CN106162531A - 蓝牙通信系统的运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蓝牙通信系统的运行方法。当蓝牙模块根据主控器发送的检测结果判定无线通信终端接收到第一数据后，控制蓝牙模块和蓝牙外设切换角色。蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。另外，当蓝牙外设判定接收到用户输入的第二数据后，控制蓝牙模块和蓝牙外设切换角色。其中，蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路，而蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路。因此，本发明在无线通信终端接收到第一数据、蓝牙外设接收到用户输入的第二数据的这两种情况下，通过角色的转换和自定义配置协议控制时隙从而能够实现半双工的通信模式，从而降低了功率损耗。

Description

蓝牙通信系统的运行方法

技术领域

本发明涉及蓝牙技术领域，特别是涉及一种蓝牙通信系统的运行方法。

背景技术

蓝牙通常工作在2.4GHz ISM(Industry Science Medicine)频段上，80M带宽分为79个跳频频点，每个频道带宽为1MHz，采用随机跳频扩谱技术主动避开干扰频点，跳频速率为1600次/s，每个频率持续时间625μs称为一个时隙，收发间隔1.25ms。射频协议用于处理空中数据的收发机制，如图1所示。通常情况下，主设备在偶数时隙发送数据，在奇数时隙接收数据；从设备在奇数时隙发送数据，在偶数时隙接收数据。

蓝牙射频部分的收发时隙控制、79个跳频频点的选择和发射功率等级的选择等任务均由基带与链路控制器负责。蓝牙设备发送数据时，基带与链路控制器将来自应用层的数据进行信道编码，之后向下传至射频部分进行发送；蓝牙设备接收数据时，射频部分将经过解调的数据上传至基带与链路控制器，基带与链路控制器再对数据进行信道解码，最终将恢复出来的数据上传至应用层。

新一代的无线通信终端(例如数字对讲机终端、车载台终端等)开始内置蓝牙模块，并支持与蓝牙外设(例如蓝牙耳机、蓝牙PTT等)进行通信的功能。其中，蓝牙模块作为一个独立模块与无线通信终端内的其他相关电路连接，以使得无线通信终端能够通过蓝牙模块与蓝牙外设正常通信，从而实现扩展无线语音或数据通信功能。

然而在传统的蓝牙应用中，以数字对讲机终端与蓝牙耳麦为例，数字对讲机终端内的蓝牙音频网关和蓝牙耳麦之间的语音收发都是基于时分双工技术，配对连接成功并激活语音后，通话过程是全双工的。此时，虽然数字对讲机终端都是工作在半双工模式，但是由于蓝牙通信一直处于全双工收发状态，为了保持主设备与从设备之间的同步，即使无信息需要传输，主设备亦需要周期性的传送封包至从设备。也就是说，数字对讲机终端与蓝牙耳麦之间建立的蓝牙话音通信链路有一半的时间都在做无用功，甚至在数字对讲机终端待机状态下都处于不停的无效收发状态，功耗较大。

发明内容

基于此，有必要针对如何克服传统无线通信终端与蓝牙外设之间的蓝牙通信功耗较大的问题，提供一种蓝牙通信系统的运行方法。

一种蓝牙通信系统的运行方法，所述蓝牙通信系统包括无线通信终端和蓝牙外设；所述无线通信终端包括相连接的主控器及蓝牙模块；所述蓝牙模块用于与所述蓝牙外设利用蓝牙进行通信，且所述蓝牙模块包括第一发射电路和第一接收电路；所述蓝牙外设包括第二发射电路和第二接收电路；所述主控器用于检测所述无线通信终端是否接收到其他设备发送的第一数据，并将检测结果发送至所述蓝牙模块；所述蓝牙通信系统的运行方法包括：

所述蓝牙模块接收所述主控器发送的检测结果；

所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路；

所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙外设通过所述第二接收电路接收所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据。

在其中一个实施例中，所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路的步骤包括：

所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，从休眠状态切换至工作状态；其中，所述工作状态的功耗大于所述休眠状态；

