CN101304299A - 在逻辑链路控制层的数据传输中提高对称性的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在近场通信(NFC)中用于提高数据吞吐量的数据发送/接收方法。在执行NFC的第一NFC设备和第二NFC设备之间的通信包括：(a)该第一NFC设备向该第二NFC设备发送数据帧；(b)由该第二NFC设备在逻辑链路控制(LLC)信息帧的比特中设置存在或者没有更多数据的指示，并将该LLC信息帧作为响应于从该第一NFC设备发送的数据帧的响应帧发送；以及(c)由第一NFC设备检查响应帧的比特，并根据检查结果等待预定的时间、或者不等待预定的时间而立即发送下一个传输数据比特。

Description

在逻辑链路控制层的数据传输中提高对称性的***和方法
技术领域
本发明涉及近场通信(NFC)中的数据发送/接收方法。更详细地说，本发明涉及用于提高设备之间的数据吞吐量的方法。
背景技术
近场通信(NFC)用于相互间距离典型地在大约10cm之内的设备之间的通信。在NFC协议栈中，NFCIP-1标准使用在ISO 14443的物理层上。在NFCIP-1中，用于NFC的设备(或者NFCIP-1设备)可以运行于主动模式或者被动模式。将处于发送模式中的NFCIP-1设备称为启动方，而将处于接收模式中的NFCIP-1设备称为目标方。
在被动模式中，NFCIP-1设备没有用于其自身的射频(RF)场的调制所需的自己的电源，因此不能够自己生成请求消息。在被动模式中，一直都是由启动方开始通信。换句话说，一旦处于主动模式中的启动方通过RF场发送请求消息，则处于被动模式中的目标方用通过RF场提供的电源驱动接收机电路。如果启动方没有传输数据，该启动方周期性地向至少一个目标方发送对称(SYMM)帧。响应于接收来自于该启动方的该SYMM帧或者信息(I)帧，目标方向启动方送回所接收的已经在其中***了它自己的数据的帧。因此，从目标方发送的数据的吞吐量(即数据传输速率)取决于从启动方接收的I帧或者SYMM帧的频率。
而且，在当前的逻辑链路控制协议(LLCP)版本中，启动方在发送请求帧之后为了接收响应帧必须等待一段时间。由于这个等待，数据传输可能由于响应等待时间(RWT)而延迟。在这种机制下，来自于目标方的单向数据传输不可避免地依赖于从启动方向目标方发送的SYMM帧使用的频率。
作为上述RWT的结果，当NFC设备之间将要发送的数据量增加时，NFC设备之间的数据传输速率由于不必要的空闲时间或者等待时间而降低了。
为解决那些问题，需要用于提高NFC设备之间的数据传输速率的基本万法。
发明内容
本发明的一方面是解决上述的问题和/或缺点中的至少一些，并至少提供下述的优点。因此，本发明的一方面是提供用于减少在近场通信(NFC)设备之间的数据发送/接收期间生成的不必要的等待时间的方法。
根据本发明的示范方面，提供了一种用于在对等的近场通信(NFC)设备的逻辑链路控制(LLC)层的数据传输中提高对称性的方法，其中，LLC信息帧中的比特被设置为‘0’或‘1’，并被用作更多数据比特指示符。
当目标方或者启动方有一个或者更多数据帧要发送给启动方或者目标方时，可设置所述更多数据比特指示符。
例如，当收到信息(I)帧时，已接收到I帧的目标方(或者启动方)检查是否设置了比特，以及如果设置了比特、并且目标方或者启动方没有其它帧要发送，则目标方或者启动方立即发送对称(SYMM)帧而不等待指示SYMM计时器期满的空闲计时器。
此外，根据本发明的示范方面，在发送第一对称(SYMM)帧给目标方之前，启动方可启动空闲计时器并等待空闲计时器期满。
启动方可从目标方接收其中将比特设置为‘0’的第一响应帧，并为SYMM帧发送启动空闲计时器。
