CN102474546B - 用于将一键通话状态传送到通信设备的方法和装备 - Google Patents

用于将一键通话状态传送到通信设备的方法和装备 Download PDF

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Abstract

一种具有用于处理传入消息的多层协议栈的装备，从通过无线串行通信信道从外围设备接收到的消息来确定PTT状态。该装备：从外围设备接收(902)包括多个数据消息(例如，RFCOMM消息)的消息序列，其中该数据消息中的每一个都提供用于该装备的PTT状态的指示，并且其中通过用于交换优先级数据的短距离无线数据路径来接收该数据消息序列，该路径包括无线串行通信信道并且不同于用于交换非优先级数据的短距离无线数据路径。该装备中的模式检测器在该多层协议栈的前两层内实行(904)模式匹配过程，以确定该数据消息中的每一个所指示的PTT状态，并且将该装备设置(906)为具有所确定的PTT状态。

Description

用于将一键通话状态传送到通信设备的方法和装备
相关申请的交叉引用
本申请涉及与本申请一起由摩托罗拉公司共同拥有的下述美国申请：
2009年8月10日提交的序号No.12/538,505的希金斯等人的标题为“用于无线串行通信信道上优先信令的方法和装备”(代理人案号no.CM12721)。
技术领域
本技术领域一般地涉及用于通信设备的一键通话(PTT)特征，并且更具体地涉及用于将PTT状态从无线地耦合到通信设备的外围设备传送到通信设备的技术。
背景技术
在一些通信情况下，诸如双向无线电装置的通信设备可以经由短距离无线链路(诸如蓝牙链路)被无线地耦合到具有一键通话(PTT)特征的外围设备，该一键通话(PTT)特征用于激活无线电装置上的PTT按钮。在这样的情况下，使用短距离无线链路在两个设备之间无线地发送用于无线电装置的PTT状态。诸如公共安全客户的一些客户期望在用户按下外围设备上的PTT按钮和相应PTT命令(例如，PTT按下或PTT释放)到达无线电装置核心(core)之间的非常小的时延时段，这无法在已知系统中实现。低时延对于PTT按下来说是极为重要的，例如，因为如果用户开始讲话而无线电装置还没有经由PTT按下被激活以使得能够发射所有的用户的初始语音消息，则过长的时延可能导致截断的语音；这可能意味着用户说“不要开枪”与在发射的消息中出现“开枪”之间的差异。
在已知的系统中，在外围设备处产生很多时延。例如，在外围设备处可能存在防止PTT状态被立即发送的“阻碍”，诸如在按下了PTT按钮时外围设备已经开始发送消息或者具有缓冲的数据流的情况。在该情况下，PTT指示必须在其他消息已经被发送和/或缓冲被清空之前一直等待被发送；或者否则外围设备可能必须以某种粗鲁的方式丢弃当前正在发射和/或缓冲的数据。外围设备的较高层处的附加开销可以进一步增加PTT状态传输的时延。例如，头戴式耳麦或小PTT设备中的具有虚拟机(VM)的蓝牙芯片组(chipset)在较高层处具有过多的开销，使得从在外围设备上按下PTT按钮的时间到在无线电装置的蓝牙控制器处接收到PTT消息的时间的时延可能大约是100-400ms；不具有VM的蓝牙芯片组仍然可能引起大约70-120ms的时延。由于无线电装置侧的无线适配器软件栈的较高层内的解码过程而导致无线电装置侧的无线适配器也增加了PTT状态到达无线电装置核心的时延，尤其是在无线电装置侧的无线适配器管理用于耦合到无线电装置的多个外围设备的多个蓝牙简档(profile)时，这增加了管理各种相应的数据消息并将它们路由到适当目的地所需要的处理器负载。
因此，存在对用于减小在将诸如PTT状态的高优先级数据从外围设备传送到无线耦合的通信设备中的时延的机制的需要。
附图说明
在附图中，各个视图中相同的附图标记指相同或功能上类似的元件，附图与下面的具体实施方式一起并入并且形成说明书的一部分，并且用于进一步说明包括要求保护的本发明的概念的各种实施例，并且用于解释那些实施例的各种原理和优点。
图1是图示包括实现根据一些实施例的方法的通信设备和外围设备的系统的框图；
图2是根据一些实施例的用于通过无线串行通信信道上优先级信令的方法的流程图；
图3是图示根据一些实施例的编码的优先级消息由外围设备中的蓝牙子系统通过无线串行通信发送并且在无线电装置侧的蓝牙子系统处进行解码的框图；
图4是图示根据一些实施例的编码的优先级消息由外围设备中的蓝牙子系统通过无线串行通信信道发送并且在无线电装置侧的蓝牙子系统处进行解码的框图；
图5是图示根据一些实施例的nibbler协议格式的表；
图6是图示根据一些实施例的示例性头戴式耳麦协议状态的表；
图7是图示根据一些实施例的示例性空消息的表；
图8是图示根据一些实施例的具有按钮和电池状态的示例性消息的表；
图9是根据一些实施例的用于在通信设备中确定和设置PTT状态的方法的流程图；
图10是根据一些实施例的用于实行模式匹配过程以从无线电装置处接收到的数据消息序列来确定PTT状态的方法的流程图。
本领域技术人员将认识到，附图中的元件为了简单和清楚而进行图示，并且没有必要按比例绘制。例如，附图中一些元件的规模可以相对于其他元件被夸大，以有助于促进对各种实施例的理解。另外，描述和附图不必需要所说明的顺序。应当进一步认识到，可以以特定的出现顺序来描绘或描述特定的动作和/或步骤，而本领域内技术人员应当理解，实际上并不需要对于顺序的这样的特定性。在附图中用常用的符号在适当时表示装备和方法组成部分，仅示出了与理解各种实施例有关的那些具体细节，以便于不会使得本公开与对于受益于在此描述的本领域普通技术人员来说显而易见的细节相混淆。因此，应当认识到，为了说明的简单和清楚，将不描述在商用实施例中实用或必要的常见并且容易理解的元件，以促进这些各种实施例不太遮挡的视图。