控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。

在其中一个实施例中，所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙外设通过所述第二接收电路接收所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据的步骤之后包括：

所述蓝牙模块判定所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据发送完毕后由工作状态再次切换至所述休眠状态。

在其中一个实施例中，所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据的步骤为：

所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式及异步链路的方式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据。

在其中一个实施例中，所述主控器用于根据接收信号的强度来检测所述无线通信终端是否接收到其他无线终端发送的第一数据。

一种蓝牙通信系统的运行方法，其中，所述蓝牙通信系统包括无线通信终端和蓝牙外设；所述无线通信终端包括相连接的主控器及蓝牙模块；所述蓝牙模块用于与所述蓝牙外设利用蓝牙进行通信，且所述蓝牙模块包括第一发射电路和第一接收电路；所述蓝牙外设能够接收用户输入的第二数据，且所述蓝牙外设包括第二发射电路和第二接收电路；所述蓝牙通信系统的运行方法包括：

所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路；

所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙模块通过所述第一接收电路接收所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据。

在其中一个实施例中，所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路的步骤包括：

所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，从休眠状态切换至工作状态；其中，所述工作状态的功耗大于所述休眠状态；

控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路。

在其中一个实施例中，所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙模块通过所述第一接收电路接收所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据的步骤之后包括：

所述蓝牙外设判定所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据发送完毕后，由工作状态再次切换至所述休眠状态。

在其中一个实施例中，所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据的步骤为：

所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式及异步链路的方式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据。

在其中一个实施例中，所述蓝牙外设为蓝牙耳机，且所述蓝牙外设包括PTT按键；同时所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色的步骤为：

所述蓝牙外设通过检测所述PTT按键的按下操作而判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色。

上述蓝牙通信系统的运行方法具有的有益效果为：当蓝牙模块根据主控器发送的检测结果判定无线通信终端接收到第一数据后，控制蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。相当于蓝牙模块只发不收为主设备角色，而蓝牙外设只收不发为从设备角色。之后，蓝牙模块通过第一发射电路以半双工模式向蓝牙外设发送所述第一数据或第一数据被处理后得到的数据。同理，当蓝牙外设判定接收到用户输入的第二数据后，控制蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路，而蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路，即蓝牙外设只发不收为主设备角色，蓝牙模块只收不发为从设备角色。之后，蓝牙外设通过第二发射电路以半双工模式向蓝牙模块发送第二数据或第二数据被处理后得到的数据。

因此在该蓝牙通信系统的运行方法中，在无线通信终端接收到第一数据、蓝牙外设接收到用户输入的第二数据的这两种情况下，均能通过角色的转换和自定义配置协议控制时隙从而能够实现半双工的通信模式，从而降低了功率损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为传统蓝牙射频收发时隙示意图；

图2为一实施例提供的蓝牙通信系统的结构框图；

图3为由图2所示实施例的蓝牙通信系统执行的蓝牙通信系统的运行方法的流程图；

图4为图3所示实施例的蓝牙通信系统的运行方法的其中一种具体流程图；

图5为由图2所示实施例的蓝牙通信系统执行的另一种蓝牙通信系统的运行方法的流程图；

图6为图5所示实施例的蓝牙通信系统的运行方法的其中一种具体流程图；

图7为图2所示实施例的无线通信终端与蓝牙外设之间通信的收发时隙示意图；

图8为图2所示实施例的无线通信终端与蓝牙外设之间通信的数据分组示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，本实施例提出的蓝牙通信系统的运行方法涉及的一种蓝牙通信系统，该蓝牙通信系统包括无线通信终端100和蓝牙外设200。无线通信终端100能够与其他设备之间无线传输数据，并能与蓝牙外设200通过蓝牙进行通信。无线通信终端100例如为数字对讲机终端、车载台终端等。

其中，无线通信终端100包括相连接的主控器110及蓝牙模块120。需要说明的是，无线通信终端100内部的其他电路在图2中并没有示出，本实施例就不再一一详述。蓝牙模块120用于与蓝牙外设200利用蓝牙进行通信。蓝牙模块120包括第一发射电路和第一接收电路(图中未示出)。