根据本发明的另一示范方面，提供了一种用于在使用NFC进行通信的第一近场通信(NFC)设备和第二NFC设备之间进行通信的方法。该方法包括：(a)第一NFC设备向第二NFC设备发送数据帧；(b)第二NFC设备在逻辑链路控制(LLC)信息帧的比特中设置存在或者不存在更多数据的指示，并将该LLC信息帧作为用于响应从第一NFC设备发送的数据帧的响应帧发送；以及(c)第一NFC设备检查所述响应帧的比特，并根据检查结果而等待预定时间、或者立即发送下一个传输数据比特而不等待预定时间。
LLC信息帧可以包括信息(I)帧和无编号信息(UI)帧。
所述比特可以包括例如控制字段的第4比特。
根据本发明的示范方面，如果在(b)将所述比特设置为‘0’，则第一NFC设备可以在(c)等待预定时间之后发送下一个帧，以及如果在(b)将所述比特设置为‘1’，则第一NFC设备可以在(c)不等待预定时间而立即发送下一个帧。
数据帧可以包括例如SYMM帧，并且LLC信息帧可以包括用于响应SYMM帧的响应帧。
附图说明
根据下面参考附图的详细描述，本发明的示范实施例的上述和其它特征以及优点将更加明显，其中：
图1图示了根据本发明的示范实施例生成的信息(I)帧的结构；
图2图示了根据本发明的示范实施例生成的无编号信息(UI)帧的结构；
图3图示了根据本发明的示范实施例的控制字段的结构；以及
图4是图示了根据本发明的示范实施例的数据发送/接收方法的阶梯图。
贯穿附图中，将相同的附图参考标记理解为指向相同的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供说明书中定义的内容，例如详细的构造和元件，来帮助本领域普通技术人员充分理解本发明的示范实施例。提供在此包括的实例，是为了图示的目的，而并不将本发明限制到在此提供的示例。由此，本领域普通技术人员将认识到，可以进行这里描述的示范实施例的各种变化和修改，而不脱离本发明的范围和精神。另外，已知功能和配置的描述可以省略，以不使本领域技术人员模糊了对本发明的理解。
近场通信(NFC)可以通过启动方和目标方之间的数据发送/接收来执行。启动方周期性地生成和输出包括对称(SYMM)帧的射频(RF)场。一旦目标方进入RF场的区域，则目标方通过使用从启动方接收的RF信号作为电源来操作。目标方负载调制(load-modulate)RF信号，由此当响应SYMM帧时向回传送响应帧。
图1图示了根据本发明的示范实施例生成的信息(I)帧100的结构，图2图示了根据本发明的示范实施例生成的无编号信息(UI)帧200的结构。参考图1和2，根据本发明的示范实施例的I帧100和UI帧200的每一个包括：包括目的地址的目的服务接入点(DSAP)字段10、包括源地址的源服务接入点(SSAP)字段20、控制字段30、和数据信息字段40(用于I帧)或者50(用于UI帧)。
对于I帧100和UI帧200二者，DSAP字段10、SSAP字段20、和控制字段30典型地具有相同的大小和结构。另一方面，为I帧100和UI帧200不同地设置各自的数据信息字段40和50。更确切地说，包括在I帧100中的数据信息字段40包括：字段43，用于记录多个数据分组单元；和字段42，用于记录第一个发送的数据分组单元(或者第一数据分组单元)的序列号。I帧的数据信息字段40可以进一步包括用于记录响应序列号的字段41，该响应序列号被设置为与最后的数据分组单元的序列号对应。
仍然参考图1，可以将响应序列号设置为与最后的数据分组单元对应，该最后的数据分组单元是数据信息字段40的净荷中包括的数据分组单元中的最后一个。响应序列号可以是例如最后包括的数据分组单元(或者最后的数据分组单元)的序列号增加一值，包括但不局限于增加一。例如，假设I帧的数据信息字段40包括总计3个数据分组单元，并且用于记录第一数据分组单元的序列号的字段42被设置为4。典型地，包括在数据信息字段40中的三个数据分组单元基于第一个数据分组单元的序列号依序分配序列号。因此，例如，在数据信息字段40中，最后的数据分组单元的序列号可以是6。在字段41中，响应序列号可以设置为7，该7是从最后的数据分组单元的序列号(即6)增加1得到的值。本领域的普通技术人员应当理解和认识到，本发明可以使用除了给定序列增加1以外的值。