具体实施方式
一般来说，根据各种实施例，具有用于处理传入消息的多层协议栈的通信设备根据通过无线串行通信信道从外围设备接收到的消息来确定PTT状态。该通信设备：从外围设备接收包括多个数据消息(例如，RFCOMM消息)的消息序列，其中数据消息中的每一个都提供用于通信设备的PTT状态的指示，并且其中通过用于交换优先级数据的短距离无线数据路径来接收数据消息序列，该短距离无线数据路径包括无线串行通信信道并且不同于用于交换非优先级数据的短距离无线数据路径。通信设备中的模式检测器在多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程，以确定由数据消息中的每一个所指示的PTT状态，并且将通信设备设置为具有所确定的PTT状态。
当外围设备在消息序列中除了PTT状态之外还发送其他数据时，外围设备将PTT状态编码到该外围设备使用新颖的“nibbler”协议发送到通信设备的每个消息中。因此，该外围设备：生成具有第一规模的第一数据流，该第一数据流用于发送到通信设备；通过将第一数据流划分成很多数据分段来生成具有比第一规模更大的第二规模的第二数据流，每个数据分段均具有选定的字节规模(诸如一个字节)；将用于通信设备的PTT状态编码为每个数据分段中的比特组(例如，一个比特)；以及将具有编码的PTT状态的数据分段发送到通信设备。
根据这里的教导，当例如使用nibbler协议将PTT状态编码到在外围设备和通信设备之间发送的每个数据消息中，并且通信设备在低层处确定PTT状态而不是在上层处等待分组处理时，外围设备中的PTT按下和PTT按下到无线电装置核心的通信之间的时延被减小到，例如，平均大约35ms的总时间。本领域内技术人员应当认识到，以上认识到的优点和这里描述的其他优点仅仅是示意性的，并且并不意在完全呈现各种实施例的所有优点。
现在参考附图，并且具体地参考图1，示出了图示根据一些实施例的包括传送诸如PTT状态和静噪(squelch)状态的优先级数据的两个设备的系统的框图，并且该系统通常以100来指示。系统100包括第一通信设备102(在该情况下为具有蓝牙无线“主”设备的无线电装置，这里也被简称为无线电装置)以及第二通信设备104(在该情况下为蓝牙无线附属“从”设备，也被称为外围设备)。主设备接收来自从设备的PTT命令，其中主设备和从设备中的每一个可以是通过一个或多个短距离无线链路进行操作并且包括PTT特征的任何类型的无线通信设备。而且，设备102配备有用于向另一个通信设备(未示出)发射诸如语音、数据和视频的媒体并且对其进行接收的装备。因此，设备102可以是但不限于，具有PTT应用的地面移动无线电装置、蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、个人计算机等。设备104可以是但不限于，诸如耳机或头戴式耳麦等的附属装置，该附属装置具有PTT按钮并且还可以配备有用于发射和接收媒体和/或被配置用于其它功能的装备。
如这里使用的术语优先级数据指发送设备选择沿着比用于发送非优先级数据的通信路径更快的端对端通信路径来进行发送的数据。优先级数据包括，例如，时间敏感性数据、其递送比非优先级数据更重要的数据等。如这里使用的术语一键通话指在通信设备上被实现为使得用户能够在单工或半双工通信路径上进行通话的特征，其中在呼叫期间一次仅对一个人授权通信资源以进行讲话，同时呼叫中的所有其它方进行收听。PTT技术的示例性实现是通过蜂窝的PTT(在本领域内也缩写并且公知为PoC)，其中通过蜂窝网络提供PTT特征。作为开发用于移动电话行业的开放标准的标准主体的开放移动联盟(OMA)定义了PoC作为IP多媒体子系统的一部分，其是用于递送因特网协议多媒体服务的架构框架。最近发布的PoC特征的标准在日期为2008年8月6日的称为OMA PoC v2.0的一组文件中进行了定义。
设备102包括：微控制器或数字信号处理器(DSP)106；用于使用电磁信号的通过短距离无线链路122(其中短距离无线链路指使得两个设备能够在大约100m(300英尺)或更短的距离(并且在一个说明性示例中为10-100m或30-300’)处使用射频(RF)资源来进行通信的无线连接)进行短距离通信的装备，在该情况下该装备是包括具有相应的天线110的蓝牙集成电路(IC)芯片108的蓝牙装备，该天线110可以在无线电装置内部或者被包括在连接到无线电装置的外部适配器中；以及具有相应的天线120的无线电装置核心118(其包括，例如，双向地面移动无线电收发信机以及用于在无线电装置核心内实现过程的主处理器)，该天线120由PTT特征来激活以通过无线链路126发射和接收至少语音媒体。设备104包括：微控制器或DSP 132；相应的蓝牙装备，包括具有相应天线130的蓝牙IC芯片128；以及其他附属功能140。