主控器110用于检测无线通信终端100是否接收到其他设备发送的第一数据，并将检测结果发送至蓝牙模块120。其中，第一数据为蓝牙外设200能够接收并应用的数据，例如若蓝牙外设200为蓝牙耳机，则第一数据为语音数据。具体的，主控器110用于根据接收信号的强度来检测无线通信终端100是否接收到其他无线终端发送的第一数据。其中，接收信号的强度即RSSI(Received Signal Strength Indicator)值。当接收信号的强度值大于设定阈值时，检测结果为与接收到第一数据对应的值，否则，检测结果为与未接收到第一数据对应的值。

具体的，上述检测结果可以包括控制信号和具体数据。其中，控制信号用于表明无线通信终端100是否接收到第一数据。具体数据例如为上述第一数据或者被主控器110处理后的第一数据。相应的，主控器110与蓝牙模块120之间可以通过控制接口例如UART(Universal Asynchronous Receiver and Transm itter，通用异步收发传输器)接口来传输上述控制信号，而通过数据接口例如P CM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)接口或I2S(Inter—IC Sound，集成电路内置音频总线)接口来传输具体数据。

蓝牙外设200用于与无线通信终端100内的蓝牙模块120进行通信。换言之，蓝牙外设200是指无线通信终端100的外围设备，并具有蓝牙通信功能，例如蓝牙耳机、蓝牙PTT等。蓝牙外设200包括第二发射电路和第二接收电路。其中，第一发射电路和第二发射电路均能够发送蓝牙信号，第一接收电路和第二接收电路均能接蓝牙信号。

基于上述硬件结构，本实施例对蓝牙模块120与蓝牙外设200之间的工作方式进行了改进，从而能够降低功耗。其中，蓝牙模块120、蓝牙外设200均可以为主设备角色或从设备角色，且可以根据实际需要切换角色。但是在任一种状态下，蓝牙模块120与蓝牙外设200之间的通信方式均为半双工模式。具体原理如下。

本实施例首先提出了一种蓝牙通信系统的运行方法，如图3所示，具体步骤包括以下内容。

步骤S110.蓝牙模块120接收主控器110发送的检测结果。

其中，主控器110可以仅在判断无线通信终端100接收到其他设备发送的第一数据后，才将相应的检测结果发送至蓝牙模块120。

以无线通信终端100为数字对讲机终端为例，无线通信终端100对讲通话的主要特征是半双工收发，总是由一方按PTT按键发起呼叫，其它同一信道的数字对讲机终端处于守侯接收状态，而且通话是分段进行的，收发是间歇不确定的，每次发起呼叫的时间长度一般在几秒或十几秒。当其它同一信道的数字对讲机终端发起呼叫时，该无线通信终端100即可接收到呼叫语音，这时接收信号的强度大于设定阈值，主控器110则将相应的检测结果发送至蓝牙模块120。

需要说明的是，这里的检测结果可以包括控制信号和具体数据，那么当无线通信终端100接收到第一数据后，可以直接将第一数据或将第一数据处理后得到的数据作为具体数据并与相应的控制信号一并发送至蓝牙模块120。或者，检测结果也可仅为控制信号，而第一数据或将第一数据处理后得到的数据由主控器110再另外发送。

步骤S120.蓝牙模块120根据上述检测结果判定无线通信终端100接收到第一数据后，控制蓝牙模块120和蓝牙外设200切换角色。其中，蓝牙模块120关闭第一接收电路仅开通第一发射电路。同时，蓝牙外设200关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。

其中，在无线通信终端100未接收到第一数据时，蓝牙模块120处于从设备角色。当无线通信终端100接收到第一数据后，蓝牙模块120切换至主设备角色，且开通发射时隙关闭接收时隙，从而只能发射信号，而无法接收信号。同时，在蓝牙模块120的控制下，蓝牙外设200仅开通接收时隙且关闭发射时隙，从而只能接收信号，而无法发射信号，即为从设备角色。由此，在蓝牙模块120至蓝牙外设200之间即建立了单向蓝牙通信链路。

