CN103024878A - 低耗能无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信方法，其中一无线通信装置包含一无线相容性认证模块和一蓝牙模块来，以分别支持无线局域网络***和蓝牙***。在进入一省电模式后，该无线通信装置关闭该无线相容性认证模块，并利用该蓝牙模块来定期扫描一网络端的一操作频带。若在该操作频带内能侦测到一无线电信号，且该无线电信号所占据的频宽和该网络端的频宽相同，唤醒该无线通信装置以进入一正常模式。因此，本发明的优点为能提供兼顾省电和及时网络服务的「永远开机永远联机」架构。

Description

低耗能无线通信方法
技术领域
本发明涉及一种低耗能无线通信方法，特别是有关于一种利用蓝牙模块来扫描无线信号的低耗能无线通信方法。
背景技术
在现代化的信息社会中，计算机与网络设备的普及与合理售价促使局域网络的架设大幅成长。网络能够连接在不同地点的终端机，使得数字数据能够在不同使用者之间快速且有效率地流通传递。其中，无线局域网络(wireless local area network，WLAN)的发展更能解除网络传输线对终端机的束缚，让使用者只需携带轻薄短小的可携式无线通信装置，即能随时随地经由无线网络存取各种网络资源。
在习知无线局域网络***中，无线通信装置包含一无线相容性认证(wireless fidelity，Wi-Fi)模块，可和网络端建立无线连接。无线通信装置的电源多半由电池来提供，如何降低功率消耗一直是重要议题。因此，无线通信装置通常可在正常模式或省电模式下运作：正常模式下会启动无线相容性认证模块，而在省电模式下或关机时会关闭高耗能的无线相容性认证模块，进而减少电源消耗。在此种架构下，无线通信装置在省电模式下并未和网络端建立联机，回到正常模式后需要再次进行扫描以建立联机，因此在切换运作模式后无法立即提供网络服务。
英特尔发展出一种「永远开机永远联机」(always on&alwaysconnected，AOAC)技术，在无线通信装置的无线相容性认证模块内安装扫描引擎。在进入「永远开机永远联机」架构的省电模式后，首先会关闭无线相容性认证模块，接着会定期启动无线相容性认证模块以进行扫描。若能侦测到一无线局域网络接入点(access point，AP)，此时会唤醒无线通信装置以和此无线局域网络接入点建立联机。习知「永远开机永远联机」技术虽能提供及时网络服务，但是无线相容性认证模块在进行扫描时会消耗极大功率。若是无线通信装置所处环境并无任何网络端装置，习知「永远开机永远联机」技术仍然会反复地进行不必要的扫描，造成额外的能量消耗。
发明内容
有鉴于上述习知技艺的问题，本发明的目的就是在提供一种无线通信方法，以减少电源消耗。
为达到上述的目的，本发明提供一种低耗能无线通信方法，其包含在进入一省电模式后，关闭一无线通信装置的一无线相容性认证模块；在该省电模式下，利用该无线通信装置的一蓝牙模块来定期扫描一网络端的一操作频带；若在该操作频带内能侦测到一无线电信号，且该无线电信号所占据的一频宽和该网络端的一频宽相同，唤醒该无线通信装置以进入一正常模式。
本发明的优点为能提供兼顾省电和及时网络服务的「永远开机永远联机」架构。
附图说明
图1为本发明中一无线网络***的功能方块图。
图2为本发明第一实施例中无线通信装置运作时的流程图。
图3A至图3D为本发明蓝牙模块在2.4吉赫工业科学医疗频带内所侦测到无线电信号的示意图。
图4为本发明第二实施例中无线通通信装置运作时的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100            无线网络***
110            无线相容性认证模块
120            蓝牙模块
130            储存单元
140            控制电路
UE             无线通信装置
BS             网络端
210～280       步骤
具体实施方式
目前常见的无线通信装置多半同时支持无线局域网络***和蓝牙(Bluetooth)***。蓝牙是一种短距离无线传输技术，具有低功率、无方向性天线、双向通信以及在蓝牙通信范围内能自动辨识或存取其它蓝牙装置等特性。
