專利名稱：快速近場通信的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備，適于在半雙工近場通信方案中與至少一個第二通信設(shè)備進行通信。本發(fā)明還涉及一種用于在第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備之間的半雙工近場通信的方法。本發(fā)明還涉及一種包含編碼指令的數(shù)據(jù)介質(zhì)，通過第一通信設(shè)備的處理單元對這些指令進行解譯，以用于在第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備之間的半雙工近場通信方案的框架中執(zhí)行操作。
背景技術(shù)：
近場通信(NFC)是一種通信技術(shù)，它使用設(shè)備的電感耦合來實現(xiàn)設(shè)備間的無線互連。當(dāng)配備有NFC技術(shù)的兩個設(shè)備的NFC接口在20cm或者更少的距離內(nèi)彼此靠近放置、或者彼此接觸時，所述設(shè)備建立近場通信鏈路。設(shè)備的NFC接口在對等網(wǎng)絡(luò)中連接。
作為大量無線通信技術(shù)中的一種技術(shù)，NFC的設(shè)計尤其是以消費電子設(shè)備之間的信號和數(shù)據(jù)交換為目的。例如，NFC技術(shù)可以用于在如藍牙或者無線以太網(wǎng)的另一技術(shù)建立更長范圍或更快的通信鏈路的過程中，來交換配置數(shù)據(jù)。要配備NFC通信能力的消費電子設(shè)備的示例是電視設(shè)備、無線電接收機、固定或者移動電話、膝上型或者手持計算機等。在下文中，將把這些設(shè)備稱為通信設(shè)備，盡管它們的主要功能可能并不總是通信。
NFC通信設(shè)備在13.65MHz的中心頻率處操作。當(dāng)前的NFC協(xié)議由2002年12月的標(biāo)準(zhǔn)ECMA 340來定義，并且將會在下面的段落中進行概述。
對等網(wǎng)絡(luò)NFC通信使用半雙工通信方案。這意味著，在任何一段時間，僅允許在兩個可能的方向之一中進行通信。例如，發(fā)起通信的第二通信設(shè)備(下文也稱為“發(fā)起設(shè)備”或“發(fā)起者”)將請求消息發(fā)送至第一通信設(shè)備(下文也稱為“目標(biāo)設(shè)備”或“目標(biāo)”)。在發(fā)送了請求消息之后，發(fā)起者不能在從該目標(biāo)接收到響應(yīng)消息之前，向同一個目標(biāo)發(fā)送另一請求消息。然而，發(fā)起裝置可以根據(jù)同樣的半雙工方案，與一個或者多個附加目標(biāo)設(shè)備進行通信，這些目標(biāo)設(shè)備在前面提到的標(biāo)準(zhǔn)中被稱作多激活模式。另一方面，在NFC交換中具有目標(biāo)角色的通信設(shè)備可以僅與該通信的發(fā)起者進行通信。應(yīng)當(dāng)注意，術(shù)語“發(fā)起者”和“目標(biāo)”給出了第一和第二通信設(shè)備的功能性含義。這種功能可以隨著時間而改變，從而第一通信設(shè)備可以在第一時間處成為目標(biāo)，以及在第二時間處成為發(fā)起者。相應(yīng)地，同樣應(yīng)用于第二通信設(shè)備。
根據(jù)NFC標(biāo)準(zhǔn)，可以使用兩種可選的物理通信模式。這些模式分別被稱為主動和被動通信模式。在主動通信模式中，發(fā)起者和目標(biāo)生成并使用自己的射頻(RF)場來啟用通信。發(fā)起者啟動該通信。目標(biāo)在主動通信模式中使用自我生成的RF場的自我生成的調(diào)制來響應(yīng)發(fā)起者命令或請求。在被動通信模式中，發(fā)起者再次生成RF場并啟動通信。然而，目標(biāo)使用一種負載調(diào)制方案(即，通過對由發(fā)起者生成的RF場進行調(diào)制并且不生成自己的RF場)來響應(yīng)發(fā)起者請求。
在請求和應(yīng)答的交換中，發(fā)起者沒有時間限制，而目標(biāo)僅有有限的時間間隔來提供應(yīng)答。該時間間隔在此被稱為基本響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)。該bRWT在整個通信會話中是一個常數(shù)值。
bRWT在發(fā)起者和目標(biāo)之間的通信建立期間進行通信。發(fā)起者向目標(biāo)發(fā)送對通信參數(shù)的請求，即所謂的屬性請求。目標(biāo)以包含超時(TO)字節(jié)的屬性響應(yīng)消息進行響應(yīng)，該超時字節(jié)指定了傳輸協(xié)議的目標(biāo)的超時值。TO字節(jié)具有定義了整數(shù)WT的4個比特，從中將bRWT計算為bRWT＝(256×16/fc)×2WT在該等式中，fc是操作場的頻率(載波頻率)。
如果目標(biāo)需要比bRWT更多的時間來處理輸入請求，則可以發(fā)送對于附加等待時間間隔的請求(也稱為等待時間擴展)，上至N倍的bRWT。因此，將中間響應(yīng)等待時間間隔RWTINT定義為
RWTINT＝bRWT×N根據(jù)上面提及的標(biāo)準(zhǔn)，將因子N定義為0到59之間的整數(shù)，并且在名為RTOX的6字節(jié)的請求中進行編碼。如果目標(biāo)從發(fā)起者處接收所謂的RTOX響應(yīng)消息，則發(fā)起者將等待響應(yīng)消息，直至附加等待時間間隔RWTINT結(jié)束，該間距從RTOX響應(yīng)消息傳輸起計數(shù)。當(dāng)然，發(fā)起者僅當(dāng)接收到來自目標(biāo)的下一幀時，在該時間間隔結(jié)束之前停止等待。
盡管標(biāo)準(zhǔn)允許中間響應(yīng)等待時間間隔RWTINT具有一定范圍的值，但是該標(biāo)準(zhǔn)不提供如何確定因子N的方法。因此，當(dāng)前NFC設(shè)備既沒有在提供響應(yīng)消息之前預(yù)測它們所需要的時間間隔的工具，也沒有預(yù)測bRWT的擴展是否會完全有必要的工具。提供這種工具花費昂貴。因而，對于目標(biāo)設(shè)備來說，普遍地，總是請求附加等待時間間隔，并且總是請求參數(shù)N(59)的最大可允許值，因而在發(fā)起者側(cè)將等待時間間隔擴展至最大可允許值。
由于通信的半雙工性質(zhì)(這在NFC中是強制性的)，不允許發(fā)起者在等待時間間隔期間將其它請求消息發(fā)送至目標(biāo)，并且該發(fā)起者僅等待來自目標(biāo)的響應(yīng)消息。因此，NFC對等通信相當(dāng)緩慢。
