专利名称：在ip网络之上进行短距离无线通信的方法、设备和系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及无线技术，具体地涉及宿主系统通过IP网络与无线射 频硬件建立连接，在IP网络上进行短距离无线通信的方法和系统。
背景技术：
近来迅速增加的多种不同的无线技术，例如蓝牙技术、Wibree技 术、UWB技术，已经在日常生活和工作中得到广泛应用。无线技术使 用户摆脱了线缆的困扰。
以蓝牙(Bluetooth)技术为例，蓝牙设备之间通过全球唯一的蓝牙 设备地址(Bluetooth Device Address, BD—ADDR)标识自身和其它蓝 牙设备。 一个蓝牙设备的功能以蓝牙服务的方式提供给另一个蓝牙设 备。 一个蓝牙设备可同时提供多个蓝牙服务。用户可根据需要选择其 中的某个蓝牙服务进行连接，每个蓝牙服务对应蓝牙协议栈的最上层 的应用模型(Profile),我们通常称之为应用连接。
一种蓝牙技术在系统中的典型应用是宿主系统(如PC)和蓝牙 射频硬件通过USB， UART等接口连接，蓝牙射频硬件执行蓝牙底层 协议，宿主系统端运行蓝牙高层协议以及应用。宿主系统和蓝牙射频 硬件配合使用，共同构成一个支持蓝牙通信的传统蓝牙设备。
两个传统蓝牙设备之间可以建立各种蓝牙应用连接进行通信，但是 蓝牙设备之间的距离必须在可通信的范围之内(最远100米左右)。其 它的短距离无线技术，例如Wibree和UWB，其典型应用都和蓝牙类 似，各自定义了物理层、链路层和上层应用，它们之间的短距离无线 应用也受到通信距离限制。
考虑到现有技术的缺陷，需要给用户提供一种采用蓝牙技术和IP 网络结合来拓宽通信距离，并且设备结构简单，在IP网络和蓝牙技术 结合的通信过程中无需进行协议转换的系统和方法。
发明内容
本发明公开了一种宿主系统通过IP网络连接无线射频硬件，且在 在IP网络之上进行短距离无线通信的方法、设备和系统。
本发明的一方面，提出了一种在IP网络之上的短距离无线技术的 通信系统，包括宿主系统和无线射频硬件，其中宿主系统运行短距离 无线通信协议及其应用模块，无线射频硬件具备短距离无线技术的无 线射频模块，包括短距离无线技术的底层协议。与传统无线设备不同 的是，宿主系统和无线射频硬件通过IP网络进行连接，而不是通过
USB， UART等HCI接口连接。
当宿主系统的短距离无线通信协议及其应用模块欲发送通信信令 或数据的无线封包给无线射频硬件时，宿主系统的通信管理模块将该 短距离无线通信技术的无线封包作为有线封包的数据(无需解码无线 封包)，同时根据无线射频硬件的IP地址和MAC地址来编码有线封包， 通过IP网络发送该有线封包给无线射频硬件。无线射频硬件获取该有 线封包后，由其通信管理模块提取有线封包中的数据(即无线封包)， 将该无线封包传给无线射频模块。
当无线射频硬件的无线射频模块欲发送通信信令或数据的无线封 包给宿主系统时，无线射频硬件的通信管理模块将该短距离无线通信 技术的无线封包作为有线封包中的数据，同时根据宿主系统的IP地址 和MAC地址来编码有线封包，通过IP网络发送该有线封包给宿主系 统，宿主系统的通信管理模块提取该有线封包的数据(即无线封包)， 根据该无线封包在短距离无线通信协议及其应用模i央中进行相关操 作。
从而，宿主系统和无线射频硬件通过IP网络一起构成通信系统， 支持和无线射频硬件周边的其它无线设备进行通信。
本发明的又一方面，提出了一种在IP网络之上的短距离无线技术 的宿主系统，包括短距离无线通信协议及其应用模块，用于支持短 距离无线通信；IP通信模块，用于连接IP网络；以及通信管理模块， 用于控制将短距离无线通信协议及其应用模块发送的无线封包作为有 线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线封包给无线
射频硬件，以及用于通过IP通信模块接收无线射频硬件发送的有线封 包，其中有线封包的数据为无线封包，并从有线封包中提取无线封包 后发送给短距离无线通信协议及其应用模块。
