具有报告在与替换无线电相关联的物理抽象层中所定义的替换无线电的状况的准则的蓝牙/替换无线电组合环境

摘要

在蓝牙/替换组合无线电环境中，中间级软件层为上级的监督软件层解读蓝牙无线电的操作条件。该中间级软件层还接口在该上级软件层与接口至替换无线电的下级软件层之间。该下级软件层在其中定义向该上级软件层报告替换无线电的状况的准则。

说明书

背景

领域

本发明一般涉及无线电通信，尤其涉及使用多条不同无线电链路的无线电 通信。

背景

工业设计者们最近已重作了传统蓝牙设备中的栈的一部分，以支持基本上 类似的上层软件之下不同的高速无线电，诸如WiMedia(超宽带)和WiFi之 类。图1中图解地解说了此项工作的产物，其称为AMP(替换的MAC/PHY) 架构。

如图1中所示，AMP架构除了蓝牙(BT)无线电单元以外还供应多个无 线单元即无线电1-无线电N的使用。附加的无线电单元即无线电1-无线电N 支持不同于BT链路的其各自无线电链路上的无线通信。选择器机构13在这些 无线电单元和相应的无线电链路当中进行选择以与远程的外部无线电单元通 信。该架构还包括概括标示在15处的数据处理部分，其实现与设备的功能性 相关联的操作过程14。14处的操作过程的示例包括数据转送(例如，去往闪 存卡、打印机、用户接口等)以及对用户接口的控制。

再次参照传统BT设备，数据处理部分中的L2CAP软件层在BT无线电单 元与上级监督软件层之间进行接口，该上级监督软件层提供对传统BT设备的 BT无线电单元和操作过程的控制。进行接口包括为上级层解读BT无线电的 操作条件。在图1的AMP架构中，称为融合层的中间级软件层12表示传统 L2CAP层的扩展，该扩展用于在将BT无线电单元接口至上级层11的传统功 能以外还包括进一步在上级层11与称为物理抽象层的下级软件层之间接口的 能力，其中这些物理抽象层在图1中标示为PAL A-PAL N。在图1的AMP 架构中，上层11提供对无线电单元和操作过程14的控制。层PAL A-PAL N 抽象出与各自相应的无线电单元即无线电1-无线电N相关联的操作信号，以 使得从这些信号中抽象出的信息可以便利地由上层11来处理。这些PAL还将 由上层11产生的信息转译成适用于相关联的无线电单元的相应信令。

希望提供解读由这些PAL中给定的一个PAL所抽象出的信息以按需产生 供上层使用的相应的无线电链路状况报告的能力。另外还希望在该上层之下的 层中提供这种能力，以避免上层设计的复杂性。

概述

在蓝牙/替换组合无线电环境中，中间级软件层为上级的监督软件层解读 蓝牙无线电的操作条件。该中间级软件层还接口在该上级软件层与接口至替换 无线电的下级软件层之间。该下级软件层在其中定义向该上级软件层报告替换 无线电的状况的准则。

附图简述

在附图中藉由示例而非限定来解说无线通信系统的各种方面，其中：

图1图解地解说了现有技术无线通信装置；

图2图解地解说了根据本发明的示例性实施例的无线通信装置的下级物 理抽象层；

图3图解地解说了根据本发明的示例性实施例的中间级融合层；

图4图解地解说了根据本发明的示例性实施例的上级监督层；

图5图解地解说了根据本发明的示例性实施例的增广事件消息。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的各种实施例的描述，而无 意表示可以实践本发明的仅有的实施例。为了提供对本发明的透彻了解，本详 细描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明 无需这些具体细节也可实践。在一些实例中，以框图形式示出公知的结构和组 件以便避免湮没本发明的概念。

措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描 述为“示例性”的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。