現(xiàn)有技術(shù)通信方法不提供可以適用于現(xiàn)在環(huán)境的解決辦法。EP 1009 180 A2描述了管理多路復(fù)用雙向衛(wèi)星鏈路(即，同時在更大數(shù)量的移動站和一個基站收發(fā)站之間提供大量單獨的通信鏈路的衛(wèi)星頻道)的有限傳輸能力的方法。管理衛(wèi)星鏈路的傳輸能力，以減輕通信量過載狀況。描述信令協(xié)議，該協(xié)議允許移動站僅在許可請求之后來傳輸用戶數(shù)據(jù)，該許可要由基站收發(fā)站準(zhǔn)許。如果在最后請求傳輸之后，移動站在等待時間間隔中沒有接收到許可，則該移動站重復(fù)許可請求。等待時間間隔對于所有移動站來說都是強制性的。在衛(wèi)星鏈路上的用戶數(shù)據(jù)的高業(yè)務(wù)量負載時間段內(nèi)，通過將等待時間間隔的更大數(shù)值傳送至移動站，來減少僅用于信令(即，傳輸許可請求)的衛(wèi)星鏈路的使用。
EP 1 009 180 A2的方法是根據(jù)許多設(shè)備同時使用的多路復(fù)用通信鏈路的特性而定制的。該方法在NFC通信中的應(yīng)用將會導(dǎo)致相反的效果。作為加速半雙工對等的NFC通信的替代，附加信令協(xié)議特征將會引入額外的通信延遲，其中，該附加信令協(xié)議特征包括傳輸用戶數(shù)據(jù)的許可請求與準(zhǔn)許NFC發(fā)起者和NFC目標(biāo)之間的許可的響應(yīng)的交換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供在半雙工近場通信方案中工作的通信設(shè)備，該方案允許與至少一個第二通信設(shè)備的加速通信。
另一目的是提供在第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備之間的半雙工近場通信的方法，其中對通信進行加速。
另一目的是提供包含編碼指令的數(shù)據(jù)介質(zhì)，通過第一通信設(shè)備的處理單元對這些指令進行解譯，以用于在第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備之間的半雙工近場通信方案的框架中執(zhí)行操作，并且允許在第一和第二通信設(shè)備之間的加速通信。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了通信設(shè)備，該通信設(shè)備適于在半雙工近場通信方案中，與至少一個第二通信設(shè)備(下文也稱為“發(fā)起者”或“發(fā)起設(shè)備”)進行通信，還適于-接收來自第二通信設(shè)備的第一請求消息，假設(shè)在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定用于提供應(yīng)答第一請求消息的第一響應(yīng)消息的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值，從而所述所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)將第二請求消息發(fā)送至第二通信設(shè)備，所述第二請求消息表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔的請求。
第一請求消息可以是發(fā)生在發(fā)起者和本發(fā)明的通信設(shè)備之間的通信中的任何請求或命令，期望發(fā)起者設(shè)備響應(yīng)該消息。這種請求消息的示例是上面提及的屬性請求，通過該消息，發(fā)起者設(shè)備向目標(biāo)設(shè)備請求通信參數(shù)。另一示例是數(shù)據(jù)交換協(xié)議請求，如以上提及的標(biāo)準(zhǔn)中所定義的。請求數(shù)據(jù)可以是由第一請求消息所包括的任何數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，第二響應(yīng)等待時間間隔請求通常隨著包含在第一請求消息中的請求數(shù)據(jù)量而增加。這樣，大量請求數(shù)據(jù)將會請求長的第二等待時間間隔，以及少量請求數(shù)據(jù)將會請求短的第二等待時間間隔。本發(fā)明基于以下觀察對由發(fā)起者發(fā)送的第一請求消息中的少量請求數(shù)據(jù)通常在第一響應(yīng)消息發(fā)送之前，要求在目標(biāo)設(shè)備側(cè)的相對短的處理時間。另一方面，大量請求數(shù)據(jù)將要求目標(biāo)側(cè)的較長的處理時間。因此，本發(fā)明的通信設(shè)備允許確定第二等待時間間隔，該時間間隔與在單獨的通信情形下實際要求的所期望的或已知的處理時間相關(guān)。因此，與上述已知的NFC設(shè)備相比，本發(fā)明的通信設(shè)備加速了發(fā)起者和目標(biāo)之間的NFC通信。
將會把包含在第一請求信息的請求數(shù)據(jù)量理解為包含在第一請求信息的所有數(shù)據(jù)的比特或字節(jié)的個數(shù)，目標(biāo)設(shè)備需要該數(shù)據(jù)量作為向第一請求消息提供應(yīng)答所執(zhí)行的算法的輸入。典型地，第一請求消息遵循具有數(shù)據(jù)段的所定義設(shè)置的協(xié)議格式，該數(shù)據(jù)段包含請求數(shù)據(jù)段。在這種情況下，請求數(shù)據(jù)量是包含在請求數(shù)據(jù)段中的比特或字節(jié)的個數(shù)。如果請求數(shù)據(jù)段的預(yù)定長度不足以將一個請求消息中的所有請求數(shù)據(jù)從發(fā)起者傳輸?shù)侥繕?biāo)，則請求數(shù)據(jù)量可以由增加兩個或者更多連續(xù)請求消息的請求數(shù)據(jù)的各個量來產(chǎn)生。
可以以數(shù)學(xué)函數(shù)的形式、或以查找表的形式來實現(xiàn)所請求的第二等待時間間隔的值隨請求數(shù)據(jù)量的增加。該增加在可選實施例中是線性或者非線性的。
等待時間間隔隨請求數(shù)據(jù)量的增加還可以與階躍函數(shù)相對應(yīng)。盡管表現(xiàn)出總體的增加，但是階躍函數(shù)也會具有特定間隔，在該間隔中，第二等待時間間隔的值隨著請求數(shù)據(jù)數(shù)量的增加而保持不變。選擇以上所使用的所請求的第二等待時間間隔隨請求數(shù)據(jù)量“總體增加”的措詞，以包括顯示正斜度部分旁邊的零斜度部分的階躍函數(shù)和類似函數(shù)。