步骤S130.蓝牙模块120通过第一发射电路以半双工模式向蓝牙外设200发送上述第一数据或第一数据被处理后得到的数据。同时，蓝牙外设200通过第二接收电路接收该第一数据或第一数据被处理后得到的数据。

其中，第一数据被处理后得到的数据可以为由主控器110对第一数据进行相关处理后得到的数据，也可以为由蓝牙模块120对第一数据进行相关处理后得到的数据，还可以为先后分别由主控器110、蓝牙模块120对第一数据进行处理后得到的数据。

本实施例中，蓝牙模块120通过第一发射电路以半双工模式及异步链路的方式向蓝牙外设200发送第一数据或第一数据被处理后得到的数据，从而不仅可以在低功耗蓝牙平台上实现，也可以在3.0以下经典蓝牙技术平台上实现。

因此，在无线通信终端100接收到第一数据的情况下，蓝牙模块120与蓝牙外设200通过角色的转换和自定义配置协议控制时隙从而能够实现半双工的通信模式，降低了蓝牙平均功耗，从而提高了无线通信终端100的待机工作时间。

具体的，如图4所示，步骤S120具体包括以下内容。

步骤S121.蓝牙模块120根据上述检测结果判定无线通信终端100接收到第一数据后，从休眠状态切换至工作状态。其中，工作状态的功耗大于休眠状态。

本实施例中，在无线通信终端100接收到第一数据前，蓝牙模块120是处于休眠状态的。具体的，蓝牙模块120可以采用低功耗蓝牙技术，即包括控制器和主机。在休眠状态下，主机长时间处于超低的负载循环状态，只在需要运作时由控制器来启动，由于主机较控制器消耗的能源更多，因此这样的设计也节省了更多的能源。同时，在休眠状态下，所有连接均采用嗅探性次额定功能模式，因此，此时的射频能耗几乎可以忽略不计，从而进一步降低了损耗。相应的，在工作状态下，主机和控制器均处于正常的工作模式。

步骤S122.控制蓝牙模块120和蓝牙外设200切换角色。其中，蓝牙模块120关闭第一接收电路仅开通第一发射电路。蓝牙外设200关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。

另外，在步骤S130之后还包括：

步骤S140.蓝牙模块120判定第一数据或第一数据被处理后得到的数据发送完毕后由工作状态再次切换至休眠状态。

另外，在切换至休眠状态的同时，蓝牙模块120又切换至从设备角色，等待下次被唤醒。

可以理解的是，蓝牙通信系统的运行方法的实现方式不限于上述一种情况，只要能够在降低蓝牙平均功耗即可。

进一步的，也可利用低功耗蓝牙技术中快速连接的方式来进一步降低功耗。具体原理为：在无线通信终端100接收到第一数据前，蓝牙模块120与蓝牙外设200处于断开连接的状态。当无线通信终端100接收到第一数据后，蓝牙模块120切换至主设备角色并处于工作状态后，根据低功耗蓝牙协议快速建立与蓝牙外设200之间的连接。其中一种具体连接方式为：从设备(即蓝牙外设200)处于广播模式，而主设备(即蓝牙模块120)处于扫描模式。主设备主动发起搜索，从设备通常处于睡眠状态，并在固定间隔内唤醒，以便被主设备搜到。当主设备收到广播数据包发现可以连接的从设备后，即快速建立简单连接。由于在低功耗蓝牙协议中，允许正在进行广播的设备连接到正在扫描的设备上，有效避免了重复扫描，而通过对连接机制的改善，低功耗蓝牙的连接建立过程可以控制在3ms内完成,满足专网通信PTT(Push To Talk)的实时性要求。同时，能以应用程序迅速启动链接器，并以较快的传输速度进行传输数据。当第一数据或第一数据被处理后得到的数据传输完毕后，蓝牙模块120可以立即断开与蓝牙外设200之间的连接。