现在参考图2，不象图1中所示的I帧100，UI帧200的数据信息字段50仅包括多个数据分组单元而没有用于记录序列号的字段。
图3图示了根据本发明的示范实施例的控制字段30的结构的一些示范细节。I帧100和UI帧200中包括的控制字段30典型地具有1字节的尺寸，其中在第0到第3比特中记录命令(由附图标记31指示)。
在本发明中，增加了指示符，其提供关于在发送设备的发送队列中是否存在更多数据帧的指示。因此，在本发明的示范实施例中，通过使用第4比特(由附图标记32指示)来指示在I帧100或者UI帧200中存在或者不存在更多数据，在LLCP规范没有独立地定义该第4比特。记录在第4比特中的信息可以定义如下。
[表1]
  控制值   指示信息
  0   不存在更多数据帧
  1   存在更多数据帧
在表1中，‘0’指示在发送设备的发送队列中存在更多数据帧，而‘1’指示在发送设备的发送队列中不存在更多数据帧。
例如，在控制字段30的第5和第6比特(由附图标记33指示)中记录用于指示帧类型的信息。记录的信息可以定义如下：
[表2]
  控制值   指示信息
  00   监督
  01   UI帧
  10   I帧
  11   其它
在表2中，‘00’指示用于指示电路组合或者应用改变的几个操作状态的监督信号，‘01’指示对应的帧是UI帧，而‘10’指示对应的帧是I帧。这样，可以通过使用控制字段30的第5和第6比特来识别对应的数据帧是I帧还是UI帧。
现在将描述根据本发明的示范实施例的使用前述数据帧结构的数据发送/接收方法。
图4是图示了根据本发明的示范实施例的数据发送/接收方法的阶梯图。参考图4，在步骤110，启动方周期性地向目标方发送SYMM帧，以及目标方向启动方传送回UI帧，作为对周期性地从启动方接收的SYMM帧的响应。如果逻辑链路控制(LLC)层没有更多数据帧，则在步骤120中，目标方在将控制字段的第4比特设置为‘0’之后向启动方发送LLC UI帧。
在步骤130，当接收到来自于目标方的UI帧时，启动方向目标方发送SYMM帧。
仍然参考图4，根据本发明的示范数据发送/接收方法，优选地，数据发送/接收方法可以在步骤130之前包括步骤125。在步骤125，认识到接收的UI帧的控制字段的第4比特设置为‘0’的启动方启动了SYMM计时器，并等待预定的空闲时间，直到SYMM定时器期满。
如果LLC层包括一个或者多个应用层的数据帧，则在步骤140，目标方在将LLC UI帧的控制字段的第4比特设置为‘1’之后向启动方发送LLC UI帧。
作为响应，在步骤150中，认识到接收的UI帧中包括的控制字段的第4比特被设置为‘1’的启动方立即发送SYMM帧而不等待空闲时间。
在图4中，步骤150到180可以对应于步骤130和140。
而且，关于是否支持由本发明建议的更多比特指示的参数可以被包括在初始参数协商中，并且本领域的普通技术人员可以以不同的方式应用这个方法。
在本发明的示范实施例中，目标方典型地通过使用UI帧的控制字段的第4比特，来发送关于是否存在更多数据帧的指示，以响应从启动方接收的帧。然而，本发明并不局限于上述示例。例如，虽然目标方通过使用UI帧来向启动方发送关于是否存在更多数据帧的指示，但是还可以使用I帧来发送该指示。而且，虽然目标方响应于从启动方接收的SYMM帧而发送包括更多数据比特指示符的响应帧，它也可以在从启动方发送的I或者UI帧中包括更多数据比特指示符。而且，虽然通过使用控制字段的第4字段来指示是否存在更多数据帧，也可以使用其它冗余比特来指示。启动方和目标方都能够发送包括更多数据比特指示符的帧。
虽然参考本发明的示范实施例而示出和描述了本发明，本领域技术人员可以理解，可以在其中进行形式和细节上的各种变化，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (20)