图1为本发明中一无线网络***100的功能方块图。无线网络***100包含一无线通信装置UE和一网络端BS。无线通信装置UE包含一无线相容性认证模块110、一蓝牙模块120、一储存单元130，以及一控制电路140。网络端BS可为一无线局域网络工作站(base station)或一无线局域网络接入点。
图2为本发明第一实施例中无线通信装置100运作时的流程图，其包含下列步骤：
步骤210：在进入省电模式后，无线通信装置UE关闭无线相容性认证模块110。
步骤220：利用蓝牙模块120来定期扫描网络端BS的操作频带。
步骤230：判断在网络端BS的操作频带内是否能侦测到无线电信号，且其所占据的频宽和网络端BS的频宽相同：若是，执行步骤280；若否，执行步骤240。
步骤240：将蓝牙模块120切换至一低功率模式，执行步骤220。
步骤280：唤醒无线通信装置UE以进入正常模式。
在正常模式下，无线通信装置UE内所有组件皆会开启，因此能提供完整服务，但会消耗较多能量。在省电模式下，无线通信装置UE仅能提供部分服务，透过关闭不需使用的组件来节省电源消耗。由于无线相容性认证模块110在进行扫描时耗能极大，因此本发明无线通信装置100在进入省电模式后，控制电路140会先关闭无线相容性认证模块110，如步骤210所示。由于电子产品和制造厂商数量和种类繁多，省电模式可包含监听模式、保持模式或休眠模式等，其名称和详细运作可能有所差异，但透过关闭高耗能或非必要组件以降低电源消耗的基本原则皆相同。相关领域具备通常知识者应能理解，「省电模式」名称差异并不限定本发明的范畴。
在无线局域网络***中，网络端BS的操作频带约在2412兆赫至2484兆赫之间，其频宽可为20兆赫或40兆赫。蓝牙***的操作频带约在2400兆赫至2480兆赫之间，共有79个通道(channel)，而每一个通道的工作频宽为1兆赫。由于蓝牙***和无线局域网络***皆采用无需申请执照的2.4吉赫工业科学医疗(industrial scientificmedical，ISM)频带来传送数据，为了避免相互干扰，蓝牙***采用适应式跳频(adaptive frequency hopping，AFH)技术，透过侦测干扰源来辨识出所有合适频道，每次只使用79个频道其中一个合适频道，使用时间一到就会跳换到其它78个频道中的任一个合适频道，并接续的前的通信运作，如此的跳频每秒最高可进行1600次。
在步骤220中，本发明可利用蓝牙模块120现有适应式跳频技术来定期扫网络端BS的操作频带。图3A至图3D显示了蓝牙模块120在2.4吉赫工业科学医疗频带内所侦测到的无线电信号。在图3A所示的实施例中，蓝牙模块120在2.4吉赫工业科学医疗频带内并未侦测到任何无线电信号。在图3B所示的实施例中，蓝牙模块120在2.4吉赫工业科学医疗频带内侦测到的无线电信号其频宽约为1兆赫(单一蓝牙通道的工作频宽)。在图3C所示的实施例中，蓝牙模块120在2.4吉赫工业科学医疗频带内侦测到的无线电信号其频宽约为20兆赫(连续20个蓝牙通道的工作频宽)。在图3D所示的实施例中，蓝牙模块120在2.4吉赫工业科学医疗频带内侦测到的无线电信号其频宽约为40兆赫(连续40个蓝牙通道的工作频宽)。
在步骤230中，控制电路140可判断在2.4吉赫工业科学医疗频带内是否能侦测到无线电信号，并判断侦测到的无线电信号所占据的频宽是否和无线局域网络***的频宽相同。若蓝牙模块120的侦测结果如图3A和图3B所示，控制电路140可得知2.4吉赫工业科学医疗频带内并无任何无线局域网络接入点，或是侦测到的无线电信号可能为噪声或其它装置的信号，此时会接着执行步骤240以将蓝牙模块120切换至低功率模式。低功率模式可为监听模式(sniff)、保持模式(hold)或休眠模式(park)，其定义和运作在蓝牙规范中有详细说明，且为相关领域具备通常知识者所熟知，在此不另加赘述。
若蓝牙模块120的侦测结果如图3C和图3D所示，控制电路140可得知2.4吉赫工业科学医疗频带内所侦测到的无线电信号可能为无线局域网络接入点的信号，本发明第一实施例会接着在步骤280中唤醒无线通信装置UE以进入正常模式，进而在后续步骤中建立联机。
图4为本发明第二实施例中无线通信装置100运作时的流程图，其包含下列步骤：
步骤210：在进入省电模式后，无线通信装置UE关闭无线相容性认证模块110。