图3、图4分别为本发明一个实施例的方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图3、图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图3、图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本实施例还提出了一种蓝牙通信系统的运行方法，该方法由蓝牙外设200执行。在该蓝牙通信系统的运行方法中，蓝牙外设200能够接收用户输入的第二数据。例如，蓝牙外设200为蓝牙耳机时，第二数据则为语音数据。如图5所示，该方法的具体步骤包括以下内容。

步骤S210.蓝牙外设200判定接收到用户输入的第二数据后，控制蓝牙模块120和蓝牙外设200切换角色。其中，蓝牙外设200关闭第二接收电路仅开通第二发射电路。同时，蓝牙模块120关闭第一发射电路仅开通第一接收电路。

其中，在用户未输入第二数据时，蓝牙外设200处于从设备角色。当用户输入第二数据后，蓝牙外设200切换至主设备角色，仅开通发射时隙且关闭接收时隙，从而只能发射信号，而无法接收信号。同时，在蓝牙外设200的控制下，蓝牙模块120仅开通接收时隙且关闭发射时隙，从而只能接收信号，而无法发射信号，即为从设备角色。由此，在蓝牙外设200至蓝牙模块120之间即建立了单向蓝牙通信链路。

本实施例中，蓝牙外设200为蓝牙耳机，且蓝牙外设200包括PTT按键。这时，步骤S210具体为：通过检测PTT按键的按下操作而判定接收到用户输入的第二数据后，关闭第二接收电路仅开通第二发射电路。

步骤S220.蓝牙外设200通过第二发射电路以半双工模式向蓝牙模块120发送上述第二数据或第二数据被处理后得到的数据。同时，蓝牙模块120通过第一接收电路接收该第二数据或第二数据被处理后得到的数据。

本实施例中，蓝牙外设200通过第二发射电路以半双工模式及异步链路的方式向蓝牙模块120发送第二数据或第二数据被处理后得到的数据，从而不仅可以在低功耗蓝牙平台上实现，也可以在3.0以下经典蓝牙技术平台上实现。

其中，第二数据被处理后得到的数据可以为由蓝牙外设200对第二数据进行相关滤波、放大等处理后得到的数据。

因此，在蓝牙外设200接收到第二数据的情况下，蓝牙模块120与蓝牙外设200通过角色的转换和自定义配置协议控制时隙从而能够实现半双工模式，降低了蓝牙平均功耗，从而提高了蓝牙外设200的待机工作时间。

具体的，如图6所示，步骤S210具体包括以下内容。

步骤S211.蓝牙外设200判定接收到用户输入的第二数据后，从休眠状态切换至工作状态。其中，工作状态的功耗大于休眠状态。

本实施例中，蓝牙外设200接收到第二数据前，蓝牙外设200是处于休眠状态的。具体的，蓝牙外设200可以采用低功耗蓝牙技术，包括控制器和主机。在休眠状态下，主机长时间处于超低的负载循环状态，只在需要运作时由控制器来启动，由于主机较控制器消耗的能源更多，因此这样的设计也节省了更多的能源。同时，在休眠状态下，所有连接均采用嗅探性次额定功能模式，因此，此时的射频能耗几乎可以忽略不计，从而进一步降低了损耗。相应的，在工作状态下，主机和控制器均处于正常的工作模式。

步骤S212.控制蓝牙模块120和蓝牙外设200切换角色。其中，蓝牙外设200关闭第二接收电路仅开通第二发射电路。同时，蓝牙模块120关闭第一发射电路仅开通第一接收电路。