通信設(shè)備還具有與處理單元進行通信的輸出單元，并適于向發(fā)起者設(shè)備傳輸?shù)谝豁憫?yīng)消息和第二請求消息。當(dāng)然，這僅指輸出單元傳輸兩個所提及的消息的能力，并不意味著同時傳輸這兩個消息。
因此，存在響應(yīng)第一請求消息的兩種方式，所述方式由本發(fā)明的通信設(shè)備提供在第一等待時間間隔內(nèi)的第一響應(yīng)消息的傳輸和第二請求消息的傳輸。這兩種響應(yīng)選擇可以以不同的方式組合，以形成本發(fā)明通信設(shè)備的可選實施例。這些將在下文進行描述。
在第一實施例中，通信設(shè)備適于響應(yīng)所接收的每個第一請求消息，在第一等待時間間隔內(nèi)提供第二請求消息。這意味著，不論是否可以在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)提供第一響應(yīng)消息，目標(biāo)設(shè)備都將發(fā)送第二請求消息。該實施例具有以下優(yōu)點特別簡單，并且提供在現(xiàn)有技術(shù)解決方案之上的改進，即為要處理的少量請求數(shù)據(jù)選擇小的所請求的第二等待時間間隔。然而，由本實施例實現(xiàn)的NFC通信的加速在某些情況下小于以下所描述的第二實施例所獲得的加速。對于附加的(如果是小的)等待時間間隔，事實上在不需要第二等待時間間隔時，也對等待時間間隔進行請求。
在第二實施例中，通信設(shè)備適于在響應(yīng)第一請求消息的兩種方式之間作出決定，即在處理流中進行分路。典型地，兩個響應(yīng)可選項之一唯一地分配給每個請求數(shù)據(jù)量。如以下將通過兩個示例所解釋的，這可以以不同的方式來實現(xiàn)。
在第二實施例的一個示例中，通信設(shè)備適于確定或評估是否在第一等待時間間隔內(nèi)生成并提供第一響應(yīng)消息，并僅在確定或評估步驟的結(jié)果指示將在第一等待時間間隔內(nèi)生成并提供第一響應(yīng)消息的情況下提供第二請求消息，該示例可以包括采用一算法，該算法依據(jù)所接收的請求數(shù)據(jù)量來確定或估計所需的處理時間。此外，該算法可以考慮所接收的請求類型，用于確定或估計所需要的處理時間。
在第二實施例的第二示例中，通信設(shè)備適于將第一請求消息中的請求數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)的預(yù)定閾值量進行比較，并僅在請求數(shù)據(jù)量大于數(shù)據(jù)閾值量的情況下生成并提供第二請求消息。
這兩個示例還可以通過將響應(yīng)選項之一分配給所給的請求數(shù)據(jù)量的查找表來實現(xiàn)。
在第三實施例中，通信設(shè)備適于在操作的第一或第二模式中操作。操作的第一模式與以上描述的第一實施例相對應(yīng)。即，在操作的第一模式中，通信設(shè)備適于響應(yīng)所接收到的每個第一請求消息，在輸出處生成并提供第二請求消息、以及操作的第二模式中的通信設(shè)備。操作的第二模式與以上描述的第二實施例相對應(yīng)。即，在操作的第二模式中，通信設(shè)備適于確定或估計是否將會在所述第一等待時間間隔內(nèi)生成并提供第一響應(yīng)消息，并僅在確定或估計步驟的結(jié)果指示將不會在第一等待時間間隔內(nèi)生成并提供第一響應(yīng)消息的情況下，提供第二請求消息。
第三實施例提供了NFC設(shè)備，該NFC設(shè)備可以配置用于在操作的第一或第二模式中操作。以下示例提供了配置的可選方式，它可以單獨使用、也可以組合使用。在一個示例中，可以僅通過設(shè)置硬件開關(guān)或軟件開關(guān)，在制造過程中實現(xiàn)操作模式的配置。在另一示例中，由用戶輸入來執(zhí)行操作模式的配置，手動地觸發(fā)或使用NFC接口通過編程設(shè)備來觸發(fā)輸入信號。在另一示例中，操作模式的配置是發(fā)起者與目標(biāo)之間的通信的協(xié)議特征。在該示例中，可以在發(fā)起者與目標(biāo)之間的通信的開始處協(xié)商操作模式，并可以在通信期間進行切換。在另一示例中，由目標(biāo)設(shè)備的內(nèi)部控制單元來執(zhí)行配置。
有利的第四實施例暗示了在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)(即，在不需要第二響應(yīng)等待時間間隔的情況下)通信設(shè)備總是提供第一響應(yīng)消息的能力。盡管在操作期間，本發(fā)明的通信設(shè)備由于大處理能力，實際上在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)提供了所有響應(yīng)消息，但是本發(fā)明的通信設(shè)備通過適于根據(jù)所公開的發(fā)明進行操作來利用本發(fā)明。
在以下段落中，將會對本發(fā)明通信設(shè)備的另一實施例進行描述。
在一個實施例中，通信設(shè)備額外地適于通過確定與包含在第一請求消息中的請求數(shù)據(jù)量相關(guān)的第一數(shù)量的第一值、以及通過依據(jù)第一值來計算第二響應(yīng)等待時間間隔的值，來確定第二響應(yīng)等待時間間隔的值。例如，第一數(shù)量是請求數(shù)據(jù)量所至的比特或字節(jié)的個數(shù)。本實施例有利的原因在于，僅由目標(biāo)來確定可變第二等待時間間隔。發(fā)起者不需要提供與請求數(shù)據(jù)量有關(guān)的任何信息，這將會要求現(xiàn)有通信協(xié)議的擴展。
然而，在可選實施例中，通信設(shè)備適于從第一請求消息中讀取與請求數(shù)據(jù)量相關(guān)的第一數(shù)量的第一值。該實施例要求發(fā)起者設(shè)備將第一值包括在第一請求消息中。因此，協(xié)議擴展對于實現(xiàn)該實施例來說是必需的。另一方面，該實施例不需要在目標(biāo)設(shè)備側(cè)計算第一值。第一值可以直接用于計算第二響應(yīng)等待時間間隔的值。作為執(zhí)行與等待時間確定相關(guān)的附加計算的替代，目標(biāo)可以使用其處理能力來處理請求數(shù)據(jù)。因此，進一步加速了發(fā)起者與目標(biāo)之間的通信。