在一个实施例中，当用户接通外围设备104时，设备102和104实行配对过程，以使外围设备104与设备102相关联。当无线电装置102和外围设备104存储了用于配对的其各自的数字证书时，设备就被“配对”，并且蓝牙IC芯片108和128进行操作以建立短距离蓝牙无线链路122，用于在外围设备104(例如，耳机或头戴式耳麦)和无线电装置102之间的诸如语音传输和诸如PTT状态、其他按钮和指示器的状态的其他数据等的蓝牙传输。蓝牙IC芯片108和128都至少包括：蓝牙硬件(例如，包括蓝牙收发信机和基带处理器的射频硬件核心)；蓝牙固件(例如，其实现对为维持基础蓝牙协议所需要的数据格式化和流的实时和及时管理进行控制的多层蓝牙协议栈的低层)；以及微处理器，该微处理器利用存储在芯片上的存储装备上的软件和代码来被编程。蓝牙硬件、固件、微处理器和/或软件和代码被可通信地进行耦合，并且被配置用于根据下述中的任何一个或更多来实现蓝牙协议：批准作为IEEE标准802.15.1-2002的蓝牙规范1.1；批准作为IEEE标准802.15.1-2005的蓝牙规范1.2；2004年11月10日发布的蓝牙规范2.0+EDR(增强型数据速率)；2007年7月26日由蓝牙SIG采用的蓝牙核心规范2.1；2009年4月21日由蓝牙SIG采用的蓝牙规范3.0；和/或后续蓝牙规范版本。
蓝牙栈的上层(其控制例如用户接口应用)的蓝牙装备内的位置取决于蓝牙装备是否被实现为HCI(主机/控制器接口)系统或非HCI系统。在非HCI系统中，使用蓝牙芯片上的驻留微处理器来执行蓝牙栈的上层。而在HCI系统中，使用蓝牙芯片外部的处理设备来执行蓝牙栈的上层；并且使用在蓝牙规范中定义的蓝牙HCI协议经由物理HCI数据连接和通信来耦合蓝牙栈的上层和低层。
例如，当外围设备104中的蓝牙装备被实现为HCI系统时，使用蓝牙芯片128外部的微控制器132来实现蓝牙栈的上层；而在非HCI实现中，在蓝牙芯片128内实现栈的上层。当无线电装置102中的蓝牙装备被实现为HCI系统时，使用在蓝牙芯片108外部的微控制器106或无线电装置核心118中的主处理器来实现蓝牙栈的上层；而在非HCI实现中，在蓝牙芯片108内实现栈的上层。微控制器106和132还可以用于实行其他功能，包括但不限于，私有协议，诸如下面参考图5-8详细描述的“nibbler”协议。
而且，设备102和104中的蓝牙装备可以具有“对称”架构或“非对称”架构。对称架构指设备102和104的蓝牙装备都被实现为HCI系统或者都被实现为非HCI系统。非对称架构指一个设备中的蓝牙装备被实现为HCI系统，而另一个设备的蓝牙装备被实现为非HCI系统。
根据这里的教导，在通过短距离无线链路的短距离传输中，在外围设备104和无线电装置102之间无线地传送优先级数据。在特定的实施例中，蓝牙协议用于使用如例如参考图2至图4所描述的设备102和104中的蓝牙装备来促进优先级数据的传输。然而，在其他实施例中，其他私有协议可以用于如例如参考图5至图8所描述的通过蓝牙链路来传送优先级数据。而且，在所述的实施例中，蓝牙技术用于短距离通信，但是其他技术也可以用于短距离通信，包括但不限于，Zigbee、IEEE 802.11a/b/g(Wi-Fi)、无线USB等。在这样的情况下，优先级数据可以在使用用于促进替代短距离通信技术的实现的标准或私有协议创建的消息中进行传送。
另外，如这里使用的术语多层协议栈指基于开放式系统互联(OSI)参考模型来定义用于通信设备的联网架构的多个协议，该开放式系统互联(OSI)参考模型将网络架构从上到下划分为七层(即，应用、表示、会话、传输、网络、数据链路和物理)。因此，下面的两层(这里也称为低级或低层)指数据链路层和物理层以及被实现为促进在这些层处的联网的相关协议；以及上层(这里也称为高级或上层)指应用层、表示层、会话层、传输层、网络层以及被实现为促进在这些层处的联网的相关协议。
而且，在前两层“内”或在低层内实行的过程或方法(诸如模式匹配过程)指(或指的是)该过程或方法被实现为在将数据消息中的数据发送到协议栈的上层以供进行进一步处理之前根据数据消息来确定PTT状态。在根据这里的教导的一个示意性示例中，模式匹配过程使用接收通信设备中的蓝牙芯片中的固件来根据数据消息确定PTT状态。在根据这里的教导的又一个示意性示例中，模式匹配过程使用以软件代码编程的外部微控制器或者使用耦合到接口的硬件设备来从外部微控制器/蓝牙芯片接口处的数据消息确定PTT状态。
另外关于设备102，收发信机(被包括在无线电装置核心118中)和天线120是常用元件，其在该示意性实施例中实现支持与其他通信设备(未示出)的在空中中对语音媒体的发射和接收的一个或更多协议。这样的协议可以包括但不限于，由标准主体开发的用于无线通信的标准规范，标准主体诸如TIA(电信工业协会)、OMA(开放移动联盟)、3GPP(第三代合作伙伴计划)、3GPP2(第三代合作伙伴计划2)、IEEE(电气与电子工程师协会)802和WiMAX论坛。另外关于设备104，其他附属功能140可以包括但不限于，用于头戴式耳麦、汽车音响套件、文本显示和键盘设备、手持式计算设备、扫描仪、打印机和远程控制设备的功能。
现在转到图2，示出了根据一些实施例的用于通过无线串行通信信道的优先级信令的方法200的流程图。可以在外围设备104或无线电装置102中实行用于传送优先级数据的方法200。为了便于理解方法200的实现，将参考图3和图4来描述该过程，图3和图4都示出了外围设备和无线电装置中的蓝牙装备的组件和相应的功能。在图3中，无线电装置和外围设备中的蓝牙装备具有非对称架构。在图4中，无线电装置和外围设备中的蓝牙装备具有对称架构。还应当注意到，关于这里的描述，由处理设备实现的所有块都表示由以相关代码(软件和/或固件)编程的处理设备所实现的模块。
图3中图示的装备300包括：经由外部微控制器304耦合到外围设备蓝牙芯片310的PTT按钮302(其指示用户按下按钮时的PTT按下状态以及用户释放按钮时的PTT释放状态)；经由蓝牙无线链路320通信地耦合到外围设备蓝牙芯片310的无线蓝牙芯片310；经由HCI 336通信地耦合到无线电蓝牙芯片330的外部微控制器340(其可以包括无线电装置核心中的主处理器或者蓝牙芯片330和主控制器外部的另一微控制器)；以及可选地耦合到HCI 336的硬件检测器360。
