СПОСОБ РАНДОМИЗАЦИИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СКАНИРОВАНИЯ КАНАЛОВ Российский патент 2012 года по МПК H04W48/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в основном к радиосвязи и более конкретно к различным способам рандомизации периодического сканирования каналов в системах радиосвязи.

Уровень техники

Пиринговые (одноранговые) сети обычно используют для соединения устройств беспроводной связи посредством специально устанавливаемых соединений. Эти сети отличаются от традиционной модели клиент-сервер, в которой связь обычно осуществляется через центральный сервер. Пиринговая сеть содержит только равноправные устройства, поддерживающие связь непосредственно одно с другим. Такие сети подходят для решения многих задач. Пиринговая сеть может быть использована, например, в качестве замены для бытовой кабельной электронной аппаратуры в приложениях малой дальности или внутри помещений. Эти сети иногда называются персональными беспроводными сетями (Wireless Personal Area Networks (WPAN)) и могут использоваться для эффективной передачи видео, аудиопрограмм, голоса, текста и другой медийной информации в группе.

Для установления радиосоединения между двумя устройствами беспроводной связи в пиринговой сети могут быть использованы различные способы. Обычно каждое устройство беспроводной связи периодически передает зондирующий сигнал и затем прослушивает эфир для получения ответа. Если устройство беспроводной связи примет ответ от другого устройства беспроводной связи, эти два устройства беспроводной связи обмениваются сигнальными сообщениями с целью установления выделенного канала для поддержки радиосоединения.

Для сбережения энергии аккумуляторов устройства беспроводной связи обычно не проводят непрерывного сканирования для поиска зондирующих сигналов от других устройств беспроводной связи. Вместо этого, устройство беспроводной связи остается в состоянии пониженного питания или в ждущем режиме большую часть времени и активизируется периодически для сканирования с целью обнаружения зондирующего сигнала. Эту процедуру иногда называют периодическим сканированием. Однако может возникнуть проблема, если такое периодическое сканирование двух устройств беспроводной связи окажется синхронным. В этом случае оба устройства беспроводной связи могут пытаться передать ответ на зондирующий сигнал одновременно, что приводит к конфликту.

Соответственно, в технике имеет место необходимость усовершенствовать процедуры периодического сканирования устройствами беспроводной связи в пиринговой сети для уменьшения вероятности повторяющихся конфликтов. Такие усовершенствования могут быть также применимы и в других сетях.

Сущность изобретения

В одном из аспектов настоящего изобретения аппаратура для беспроводной связи содержит процессорную систему для поддержки периодического сканирования эфира устройствами беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени. Эта процессорная система конфигурирована дополнительно для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ беспроводной связи включает периодическое сканирование в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, и изменение фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения аппаратура беспроводной связи включает средства для периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, и средства для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения компьютерный программный продукт для беспроводной связи включает машиночитаемый носитель, содержащий программы, выполняемые, по меньшей мере, одним процессором, для периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, и изменение фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения головная гарнитура включает процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поисках устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, и для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи. Эта головная гарнитура включает дополнительно радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженным устройством беспроводной связи, и преобразователь, конфигурированный для генерации выходного звукового сигнала на основе данных, принятых через беспроводное соединение.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения часы включают процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поисках устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи. Эти часы включают далее радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженным устройством беспроводной связи, и интерфейс пользователя, конфигурированный для индикации на основе данных, принятых по линии радиосвязи.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения измерительное устройство для беспроводной связи включает процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поисках устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи. Это измерительное устройство беспроводной связи дополнительно включает радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженной радиостанцией, и собственно датчик, конфигурированный для передачи данных радиоинтерфейсу с целью передачи по беспроводной линии связи.

Понятно, что другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны для специалистов в этой области из следующего ниже подробного описания, где различные аспекты этого изобретения показаны и описаны с использованием иллюстраций. Как следует сознавать, настоящее изобретение может иметь другие и отличные конфигурации и варианты реализации, а некоторые детали этого могут быть модифицированы другими разнообразными способами и все это, не выходя за пределы объема настоящего описания. Таким образом, приведенные ниже чертежи и подробное описание следует рассматривать по самой своей природе в качестве иллюстраций, не накладывающих каких-либо ограничений.

Краткое описание чертежей

Различные аспекты системы беспроводной связи иллюстрированы примерами, не имеющими характера ограничений, на прилагаемых чертежах, на которых:

фиг.1 представляет концептуальную схему, иллюстрирующую пример системы беспроводной связи;

фиг.2 представляет диаграмму состояния, иллюстрирующую различные состояния устройства беспроводной связи;

фиг.3А-3С представляют временные диаграммы, иллюстрирующие примеры процедур периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи в группе в режиме поиска; и

фиг.4 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример функций устройства беспроводной связи.