在另一實施例中，通信設(shè)備適于根據(jù)下式來確定第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)＝(1+58*m)/M)*bRWT，(1)其中，m是包含于第一請求消息內(nèi)的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，M是請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)下式的基本響應(yīng)等待時間間隔bRWT＝(256*16/fc)*2WT，其中，fc是通信設(shè)備用于近場通信的操作場的頻率，以及WT是預(yù)定等待時間間隔值。根據(jù)如以上所解釋的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)來計算基本響應(yīng)等待時間bRWT。第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的以上公式特別適用于響應(yīng)所接收到的每個第一請求消息來提供第二請求消息的情況。然而，該公式也可以用于以上提及的第二實施例中，根據(jù)第二實施例，處理單元在發(fā)送第二請求消息或第一響應(yīng)消息之間作出決定。
應(yīng)當(dāng)注意，公式(1)中的常數(shù)不必是“1”，以及因子不必是“58”。事實上，可以想象，存在除以上所提及之外的其它組合，這些組合將會導(dǎo)致請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)m的影響的變化。示例是2&57、3&56等。
當(dāng)實施第二實施例時，更加有利地，提供適于根據(jù)下式確定第二響應(yīng)等待時間間隔的通信設(shè)備RWT(m)＝(2+57*(m-t)/(M-t))*bRWT， (2)在這種情況下，發(fā)現(xiàn)第一請求消息中的請求數(shù)據(jù)量大于數(shù)據(jù)的閾值量。這里，m是數(shù)據(jù)字節(jié)閾值個數(shù)t與包含于第一請求消息中的請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)M之間的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)上式的基本響應(yīng)等待時間。
本實施例允許閾值數(shù)量的請求數(shù)據(jù)，在閾值數(shù)量之下，將不會對根據(jù)最后的公式的附加響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)進行請求。即，如果發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)量m小于或等于閾值量t，則處理單元將會在不生成第二請求消息的情況下立即對請求進行處理?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)臏y試來預(yù)定閾值量t。
還應(yīng)當(dāng)注意，公式(2)中的常數(shù)不必是“2”、以及因子不必是“57”。事實上，還可以想象除了所提及之外的其它組合，這將會再次導(dǎo)致請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)m的影響的變化。示例是3&56、4&55等、以及1&58。
依據(jù)由于處理單元所使用的處理速度和碼片區(qū)域而導(dǎo)致的可允許處理復(fù)雜度，可以為不同的請求類型i＝1，2，…r預(yù)定請求數(shù)據(jù)的多個閾值量ti。以這種方式，可以考慮對不同請求類型的請求消息進行處理所需的平均處理時間。對于某些請求類型，通常的處理快于其它請求類型。例如，對智能卡操作“選擇文件”“讀取數(shù)據(jù)”和“寫入數(shù)據(jù)”操作進行快速地處理，而“擦除”和“認(rèn)證”操作需要較多的處理時間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了在第一通信設(shè)備(以下也稱為“目標(biāo)”或“目標(biāo)設(shè)備”)與第二通信設(shè)備(以下也稱為“發(fā)起者”或“發(fā)起者設(shè)備”)之間的半雙工近場通信的方法，其中，第一通信設(shè)備-接收來自第二通信設(shè)備的第一請求消息，假設(shè)在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定用于提供應(yīng)答第一請求消息的第一響應(yīng)消息的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值，從而所述所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)將第二請求消息發(fā)送至第二通信設(shè)備，所述第二請求消息表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔的請求。
本發(fā)明第二方面的方法反映了本發(fā)明第一方面的通信設(shè)備的通信能力。因此，本發(fā)明第二方面的方法的實施例和優(yōu)點與根據(jù)本發(fā)明第一方面的通信設(shè)備的上下文中所解釋的相對應(yīng)。
還要注意，對于本發(fā)明第二方面的方法，存在可選第一和第二實施例，如對于本發(fā)明第一方面的通信設(shè)備所描述的。即，本發(fā)明方法的第一實施例涉及響應(yīng)所接收到的每個第一請求消息，將第二請求消息從目標(biāo)發(fā)送至發(fā)起者。在第二實施例中，存在在響應(yīng)第一請求的兩種方式之間作出決定的步驟；即，目標(biāo)設(shè)備應(yīng)答第一請求消息，在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)將第一響應(yīng)消息發(fā)送至發(fā)起者設(shè)備；或者在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)，將第二請求消息發(fā)送至發(fā)起者設(shè)備，第二請求消息表示要為提供第一響應(yīng)消息而準(zhǔn)許的對于第二響應(yīng)等待時間間隔的請求。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在半雙工近場通信方案中，包含要由通信設(shè)備進行解譯的編碼指令的數(shù)據(jù)介質(zhì)適于與至少一個第二通信設(shè)備進行通信，所述指令包括以下所執(zhí)行的操作-接收來自第二通信設(shè)備的第一請求消息，假設(shè)在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定用于提供應(yīng)答第一請求消息的第一響應(yīng)消息的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值，從而所述所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在第一響應(yīng)等待時間間隔內(nèi)將第二請求消息發(fā)送至第二通信設(shè)備，所述第二請求消息表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔的請求。