外围设备蓝牙芯片310包括：上层蓝牙栈312，该上层蓝牙栈312包括与用户对接以传送诸如用户语音数据的媒体的应用；串行接口设备314，在该情况下串行接口设备314是片上通用异步接收机/发射机(UART)，但是其可以是任何这样的设备，包括但不限于，RS-232C设备、SDIO(安全数字输入/输出)、USB(通用串行总线)等，串行接口设备314是物理硬件接口，其将来自微控制器304的传出的数据字节转换成串行比特流并且将传入数据比特转换成数据数据字节，用于提供到微控制器304；以及蓝牙无线电装置和低层蓝牙栈316，其处理用于通过蓝牙无线链路320传输的数据的调制和从蓝牙无线链路320接收到的数据的解调。无线电蓝牙芯片330包括相应的蓝牙无线电装置和低层蓝牙栈332以及UART 334。外部微控制器340包括：UART 342；蓝牙栈344的一部分(这里也称为中间层蓝牙栈)，其处理至少蓝牙射频通信(RFCOMM)协议消息，并且还可以执行其他传输和/或网络层协议；上层蓝牙栈348，其包括至少应用层；PTT解码器350和静噪状态编码器370。
图4中的装备400包括：经由外部微控制器404耦合到外围设备蓝牙芯片410的PTT按钮402；经由蓝牙无线链路420通信地耦合到外围设备蓝牙芯片410的无线电装置蓝牙芯片430；以及通信地耦合到无线电装置蓝牙芯片430的外部微控制器440。外围设备蓝牙芯片410包括：上层蓝牙栈412；UART 414；以及蓝牙无线电装置和低层蓝牙栈416。无线电装置蓝牙芯片430包括相应的蓝牙无线电装置和较低层蓝牙栈432、上层蓝牙栈434和UART 438。
现在转到图2以及根据这里的教导的用于在两个无线通信设备(例如，外围设备和无线电装置)之间传送优先级数据的装备300和400的操作。在现有技术中，导致用于信令传输诸如PTT状态和静噪状态的时间敏感性事件中的时延的问题是由于该数据的路径包括上层蓝牙栈312、412(特别是应用层)而导致的，这增加了对信令的处理时间。然而，根据这里的教导，第二自主路径被创建为完全不需要将在上层蓝牙栈中处理的优先级数据或者实质上最小化这样的处理，从而最小化时间敏感性事件的信令的时延。
为了获得对于时间敏感性事件的该快速事件信令传输，在外围设备的启动以及对主蓝牙装备的连接以形成(202)短距离蓝牙无线链路320、420期间，外围设备中的高级栈312、412的应用层创建(204)绕开上层蓝牙栈312、412并且包括无线串行通信信道的短距离无线数据路径。短距离无线路径指使用一个或多个无线协议建立的并且包括短距离无线链路的可靠数据路径。
在该说明性蓝牙实现中，上层蓝牙栈312、412使用蓝牙RFCOMM协议(蓝牙协议集的一部分)来建立由低级蓝牙栈316、416操作并且提供简单可靠数据流的RFCOMM无线串行通信数据信道318、418，该数据流对串行端口经由通过无线电蓝牙装备中的上层蓝牙栈348、434中的应用层所创建的RFCOMM信道346、436连接到远程蓝牙设备(无线电适配器或无线电装置内部的蓝牙装备)进行仿真。在对称情况下，RFCOMM信道436由无线电装置蓝牙芯片430中的低层蓝牙栈432来操作。在非对称情况下，RFCOMM信道346由上层蓝牙栈的一部分344(也称为中间层蓝牙栈)来操作，其包括RFCOMM协议(并且可能包括一个或更多其它传输和网络层协议)的实现，但是不包括应用层协议的实现，其在处理用户接口应用的上层蓝牙栈348实现。
然后，上层栈312、412的应用层使得形成从片上UART 314、414到新创建的RFCOMM信道318、418的自主流连接356、456(206)。该UART到RFCOMM信道数据路径356、456是双向“自主”流连接(绕过通过上层蓝牙栈312、412的路径)，这意味着在没有来自上层蓝牙栈和应用层312、412中的任何一个的任何干涉的情况下，不论什么数据进入UART 314、414都在路径356、456上被传送到RFCOMM 318、418(反之亦然)。类似地，在对称架构(系统400)中，上层蓝牙栈434中的应用层经由类似的自主流连接将其新形成的RFCOMM信道436连接到其UART 438，以形成自主双向流连接460。
而且，在习得了(在外围设备的初始接通以及对无线电蓝牙装备的连接期间使用蓝牙信令)标识RFCOMM信道436的信道号时，上层蓝牙栈412使得在外围设备中创建的RFCOMM信道418与无线电装置侧所创建的RFCOMM信道436相关联(208)。这从外围设备的角度连接了自主流连接456、460，以形成完整的自主短距离无线数据路径以供交换优先级数据。类似地，在对称架构中，在习得了(在外围设备的初始接通和对无线电蓝牙装备的连接期间用蓝牙信令传输期间)标识RFCOMM信道418的信道号时，上层蓝牙栈434使得RFCOMM信道438与RFCOMM信道418相关联。这从外围设备的角度连接了自主流连接460、456，以形成完整的自主短距离无线数据路径以供交换优先级数据。
如上所述，当已经形成了这些UART到RFCOMM的连接时，在没有高级栈控制层312、412、434的任何干涉的情况下进入一个UART的数据从另一个UART出现。在无线电装置侧，从UART 438出现的数据由外部微控制器440解释(解码)为用于设置无线电装置核心中的事件的PTT信号448，以传送所确定的PTT状态。例如，PTT信号448设置无线电装置上的GPIO(通用输入/输出)或者通过诸如次级串行接口的第二数据通道将消息发送到无线电装置中的另一子系统。因此，系统400中的整个UART到UART的连接完全由低级蓝牙栈416、432来处理，并且因此，递增的信令时延是非常低的。在该对称情况下，与RFCOMM连接的情况相对，字节进入一个UART和该字节退出UART之间的递增的时延已经观察为平均小于50ms。