步骤220：利用蓝牙模块120来定期扫描网络端BS的操作频带。
步骤230：判断在网络端BS的操作频带内是否能侦测到无线电信号，且其所占据的频宽和网络端BS的频宽相同：若是，执行步骤250；若否，执行步骤240。
步骤240：将蓝牙模块120切换至一低功率模式，执行步骤220。
步骤250：启动无线相容性认证模块110以进行扫描。
步骤260：判断是否能侦测到一特定无线局域网络接入点：若是，执行步骤280；若否，执行步骤270。
步骤270：关闭无线相容性认证模块110，执行步骤220。
步骤280：唤醒无线通信装置UE以进入正常模式。
本发明第二实施例执行步骤210～240和280的方式和第一实施例相同，然而本发明第二实施例更包含步骤250～270。
在步骤230中，若蓝牙模块120的侦测结果如第3C和3D图所示，控制电路140可得知2.4吉赫工业科学医疗频带内所侦测到的无线电信号可能为接入点的信号，本发明会接着执行步骤250以启动无线相容性认证模块110以进行扫描。此时，若无线通信装置UE的通信范围内有接入点时，无线相容性认证模块110可得到相对应的服务集标识(service set identifier，SSID)。
依据无线相容性认证模块110的扫描结果，本发明可于步骤260中判断是否能侦测到一特定接入点。依据不同操作环境或无线通信装置的设定，使用者可自行建立包含一个或多个特定接入点服务集标识的候选名单，并将候选名单存在储存单元130内。若无线相容性认证模块110于步骤250扫描到的特定接入点服务集标识包含在候选名单内，此时本发明会在步骤280中唤醒无线通信装置UE以进入正常模式，进而在后续步骤中和侦测到的特定接入点建立联机。若无线相容性认证模块110于步骤250并未扫描到任何服务集标识或所有扫描到的服务集标识皆未包含在候选名单内，此时本发明会在步骤270中关闭无线相容性认证模块110，再执行步骤220以重复前述流程。
综上所述，本发明的无线通信装置可在省电模式下使用蓝牙模块定期侦测无线电信号，并在判断侦测到的无线电信号为无线局域网络网络端的信号时，才会唤醒无线通信装置以进入正常模式，因此能提供兼顾省电和及时网络服务的「永远开机永远联机」架构。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种低耗能无线通信方法，其特征在于，包含：
在进入一省电模式后，关闭一无线通信装置的一无线相容性认证模块；
在该省电模式下，利用该无线通信装置的一蓝牙模块来定期扫描一网络端的一操作频带；
若在该操作频带内能侦测到一无线电信号，且该无线电信号所占据的一频宽和该网络端的一频宽相同，唤醒该无线通信装置以进入一正常模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包含：
若在该操作频带内能侦测到该无线电信号，且该无线电信号所占据的该频宽和该网络端装置的该频宽相同，启动该无线相容性认证模块以进行扫描；以及
若该无线相容性认证模块能侦测到一接入点，唤醒该无线通信装置以进入该正常模式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，另包含：
侦测该接入点的一服务集标识并判断该服务集标识是否包含在一候选名单内；以及
若该服务集标识包含在该候选名单内，唤醒该无线通信装置以进入该正常模式。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包含：
若在该操作频带内无法侦测到任何无线电信号，将该蓝牙模块切换至一低功率模式。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该低功率模式为一监听模式、一保持模式或一休眠模式。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包含：
若该无线电信号所占据的该频宽和该网络端装置的该频宽不同，将该蓝牙模块切换至一低功率模式。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该低功率模式为一监听模式、一保持模式或一休眠模式。
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