設(shè)計本發(fā)明第三方面的數(shù)據(jù)介質(zhì)集成于NFC通信設(shè)備，該NFC通信設(shè)備將本發(fā)明第一方面，通過集成數(shù)據(jù)介質(zhì)來形成通信設(shè)備。例如，數(shù)據(jù)介質(zhì)可以是只讀存儲器(ROM)，該ROM包含由通信設(shè)備的處理單元訪問的可執(zhí)行程序代碼形式的編碼指令。在另一實施例中，本發(fā)明第三方面的數(shù)據(jù)介質(zhì)是硬盤類型的存儲器(本地或遠離NFC設(shè)備)。例如，在介質(zhì)上提供編碼后的指令，要將該指令從硬盤復(fù)制到NFC設(shè)備的隨機訪問存儲器(RAM)，以便形成根據(jù)本發(fā)明第一方面的通信設(shè)備。在另一實施例中，數(shù)據(jù)介質(zhì)是便攜式只讀存儲器，如，包含編碼后的質(zhì)量的光盤(CD)。光盤可以用于將編碼后的指令下載至NFC設(shè)備的RAM，用于建立設(shè)備或?qū)υO(shè)備進行初始化，以根據(jù)本發(fā)明第二方面的方法進行操作。
本發(fā)明第三方面的數(shù)據(jù)介質(zhì)的實施例與本發(fā)明第二方面的方法和本發(fā)明第一方面的通信設(shè)備相對應(yīng)。


以下，將參照附圖對本發(fā)明的通信設(shè)備和方法的多個實施例進行解釋，其中，所述實施例不能用作限制本發(fā)明廣義范圍的基礎(chǔ)。
圖1示出了適于近場通信的兩個通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2示出了本發(fā)明通信設(shè)備的處理單元的實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是示出了在發(fā)起者設(shè)備與目標(biāo)設(shè)備之間的基本請求-響應(yīng)通信的流圖。
圖4示出了在發(fā)起者設(shè)備與目標(biāo)設(shè)備之間的基本請求-響應(yīng)通信的流圖，其中，包括對于附加等待時間間隔的請求。
圖5示出了由目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行的請求處理方法的第一實施例的流程圖。
圖6示出了由目標(biāo)設(shè)備執(zhí)行的請求處理方法的第二實施例的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了第一通信設(shè)備10和第二通信設(shè)備12的結(jié)構(gòu)框圖，僅用于示例目的，第一通信設(shè)備10是包括數(shù)碼相機的個人數(shù)字助理(PDA)，以及第二通信設(shè)備12是電視機(TV)，二者均具有NFC能力。除了與NFC通信相關(guān)的那些功能之外的所有功能均由第一通信設(shè)備10中的塊102所概括。類似地，第二通信設(shè)備12中的塊122提供了除了那些與NFC通信相關(guān)的功能之外的技術(shù)功能。
第一通信設(shè)備10還包括NFC單元104，該單元104與天線106相連。同樣，第二通信設(shè)備12也包括與天線126相連的NFC單元124。為了建立NFC鏈路，將設(shè)備10和12放置在天線106和126具有20cm或更少的相互距離處。然后，NFC單元104和124將會根據(jù)已知的協(xié)議步驟來控制通信鏈路的進一步建立。
在根據(jù)已知協(xié)議建立NFC通信之后，通信設(shè)備10和12準(zhǔn)備好交換數(shù)據(jù)。例如，可以將存儲于第一通信設(shè)備10(PDA)中的數(shù)字圖像復(fù)制到第二通信設(shè)備12(電視機)中設(shè)置的存儲器，以便在第二通信設(shè)備12(電視機)的屏幕上顯示數(shù)字圖像。
使用圖1所示的相同結(jié)構(gòu)的NFC通信的另一示例是例如在第一通信設(shè)備10是膝上型計算機、以及第二通信設(shè)備12是臺式計算機時，在建立藍牙通信鏈路的過程中進行通信參數(shù)的交換。
圖2示出了用于本發(fā)明通信設(shè)備中的NFC單元14的結(jié)構(gòu)框圖。例如，NFC 14可以用于圖1的通信設(shè)備10和12中。
NFC單元14包括處理單元16、輸入單元18和輸出單元20。輸入單元18和輸出單元20與天線(未示出)相連。處理單元16與輸入單元18和輸出單元20相連。處理單元16還可以與將它集成所至的設(shè)備的控制電路(未示出)相連，如圖1所示，例如，通過塊122與NFC單元124之間的連接。
在操作中，將天線所接收的電磁信號轉(zhuǎn)換為電信號，并饋入輸入單元18。輸入單元18對輸入信號進行解調(diào)和解碼，并將解調(diào)和解碼后的信號轉(zhuǎn)發(fā)至處理單元16。
處理單元16對輸入信號進行解譯。例如，處理單元16檢測到從第二通信設(shè)備12(發(fā)起者)接收到的請求消息類型，并根據(jù)適合的算法對輸入的請求數(shù)據(jù)進行處理，以便應(yīng)答所接收的請求消息，來生成并在輸出處提供響應(yīng)消息。將與響應(yīng)消息相對應(yīng)的信號饋入輸出單元20，輸出單元20提供了編碼和調(diào)制，并將編碼和調(diào)制后的電信號饋入天線，以傳輸至第二通信設(shè)備12。
以下將參照圖3至6，對根據(jù)本發(fā)明的處理單元16的操作進行描述。