前述AMP架构开发起初的焦点是将WiMedia无线电单元添加至传统蓝牙 设备。该架构能够识别事件，即，有某种可能性该WiMedia无线电链路已(或 者将要)丢失。具体而言，融合层12解读从WiMedia无线电单元中的信号抽 象出的操作信息，并且如果识别出该事件，那么融合层12就产生指示该事件 的事件消息。更具体地，如果所抽象出的操作信息指示已经过去了四个 WiMedia超帧而没有在WiMedia信标中看见某些关于远程设备的信息，那么 融合层12就将该事件消息发送给上层11。因为此规程被束缚到一个(WiMedia) 无线电技术，所以该规程与图1中所提供的替换无线电中的其他各个(例如， WiFi)不相关。不仅如此，使用融合层12来解读自多个无线电单元抽象出的 操作条件信息是相对复杂的软件设计问题。另外，AMP架构不提供准许该事 件消息在不同的操作条件(例如，在六个超帧而不是四个超帧过去之际触发) 下发送的一致性方式。另外，即使在WiMedia的上下文内，也没有由该事件消 息提供诸如链路丢失事件严重性的指示之类的附加信息的一致性方式。

本发明的示例性实施例把发送事件消息的特定无线电操作条件的定义从 中间级融合层移除并向下移至下级PAL。一些实施例通过添加参数字段来增广 该事件消息，其中该参数字段可由个体的PAL的设计者用来提供关于导致发 出该事件消息的境况的附加信息。图5中示出了根据本发明的此类增广事件消 息的示例。该消息包括类别字段和参数字段，其中该类别字段包含用于指定该 事件消息的本质(例如，链路质量或链路丢失指示)的定性信息，而该参数字 段用于提供关于导致发出该事件消息的境况的附加(例如，定量)信息。

在一些无线电单元中，某些有规律地排定的链路事件的发生(例如，在 WiMedia中接收到前述信标信息)是该链路仍然处于良好状况的指示。在一些 实施例中，PAL监视在给定的时段期间有多少此类有规律地排定的事件未能被 观察到。如果此数目超过某个阈值，那么PAL就发出事件消息，其类别字段 指示“由于缺失链路事件而潜在可能发生链路丢失”，且其参数字段包含指示 在此给定的时段里有规律地排定的链路事件中有多少个未被观察到的数字。

绝大多数无线电单元测量收到信号强度并产生对该收到信号强度的相应 指示，其通常称为RSSI。在一些实施例中，RSSI的值由PAL来监视，并且如 果该值跌到某个阈值以下，那么这就触发相应RSSI事件消息的发送，该RSSI 事件消息的类别字段指示“RSSI低于阈值”，且其参数字段包含RSSI的测得 值。各种实施例使用各种与接收机有关的参数。例如，PAL可定义发送其他事 件消息的触发阈值，这些其他事件消息类似于前述的RSSI事件消息但是不是 与RSSI相关联而是与误比特率(BER)或误分组率(PER)相关联。

一些无线电技术具有确定至远程设备的距离的能力。一些实施例将此距离 用作潜在问题的指示。例如，如果该距离超过某个阈值，那么可以知道链路质 量将开始显著降格，因此发出带有“距离超过阈值”的类别字段以及包含距离 值的参数字段的事件消息。

一些无线电技术将传输展跨到频谱上，并且依赖可用的相异信道的数目， 以避免较高的功率干扰源。此类无线电在正常情况下能够监视在任何给定时间 被封阻的信道的数目。在一些实施例中，如果此数目超过阈值，那么PAL就 生成事件消息，其类别字段指示“受封阻信道的数目超过阈值”，并且其参数 字段包含受封阻信道的数目。该事件消息可以替换地以未受封阻信道的数目落 到阈值以下的形式来播送。

在事件消息的参数字段包含数字值的一些实施例中，PAL将该数字值转 译成例如1到10的标度之类的合意标度上的代码，其中1对应于最不严重的 状况，而10指示最严重的状况。在一些实施例中，所有PAL对它们在各种事 件消息中报告的各种参数共同应用此相同的严重性标度编码。