本发明的又一方面，提出了一种在IP网络之上的短距离无线技 术的无线射频硬件，包括短距离无线技术的无线射频模块，运行短 距离无线技术的底层协议；IP通信模块，用于连接IP网络；以及通信 管理模块，用于控制将短距离无线通信协议及其应用模块发送的无线 封包作为有线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线 封包给宿主系统，以及用于通过IP通信模块接收宿主系统发送的有线 封包，其中有线封包的数据为无线封包，并从有线封包中提取无线封 包后发送给短距离无线技术的无线射频模块。
在无线射频硬件的通信管理模块中设置一有线封包存储模块，用 于存储所接收到的宿主系统通过IP网络发送的有线封包；以及通信管 理模块从该有线封包提取无线封包后，根据窗口协议机制将该无线封 包传送给无线射频模块。优选地，当该有线封包中的数据无线封包被 发送至无线射频模块，通信管理模块从有线封包存储模块中删除该有 线封包，以释放存储空间。
同时，在无线射频硬件的通信管理模块中设置一无线封包存储模 块，用于存储无线射频模块向宿主系统发送的无线封包；以及当所存 储的无线封包的数据量达到一设定值时，通信管理模块将该所存储的 所有无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，再将该有线封包 通过IP网络传送给宿主系统。优选地，当该有线封包被发送至宿主系 统，通信管理模块从无线封包存储模块中删除该所有无线封包，以释 放存储空间。
本发明的又一方面，提出了一种宿主系统和无线射频硬件在IP网 络之上进行短距离无线通信的方法，包括步骤
(a) 宿主系统运行短距离无线通信协议及其应用模块，无线射频 硬件运行短距离无线技术的无线射频模块，且宿主系统通过IP网络连 接无线射频硬件；
(b) 当宿主系统的短距离无线通信协议及其应用模块欲发送通信 信令或数据的无线封包给无线射频硬件时，宿主系统将短距离无线通
信技术的无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，通过IP网络 发送该有线封包给无线射频硬件，无线射频硬件提取有线封包中的数 据，即无线封包，将该无线封包传给无线射频模块;以及
(C)当无线射频硬件的无线射频模块欲发送通信信令或数据的无 线封包给宿主系统时，无线射频硬件将该短距离无线通信技术的无线 封包作为有线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线 封包给宿主系统，宿主系统提取该有线封包的数据，即无线封包，根 据该无线封包在短距离无线通信协议及其应用模块中进行相关操作。
根据本发明的一个优选实施例，所述的短距离无线技术优选为， 但不局限于，蓝牙技术。相应地，宿主系统和无线射频硬件分别为蓝 牙宿主系统和蓝牙射频硬件。
考虑到IP网络的传输速率一般比蓝牙传输速率要快，优选地，在 蓝牙射频硬件的通信管理模块中设置一较大容量的有线封包存储模 块，用于存储所接收到的宿主系统通过IP网络发送的有线封包。蓝牙 射频模块具有7个缓冲器，当通信管理模块将有线封包按顺序逐个解 析提取蓝牙封包后，通信管理模块与蓝牙射频模块通过窗口协议机制 进行协调，即通信管理模块询问是蓝牙射频模块否有空闲的缓冲器， 如果有，则通信管理模块继续往蓝牙射频模块传输蓝牙封包，如果没 有空闲的缓冲器，则暂停发送。可选地，当某个有线封包中提取的蓝 牙封包全部被发送给蓝牙射频模块后，通信管理模块在有线封包存储 模块中删除该有线封包，以释放存储空间。
另一方面，由于蓝牙封包的大小可为126 2871位，而有线封包 IP封包最大可达65535字节。当蓝牙射频硬件需要发送大量蓝牙数据 (不包括蓝牙通信信令)给宿主系统时，如果每个蓝牙封包都被单独 打包为有线封包的数据进行IP网络传输，势必会影晌传输效率。 一种 优选的解决方案是，在通信管理模块中设置一个蓝牙封包存储模块， 用于存储蓝牙射频模块向宿主系统发送的蓝牙封包，并且通信管理模 块设定一个设定值(例如1000字节)。当该蓝牙封包存储模块所存储 的所有蓝牙封包的数据量达到1000字节时，通信管理模块将该多个蓝 牙封包一起作为一个有线封包的数据来编码有线封包，将该有线封包 发送给宿主系统,。其中，为了区别无线射频模块发送的是蓝牙通信信
令还是蓝牙数据， 一种实现方案是蓝牙射频硬件的通信控制模块通过 解析蓝牙封包，读取蓝牙封包的前几个字节进行判断。
通过借助优选实施例附图详细描述本发明的流程，将有助于理解 本发明的目的和优点。其中