在非对称情况(系统300)下，当习得了标识RFCOMM信道346的信道号时，上层蓝牙栈312使得在外围设备中创建的RFCOMM信道318与无线电装置侧所创建的RFCOMM信道346相关联(208)，以从外围设备的角度形成完整的自主短距离无线数据路径以供交换优先级数据。类似地，上层蓝牙栈348使得RFCOMM信道346与RFCOMM信道318相关联，以从无线电装置侧角度形成完整的自主短距离无线数据路径以供交换优先级数据。在无线电装置侧，来自包括RFCOMM信道318、346的短距离数据路径的RFCOMM字节流被指向外部微控制器340中的内部软件汇点(sink)350，该外部微控制器340对PTT状态优先级数据进行解码，并且将相应的PTT信号352递送到无线电装置核心。在非对称情况下观察到的时延仍然非常低(由于消除了现有技术时延的主要原因，这是从外围设备中的上层蓝牙栈中的处理所导致的时延)，并且已经被观察为小于50ms。
再次，建立用于传送优先级数据的短距离无线数据路径通过上层蓝牙栈312、348和412、434借助于常用蓝牙信令来从建立的无线数据路径自主地进行操作(210)，用于传输用于承载例如诸如语音的用户数据媒体的用户接口应用的非优先级数据信令。用于非优先级数据的数据路径在现有技术中也被称为SCO(面向同步连接的)数据连接。
而且，如上所指示，RFCOMM到RFCOMM的路径是双向的，其中在每个方向中具有相同的性能。上行链路路径(无线电装置侧到外围设备)可以用于到外围设备的时间敏感性高的优先级事件信令。高优先上行链路事件的示例是“无线电装置还未静噪(unsquelched)”。该信号可以用于以快速方式控制头戴式耳麦(例如)中的音频功率放大器(PA)，使得不会错过语音消息的开头，这意味着可以在无线电装置激活外部音频PA或者无线电装置核心向无线蓝牙装备指示存在活动的传入音频开始的50ms(平均)内打开外围放大器。
在系统300中，外部微控制器340中实现的静噪状态编码器354从无线电装置接收静噪状态370并且对其进行编码，经由自主RFCOMM 346将该静噪状态370发送到RFCOMM 318路径，以供在微控制器304中进行解码，其经由GPIO或其他次级串行连接向外围设备提供包含静噪状态数据的静噪状态信号360。在系统400中，微处理器440从无线电装置接收静噪状态446并且对其编码，经由自主RFCOMM436将该静噪状态446发送到RFCOMM 418路径，以供在微控制器404中进行解码，其向外围设备提供包含静噪状态数据的静噪状态信号444。
返回到图2的方法200，当建立了包括无线串行通信信道(例如，RFCOMM到RFCOMM路径)的自主无线数据路径时，优先级数据被检测(212)以供通过这些信道进行发送，被编码(214)成字节流，并且通过为优先级数据创建的新颖短距离无线数据路径被发送(216)到另一个无线连接的设备。在实施例中，优先级数据(诸如PTT状态和静噪状态)被编码到由串行接口设备(例如，UART)提供的多个数据分段中的每个数据分段中，其中每个数据分段都具有选择的字节规模，该字节规模取决于特定串行接口设备的实现。在UART实施例中，选择的字节规模是一个字节。因此，在UART实施例中，优先级数据被编码到提供给UART的数据流的每个字节中。例如，可以经由设置每个字节中的一组比特(例如，一个或更多比特)指示优先级数据来对数据的每个字节进行编码。
通常，可以使用比全部字节数据更少的数据来发送优先级数据(例如，时间敏感性高的优先级数据)。因此，为了更有效地使用新颖的自主短距离无线数据路径，在微控制器304、404中分别用其他数据358、442来编码优先级数据。其他数据(由于其通过自主RFCOMM上至RFCOMM路径进行发送，所以也被称为“优先级数据”)包括但不限于，按钮状态、指示器状态(诸如LED)、电池状态、音频状态。广义上，微控制器304、404可以用代码被编程为实行新颖的编码过程，包括：接收从外围设备上按钮、指示器等生成的第一数据流，其中第一数据流具有第一规模；通过将第一数据流划分成具有选定的字节规模(例如，一个字节的长度)的很多数据分段来生成具有大于第一规模的第二规模的第二数据流来进行发送(到串行接口设备)；将优先级数据编码到数据分段中；并且将具有编码的优先级数据的数据分段发送到其他设备。
根据该新颖的编码协议，可以使用任何数目的封装(packing)方案，由此(其他数据358、442的)原始8比特数据流被编码为多个数据分段，每个数据分段都小于原始8比特数据流的所有比特。在一个实施例中，其他数据358、442的数据流的一个字节被划分成两个4比特流或两个“半字节”(mibbles)(因此，如这里使用的术语新颖的协议被称为“nibbler”协议指使用两个半字节的封装和任何其他封装方案)，每个都被编码为两字节对，其中时间敏感性优先级数据(例如，PTT状态)被编码成两字节对中的每个字节的“额外(extra)/保留(reserved)”。在这样的情况下，nibbler数据流是原始数据流的大约两倍长。为了确保PTT按下具有在所有其他消息之上的优先级，协议保留一个比特，例如，所有字节的高比特，以指示PTT的状态。而且，如果没有其他数据要进行发送，则空消息用于指示PTT的状态。还有存在用于指示报头的比特，使得该流可以指示半字节的长度和SYNC。长度字段的替代仅是使用报头比特以指示奇偶半字节。无线电装置侧运行协议以从通过RFCOMM信道发送的nibble流来确定PTT状态。然后，微控制器340、440取传入字节的底部的两个半字节并且将它们再次放回一起以形成要发送到无线电装置上的适当应用的单个字节。
