[发明专利]同步无线设备

说明书

技术领域

本发明涉及同步无线设备，更具体地，涉及对无线网络中的无线设备进行同步。

背景技术

无线网络设备典型地需要彼此同步以便避免可能会影响无线数据的正确接收的较大时间偏移。因此，从本地主时钟得出用于网络通信协议的定时是已知的。

在无线网络设备中，例如基于磁感应(MI)的无线网络设备中，本地主时钟可以是(MI)物理层的RC振荡器、音频接口或外部晶体振荡器的主时钟。然后，将设备的协议处理器的芯片上本地振荡器锁定到这一主时钟，并且用于确定所述定时网络通信。典型地，将MI物理层的RC振荡器用作设备本地主时钟，以便限制功耗并且节省要求的物理空间(换句话说，不要求外部的晶体振荡器)。

由于诸如电压变化和本地芯片上温度变化之类的因素，MI物理层的RC振荡器(用作设备本地主时钟)可以与其标称值偏离最大1％。因此，不同网络设备的振荡器频率典型地需要进行同步，以避免影响无线帧的正确接收的较大定时偏移。

将无线帧典型地分为特定部分和标准部分。作为示例，无线帧典型地具有MAC报头、有效载荷和帧校验序列(FCS)。可以将无线帧组织为较大的结构，可以将所述较大的结构识别为超帧。可以将超帧划分为多个时隙，并且无线帧可以占据这样的超帧中的一个或多个时隙。超帧也可以包含信标帧来表示超帧的开始。

用于保持网络设备同步的传统方法是频繁地发送信标帧。然而，频繁的信标帧传输消耗了带宽，减小了协议流效率。另外，如果只将信标帧用于时间同步，例如0.5％的频率偏差将在具有256个时隙的典型超帧的末端引起整个时隙失配(miss-alignment)。

发明内容

根据本发明的一个方面，提出了一种经由无线网络将第一无线设备的基准时钟与第二无线设备的主基准时钟进行同步的方法，所述方法包括：经由专用的同步信道从第二无线设备向第一无线设备发送专用同步帧；在第一无线设备处接收所述专用同步帧；以及基于所接收的专用同步帧，将第一无线设备的基准时钟与第二无线设备的主基准时钟进行同步。

所提出的方法可以包括经由所述专用同步信道从第二无线设备到第一无线设备的同步信道的有条件安装和专用同步帧的有条件传输。同步信道可以只在用于同步目的的网络内传输的诸如数据和信标帧之类的其他帧的密度小于预定阈值时(即对于适当的同步精度来说太低)，才用于传输专用同步帧。

提出了一种用于无线网络的同步信道的实现方式，对用于同步目的的其他无线帧(例如信标帧、数据帧)进行补充。同步信道能够在需要的任何时间实现专用同步(sync)帧的传输。可以只在其他无线帧的密度对于保持网络设备同步来说太低时才使用同步信道。同步帧的这种传输可以确保足够的帧密度来使得接收设备能够获得并且保持同步。

所提出的方法可以排除更加频繁(持久)的信标的使用，信标的使用在可用带宽方面减小了网络通信协议的效率。当可以用于同步的其他无线帧的密度足够高时，也可以排除同步帧的使用。

所提出的同步信道的使用可以只在需要的任何时间补充规则的帧。也就是说，可当帧密度足够高时可以修改同步信道以避免消耗带宽。

实施例也允许使用RC振荡器，RC振荡器减小了功耗并且有助于小型化。

根据本发明的另一个方面，提出了一种具有基准时钟的无线设备，所述基准时钟用于经由无线网络与主基准时钟进行同步，所述无线设备包括：接收单元，适用于经由专用同步信道接收专用同步帧；以及处理器，适用于基于所接收的专用同步帧将第一无线设备的基准时钟与第二无线设备的主基准时钟进行同步。

无线网络可以是基于磁感应MI的无线网络，并且所述第一和第二无线设备可以是基于MI的无线网络设备(例如无线助听设备)。

在其他实施例中，无线网络可以是基于射频(RF)的网络。

附图说明

现在将参考附图详细描述本发明的示例，其中：

图1a示出了根据本发明实施例的单簇(single cluster)无线网络的示例；

图1b示出了根据本发明实施例的多簇(multi-cluster)无线网络的示例；

图2示出了根据本发明实施例的网络拓扑；

图3a和3b示出了用于根据本发明实施例的无线助听应用的网络结构；

图4示出了对于图3a和3b的结构的修改，其中用植入耳蜗(Cochlear Implants)扩展了助听应用；

图5是根据本发明实施例的无线助听设备的体系结构的方框图；

图6说明了根据本发明实施例的媒体访问控制(MAC)帧的不同字段；以及