图1是宿主系统通过IP网络与无线射频硬件连接，与无线射频硬 件及其周边的无线设备进行通信的系统框图2是根据本发明的优选实施例，给出宿主系统和无线射频硬件之 间传输的有线封包的结构框图3是宿主系统通过IP网络与无线射频硬件通信的方法的消息流 程图。
具体实施例
图1是宿主系统通过IP网络与无线射频硬件连接，与无线射频硬 件及其周边的无线设备进行通信的系统框图。
如图1所示，通信系统包括宿主系统100和无线射频硬件104，其 中宿主系统100包括短距离无线通信协议及其应用模块101 ，无线射 频硬件104具备短距离无线技术的无线射频模块107,宿主系统100 和无线射频硬件104通过IP通信模块103和105建立IP网络S100连 接。从而，宿主系统100和无线射频硬件104通过IP网络组成支持短 距离无线技术应用的通信系统，可以和无线射频硬件104周边的无线 设备进行短距离无线技术SIOI的通信。
当宿主系统100的短距离无线通信协议及其应用模块101欲发送 通信信令或数据的无线封包给无线射频硬件104时，宿主系统100的 通信管理模块102将短距离无线通《言坟术的无线封包作为有线封包的 数据(无需对无线封包进行解码)，同时根据无线射频硬件104的IP 地址和MAC地址来编码有线封包。举例说，有线封包为IP封包，其 结构图如图2所示，IP封包包括IP头和IP数据两部分，其中IP数据 为至少一个无线封包，IP头则由目标IP地址和MAC地址等参数组成。 通信管理模块102通过IP网络S100发送该有线封包给无线射频硬件00。无线射频硬件100获取该有线封包后，由其通信管理模块106提 取有线封包中的数据(即无线封包)，将该无线封包传给短距离无线技 术的无线射频模块107。短距离无线技术的无线射频模块107识别该无 线封包，根据该无线封包所包含的通信信令或通信数据执行操作，或 者发送给周围无线设备108。
当无线射频硬件104的无线射频模块107接收到周围无线设备108 发送过来的通信信令或通信数据的无线封包，或者无线射频模块107 自身欲发送通信信令或数据给宿主系统100，则无线射频硬件104的通 信管理模块106将该短距离无线通信技术的无线封包作为有线封包中 的数据，同时根据宿主系统100的IP地址和MAC地址来编码有线封 包，通过IP网络S100发送该有线封包给宿主系统100，宿主系统IOO 的通信管理模块102提取该有线封包的数据(即无线封包)，根据该无 线封包在短距离无线通信协议及其应用模块101中进行相关应用操作。
其中，IP网络可以为固定IP网络，也可以为移动IP网络，例如 Wi-Fi设备点对点连接组成的IP网络。
优选地，短距离无线通信协议及其应用模块101为蓝牙协议及其 应用模块，短距离无线技术的无线射频模块107为蓝牙射频模块，无 线封包为蓝牙封包，有线封包为IP封包。
优选地，短距离无线通信协议及其应用模块101为蓝牙协议及其 应用模块，短距离无线技术的无线射频模块107为UWB射频模块，无 线封包为UWB封包，有线封包为IP封包。需要指出的是，这里宿主 系统100的通信管理模块102还具备UWB协议和蓝牙协议之间的转换 功能。蓝牙协议及其应用模块发送的蓝牙封包可由宿主系统100的通 信管理模块102转换为UWB封包，再将该UWB封包作为IP封包的 数据传输给UWB射频模块；同样，UWB射频模块发送给宿主系统100 的UWB封包，可由宿主系统100的通信管理模块102从有线封包的数 据中提取UWB封包后再转换为蓝牙封包，发送该蓝牙封包给蓝牙协议 及其应用模块进行相关应用操作。
图3是宿主系统通过IP网络与无线射频硬件通信的方法的消息流 程图。图中，宿主系统包括短距离无线通信协议及其应用模块，无线 射频硬件包括无线射频模块(运行短距离无线技术的底层协议)。
如图3所示，宿主系统和无线射频硬件通过IP网络建立连接S300;
如果是宿主系统发送通信信令或通信数据给无线射频硬件，则宿 主系统将短距离无线通信协议及其应用模块发送的无线封包作为有线 封包的数据来编码有线封包S301,通过IP网络发送该有线封包给无线 射频硬件S302，无线射频硬件提取有线封包中的数据，即无线封包 S303，将该无线封包传给无线射频模块S304。