图5至图8图示了用于促进nibbler协议的示例性实现的表。更具体地，图5至图8分别提供了nibbler协议格式的说明性实现、示例性头戴式耳麦协议状态、示例性空消息和具有按钮和电池状态的示例消息。关于图5，用于字段的说明性范围包括：PTT状态＝1比特，范围为0,1；字节类型＝1比特，范围为0,1；长度＝LEN1*8+LEN2＝8比特，范围为1-255(0是空消息)；以及数据＝D1*8+D2＝8比特，范围为0-255。然而，应当认识到，这只是nibbler协议的一个说明性实现。可以使用替代实现。在一个示例中，例如，可以使用nibbler协议来将PTT状态和多个(两个或更多，多至七个)其他按钮和指示符的状态编码到每个数据分段(例如，数据的每一个字节)上。
在非对称实现中，根据这里的教导可以使用其他方法以进一步削减时延的时间(例如，大约20ms)。更具体地，在非对称蓝牙架构中，在无线电装置侧的蓝牙栈的中间层中实行RFCOMM消息的一些处理，这增加了时延。根据其他实施例，在RFCOMM消息被传递到蓝牙栈的中间层之前，模式匹配过程被包括在无线电装置侧的蓝牙栈的前两层内，以检测RFCOMM消息并且从这些消息确定包含在其中的优先级数据，例如PTT状态。
现在转到图9，示出了根据一些实施例的用于确定和设置通信设备中PTT状态的方法900的流程图。例如，在无线电装置102中可以实行该方法，并且同时参考图3来描述无线电装置102中的方法900的实现的实施例。
在902处，通信设备从无线耦合的外围设备接收包括多个数据消息的消息序列(其可以是，例如，分组、数据报、数据分段等)。通过用于交换优先级数据的短距离无线数据路径来接收数据消息序列，该路径包括无线串行通信信道并且不同于用于交换非优先级数据的短距离无线数据路径，并且每个数据消息指示用于接收通信设备的PTT状态并且可选地包括其他数据，诸如电池状态、按钮状态、指示符状态、音频状态等。
现在转到图3，在该说明性示例中，无线电装置侧蓝牙芯片330从外围设备蓝牙芯片310接收RFCOMM消息序列(经由路径356，其是作为用于交换优先级数据的自主短距离无线数据路径的一部分的无线通信串行信道)作为蓝牙无线链路320上的蓝牙传输，其中RFCOMM消息指示PTT状态。当接收(902)到该数据消息序列时，接收通信设备实行(904)接收通信设备的多层协议栈的前两层内的模式匹配过程以确定由数据消息指示的PTT状态。关于参考图3所示的实施例，当接收到RFCOMM消息时，实行模式匹配过程(例如，图10的方法1000)，以从通过HCI接口接收到的其他消息检测RFCOMM消息并且从检测到的消息确定PTT状态。可以使用下面描述的三个替代实施例中的一个来实行模式匹配过程。
根据前两个实施例，在HCI 336处实行模式匹配过程。使用HCI协议(诸如包括在蓝牙协议集中的一个)来生成HCI消息序列(每一个都经由包括自主串行连接356的路径接收，并且每一个都包括指示PTT状态的RFCOMM数据消息)，其促进通过诸如UART、RS232C、SDIO、USB等物理HCI的标准化的通信。模式匹配过程检测HCI消息报头，(例如，从报头)确定HCI消息包含RFCOMM消息，并且如果是正确的RFCOMM消息(如下面更详细描述的)，则使用该消息来确定PTT状态。
在第一实施例中，由用代码编程的外部微控制器来实行模式匹配过程。例如，片上UART 342(或者更具体地，UART的参加中断处理的软件)包括模式检测器，其实现模式匹配过程(诸如参靠图10所示的并且在下面详细描述的模式匹配过程)来检测RFCOMM消息并且确定PTT状态，模式检测器在PTT信号366中对无线电装置核心进行指示以将通信设备设置(906)为PTT状态。在第二实施例中，使用通信地耦合到HCI接口336的(例如使用现场可编程门阵列、复杂可编程逻辑器件、定制编程的微控制器或DSP来实现的)硬件模式检测器360来实行模式匹配过程。硬件检测器360检测HCI消息，并且从包含在其中的RFCOMM消息确定用于无线电装置的PTT状态，该状态经由PTT信号362被传送到无线电装置核心。在第三实施例中，模式匹配过程在无线电蓝牙芯片330的低层固件332中实行，并且作为PTT信号364被传送到无线电装置核心。
虽然经由新颖的模式检测器将所确定的PTT状态传送到无线电装置核心，但是接收通信设备仍然将数据消息传递(908)到比前两层更高的层以供对数据消息的进一步处理。例如，在参考图3图示的实施例中，UART 342将RFCOMM消息传递到蓝牙栈344，并且进一步发送到PTT解码器350以对PTT状态进行解码，以供用于错误处理或者用于检测PTT释放状态，因为PTT释放状态可能已经降低了对递增时延的需要。
现在转到图10，示出了说明性模式匹配过程10，其可以被编程到无线蓝牙芯片330的固件332、外部微控制器340中的UART 342或者硬件检测器360上。模式检测器检测(1002)传入消息，并且确定(1004)其是否是正确的数据消息。例如，当在初始化时上层蓝牙栈348处理初始蓝牙信令时，知道RFCOMM消息的格式，并且也知晓与PTT外围设备相关联的任何RFOMM信道号，其可以使用该知识来编程模式检测器以查找RFCOMM消息，并且在一些情况下查找特定RFCOMM信道号。