Подробное описание

Подробное описание, приведенное ниже в связи с прилагаемыми чертежами, предназначено служить описанием различных конфигураций настоящего изобретения, а не для представления каких-либо исключительных конфигураций практической реализации настоящего изобретения. Это подробное описание включает некоторые конкретные детали с целью достижения полного понимания существа изобретения. Однако специалистам в данной области должно быть очевидно, что на практике настоящее изобретение может быть реализовано и без этих конкретных деталей. В некоторых случаях хорошо известные структуры и компоненты показаны в виде блок-схемы, чтобы не затемнять принципы настоящего изобретения.

Ниже описаны различные аспекты одного или нескольких способов и устройств беспроводной связи. Должно быть очевидно, что изложенные здесь принципы могут быть воплощены в самых разнообразных формах и что любая конкретная структура и/или функция, описанные здесь, являются всего лишь примерами. На основе изложенных здесь принципов специалист в данной области должен осознавать, что любой рассмотренный здесь аспект может быть реализован независимо от каких-либо других аспектов и что два или более из этих аспектов можно сочетать различными способами. Например, устройство беспроводной связи может быть реализовано или способ может быть практически осуществлен с использованием любого числа рассмотренных здесь аспектов. Кроме того, такое устройство беспроводной связи может быть реализовано или способ может быть практически осуществлен с использованием другой структуры, и/или функциональных возможностей в дополнение к и помимо одного или нескольких аспектов, изложенных здесь. Более того, такой аспект содержит, по меньшей мере, один элемент формулы изобретения.

В рамках следующего подробного описания различные аспекты способов и устройств беспроводной связи будут рассмотрены в контексте ультраширокополосных (Ultra-Wideband (UWB)) систем. Технология UWB представляет собой технологию осуществления высокоскоростной связи в исключительной широкой полосе частот. Поскольку UWB-сигналы передают в виде очень коротких импульсов, связанных с очень незначительным расходом энергии, эта технология хорошо подходит для персональных беспроводных сетей (WPAN). Однако специалисты в этой области легко поймут, что представленные в ходе этого описания различные аспекты аналогичным образом применимы к разнообразным другим системам беспроводной связи. Таким образом, любые ссылки на UWB-систему предназначены только для иллюстрации различных аспектов при понимании, что такие аспекты имеют широкий диапазон приложений. Например, различные аспекты, рассматриваемые в данном описании, могут быть применены в системах, использующих стандарты Bluetooth, 802.11 и другие протоколы беспроводной связи.

Далее будет представлен пример системы беспроводной связи. Такая система беспроводной связи может иметь группу устройств беспроводной связи в жилом доме, офисном здании или в другом месте. Как указано ранее, такую систему беспроводной связи можно в общем случае считать заменой кабельной бытовой электронной системе. Каждое устройство беспроводной связи в группе может передавать и/или принимать сигналы. В последующем обсуждении термин приемное устройство беспроводной связи может быть использован для обозначения устройства беспроводной связи, принимающего сигналы, а термин передающее устройство беспроводной связи может быть использован для обозначения устройства беспроводной связи, передающего сигналы. Такое обозначение не означает, что подобное устройство беспроводной связи не способно и передавать, и принимать сигналы.

Фиг.1 представляет собой концептуальную схему, иллюстрирующую один пример системы беспроводной связи. Показанная система 100 беспроводной связи содержит портативный компьютер 102, поддерживающий связь с различными устройствами 104 беспроводной связи. В этом примере компьютер 102 может принимать цифровые фотографии от цифровой камеры 104А, передавать документы принтеру 104В для распечатки, сообщаться с камерой 104С для проведения видеоконференций с целью поддержки видеоканала в реальном времени, синхронизироваться с электронной почтой в цифровом электронном помощнике (PDA) 104D, передавать музыкальные файлы цифровому аудиоплееру (например, плееру МР3) 104Е, сохранять резервные копии данных и файлов в запоминающем устройстве 104F беспроводной связи большой емкости, устанавливать время на часах 104G и принимать данные от измерительного устройства 104Н беспроводной связи (например, медицинского прибора, такого как биометрический датчик, монитор сердечной деятельности, шагомер, электрокардиограф (EKG) и т.п.). Показана также головная гарнитура 106 (например, головные телефоны, наушники и т.п.), принимающая аудиосигналы от цифрового аудиоплеера 104Е.