如果是无线射频硬件发送通信信令或通信数据给宿主系统，则无 线射频硬件将无线射频模块发送的无线封包作为有线封包中的数据来 编码有线封包S305，通过IP网络发送该有线封包给宿主系统S306， 宿主系统提取该有线封包的数据，即无线封包S307，根据该无线封包 在短距离无线通信协议及其应用模块中进行相应操作S308。
虽然本发明是参考其优选实施例示出和描述的，但本领域的普通技 术人员应该理解，在不脱离附属的权利要求书所限定的本发明的精神 和范围的情况下，可以进行形式和细节的各种改变。
权利要求
1. 一种在IP网络之上的短距离无线技术的通信系统，包括宿主系统和无线射频硬件，其特征在于宿主系统运行短距离无线通信协议及其应用模块，无线射频硬件具备短距离无线技术的无线射频模块，宿主系统和无线射频硬件通过IP网络进行连接；宿主系统的通信管理模块将其短距离无线通信协议及其应用模块发送的无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线封包给无线射频硬件，无线射频硬件的通信管理模块提取有线封包中的数据，即无线封包，将该无线封包传给其无线射频模块；以及无线射频硬件的通信管理模块将无线射频模块发送的无线封包作为有线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线封包给宿主系统，宿主系统的通信管理模块提取该有线封包的数据，即无线封包，根据该无线封包在其短距离无线通信协议及其应用模块中进行相应操作。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于 所述有线封包为IP封包。
3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模 块，无线射频模块为蓝牙射频模块，无线封包为蓝牙封包。
4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模块，无线射频模块为UWB射频模块，无线封包为UWB封包。
5. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于在无线射频硬件的通信管理模块中设置一有线封包存储模块，用于存储所接收到的宿主系统通过IP网络发送的有线封包；以及无线射频硬件的通信管理模块从该有线封包提取无线封包后，根 据窗口协议机制将该无线封包传送给无线射频模块。
6. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于 在无线射频硬件的通信管理模块中设置一无线封包存储模块，用于存储无线射频模块向宿主系统发送的无线封包；以及当所存储的无线封包的数据量达到设定值时，通信管理模块将所 存储的所有无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，再将该有 线封包通过IP网络传送给宿主系统。
7. —种在IP网络之上的短距离无线技术的宿主系统，包括 短距离无线通信协议及其应用模块，用于支持短距离无线通信； IP通信模块，用于连接IP网络；以及通信管理模块，用于控制将短距离无线通信协议及其应用模块发 送的无线封包作为有线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发 送该有线封包给无线射频硬件，以及用于控制IP通信模块接收无线射 频硬件发送的有线封包，并从有线封包中提取数据，即无线封包，发 送给短距离无线通信协议及其应用模块。
8. 根据权利要求7所述的宿主系统，其特征在于 所述有线封包为IP封包。
9. 根据权利要求7所述的宿主系统，其特征在于 所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模块，无线封包为蓝牙封包。
10.根据权利要求7所述的宿主系统，其特征在于所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模块，无线封包为UWB封包。
11. 一种在IP网络之上的短距禽无线技术的无线射频硬件，包括短距离无线技术的无线射频模块； IP通信模块，用于连接IP网络；以及通信管理模块，用于控制将短距离无线技术的无线射频模块发送 的无线封包作为有线封包中的数据来编码有线务t包，通过IP网络发送 该有线封包给宿主系统，以及用于通过IP通信模块接收宿主系统发送 的有线封包，其中有线封包的数据为无线封包，并从有线封包中提取 无线封包后发送给短距离无线技术的无线射频模块。