在一些实施例中，PAL组合各种可用的指标以产生事件消息的内容。例 如，可组合RSSI、BER、PER、距离、受封阻信道的数目、或者其他指标中的 两者或更多者。在一些实施例中，严重性标度编码被用来促成难以用其他方式 有用地组合的各种指标值的组合使用。

有利地，因为来自所有无线电单元的事件消息的格式是共通的，所以上层 软件可被设计成独立于事件消息所对应的无线电单元地来分析这些事件消息。 对无线电链路状况信号的所有解读由PAL来执行，因此无线电单元自身相对 于上层而言是透明的。

在一些实施例中，上层通过例如以移动平均的形式跟踪参数字段的内容来 判断给定链路的实际状况。如果链路质量呈现下降趋势，那么各种实施例以各 种方式来响应。在一些实施例中，上层通过例如向无线电单元发送无线电单元 控制指令来尝试使无线电单元自身采取补救行动，其中该无线电单元控制指令 指导该无线电单元请求增大远程设备处的发射功率电平。在一些实施例中，上 层指导无线电单元选择不同的调制方案。尽管此行动可能导致总数据率下降， 但是其在链路恶化的情景中会是有益的(至少在暂时的基础上是有益的)。

在一些实施例中，上层例如通过在显示器上放置适宜消息、通过发出可听 见的警告、或者通过使设备振动，来尝试向设备的用户警告有潜在问题。在一 些实施例中，如果上层确定链路丢失即将发生，那么其采取措施以使链路丢失 的后果的严重性最小化。例如，上层可导致音频链路静音或者使当前正打开以 供转送的文件从容关闭。

一些实施例使用事件消息参数字段的内容来调谐根据该事件的严重性所 采取的行动的本质。一些实施例通过例如由上层在指定的时间段里周期性地 (例如，每秒一次)排定对RSSI值的继起检查的方式来响应诸如RSSI稍低之 类的相对较小的问题的指示。例如远程设备几乎落出射程外之类的相对更严重 的问题的指示可以使上层通知用户。上层可以通过在预料即将发生连接丢失之 际着手对活跃数据转送的从容终止来响应极其紧急的问题。上层有途径访问辅 助作出相对严重性确定的信息，所以上层不大可能不必要地终止链路，从而避 免不必要的负面用户体验。

事件消息参数字段的另一益处在于，其准许上层软件获悉无线电链路的改 善(而不仅仅是即将发生的丢失)并且采取恰适的响应行动。例如，在各种实 施例中，参数值的移动平均向上的趋势可以导致上层(1)指导无线电单元发射功 率的降低(或者指导无线电单元请求远程设备降低发射功率)，(2)取消向用户 的警告，或者(3)中止链路拆毁。

一些实施例将事件消息用于无线电资源管理，在此场合希望能够基于诸如 成本、功耗、历时之类的变量及其他来确定供对于在任何给定境况中使用而言 最佳的无线电单元。链路质量是确定要选择哪个无线电单元时很有用的因素， 因为其给予对很可能的数据转送率的良好指示。本文中所描述的事件消息允许 以简化(在不同的无线电单元当中)对诸如RSSI、BER、发射功率电平物之 类的值及许多其他值进行表征和比较的任务的格式来将各种与链路有关的参 数传递给上面的监督层。上层能够将这些无线电链路彼此相对地进行评估，而 相应的无线电单元对上层则保持透明。

一些实施例将事件消息用来不仅传递关于总体链路质量的信息，而且还传 递关于与各种无线电单元相关联的其他无线电参数的信息。任何这样的无线电 参数可被用来确定向替换无线电单元的切换是否会是有益的。