圖3示出了在第一通信設(shè)備28(目標(biāo))與第二通信設(shè)備26(發(fā)起者)之間交換請求和響應(yīng)消息期間所執(zhí)行的通信序列。兩個箭頭22和24表示沿箭頭方向進行的時間的時間軸。沿時間軸22，示出了由第二通信設(shè)備26所發(fā)送的消息。沿時間軸24，示出了由第一通信設(shè)備28所發(fā)送的消息。
第二通信設(shè)備26在由t1所指示的時間上的第一點，將第一請求消息30發(fā)送至第一通信設(shè)備28。第一請求消息30的示例是數(shù)據(jù)交換協(xié)議請求，短DEP_REQ，例如，對分配給設(shè)備標(biāo)識符DID＝1的目標(biāo)進行尋址的DEP_REQ，它攜帶了有效載荷(或用戶)數(shù)據(jù)字節(jié)。
從t1開始計數(shù)，第二通信設(shè)備26將會在基本響應(yīng)等待時間間隔bRWT內(nèi)等待來自第一通信設(shè)備28的響應(yīng)，直至t3(由與時間軸22平行的雙箭頭指示并相應(yīng)作出標(biāo)記)。在圖3給出的示例中，第一通信設(shè)備28在時間點t2處提供第一響應(yīng)消息32，t2處于t3處的基本響應(yīng)等待時間間隔bRWT的末端之前。因此，圖3中示出的情況與第一通信設(shè)備28(如果必要)僅發(fā)送對于第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的請求的實施例相對應(yīng)。
圖4以類似的圖示示出了第二通信設(shè)備26與第一通信設(shè)備28之間的第二通信流。再次，第二通信設(shè)備26在t1處向第一通信設(shè)備28發(fā)送第一請求消息30。在基本響應(yīng)等待時間bRWT的末端之前的t2處，第一通信設(shè)備28在第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)內(nèi)發(fā)送第二請求消息34。依據(jù)包含于第一請求消息30中的請求數(shù)據(jù)量，通過第一通信設(shè)備28來選擇第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的值。
在t4處，第二通信設(shè)備26通過發(fā)送準(zhǔn)許所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的RTOX響應(yīng)消息31來進行響應(yīng)。如由雙箭頭標(biāo)記的RWT(m)所指示，將從t4起對附加的第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)進行計數(shù)。在第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的末端之前，第一通信設(shè)備28在t5處發(fā)送第一響應(yīng)消息32。
在一個實施例中，圖4中示出的通信流用作圖3所示的通信流的可選項。這與第一通信設(shè)備28響應(yīng)從第二通信設(shè)備26中接收到的每個第一請求消息30，來請求附加響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的實施例相對應(yīng)。
然而，在可選實施例中，如果第一通信設(shè)備28實際上需要比基本響應(yīng)等待時間間隔bRWT更多的時間來處理第一請求消息30，則圖4的通信流將會繼續(xù)。這將在以下的圖6的流程圖的上下文中進行更加詳細地解釋。
圖5示出了NFC通信的方法實施例的流程圖。該流程圖表示由圖4的第一通信設(shè)備28所采用的處理步驟。圖5的流程圖還表示包含實現(xiàn)該流程圖的方法步驟的編碼指令的可執(zhí)行程序文件的實施例，這將在以下進行詳細描述。
該方法以步驟S10開始。在步驟S12中，在第一通信設(shè)備28與第二通信設(shè)備26之間遵循已知的協(xié)議步驟(不再進一步詳述)來建立NFC通信。在步驟S14處，第一通信設(shè)備28檢查是否從第二通信設(shè)備26中接收到了第一請求消息30。只要沒有接收到第一請求消息30，便重復(fù)地執(zhí)行步驟S14。
當(dāng)?shù)谝煌ㄐ旁O(shè)備28接收到了第一請求消息30時，第一通信設(shè)備28以步驟16進行處理，并確定包含于所接收到的第一請求消息30中的請求數(shù)據(jù)字節(jié)量m。在以下的步驟S18中，第一通信設(shè)備28計算要從第二通信設(shè)備26請求的第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的值。在步驟S20中，將會在附加第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)內(nèi)生成相應(yīng)的第二請求消息34，并進行傳輸。在步驟S22中，對在所接收到的第一請求消息30中的請求數(shù)據(jù)進行處理，以便在步驟S24中生成并傳輸?shù)谝豁憫?yīng)消息32。在傳輸了第一響應(yīng)消息32之后，圖5的方法回到步驟S14，并等待來自第二通信設(shè)備26的下一第一請求消息30。
所描述的方法流程與第一通信設(shè)備28應(yīng)答從第二通信設(shè)備26接收的每個第一請求消息30，在附加響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)內(nèi)提供第二請求消息34的情況相對應(yīng)。在這種情況下，優(yōu)選地，使用以上給出的第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的公式(1)。
圖6示出了NFC通信的方法的可選實施例的流程圖。再次。僅示出了由第一通信設(shè)備28所執(zhí)行的步驟。在步驟S30中開始該方法。在步驟S32中，在第一通信設(shè)備28與第二通信設(shè)備26之間建立NFC通信。在步驟S34中，第一通信設(shè)備28檢查是否從第二通信設(shè)備26中接收到了第一請求消息30。只要沒有接收到第一請求消息30，便重復(fù)地執(zhí)行步驟S34。當(dāng)?shù)谝煌ㄐ旁O(shè)備28接收到了第一請求消息30時，第一通信設(shè)備28進行至步驟S36，并確定包含于所接收到的第一請求消息30中的請求數(shù)據(jù)字節(jié)量m。