В альтернативной конфигурации системы 100 беспроводной связи, показанной на фиг.1, могут быть использованы один или несколько беспроводных ретрансляционных пунктов для расширения зоны действия системы. Например, такой ретрансляционный пункт может быть использован для передачи цифровых фотографий от камеры 104А компьютеру 102, когда этот компьютер 102 находится за пределами дальности передач камеры 104А. В некоторых конфигурациях могут быть использованы большое число ретрансляционных пунктов для создания сети ячеистой структуры. В такой ячеистой сети данные от одного из устройств беспроводной связи направляют от одного ретрансляционного пункта другому ретрансляционному пункту до тех пор, пока данные не попадут в пункт назначения на другом устройстве беспроводной связи. Ретрансляционные пункты могут быть стационарными или мобильными. В случае мобильных ретрансляционных пунктов ячеистая сеть может быть реконфигурируема в процессе перемещения ретрансляционных пунктов в пределах системы беспроводной связи. Эти ретрансляционные пункты, стационарные или мобильные, могут быть автономными устройствами беспроводной связи или же, в качестве альтернативы, могут быть встроены в другие устройства беспроводной связи. Например, ретрансляционный пункт может быть встроен в персональный цифровой помощник (PDA) 104D, показанный на фиг.1, и, в зависимости от своего местонахождения, может осуществлять маршрутизацию беспроводных передач между компьютером 102 и камерой 104А.

В одной из конфигураций системы 100 беспроводной связи компьютер 102 создает точку доступа в глобальную сеть связи (Wide Area Network (WAN)) (т.е. сеть беспроводной связи, охватывающую область регионального, национального или даже глобального масштаба). Одним из наиболее известных примеров такой сети WAN является Интернет. В этом примере компьютер 102, показанный на фиг.1, может предоставлять доступ в Интернет через Интернет-провайдера (Internet Service Provider (ISP)) посредством телефонной линии, цифровой сети комплексного обслуживания (Integrated Services Digital Network (ISDN)), цифровой абонентской линии (Digital Subscriber Line (DSL)), кабельного модема, волоконно-оптического или иного подходящего соединения. Другим примером WAN является сеть сотовой связи, поддерживающая CDMA2000, телекоммуникационный стандарт, использующий многостанционный доступ с кодовым уплотнением (Code Division Multiple Access (CDMA)) для передачи голоса, данных и сигнализации между мобильными абонентами. Сеть сотовой связи иногда называют глобальной сетью беспроводной связи (Wireless Wide Area Network (WWAN)). Другим примером сети WWAN является сеть сотовой связи, предоставляющая широкополосный доступ в Интернет для мобильных абонентов, такая как «Эволюционный вариант, оптимизированный для передачи данных» (Evolution-Data Optimized (EV-DO)) или «Ультраширокополосная мобильная» (Ultra Mobile Broadband (UMB)), оба этих варианта относятся к семейству стандартов радиоинтерфейсов CDMA2000.

В другой конфигурации системы 100 беспроводной связи точка доступа может быть телефонным, ISDN, DSL, кабельным или волоконно-оптическим модемом, имеющим ультраширокополосное соединение (UWB) с компьютером 102. В качестве альтернативы или в дополнение к этому компьютер 102 может иметь ультраширокополосное (UWB) соединение с Этернет-модемом или каким-либо другим интерфейсом, соединяющим с локальной сетью связи (Local Area Network (LAN)) (т.е. сетью, обычно обслуживающей зону размером от десятков до нескольких сотен метров в жилом доме, офисном здании, кафе, на транспортном узле, в гостинице и т.п.).

На фиг.2 представлена диаграмма состояний, иллюстрирующая различные состояния устройства беспроводной связи. При первоначальной подаче питания устройства беспроводной связи оно входит в состояние 202 поиска. В этом состоянии 202 поиска устройство беспроводной связи ищет другие устройства беспроводной связи в группе путем периодической передачи зондирующего сигнала и затем прослушивания эфира для приема ответа. Зондирующий сигнал может представлять собой пакет, имеющий преамбулу, содержащую несколько повторений псевдослучайного числа (PN), известного априори всем устройствам беспроводной связи в группе. В случае приема ответа от другого устройства беспроводной связи на зондирующий сигнал рассматриваемое устройство беспроводной связи переходит в состояние 204 захвата.