12. 根据权利要求11所述的无线射频硬件，其特征在于-所述有线封包为IP封包。
13. 根据权利要求11所述的无线射频硬件，其特征在于 所述无线射频模块为蓝牙射频模块，无线封包为蓝牙封包。
14. 根据权利要求11所述的无线射频硬件，其特征在于所述无线射频模块为UWB射频模块，无线封包为UWB封包。
15. 根据权利要求11所述的无线射频硬件，其特征在于在通信管理模块中设置一有线封包存储模块，用于存储所接收到的宿主系统通过IP网络发送的有线封包；以及通信管理模块从该有线封包提取无线封包后，根据窗口协议机制 将该无线封包传送给无线射频模块。
16. 根据权利要求11所述的无线射频硬件，其特征在于在通信管理模块中设置一无线封包存储模块，用于存储无线射频模块向宿主系统发送的无线封.包；以及当所存储的无线封包的数据量达到设定值时，通信管理模块将所 存储的所有无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，再将该有 线封包通过IP网络传送给宿主系统。
17. —种宿主系统和无线射频硬件在IP网络之上进行短距离无线通 信的方法，其特征在于宿主系统运行短距离无线通信协议及其应用模块，无线射频硬件 运行短距离无线技术的无线射频模块，且宿主系统和无线射频硬件通过IP网络进行连接；宿主系统的通信管理模块将其短距离无线通信协议及其应用模块 发送的无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，通过IP网络发 送该有线封包给无线射频硬件，无线射频硬件的通信管理模块提取有 线封包中的数据，即无线封包，将该无线封包传给无线射频模块；以 及无线射频硬件的通信管理模块将其无线射频模块发送的无线封包 作为有线封包中的数据来编码有线封包，通过IP网络发送该有线封包 给宿主系统，宿主系统的通信管理模块提取该有线封包的数据，即无 线封包，根据该无线封包在短距离无线通信协议及其应用模块中进行 相关操作。
18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述有线封包为IP封包。
19. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模 块，无线射频模块为蓝牙射频模块，无线封包为蓝牙封包。
20. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述的短距离无线通信协议及其应用模块为蓝牙协议及其应用模块，无线射频模块为UWB射频模块，无线封包为UWB封包。
21. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于 在无线射频硬件的通信管理模块中设置一有线封包存储模块，用于存储所接收到的宿主系统通过IP网络发送的有线封包；以及通信管理模块从该有线封包提取无线封包后，根据窗口协议机制 将该无线封包传送给无线射频模块。
22. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于 在无线射频硬件的通信管理模块中设置一无线封包存储模块，用于存储无线射频模块向宿主系统发送的无线封包；以及当所存储的无线封包的数据量达到一设定值时，通信管理模块将 该所存储的所有无线封包作为有线封包的数据来编码有线封包，再将 该有线封包通过IP网络传送给宿主系统。
全文摘要
本发明公开了一种在IP网络之上的短距离无线技术的通信系统和方法，系统包括宿主系统和无线射频硬件，宿主系统运行短距离无线通信协议及其应用模块，无线射频硬件运行短距离无线技术的无线射频模块，宿主系统和无线射频硬件通过IP网络进行连接和通信。宿主系统和无线射频硬件组成的通信系统，支持与无线射频硬件周围的其它无线设备进行短距离无线通信。
文档编号H04L29/08GK101378271SQ20071012111
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者卫俊平, 丹 田 申请人:艾威梯软件技术(北京)有限公司