與圖5的實施例相反，步驟S38中的第一通信設(shè)備檢查請求數(shù)據(jù)字節(jié)量m是否大于閾值量t。如果大于，則第一通信設(shè)備28在步驟S39中計算第二響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)的值，并將會在步驟S40中，在附加響應(yīng)等待時間間隔RWT(m)內(nèi)生成并傳輸?shù)诙埱笙?4。在這種情況下，優(yōu)選地，根據(jù)以上給出的公式(2)來確定RWT(m)。
然后，第一通信設(shè)備28將會進行步驟S42中的對請求數(shù)據(jù)的處理，以便在步驟S44中生成并傳輸?shù)谝豁憫?yīng)消息32。如果第一通信設(shè)備28在步驟S38中發(fā)現(xiàn)請求數(shù)據(jù)字節(jié)量小于或等于閾值量t，則第一通信設(shè)備28將會立即執(zhí)行步驟S42，并對請求數(shù)據(jù)進行處理。在這種情況下，將在基本響應(yīng)等待時間bRWT內(nèi)提供第一響應(yīng)消息32。
應(yīng)當(dāng)注意，上述實施例示出而非限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠在不偏離由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的情況下設(shè)計出許多可選實施例。在權(quán)利要求中，括號內(nèi)的任何參考符號將不應(yīng)作為權(quán)利要求的限制。單詞“包括”等并不排除處在任一權(quán)利要求或說明書中列出的那些元件或步驟之外的元件或步驟的出現(xiàn)。元件的單數(shù)參考并不排除這種元件的復(fù)數(shù)參考，反之亦然。本發(fā)明可以通過包括多個獨立元件的硬件實現(xiàn)，以及通過合適的編程計算機來實現(xiàn)。在列舉出多個裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的多個可以由硬件的同一項進行具體化。在相互不同的從屬權(quán)利要求中所述的特定措施的僅有事實并不指示不能有利地使用這些措施的組合。
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備(10，28)，適于在半雙工近場通信方案中與至少一個第二通信設(shè)備(12，26)進行通信，所述通信設(shè)備還適于-接收來自所述第二通信設(shè)備(12，26)的第一請求消息(30)，其中，需要在第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定(S18，S39)用于提供(S24，S44)應(yīng)答所述第一請求消息(30)的第一響應(yīng)消息(32)的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值，其中，所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在所述第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)將第二請求消息(34)發(fā)送(S20，S40)至第二通信設(shè)備(12，26)，所述第二請求消息(34)表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的請求。
2.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(10，28)，還適于根據(jù)下式來確定(S18，S39)所述第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))RWT(m)＝(1+58*m)/M)*bRWT，其中，m是包含于所述第一請求消息(30)內(nèi)的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，M是請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)下式的基本響應(yīng)等待時間間隔bRWT＝(256*16/fc)*2WT，其中，fc是通信設(shè)備用于近場通信的操作場的頻率，以及WT是預(yù)定等待時間間隔值。
3.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備(10，28)，還適于如果發(fā)現(xiàn)所述第一請求消息(30)中的請求數(shù)據(jù)量(t)大于閾值數(shù)據(jù)量，則根據(jù)下式來確定(S18，S39)所述第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))RWT(m)＝(2+57*(m-t)/(M-t))*bRWT，其中，m是閾值數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)t與包含于所述第一請求消息(30)中的請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)M之間的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)下式的基本響應(yīng)等待時間bRWT＝(256*16/fc)*2WT，其中，fc是通信設(shè)備用于近場通信的操作場的頻率，以及WT是預(yù)定等待時間值。
4.如權(quán)利要求1到3任一個所述的通信設(shè)備(10，28)，還適于在第一或第二操作模式中進行操作，其中，-在第一操作模式中，通信設(shè)備(10，28)適于響應(yīng)所接收到的每個第一請求消息(30)，在其輸出處生成并提供(S20)所述第二請求消息(34)，以及-在第二操作模式中，通信設(shè)備(10，28)適于確定或估計(S38)是否將會在所述第一等待時間間隔(bRWT)內(nèi)生成并提供所述第一響應(yīng)消息(32)，并僅在所述確定或估計步驟(S38)的結(jié)果指示將不會在所述第一等待時間間隔(bRWT)內(nèi)生成并提供所述第一響應(yīng)消息(32)的情況下，提供(S40)所述第二請求消息(34)。