В состоянии 202 поиска устройство беспроводной связи может также сканировать эфир в поиске зондирующих сигналов от других устройств беспроводной связи в группе. Для сбережения энергии аккумуляторов устройство беспроводной связи не ведет непрерывного сканирования в поиске зондирующих сигналов. Наоборот, устройство беспроводной связи остается в состоянии пониженного питания или в ждущем режиме большую часть времени и лишь периодически активизируется для сканирования в поиске зондирующего сигнала. Эту процедуру иногда называют периодическим сканированием. Обнаружив зондирующий сигнал от другого устройства беспроводной связи, рассматриваемое устройство беспроводной связи пытается связаться с этим другим устройством беспроводной связи путем передачи ответа на зондирующий сигнал. Такой ответ на зондирующий сигнал может быть в форме пакета, содержащего преамбулу, за которой следует управляющее сообщение. Это управляющее сообщение может включать параметры синхронизации для общего канала. Общий канал используется устройствами беспроводной связи в состоянии захвата для установления беспроводного соединения путем организации различных каналов (например, пейджингового канала, служебного канала и т.п.). Когда рассматриваемое другое устройство беспроводной связи получает ответ на зондирующий сигнал, оба устройства беспроводной связи входят в состояние 204 захвата.

В одной конфигурации для поддержки ультраширокополосной (UWB) связи используют формат многостанционного доступа со скачкообразным изменением временных интервалов. Скачкообразное изменение временных интервалов представляет собой способ связи с расширенным спектром, согласно которому устройство беспроводной связи в каждом кадре передает сигнал в своем, отличном от предыдущего кадра временном интервале. Более конкретно и только в качестве примера, устройство беспроводной связи может передавать в каждом кадре бит информации. В этом примере кадр разделен на шестнадцать временных интервалов. Устройство беспроводной связи передает импульс в одном из первых восьми временных интервалов, если бит соответствует «нулю», или в одном из вторых восьми временных интервалов, если бит соответствует «единице». Конкретный временной интервал, в котором устройство беспроводной связи передает импульс в каждом кадре, изменяют или рандомизируют с применением псевдослучайной последовательности перестановок.

В состоянии 204 захвата устройство беспроводной связи, передающее ответ на зондирующий сигнал, включает свой адрес в управляющее сообщение. Этот адрес и идентификатор (ID) общего канала составляют начальное число для псевдослучайной последовательности перестановок для общего канала. Указанное управляющее сообщение позволяет устройству беспроводной связи, принявшему ответ на зондирующий сигнал, войти в состояние 204 захвата и установить связь с устройством беспроводной связи, передавшим ответ на зондирующий сигнал по общему каналу. Эта связь включает обмен сигнальными пакетами для установления беспроводного соединения путем организации различных каналов. Эти сигнальные пакеты включают преамбулу, за которой следуют сигнальные сообщения, содержащие начальное число и/или другие параметры синхронизации для каналов.

По завершении обмена сигнальными пакетами устройства беспроводной связи переходят в состояние 206 незанятости. В этом состоянии 206 незанятости устройство беспроводной связи контролирует пейджинговый канал для обнаружения входящего вызова. Для экономии энергии аккумуляторов может быть использован режим интервального пейджинга. В конфигурации интервального пейджинга оба устройства беспроводной связи договариваются, будучи в состоянии захвата, в каких именно интервалах они будут передавать пейджинговые сообщения. Устройство беспроводной связи может во время несогласованных интервалов снижать или отключать питание некоторой части своих схем обработки сигналов и переходить в ждущий режим. Во время согласованных интервалов устройство беспроводной связи активизируется и контролирует пейджинговый канал.

Когда устройство беспроводной связи принимает пейджинговое сообщение или передает вызов, оно переходит в активное состояние 208. В активном состоянии устройство беспроводной связи согласует параметры вызова с другим устройством беспроводной связи путем обмена сигнальными пакетами. Сигнальные пакеты включают преамбулу, за которой следуют сигнальные сообщения, содержащие начальное число и/или другие параметры синхронизации для выделенного канала, поддерживающего вызов. После согласования параметров вызова беспроводное устройство может вступить в связь по выделенному каналу в соответствии с этим вызовом.

На фиг.3А представлена временная диаграмма, иллюстрирующая пример процедуры периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи в группе в режиме поиска. В этом примере первое устройство 106А беспроводной связи периодически передает зондирующий сигнал и затем прослушивает эфир для обнаружения ответа, как показывает временная диаграмма 302. Передача зондирующего сигнала представлена участком диаграммы 302, обозначенным 304, а промежуток времени, когда первое устройство 106А беспроводной связи прослушивает эфир в поисках ответа, представлен участком диаграммы 303, обозначенным 306. Второе устройство 106В беспроводной связи, которое большую часть времени находится в ждущем режиме, периодически активизируется для сканирования в поисках зондирующего сигнала, как показано диаграммой 308. Третье устройство 106С беспроводной связи осуществляет периодическое сканирование в основном синхронно с периодическим сканированием второго устройства 106В беспроводной связи, как показывает диаграмма 310.