图2图解地解说了根据本发明的示例性实施例的下级PAL 20中有关的部 分。在一些实施例中，PAL 20的相应实例分别取代图1的PAL A-PAL N，并 且分别包括PAL A-PAL N从分别与无线电1-无线电N相关联的信号中抽象 出信息的现有能力。在PAL 20中，无线电监视部分22监视指示相应无线电单 元中的操作条件的信号200，并且从那些信号中抽象出相应的操作条件信息28。 可编程的定义部分24指定可用的事件消息类别以及被定义成分别与那些类别 对应的无线电单元操作条件。判决部分23将操作条件信息28比对24处的定 义。如果判决部分23在24处的定义当中标识出与由操作条件信息28指示的 条件对应的无线电单元操作条件，那么判决部分23就指导消息生成部分26为 与所标识出的操作条件相关联的类别产生事件消息。

消息生成部分26从操作条件信息28中提取与判决部分23已标识出的类 别相关联的参数。此参数随后被追加至所标识出的类别(另见图5)以在27 处产生所需要的事件消息。在一些实施例中，消息生成部分26向所提取出的 参数应用严重性标度编码(诸如以上所描述的)，并将经严重性标度编码的结 果用作事件消息的参数字段。

作为示例，如果定义部分24包括前述类别“RSSI低于阈值”，那么判决 部分23从操作条件信息28中确定RSSI是否低于该阈值。如果是，那么判决 部分23指导消息生成部分26产生具有类别字段“RSSI低于阈值”的事件消 息。消息生成部分26从操作条件信息28中提取RSSI值并将该RSSI值(或者 相应的严重性标度编码值)追加至“RSSI低于阈值”类别字段，由此产生所 需要的事件消息，该事件消息随后去往融合层(在以下更详细地描述)。

图2的PAL 20还包括无线电控制部分21，其接收从上层(在以下更详细 地描述)始发并经由前述融合层传递至PAL 20的无线电单元控制指令25。以 上描述了来自上层的无线电单元控制指令的一些示例。无线电控制部分21转 译在25处所接收到的每条指令中的信息，以向相应的无线电单元提供适用于 该无线电单元的相应的经转译信令29。

图3图解地解说了根据本发明的示例性实施例的中间级融合层30中有关 的部分。在一些实施例中，融合层30替代图1的融合层12，并且包括融合层 12与图1的BT无线电单元相接口的现有能力。如图3中所示，融合层30接 收分别来自各PAL 20的事件消息27A-27N。这些事件消息在31处被缓冲并 且在37处被转发给上层。融合层30还在35处接收来自上层的无线电单元控 制指令，并且(在32处)将这些指令路由至PAL 20中的恰适的各个PAL。这 些无线电单元控制指令在25A-25N处被提供给各自的PAL 20。

图4图解地解说了根据本发明的示例性实施例的上级监督层40中有关的 部分。在一些实施例，上层40替代图1的上层11，并且包括上层11经由融合 层12与BT无线电单元相接口的现有能力。在47处，上层40经由融合层30 接收从PAL 20转发来的事件消息。判决部分41解读收到事件消息并且恰适地 采取行动。如以上所讨论的，在一些实施例中，判决部分41可执行以下动作 中的一个或更多个：(1)指令一个或更多个可用的用户警告设施来发出用户警 告；(2)调整设备的一个或更多个操作过程(例如，使音频链路静音、从容关闭 打开的文件、等等)；以及(3)发出要经由融合层30路由至相关联的无线电单 元的无线电单元控制指令45。

本领域技术人员将可理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任 何技术和技艺来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命 令、信息、信号、比特、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒 子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种 解说性逻辑块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或 这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、 框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功 能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和加于整体系统的设计约束。技 术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决 策不应被解释为致使脱离本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑块、模块、和电路可用通 用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门 阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件、 或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是 微处理器，但在替代方案中，该处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控 制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处 理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或 任何其他此类配置。

结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由 处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中实施。软件模块可驻留在RAM 存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、 硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质。示 例性存储介质被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在 替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC 中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分 立组件驻留在用户终端中。

提供了以上对所公开的实施例的描述是为了使得本领域任何技术人员均 能够制作或使用实施本发明原理的产品。对这些实施例的各种修改对于本领域 技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他实施例 而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本发明并非旨在被限定于本文中示出 的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广义的范 围。