如果(1006)与其他优先级数据相比仅监视PTT状态，则模式检测器简单地检测RFCOMM数据消息并且确定(1008)PTT状态＝按下。因为释放必须总是在按下之后，所以如果消息实际上是PTT释放，则其将被PTT解码器350解码并且用信号发送到无线电装置核心。如果(1006)PTT状态作为nibbler协议的一部分与其他优先级数据一起被发送，则模式检测器检测RFCOMM消息，并且遍历(go through)消息的数据部分以查找(1010)PTT比特，并且从PTT比特确定(1012)PTT状态。如果存在多于一个的RFCOMM信道号受到监视，则模式检测器遍历RFCOMM消息中的数据，以确定RFCOMM信道号是否与提供用于无线电装置的PTT状态的指示的外围设备相对应。如果是，则模式检测器根据是否仅PTT状态受到监视或者是否使用nibbler协议来处理消息。在任何情况下，模式检测器向无线电装置核心通知(1014)所确定的PTT状态，并且消息被传递(1016)到蓝牙栈的中间层和PTT解码器以供进行进一步处理以解码PTT状态。
在前面的说明书中，已经描述了特定实施例。然而，本领域的普通技术人员应当认识到，在不脱离下面权利要求中所阐述的发明范围的情况下可以作出各种修改和改变。因此，说明书和附图被视为是示意性的而不是限制性的，并且所有这样的修改意在被包括在本教导的范围内。益处、优点、对问题的解决方案以及可以使得任何益处、优点或解决方案发生或变得更加明显的任何元素都不认为是任何或所有权利要求的关键的、必须的或必要的特征或元件。本发明唯一地由所附权利要求来限定，包括在本申请的未决期间作出的任何修改和发布的那些权利要求的所有等同物。
而且在该文件中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不必要求或隐含这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或次序。术语“包括”、“具有”、“包含”或者其任何其他变形意在覆盖非排他性包含，使得，包括、具有、包含一系列元素的处理、方法、物品或装备不仅包括那些元素，还可以包括没有明确列出的或这些处理、方法、物品或装备所固有的其他元件。由“包括...一”、“具有...一”、“包含...一”引导的元件在没有更多限制的情况下，不排除在包括、具有、包含该元素的处理、方法、物品或装备中存在其他相同的元素。除非这里另外明确地表示，术语“一”被定义为一或更多。术语“基本上”、“实质上”、“大概”、“大约”或其任何其他版本被定义为接近于本领域内技术人员所理解的，并且在一个非限制的实施例中术语被定义为在10％内，在另一个实施例中在5％内，在另一个实施例中在1％内以及在另一个实施例中在0.5％内。虽然这里使用的术语“耦合”被定义为连接，但是不必直接并且不必机械地连接。在某种方式中被“配置”的设备或结构至少以那种方式配置，但是也可以未列出的方式配置。
应当意识到一些实施例可以包括一个或更多通用或专用处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)和特堵存储的程序指令(包括软件和固件)，该指令控制一个或更多处理器以与某些非处理器电路一起实现用于这里描述的优先级数据信令的方法和装备的一些、大部分或所有功能。非处理器电路可以包括但不限于，无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路和用户输入设备。同样地，这些功能可以被解释为方法的步骤以实行这里描述的优先级数据信令。替代地，一些或所有功能可通过没有存储的程序指令的状态机或者在一个或更多应用专用集成电路(ASIC)中实现，其中每个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可使用两种方法的组合。这里状态机和ASIC都被认为是用于前面讨论和权利要求语言的目的的“处理设备”。
而且，实施例可以被实现为其上存储有计算机可读代码的计算机可读存储元件或介质，用于对计算机(例如，包括处理设备)进行编程以实行如这里所述和请求保护的方法。这些计算机可读存储元件的示例包括但不限于，硬盘、CD-ROM、光学存储设备、磁性存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪速存储器。而且，尽管有可能相当的努力和由例如可用时间、当前技术和经济考虑所激发的很多设计选择，但是希望本领域技术人员在由这里公开的概念和原理引导时将能够容易地以最小的实验生成这种软件指令和程序以及IC。
提供本公开的摘要以允许读者快速地确定本技术公开的实质。在理解了摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或意义的情况下被提交。另外，在前面的详细说明书中，可以看到，为了使本公开合理化的目的而将在各种实施例中各种特征分组在一起。该公开的方法不被解释为反映要求保护的实施例要求比每个权利要求中明确引用的更多的特征的发明。相反，因为下面权利要求反映，所以创造性主题少于单个公开实施例的全部特征。因此，下面的权利要求由此被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求作为单独请求的主题独立存在。

Claims (14)

1.一种用于在通信设备中确定并且设置一键通话状态的方法，所述方法包括：
在具有用于处理传入消息的多层协议栈的通信设备处：