В такой временной последовательности оба - второе и третье - устройства 106В, 106С беспроводной связи активизируются в момент t₀ и принимают зондирующий сигнал, переданный первым устройством 106А беспроводной связи. Приняв этот зондирующий сигнал, оба - второе и третье - устройства 106В, 106С беспроводной связи передают ответ на него. В результате первое устройство 106А беспроводной связи может оказаться неспособным обнаружить либо второе, либо третье устройство 106В, 106С беспроводной связи, когда оно начинает прослушивать эфир в поисках ответа на зондирующий сигнал в момент t₁. В лучшем случае, первое устройство 106А беспроводной связи может обнаружить только одно из двух устройств 106В, 106С беспроводной связи. Это состояние иногда называют конфликтом.

Частоту конфликтов можно уменьшить путем рандомизации периодического сканирования устройств беспроводной связи. В частности, фазу периодического сканирования изменяют случайным или псевдослучайным образом после какого-либо цикла сканирования. В одной конфигурации устройства беспроводной связи эту фазу изменяют после того цикла сканирования, в котором был обнаружен зондирующий сигнал. Фазу можно изменять независимо от того, смогло ли рассматриваемое устройство беспроводной связи связаться с устройством беспроводной связи, передавшим зондирующий сигнал. В этой конфигурации такое изменение не влияет на интервал (Т) между циклами сканирования, так что коэффициент заполнения остается неизменной.

Фазу периодического сканирования можно изменять или рандомизировать путем модификации графика работы, соблюдаемого устройством беспроводной связи. Способ изменения или рандомизации фазы может меняться в зависимости от конкретного приложения, требований к функционированию, общих проектных ограничений и/или иных относящихся к делу факторов. Например, график работы можно изменять путем планирования следующего цикла сканирования на момент αТ, где α - псевдослучайное число, равномерно распределенное между 0,5 и 1,5 по любому числу циклов сканирования. Ниже будет приведен соответствующий пример со ссылками на фиг.3В.

В этом примере первое устройство 106А беспроводной связи способно обнаружить ответ на зондирующий сигнал, переданный вторым устройством 106В беспроводной связи в момент t₁. Ответ на зондирующий сигнал, переданный третьим устройством 106С беспроводной связи, не будет, однако, успешно принят первым устройством 106А беспроводной связи. В результате второе устройство 106В беспроводной связи попытается войти в связь с первым устройством 106А беспроводной связи, а третье устройство 106С беспроводной связи вернется в ждущий режим.

Фазу периодического сканирования для обоих - первого и второго - устройств 106В, 106С беспроводной связи изменяют. В примере, показанном на фиг.3В, фазу периодического сканирования второго устройства 106В беспроводной связи изменяют на α₂T, а фазу периодического сканирования третьего устройства 106С беспроводной связи изменяют на α₃Т. Интервал периодического сканирования для обоих устройств 106B, 106С беспроводной связи остается равным Т.

После изменения фазы второе устройство 106В беспроводной связи активизируется в момент t₂, принимает зондирующий сигнал от первого устройства беспроводной связи в момент t₃ и передает ответ на зондирующий сигнал. Третье устройство 106С беспроводной связи активизируется в момент t₄, принимает зондирующий сигнал от первого устройства беспроводной связи в момент t₅ и передает ответ на зондирующий сигнал. В результате конфликта удалось избежать, и оба - второе и третье - устройства 106В, 106С беспроводной связи могут установить связь с первым устройством 106А беспроводной связи.

Другой пример будет представлен со ссылками на фиг.3С. На этой фиг.3С показаны циклы сканирования пейджингового сигнала для второго и третьего устройств 106В, 106С беспроводной связи. Сканирование пейджингового сигнала вторым устройством 106В беспроводной связи представлено участком диаграммы 308, обозначенным 312. Сканирование пейджингового сигнала третьим устройством 106С беспроводной связи представлено участком диаграммы 310, обозначенным 314. В этом примере интервал Т периодического сканирования для каждого устройства 106В, 106С беспроводной связи кратен интервалу Р сканирования пейджингового сигнала (т.е. Т=kP, где k - константа), хотя это не является требованием для всех конфигураций.

