[发明专利]睡眠时钟误差恢复方案

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及无线通信，尤其涉及更稳定的低功率振荡器的设计。

相关技术描述

蓝牙是用于从固定的和移动的设备（使用短波长无线电波）在短距离上交换数据的无线协议。蓝牙旨在用于低功率应用，并且经常用于诸如传真机、移动电话、电话、膝上型设备、个人计算机、打印机、全球定位系统（GPS）接收机、数码相机和视频游戏控制台之类的设备中。蓝牙使用称作跳频扩频的无线电技术，其将被发送的数据进行划分并在范围2402～2480MHz内的多达79个1MHz宽的频带上传送数据块。

蓝牙无线链路是在微微网环境中形成的。微微网包括占用相同物理信道的两个或多个设备（这意味着它们同步到公共的时钟和跳频序列上）。该公共（微微网）时钟与微微网中其中一个设备的蓝牙时钟相同，该设备称作该微微网的主设备，并且该跳频序列是根据主设备的时钟和主设备的蓝牙设备地址导出的。所有其他同步的设备称作该微微网中的从设备。

蓝牙是具有主从结构的基于分组的协议。一个主设备可以与微微网中多达7个从设备进行通信；所有设备共享主设备的时钟。分组交换是基于由主设备定义的基本时钟的，其以312.5μs的间隔进行计时。两个时钟计时构成625μs的时隙；两个时隙构成1250μs的时隙对。在单时隙分组的简单情况下，主设备在偶数时隙中进行发射并在奇数时隙中进行接收；与此相反，从设备在偶数时隙中接收并在奇数时隙中发射。分组可以是1、3或5个时隙长，但在所有情况下，主设备发射将在偶数时隙中开始，而从设备发射将在奇数时隙中开始。

蓝牙规范包括称作呼吸（sniff）模式的低功率模式，其更一般地可被称作低功率睡眠模式，或者为了简化起见简称睡眠模式。在呼吸模式下，没有在活跃地进行通信的设备可以进入低功率（睡眠）状态，同时周期性地向彼此发送“保活（keep alive）”消息或传输。换句话说，在呼吸模式下，已经建立通信链路的发射机和接收机设备周期性地彼此通信以维持该链路。例如，在用户正使用蓝牙键盘或鼠标并且在一定时间期间内没有提供输入的情况下，键盘或鼠标将进入低功率呼吸模式，并且蓝牙主设备（主计算机）将周期性地与从设备（键盘或鼠标）进行通信以维持该链路。呼吸模式对靠电池工作的人机接口设备提供了最大的益处，并为这些设备提供了增加的电池续航。

蓝牙规范要求蓝牙设备维持3.2kHz蓝牙时钟，即使在睡眠期间亦然。在睡眠期间，蓝牙要求时钟维持在250ppm+/-10μs范围内。在设备包括内置低功率振荡器（LPO）的情况下，该内置LPO电路可能偶然会产生漂移超过250ppm的时钟。这种漂移可能是由于噪声、温度变化、电源电压变化、或者上述的组合而导致的。

在蓝牙设备时钟漂移超过250ppm的情况下，两个设备在呼吸模式期间可能难以维持通信链路。其原因在于，由于主设备和从设备的时钟差，主设备可能在从设备睡眠时发射呼吸消息。对于呼吸链路中的从设备而言，有可能使从设备打开其扫描窗口以便能够发现主设备发射机。从设备典型地可以打开其窗口达所需的量，以允许在链路的两端存在250ppm可允许的时钟漂移误差范围。

然而，即使在从设备增大其扫描窗口的情况下，主设备可能仍在从设备处于睡眠模式时发射呼吸通信。例如，主设备不能假设从设备将打开其接收窗口超过+/-250ppm，也不能请求从设备这么做。主设备需要按时并且以恰当的频率（根据时钟确定）执行主设备发射，否则链路将在链路监视超时到期之后掉线（在链路监视超时期间，可以存在协商的或者可编程的用于接收该链路的尝试次数）。

其他与现有技术有关的相应问题在将此类现有技术与本文描述的实施例作比较之后将对于本领域技术人员变得明显。

发明概述

本发明的实施例涉及在无线通信系统（例如蓝牙系统）中维持设备之间的通信链路。该无线通信系统包括主设备和一个或多个从设备。当从设备进入低功率模式（或睡眠模式）时，主设备周期性地发送保活消息给从设备以维持通信链路。在某些实施例中，主设备被配置成用于确定自从上一次成功保活传输被发送到从设备起的时间量。主设备然后可基于所确定的自从上一次保活传输起的时间量来确定保活传输的合适数量以及这些保活传输合适发射时间。

附图简述

通过参考以下详细描述并同时阅读附图可以更完全地理解本发明的目标、特征和优点，在附图中：