进一步的，在步骤S220之后还包括：

步骤S230.蓝牙外设200判定第二数据或第二数据被处理后得到的数据发送完毕后由工作状态再次切换至休眠状态。

另外，在切换至休眠状态的同时，蓝牙外设200又切换至从设备角色。

可以理解的是，蓝牙通信系统的运行方法的实现方式不限于上述一种情况，只要能够降低平均功耗即可。

进一步的，在上述蓝牙通信系统的运行方法中，也可利用低功耗蓝牙技术中快速连接的方式来进一步降低功耗。具体原理为：在蓝牙外设200接收到第二数据前，蓝牙外设200与蓝牙模块120处于断开连接的状态。而当蓝牙外设200接收到第二数据后，蓝牙外设200切换至主设备角色并处于工作状态后，根据低功耗蓝牙协议快速建立与蓝牙模块120之间的连接。具体连接方式为：从设备(即蓝牙模块120)处于广播模式，而主设备(即蓝牙外设200)则进入扫描模式。主设备主动发起搜索，从设备通常处于睡眠状态，并在固定间隔内唤醒，以便被主设备搜到。当主设备收到广播数据包发现可以连接的从设备后，即快速建立简单连接。由于在低功耗蓝牙协议中，允许正在进行广播的设备连接到正在扫描的设备上，就有效避免了重复扫描，而通过对连接机制的改善，低功耗蓝牙的设备连接建立过程已经可以控制在3ms内完成，满足专网通信PTT(Push To Talk)实时性要求。同时，能以应用程序迅速启动链接器，并以较快的传输速度进行传输数据。当第二数据或第二数据被处理后得到的数据传输完毕后，蓝牙外设200可以立即断开与蓝牙模块120之间的连接。

图5、图6分别为本发明一个实施例的方法的流程示意图。应该理解的是，虽然图5、图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图5、图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

因此，在上述蓝牙通信系统的运行方法中，分别在无线通信终端100接收到第一数据、蓝牙外设200接收到第二数据后，通过角色的转换和自定义配置协议控制时隙通过半双工模式分别以相反的方向进行数据传输，从而避免了传统蓝牙技术采用全双工模式而存在无效的收发状态的缺陷。

进一步的，在上述蓝牙通信系统的运行方法中，蓝牙模块120与蓝牙外设200之间的通信交互可以通过修改蓝牙驱动固件，建立新的扩展应用服务来实现。新的扩展应用服务主要考虑属性协议和属性配置文件这两个协议组件。属性协议是设备之间交换数据的传输协议，是一个无状态的客户机/服务器协议，不考虑设备的底层角色，每个设备都可以设为服务器、客户机或是客户机兼服务器。客户机请求服务器数据发送数据，服务器向客户机发送数据，数据以属性的形式保存在服务器内，每个属性都含有GATT(Generic AttributeProfile)管理的数据，而且该数据被分配一个通用唯一标识符。通过一个L2CAP(LogicalLink Control and Adaptation Protocol，逻辑链路控制和适配协议)专用通道，属性协议在服务器与客户机之间建立一条通信通道。属性配置文件在属性协议层添加一个数据抽象模型，负责搜索属性协议保存的数据，在两个设备之间交换特征。

因此，利用低功耗蓝牙扩展话音流服务，建立一个厂商专用协议框架配置文件。那么通过该厂商自定义的配置文件，主设备向从设备声明数据类型和格式及访问方式，从而能够实现单向不对称数据传输。

进一步的，在蓝牙模块120和蓝牙外设200中，基带部分的话音采样率为8KHz，分辨率16bit，通过ADPCM(adaptive difference pulse code modulation，自适应差分脉冲编码调制)波形编码压缩成4bit，数据量32Kbps。

进一步的，以语音通信为例，蓝牙模块120和蓝牙外设200之间通信的数据分组机制如图8所示。其中，每25ms连接间隔发送4个话音数据包(每个话音数据包共25字节)，传输速率为32Kbps。每16个连接间隔(即400ms)插入一个附加的同步数据包。使用异步数据分组，最大有效载荷30字节，最大速率为185Kbps。

进一步的，蓝牙模块120和蓝牙外设200的物理层收发时隙如图7所示。其中，主设备在奇数时隙发数据，从设备只在相应的偶数时隙接收数据。主设备只发不收，从设备只收不发。