Аналогично примеру, ранее представленному в связи с фиг.3В, первое устройство 106А беспроводной связи может принять ответ на зондирующий сигнал, переданный вторым устройством 106В беспроводной связи, но не в состоянии обнаружить ответ на зондирующий сигнал, переданный третьим устройством 106С беспроводной связи. В результате второе устройство 106В беспроводной связи попытается войти в связь с первым устройством 106А беспроводной связи, а третье устройство 106С беспроводной связи вернется в ждущий режим.

Затем изменяют фазу периодического сканирования для каждого устройства 106В, 106С беспроводной связи. В этом примере график работы каждого устройства 106В, 106С беспроводной связи может быть модифицирован путем планирования следующего цикла опроса в момент αР, где α₂=8 и α₃=12. Интервал периодического сканирования для обоих устройств 106В, 106С беспроводной связи остается равным Т, где k=9.

После изменения фазы второе устройство 106В беспроводной связи активизируется в момент t₂, принимает зондирующий сигнал от первого устройства беспроводной связи в момент t₃ и передает ответ на зондирующий сигнал. Третье устройство 106С беспроводной связи активизируется в момент t₄, принимает зондирующий сигнал от первого устройства беспроводной связи в момент t₅ и передает ответ на зондирующий сигнал. В результате конфликта удалось избежать, и оба - второе и третье - устройства 106В, 106С беспроводной связи могут установить связь с первым устройством 106А беспроводной связи.

В альтернативной конфигурации группы интервал Т периодического сканирования для каждого устройства 106В, 106С беспроводной связи может не быть кратным интервалу пейджингового сканирования. В таких конфигурациях график работы каждого устройства 106В, 106С беспроводной связи может быть модифицирован путем планирования следующего цикла периодического сканирования с последним циклом пейджингового сканирования перед моментом Т вслед за циклом сканирования, в котором было обнаружено первое устройство 106А беспроводной связи.

Фиг.4 представляет блок-схему, иллюстрирующую пример функций терминала беспроводной связи 106. Устройство 106 беспроводной связи показано с процессорной системой 402 и радиоинтерфейсом 404. Устройство 404 беспроводной связи может представлять собой передатчик, приемник, приемопередатчик или другой подходящий компонент, способный поддерживать беспроводное соединение. Беспроводной приемопередатчик 404 может быть использован для реализации аналоговой части физического уровня, а процессорная система 402 может включать модуль 406 для реализации цифровой обработки на физическом уровне, а также на канальном уровне. Процессорная система 402 может быть также использована для выполнения разнообразных других функций, включая процесс установления связи с другими устройствами беспроводной связи в группе. В частности, процессорная система 402 может включать модуль 408 для периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи. Процессорная система 402 может также включать модуль 410 для изменения фазы периодического сканирования в ответ на обнаружение одного из устройств беспроводной связи в одном из циклов сканирования.

Процессорная система 402 может быть реализована программным и/или аппаратным способом. Например, такая процессорная система может быть реализована в виде одной или нескольких интегральных схем (IC). Такая интегральная схема может содержать процессор общего назначения, цифровой процессор сигнала (DSP), специализированную интегральную схему (ASIC), программируемую пользователем вентильную матрицу (FPGA) или другое программируемое логическое устройство, дискретный вентиль или транзисторную логическую схему, дискретные компоненты аппаратуры, электрические компоненты, оптические компоненты, механические компоненты или любые их сочетания, рассчитанные на выполнение описываемых здесь функций, и могут выполнять программы или инструкции, записанные в интегральной схеме и/или вне интегральной схемы. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но в альтернативных вариантах такой процессор общего назначения может представлять собой обычный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессорная система может быть также реализована в виде сочетания вычислительных устройств беспроводной связи, например сочетания цифрового процессора (DSP) и микропроцессора, нескольких микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров в сочетании с ядром цифрового процессора (DSP) или другой подобной конфигурации.