5.一種用于在第一通信設(shè)備(10，28)與第二通信設(shè)備(12，26)之間的半雙工近場通信的方法，其中，所述第一通信設(shè)備(10，28)-接收來自所述第二通信設(shè)備(12，26)的第一請求消息(30)，其中，需要在第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定(S18，S39)用于提供(S24，S44)應(yīng)答所述第一請求消息(30)的第一響應(yīng)消息(32)的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值，其中，所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在所述第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)將第二請求消息(34)發(fā)送(S20，S40)至第二通信設(shè)備(12，26)，所述第二請求消息(34)表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的請求。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一通信設(shè)備(10，28)根據(jù)下式來確定(S18，S39)所述第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值RWT(m)＝(1+58*m)/M)*bRWT，其中，m是包含于所述第一請求消息(30)內(nèi)的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，M是請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)下式的基本響應(yīng)等待時間bRWT＝(256*16/fc)*2WT，其中，fc是第一通信設(shè)備用于近場通信的操作場的頻率，以及WT是預(yù)定等待時間值。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述第一通信設(shè)備(10，28)在發(fā)現(xiàn)所述第一請求消息(30)中的請求數(shù)據(jù)量(m)大于閾值請求數(shù)據(jù)量(t)的情況下，則根據(jù)下式來確定(S39)所述第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))RWT(m)＝(2+57*(m-t)/(M-t))*bRWT，其中，m是閾值數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)t與包含于所述第一請求消息(30)中的請求數(shù)據(jù)字節(jié)的預(yù)定最大個數(shù)M之間的請求數(shù)據(jù)字節(jié)個數(shù)，以及bRWT是根據(jù)下式的基本響應(yīng)等待時間bRWT＝(256*16/fc)*2WT，其中，fc是通信設(shè)備用于近場通信的操作場的頻率，以及WT是預(yù)定等待時間值。
8.如權(quán)利要求5到7任一個所述的方法，包括在第一操作模式和第二操作模式之間進行切換的步驟，其中-在第一操作模式中，所述第一通信設(shè)備(10，28)應(yīng)答所接收到的每個第一請求消息(30)，將所述第二請求消息(34)發(fā)送(S20)至所述第二通信設(shè)備(12，26)，以及-在第二操作模式中，所述第一通信設(shè)備(10，28)確定或估計(S38)是否將會在所述第一等待時間間隔(bRWT)內(nèi)生成并提供所述第一響應(yīng)消息(32)，并僅在所述確定步驟(S38)的結(jié)果指示將不會在所述第一等待時間間隔(bRWT)內(nèi)生成并提供所述第一響應(yīng)消息(32)的情況下，提供(S40)所述第二請求消息(34)。
9.一種包含編碼指令的數(shù)據(jù)介質(zhì)，所述編碼指令要由通信設(shè)備(10，28)解譯，所述通信設(shè)備(10，28)適于在半雙工近場通信方案中與至少一個第二通信設(shè)備(12，26)進行通信，所述指令包括所執(zhí)行的以下操作的指令-接收來自所述第二通信設(shè)備(12，26)的第一請求消息(30)，需要在第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量，-確定(S18，S39)用于提供(S24，S44)應(yīng)答所述第一請求消息(30)的第一響應(yīng)消息(32)的所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值，其中，所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加，以及-在所述第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)將第二請求消息(34)發(fā)送(S20，S40)至第二通信設(shè)備(12，26)，所述第二請求消息(34)表示對于第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的請求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信設(shè)備(28)，適于在半雙工近場通信方案中與至少一個第二通信設(shè)備(26)進行通信，以及涉及一種近場通信的方法。根據(jù)本發(fā)明，所述第一通信設(shè)備(28)接收來自所述第二通信設(shè)備(26)的第一請求消息(30)，假設(shè)在第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)應(yīng)答所述第一請求消息，以及所述第一請求消息包含請求數(shù)據(jù)量。第一通信設(shè)備(28)在第一響應(yīng)等待時間間隔(bRWT)內(nèi)將第二請求消息(34)發(fā)送至第二通信設(shè)備(26)，第二請求消息(34)表示應(yīng)答第一請求消息(30)的對于第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的請求。根據(jù)本發(fā)明，第一通信設(shè)備(28)確定所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值，從而所述所請求的第二響應(yīng)等待時間間隔(RWT(m))的值通常隨請求數(shù)據(jù)量而增加。
文檔編號H04L12/56GK101065938SQ200580040740
公開日2007年10月31日 申請日期2005年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
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