1、一种用于在对等的近场通信(NFC)设备的逻辑链路控制(LLC)层的数据传输中提高对称性的方法，包括如下步骤：将LLC信息帧中的更多数据比特指示符比特设置为‘0’或‘1’之一；以及由一个NFC设备将该LLC帧发送给另一个NFC设备。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，当所述一个NFC设备的目标方或者启动方分别有一个或者更多数据帧要发送给所述另一个NFC设备的启动方或者目标方时，设置更多数据比特。
3、根据权利要求1所述的方法，其中当收到信息(I)帧时，已接收到I帧的目标方或者启动方检查是否设置了更多数据比特，以及如果设置了更多数据比特、并且目标方或者启动方没有其它帧要发送，则目标方或者启动方立即发送对称(SYMM)帧而不等待指示SYMM计时器期满的空闲计时器。
4、根据权利要求1所述的方法，还包括由启动方开始空闲计时器并等待空闲计时器期满，接着发送第一对称(SYMM)帧给目标方。
5、根据权利要求1所述的方法，还包括由启动方从目标方接收其中将更多数据比特设置为‘0’的第一响应帧，并为SYMM帧发送启动空闲计时器。
6、一种用于在执行NFC的第一近场通信(NFC)设备和第二NFC设备之间进行通信的方法，该方法包括：
(a)第一NFC设备向第二NFC设备发送数据帧；
(b)第二NFC设备通过逻辑链路控制(LLC)信息帧的比特来设置存在或者不存在更多数据的指示，并将LLC信息帧作为用于响应在(a)中从该第一NFC设备发送的数据帧的响应帧来发送；以及
(c)第一NFC设备检查所接收的响应帧的更多数据比特，并根据检查结果而等待预定时间、或者立即发送下一个传输数据比特而不等待预定时间。
7、根据权利要求6所述的方法，其中LLC信息帧包括信息(I)帧和无编号信息(UI)帧。
8、根据权利要求6所述的方法，其中更多数据比特包括LLC信息帧的控制字段的第4比特。
9、根据权利要求7所述的方法，还包括：通过使用LLC信息帧的控制字段的比特，来识别LLC信息帧是否包括I帧或者UI帧。
10、根据权利要求9所述的方法，其中所述比特包括控制字段的第5比特和第6比特。
11、根据权利要求7所述的方法，还使用控制字段的比特来识别LLC信息帧是否包括用于指示电路组合或者应用改变的操作状态的监督信号。
12、根据权利要求6所述的方法，其中如果在(b)中将所述比特设置为‘0’，则第一NFC设备在(c)中在等待预定时间之后发送下一个帧，以及如果在(b)将所述比特设置为‘1’，则第一NFC设备在(c)中不等待预定时间而立即发送下一个帧。
13、根据权利要求6所述的方法，其中，(a)中的数据帧包括对称(SYMM)帧，(b)中的LLC信息帧是响应于SYMM帧的响应帧。
14、根据权利要求12所述的方法，其中，第一NFC设备包括作为启动方操作的NFC设备，以及第二NFC设备包括作为目标方操作的NFC设备。
15、根据权利要求6所述的方法，其中所发送的UI帧包括：包括目的地址的目的服务接入点(DSAP)字段；包括源地址的源服务接入点(SSAP)字段；控制字段；和数据信息字段。
16、根据权利要求6所述的方法，其中所发送的I帧包括：包括目的地址的目的服务接入点(DSAP)字段；包括源地址的源服务接入点(SSAP)字段；控制字段；和数据信息字段。
17、根据权利要求6所述的方法，其中(a)、(b)和(c)周期性地发生。
18、根据权利要求1所述的方法，其中LLC信息帧中的更多数据比特指示符是从启动方发送的帧，以及LLC信息帧包括信息(I)帧和无编号信息(UI)帧之一。
19、根据权利要求6所述的方法，其中LLC信息帧中的更多数据比特指示符是从启动方发送的帧，以及LLC信息帧包括信息(I)帧和无编号信息(UI)帧之一。
20、根据权利要求19所述的方法，其中所述I或者UI帧由目标方接收。
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