Указанные программа или инструкции могут быть записаны на одном или нескольких машиночитаемых носителях для поддержки программных приложений. Понятие программного обеспечения следует толковать широко, включая сюда инструкции, программы, коды или любой другой контент, записанный на электронном носителе, называется ли он программное обеспечение, встроенные программы, промежуточное программное обеспечение, микрокод, текст на языке описания аппаратных средств или как-то иначе. Машиночитаемые носители могут включать запоминающие устройства, интегрированные с процессором, как это может быть в случае специализированной интегральной схемы (ASIC). Машиночитаемые носители могут включать запоминающие устройства, внешние по отношению к процессорам, такие как запоминающие устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ) (Random Access Memory (RAM)), флэш-память, ПЗУ (Read Only Memory (ROM)), программируемые ПЗУ (ППЗУ) (Programmable Read-Only Memory (PROM)), стираемые ППЗУ (СППЗУ) (Erasable PROM (EPROM)), регистры, накопитель на жестком диске, дискеты CD-ROM, DVD или любое другое подходящее запоминающее устройство. Кроме того, машиночитаемые носители могут включать линию передачи или сигнал несущей, кодированный сигналом данных. Специалисты в данной области поймут, как наилучшим образом реализовать описанные функции в процессорной системе. Более того, в некоторых аспектах любой подходящий компьютерный программный продукт может содержать машиночитаемый носитель, содержащий программы, относящиеся к одному или нескольким аспектам настоящего описания. В некоторых аспектах компьютерный программный продукт может содержать упаковочные материалы.

Предшествующее описание предназначено для предоставления специалистам в данной области возможности практически реализовать различные описанные здесь аспекты. Различные модификации этих аспектов будут очевидны специалистам, а общие принципы, изложенные здесь, могут быть применены и к другим аспектам. Таким образом, формула изобретения не ограничивается только показанными здесь аспектами, но соответствует полному объему, согласованному с языком формулы, где ссылки на элемент в единственном числе означает не «один и только один», если это не указано специально, а наоборот означает «один или несколько». Если специально не указано иное, термин «некоторые» означает один или несколько. Все структурные и функциональные эквиваленты элементов, согласно различным аспектам, рассмотренным в настоящем описании, которые уже известны рядовым специалистам в данной области или станут известны позднее, включены сюда в явном виде посредством ссылок и должны быть охвачены формулой изобретения. Более того, ничто из раскрытого здесь не предназначено для широкой публики независимо от того, имеется ли явная ссылка на такое раскрытие в формуле изобретения.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заключается в уменьшении вероятности повторяющихся конфликтов во время процедуры периодического сканирования устройством беспроводной связи каналов в системе радиосвязи. Устройство и способ беспроводной связи поддерживают периодическое сканирование в поиске устройств беспроводной связи. Такое периодическое сканирование включает несколько циклов сканирования, разнесенных во времени. Фазу периодического сканирования изменяют, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи. 7 н. и 27 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, при этом процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи,
отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи, и тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования независимо от того, способна ли процессорная система установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, и тем, что эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанный один из циклов пейджингового сканирования является последним циклом пейджингового сканирования, предшествующим указанному одному из циклов периодического сканирования.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что периодическое сканирование содержит фиксированный период между циклами сканирования, и тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования при сохранении фиксированного периода между циклами сканирования.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, причем фиксированный период периодического сканирования кратен фиксированному периоду между циклами пейджингового сканирования, и тем, что эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для планирования каждого цикла периодического сканирования, и тем, что эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования путем планирования следующего цикла периодического сканирования после указанного одного из циклов периодического сканирования на основе псевдослучайного числа.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования путем планирования указанного следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами периодического сканирования на указанное псевдослучайное число.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, и тем, что эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования путем планирования следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами пейджингового сканирования на указанное псевдослучайное число.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи путем передачи параметров для поддержки канала со скачкообразным изменением временных интервалов с обнаруженным устройством беспроводной связи.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для передачи зондирующего сигнала между двумя циклами сканирования для обнаружения любого из устройств беспроводной связи.

11. Способ беспроводной связи, содержащий:
периодическое сканирование в поисках устройств беспроводной связи, так что это периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени;
изменение фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи; и
содержащий далее попытку установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи и отличающийся тем, что фазу периодического сканирования изменяют независимо от того, оказалась ли попытка установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи успешной.

12. Способ по п.11, дополнительно содержащий поддержку нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, и отличающийся тем, что фазу периодического сканирования изменяют путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что указанный один из циклов пейджингового сканирования является последним циклом пейджингового сканирования, предшествующим указанному одному из циклов периодического сканирования.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что периодическое сканирование содержит фиксированный период между циклами сканирования, и тем, что фазу периодического сканирования изменяют, сохраняя фиксированный период между циклами сканирования.

15. Способ по п.14, дополнительно содержащий поддержку нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, причем фиксированный период периодического сканирования кратен фиксированному периоду между циклами пейджингового сканирования, и отличающийся тем, что периодическое сканирование изменяют путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

16. Способ по п.14, дополнительно содержащий планирование каждого цикла периодического сканирования и отличающийся тем, что фазу периодического сканирования изменяют путем планирования следующего цикла периодического сканирования после указанного одного из циклов периодического сканирования на основе псевдослучайного числа.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что фазу периодического сканирования изменяют путем планирования следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами периодического сканирования на указанное псевдослучайное число.

