57。频率跳变控制器48在频率序列中循环。发射频率控制信号47和接收频率控制信号49通常交替控制发射机44和接收机50。
存储器56具有永久存储收发机单元40的BD_ADDR的部分58。存储器56的剩下部分可以被控制器60写入。
本地时钟68可以实现为28位计数器，它在228-1上绕回。最低有效位以312.5微秒为单位记录，所给出时钟频率为3.2KHz。本地时钟68不会调整或关掉，并且与时刻无关。补偿被用来通过单元的本地时钟提供相互同步的蓝牙时钟。
图5a图解了收发机102、104、106、108、110、112的排列100。虚线圈120图示了收发机102的发射范围。收发机104、106、108和110位于该圈内，因而收发机102发送的消息可以到达它们。收发机112在圈120外，所以，收发机102发送的消息不能到达它们。
根据现有技术，收发机102将通过实施查询过程来识别在范围120以内的收发机。收发机104、106、108和110中的每一个将用标识其自己的蓝牙设备地址和自己的本地时钟值的FHS消息来独立地响应。收发机102然后就可以使用接收到的消息来发起寻呼过程从而接入那些收发机中任何一个。
根据本发明的实施例，通过不同的方法，收发机102可以识别其范围内的一些或所有收发机。
参照图5b，它图示了图5a中图示的相同排列100。该图此外还用圈130图示了收发机108的范围。收发机102、106、108、110和112位于范围130内，而收发机104在范围130之外。收发机108适合于为除它自身以外的一个或多个单元存储蓝牙设备地址和本地时钟值。此后，收发机的蓝牙设备地址和本地时钟值的结合将被称为收发机的“查询对”。参照图4，存储器56可以用来存储查询对。蓝牙设备地址是包括三个分别为24、8和16位的独立字段的48位地址。本地时钟值是解析度为1.25ms的26比特数。
举例来说，在图5b中，收发机108可以为所有的或任何收发机102、106、110和112存储查询对。这些查询对可以已经被预先执行查询过程的收发机108获得或相反。
通过从收发机108获得它存储在其存储器中的查询对，收发机102可以识别在其范围120之内的一些或所有的收发机。优选地，收发机102将充当主机，而收发机108将充当从机，主机发送请求从机发送其存储的查询对的请求消息。因此，不执行查询过程，收发机102也能够为其范围120内的一些或所有收发机获取查询对。
收发机102也适合于为它以外的一个或多个单元存储查询对。收发机102可以存储它从收发机108接收到的查询对，并且它可以在稍后的时间把这些查询对发送到它接收到请求消息的另一个收发机。
如果蓝牙设备希望使用特定的设备，例如打印机或传真机，本发明的实施例特别有用。根据本发明的实施例，在避免时间密集的查询过程的同时，它不仅能够快速地确定是否可能有一个在范围内，还能获取寻呼它所需的查询对。
收发机102应该能够与其范围120内的收发机104、106、108和110通信并形成网络2。收发机102作为主机4运行(图1)，而收发机104、106、108和110是从机。收发机102、104、106、108、110和112中的一个、一些或全部是移动的。随着时间的推移，收发机102、104、106、108、110和112的位置可以改变。当这个发生时，网络2也会改变，而范围120内的收发机的身份也会改变。其它特种网可以由其它充当主机的收发机构成。
虽然本发明参考多种实例在前面的段落中描述了，应该理解为，所给的这些实例的修改和变化可以在不偏离如所要求专利权的本发明范围的情况下完成。
权利要求
1.一种低功率无线电频率收发机，它能够加入到包括一个或多个其它低功率无线电频率收发机的无线电网络中，它包括存储装置，它被安排用来存储指示一个或多个其它更低功率无线电频率收发机中每一个的地址和时钟时间的数据；和发射机，它用来发送指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的存储数据。
2.如权利要求1的低功率无线电频率收发机，其中，低功率无线电频率收发机的地址依赖于该低功率无线电频率收发机的蓝牙设备地址(BD_ADDR)。
3.如权利要求1或2的低功率无线电频率收发机，其中，时钟时间是26比特数。
4.如前述权利要求中任一项的低功率无线电频率收发机，还包括接收机，用于从第一低功率无线电频率收发机接收请求消息；和用于响应接收到的请求消息而控制发射机把响应消息发送到第一收发机的装置，该响应消息包括指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的数据。
5.一种低功率无线电频率收发机，包括用于从第一低功率无线电频率收发机接收消息的装置，该消息包含指示至少第二低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的数据，该第二低功率无线电频率收发机不同于该第一低功率无线电频率收发机；和使用所述指示地址和时钟时间的数据来寻呼低功率无线电频率收发机的装置。
6.如权利要求5的低功率无线电频率收发机，其中，低功率无线电频率收发机的地址依赖于该低功率无线电频率收发机的蓝牙设备地址(BD_ADDR)。
7.如权利要求5或6的低功率无线电频率收发机，其中，时钟时间是26比特数。
8.如权利要求5、6或7的低功率无线电频率收发机，还包括发射机，用于向第一低功率无线电频率收发机发送请求消息，其中，第一低功率无线电频率收发机对该请求消息的响应是包含指示至少第二低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的数据的消息。
9.如权利要求5到8中任何一项的低功率无线电频率收发机，还包括存储器，用于存储指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机中每一个的地址和时钟时间的数据；和发射机，用于把该数据发送到低功率无线电频率收发机。
10.一种识别用于与第一低功率无线电频率收发机通信的备选收发机的方法，它包括如下步骤在第二低功率无线电频率收发机中存储指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机中每一个的地址和时钟时间的数据，所述其它低功率无线电频率收发机包括第三低功率无线电频率收发机；和从第二低功率无线电频率收发机向第一低功率无线电频率收发机传递该数据。
11.如权利要求10的方法，其中，第一、第二和第三收发机是移动的。
12.一种计算机程序产品、用于在第一低功率无线电频率收发机中提供装置，用于在存储器中存储指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机中每一个的地址和时钟时间的数据，所述其它低功率无线电频率收发机包括第二低功率无线电频率收发机，还用于把该数据发送到第三低功率无线电频率收发机。
13.一种计算机程序产品、用于在低功率无线电频率收发机中提供装置，用于处理接收到的包含指示多个低功率无线电频率收发机中每一个的地址和时钟时间的数据的消息，还用于使用该数据寻呼多个低功率无线电频率收发机中的至少一个。
全文摘要
本发明涉及到发射低功率无线电频率收发机，它能够加入到包括一个或多个其它低功率无线电频率收发机的无线电网络，该收发机包括存储器和发射机，该存储器被安排用来存储指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的数据，该发射机用来发送指示一个或多个其它低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的存储数据。本发明还涉及到接收低功率无线电频率收发机，该收发机包括用于从第一低功率无线电频率收发机接收包含指示至少第二低功率无线电频率收发机的地址和时钟时间的数据的消息的装置，该第二低功率无线电频率收发机不同于该第一低功率无线电频率收发机，该收发机还包括使用所述指示地址和时钟时间的数据来寻呼低功率无线电频率收发机的装置。
文档编号H04L12/56GK1515099SQ02804520
公开日2004年7月21日 申请日期2002年2月4日 优先权日2001年2月5日
发明者N·A·罗波, N A 罗波 申请人:诺基亚有限公司