进一步的，蓝牙模块120和蓝牙外设200在数据传输过程中，从设备每隔400ms收到同步数据包，立即在下一个时隙发送一次响应，维持收发的同步。主设备在收到从设备同步响应的下一个时隙发送一次应答响应，包含了当前的跳频序列信息和时钟相位，从设备收到这些信息维持当前状态，保证数据单向传输的稳健性。

另外，如果从设备向主设备发送了停止信号，主设备则停止向这个从设备发送数据。主设备收到继续运行指示时，恢复发送存储在缓存器中的数据。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种蓝牙通信系统的运行方法，所述蓝牙通信系统包括无线通信终端和蓝牙外设；所述无线通信终端包括相连接的主控器及蓝牙模块；所述蓝牙模块用于与所述蓝牙外设利用蓝牙进行通信，且所述蓝牙模块包括第一发射电路和第一接收电路；所述蓝牙外设包括第二发射电路和第二接收电路；其特征在于，所述主控器用于检测所述无线通信终端是否接收到其他设备发送的第一数据，并将检测结果发送至所述蓝牙模块；所述蓝牙通信系统的运行方法包括：

所述蓝牙模块接收所述主控器发送的检测结果；

所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路；

所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙外设通过所述第二接收电路接收所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据。

2.根据权利要求1所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路的步骤包括：

所述蓝牙模块根据所述检测结果判定所述无线通信终端接收到所述第一数据后，从休眠状态切换至工作状态；其中，所述工作状态的功耗大于所述休眠状态；

控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙模块关闭第一接收电路仅开通第一发射电路；所述蓝牙外设关闭第二发射电路仅开通第二接收电路。

3.根据权利要求2所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙外设通过所述第二接收电路接收所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据的步骤之后包括：

所述蓝牙模块判定所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据发送完毕后由工作状态再次切换至所述休眠状态。

4.根据权利要求1所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据的步骤为：

所述蓝牙模块通过所述第一发射电路以半双工模式及异步链路的方式向所述蓝牙外设发送所述第一数据或所述第一数据被处理后得到的数据。

5.根据权利要求1所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述主控器用于根据接收信号的强度来检测所述无线通信终端是否接收到其他无线终端发送的第一数据。

6.一种蓝牙通信系统的运行方法，其中，所述蓝牙通信系统包括无线通信终端和蓝牙外设；所述无线通信终端包括相连接的主控器及蓝牙模块；所述蓝牙模块用于与所述蓝牙外设利用蓝牙进行通信，且所述蓝牙模块包括第一发射电路和第一接收电路；所述蓝牙外设能够接收用户输入的第二数据，且所述蓝牙外设包括第二发射电路和第二接收电路；其特征在于，所述蓝牙通信系统的运行方法包括：

所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路；

所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙模块通过所述第一接收电路接收或所述第二数据被处理后得到的数据。

7.根据权利要求6所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路的步骤包括：

所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，从休眠状态切换至工作状态；其中，所述工作状态的功耗大于所述休眠状态；

控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色；其中，所述蓝牙外设关闭第二接收电路仅开通第二发射电路；所述蓝牙模块关闭第一发射电路仅开通第一接收电路。

8.根据权利要求7所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据；同时，所述蓝牙模块通过所述第一接收电路接收所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据的步骤之后包括：

所述蓝牙外设判定所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据发送完毕后，由工作状态再次切换至所述休眠状态。

9.根据权利要求6所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据的步骤为：

所述蓝牙外设通过所述第二发射电路以半双工模式及异步链路的方式向所述蓝牙模块发送所述第二数据或所述第二数据被处理后得到的数据。

10.根据权利要求6所述的蓝牙通信系统的运行方法，其特征在于，所述蓝牙外设为蓝牙耳机，且所述蓝牙外设包括PTT按键；同时所述蓝牙外设判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色的步骤为：

所述蓝牙外设通过检测所述PTT按键的按下操作而判定接收到所述第二数据后，控制所述蓝牙模块和蓝牙外设切换角色。