18. Способ по п.16, дополнительно содержащий поддержку нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, и отличающийся тем, что фазу периодического сканирования изменяют путем планирования следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами пейджингового сканирования на указанное псевдослучайное число.

19. Способ по п.11, дополнительно содержащий попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи путем передачи параметров для поддержки канала со скачкообразным изменением временных интервалов с обнаруженным устройством беспроводной связи.

20. Способ по п.11, дополнительно содержащий передачу зондирующего сигнала между двумя циклами сканирования для обнаружения любого из устройств беспроводной связи.

21. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
средства для периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени;
средства для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи; и
содержащее далее средства для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи и отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы независимо от того, оказалась ли попытка установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи успешной.

22. Устройство по п.21, дополнительно содержащее средства для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, и отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что указанный один из циклов пейджингового сканирования является последним циклом пейджингового сканирования, предшествующим указанному одному из циклов периодического сканирования.

24. Устройство по п.21, отличающееся тем, что периодическое сканирование содержит фиксированный период между циклами сканирования, и тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы, сохраняя фиксированный период между циклами сканирования.

25. Устройство по п.24, дополнительно содержащее средства для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, причем фиксированный период периодического сканирования кратен фиксированному периоду между циклами пейджингового сканирования, и отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы путем сдвига периодического сканирования таким образом, чтобы указанный один из циклов периодического сканирования оказался совмещен с одним из циклов пейджингового сканирования.

26. Устройство по п.24, отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования содержат средства для каждого цикла сканирования, и что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы путем планирования следующего цикла периодического сканирования после указанного одного из циклов периодического сканирования на основе псевдослучайного числа.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы путем планирования следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами периодического сканирования на указанное псевдослучайное число.

28. Устройство по п.26, дополнительно содержащее средства для поддержки нескольких циклов пейджингового сканирования, разнесенных во времени, так что между циклами пейджингового сканирования присутствует фиксированный период, и отличающееся тем, что средства для изменения фазы периодического сканирования конфигурированы для изменения фазы путем планирования следующего цикла периодического сканирования через интервал времени после указанного одного из циклов периодического сканирования, так что этот интервал времени равен произведению указанного фиксированного периода времени между циклами пейджингового сканирования на указанное псевдослучайное число.

29. Устройство по п.21, дополнительно содержащее средства для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи путем передачи параметров для поддержки канала со скачкообразным изменением временных интервалов с обнаруженным устройством беспроводной связи.

30. Устройство по п.21, дополнительно содержащее средства для передачи зондирующего сигнала между двумя циклами сканирования для обнаружения любого из устройств беспроводной связи.

31. Машиночитаемый носитель, содержащий программы, выполняемые, по меньшей мере, одним процессором для:
периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени; и
изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи,
попытки установления связи с обнаруженным устройством беспроводной связи, при этом изменение фазы периодического сканирования осуществляется независимо от того, оказалась ли попытка установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи успешной.

32. Головная гарнитура, содержащая:
процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, при этом процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи, отличающаяся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи, и тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования независимо от того, способна ли процессорная система установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи;
радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженным устройством беспроводной связи; и
преобразователь, конфигурированный для генерации выходного звукового сигнала на основе данных, принятых по этому беспроводному соединению.

33. Часы, содержащие:
процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, при этом эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи, отличающиеся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи, и тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования независимо от того, способна ли процессорная система установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи;
радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженным устройством беспроводной связи; и
интерфейс пользователя, конфигурированный для создания индикации на основе данных, принимаемых по линии беспроводной связи.

34. Измерительное устройство для беспроводной связи, содержащее:
процессорную систему, конфигурированную для поддержки периодического сканирования в поиске устройств беспроводной связи, так что такое периодическое сканирование содержит несколько циклов сканирования, разнесенных во времени, при этом эта процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования, если в каком-либо одном из циклов сканирования будет обнаружено одно из устройств беспроводной связи, отличающееся тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для попытки установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи, и тем, что процессорная система дополнительно конфигурирована для изменения фазы периодического сканирования независимо от того, способна ли процессорная система установить связь с обнаруженным устройством беспроводной связи;
радиоинтерфейс, конфигурированный для поддержки беспроводного соединения с обнаруженным устройством беспроводной связи; и
датчик, конфигурированный для передачи данных радиоинтерфейса, с целью передачи по линии беспроводной связи.