从无线地耦合到所述通信设备的外围设备接收包括多个数据消息的消息序列，其中，所述数据消息中的每一个提供用于所述通信设备的一键通话(PTT)状态的一个比特的指示，其中，通过用于交换优先级数据的短距离无线数据路径来接收所述数据消息的序列，所述短距离无线数据路径包括无线串行通信信道并且不同于用于交换非优先级数据的短距离无线数据路径；
在所述多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程，以确定由所述数据消息中的每一个所指示的所述PTT状态；
将所述通信设备设置为具有所确定的PTT状态。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将所述数据消息传递到所述前两层之上的层，以用于对所述数据消息的进一步处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述消息序列进一步包括空消息，所述空消息提供用于所述通信设备的所述PTT状态的指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，实行所述模式匹配过程的步骤包括：
在所述多层协议栈的所述前两层内检测所接收的消息是所述数据消息中的一个；
仅基于检测到所述数据消息来确定用于所述通信设备的“按下”PTT状态。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：将检测到的数据消息传递到所述前两层之上的层，以用于确认所述数据消息是否包括“PTT按下”指示或“PTT释放”指示。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，检测所接收的消息是所述数据消息中的一个的步骤包括：
检测所述所接收的消息是射频通信(RFCOMM)数据消息；
从所述RFCOMM数据消息确定信道号；以及
确定所述信道号与提供所述通信设备PTT状态指示的外围设备相对应。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，实行所述模式匹配过程的步骤包括：
在所述多层协议栈的所述前两层内检测所接收的消息是所述数据消息中的一个；
检测指示所述PTT状态的所述数据消息中的至少一个比特；
从检测到的所述数据消息中的至少一个比特来确定所述PTT状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，检测所接收的消息是所述数据消息中的一个的步骤包括：
检测所述所接收的消息是射频通信(RFCOMM)数据消息；
从所述RFCOMM数据消息确定信道号；以及
确定所述信道号与提供所述通信设备PTT状态指示的外围设备相对应。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线串行通信信道包括蓝牙射频通信(RFCOMM)信道，并且每个数据消息是包括在主机/控制器接口(HCI)消息中的射频通信(RFCOMM)数据消息，所述主机/控制器接口(HCI)消息在蓝牙集成电路(IC)芯片和微控制器之间进行发送，所述蓝牙集成电路(IC)芯片执行所述多层协议栈的所述前两层，所述微控制器在所述蓝牙IC芯片外部并且执行所述多层协议栈的上层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程的步骤包括：
使用以代码编程的所述微控制器来检测每个RFCOMM数据消息；
使用检测到的RFCOMM数据消息来确定所述PTT状态。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程的步骤包括：
使用所述蓝牙IC芯片内的固件来检测每个RFCOMM数据消息；
使用检测到的RFCOMM数据消息来确定所述PTT状态。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程的步骤包括：
使用硬件检测器来检测每个RFCOMM数据消息，所述硬件检测器在所述蓝牙IC芯片和所述微控制器的外部并且耦合在所述蓝牙IC芯片和所述微控制器之间；
使用检测到的RFCOMM数据消息来确定所述PTT状态。
13.一种用于在通信设备中确定并且设置一键通话状态的装备，包括：
蓝牙多层协议栈，所述蓝牙多层协议栈用于处理传入消息；
蓝牙无线电装置，所述蓝牙无线电装置从无线地耦合到所述装备的外围设备接收包括多个数据消息的消息序列，其中，所述数据消息中的每一个提供用于所述装备的一键通话(PTT)状态的一个比特的指示，其中，通过用于交换优先级数据的短距离无线数据路径来接收所述数据消息序列，所述短距离无线数据路径包括无线串行通信信道并且不同于用于交换非优先级数据的短距离无线数据路径；
模式检测器，所述模式检测器：
在所述蓝牙多层协议栈的前两层内实行模式匹配过程，以确定由所述数据消息中的每一个所指示的PTT状态；以及
将所述装备设置为具有所确定的PTT状态。
14.根据权利要求13的装备，其中，所述装备进一步包括：蓝牙集成电路(IC)芯片以及微控制器，所述蓝牙集成电路芯片包括所述蓝牙无线电装置并且执行蓝牙多层协议栈的前两层，所述微控制器在所述蓝牙IC芯片外部，其中，所述微控制器执行所述蓝牙多层协议栈的上层并且经由主机/控制器接口被通信地耦合到所述蓝牙IC芯片，其中，所述模式检测器被包括在下述的一个中：
所述微控制器；或者
耦合到所述主机/控制器接口的硬件检测器；或者
所述蓝牙IC芯片内的固件。
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