CN110234101A - 一种可靠传输数据的无线传输方法、设备及系统 - Google Patents

一种可靠传输数据的无线传输方法、设备及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种可靠传输数据的无线传输方法、设备及系统，该方法包括从设备未收到数据包时先发送PA包再发送失败通知，主设备在发送确认通知或失败通知之前先监听从设备发送的PA包，若从设备已发出PA包，主设备不动作，若从设备未发出PA包，主设备发送确认通知或失败通知；该设备包括从处理模块和主处理模块；该系统包括设备，该设备以该方法进行通信。本发明避免主设备发送确认通知或失败通知时造成重复，通过PA包能够避免从设备漏接数据，提高从设备接收数据包的可靠性。

Description

一种可靠传输数据的无线传输方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种可靠传输数据的无线传输方法、设备及系统。
背景技术
无线通信是多个节点间不经由导体或线缆传播进行的远距离传输通讯，无线通信技术包括Zig-Bee、蓝牙(Bluetooth)、无线宽带(Wi-Fi)、超宽带(UWB)和近场通信(NFC)。随着移动通信技术的发展，通过蓝牙耳机无线连接手机的使用方式越来越广泛，蓝牙耳机在市场上也越来越受欢迎。
蓝牙耳机在与手机进行通信过程中，蓝牙耳机包括一个主耳机和一个从耳机，手机将双声道音讯资料传送到主耳机，然后主耳机再转送单声道或双声道音讯资料至从耳机，由于音讯资料要经过二次传播，二次传播音讯资料多占用了无线网路频宽，容易造成传输不稳定，以及增加播放延迟的问题，另外主耳机需同时接收和传送音讯资料，主耳机的运算负担和耗电量都比从耳机高，造成主耳机和从耳机间电池使用时间不平衡的问题。
针对蓝牙耳机传输不稳定、播放延迟和电池使用时间不平衡的问题，相关技术将主耳机与手机建立无线通信，而从耳机则以监听方式从空气中截取手机传送给主耳机的音讯资料，而不必透过主耳机转送。在从耳机以监听方式获取音讯封包的过程中，从耳机在接收手机传送的音讯封包成功时，从耳机要发一成功通知(即返回确认信号，ACK)给主耳机，若主耳机未收到从耳机的成功通知，则主耳机在下一个SLOT(时隙序号)发送失败通知(即返回不确认信号，NACK)给手机，要求手机重送该音讯封包。为了防止主耳机因未收到成功通知而误发NACK给手机，从耳机必须在每收到一音讯封包就要多次发送ACK给主耳机。
针对蓝牙耳机传输不稳定、播放延迟和电池使用时间不平衡的问题，还可如专利(公开号为CN108419228B)所公开的技术进行解决，让从耳机采用监听方式从空气中截取手机传送给主耳机的音讯封包，若从耳机在SLOT N未收到手机传送的音讯封包，从耳机会在SLOT N+1发送一干扰讯号以阻止手机接收主耳机返回的ACK，让手机重发该音讯封包。此方法虽然简单，但是该干扰讯号能否成功并不确定，从耳机仍有漏失音讯封包的风险，从耳机数据接收的可靠性差。
发明内容
本发明意在提供一种可靠传输数据的无线传输方法，以解决从耳机数据接收可靠性差的问题。
本方案中的可靠传输数据的无线传输方法，包括以下步骤：
S10，若从设备未收到数据包，则从设备先发送PA包，PA包表示从设备未收到数据包，从设备发送PA包后发送失败通知；
S20，主设备在发送确认通知或失败通知之前，主设备先监听从设备是否发送了PA包，若从设备发送了PA包，则主设备暂停发送确认通知或失败通知，若从设备未发送PA包，则主设备发送确认通知或失败通知。
本方案的有益效果是：
从设备在未收到数据包时，先发送PA包表示未收到数据包，再发送失败通知，让主设备在发送确认通知或失败通知前监听从设备发送的PA包，提前通知主设备从设备的意图，避免主设备发送确认通知或失败通知时造成重复，通过PA包能够避免从设备漏接数据，提高从设备接收数据包的可靠性。
进一步，所述PA包包括固定频率输出和主设备的响应时间信息。
通过PA包携带的信息，提前告知主设备从设备发送失败通知的意图，及时获取到从设备的未收到数据包的信息，并让主设备在从设备未收到数据包时具有足够的响应时间。
进一步，所述步骤S10中，从设备在下一时隙之前和之后的定时长内完成发送PA包，从设备在下一时隙之前和之后的定时长内发送出失败通知。
在下一时隙到来之前发送PA包，能够让主设备及时获知到从设备未接收到数据包的信息，以让主设备不发送信息，然后再发失败通知，避免主设备重复发送，更节能。
进一步，所述从设备在下一时隙前10μs内和后10μs内完成发送PA包，所述从设备在下一时隙前10μs内和后10μs内发送出失败通知。
在下一时隙前后10μs内分别完成发送PA包和发送出失败通知，持续时间短，不会影响数据包的正常发送。
进一步，所述步骤S10中，若从设备接收到数据包，从设备不发送PA包和失败通知。
从设备正常接收数据包时，不发送任何信息，减少从设备的工作量，节省能耗。
在上述无线传输方法的基础上，还提供了可靠传输数据的无线传输设备，包括从处理模块和主处理模块；
从处理模块以监听方式从主处理模块接收数据包的过程中获取数据包，从处理模块未收到数据包时先发送PA包，所述PA包包括固定频率输出和主处理模块的响应时间信息，从处理模块发送PA包后发送失败通知；
主处理模块用于接收数据包，主处理模块收到数据包时发送确认通知，主处理模块在未收到数据包时发送失败通知，主处理模块在发送确认通知或失败通知之前监听从处理模块是否发送了PA包，主处理模块在从处理模块发送了PA包时暂停发送确认通知或失败通知，主处理模块在从处理模块未发送PA包时发送确认通知或失败通知。
本方案的有益效果是：
由从处理模块在未收到数据包时先发送PA包告知主处理模块，避免从处理模块漏接数据包，主处理模块在从处理模块未收到数据包时暂停发送信息，防止主处理模块重复发送信息，并且PA包提前告知主处理模块从处理模块要发送失败通知，提高数据传输的可靠性，让主处理模块具有足够的响应时间。
进一步，所述从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内完成发送PA包，所述从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内发送出失败通知。
从处理模块在下一时隙前后10μs内分别发送完毕PA包和发送出失败通知，持续时间短，不会影响数据包的正常发送。
进一步，所述主处理模块通过监听方式获取PA包中的响应时间，所述主处理模块等待响应时间进行响应。
通过PA包让主处理模块在从处理模块未收到数据包时具有足够的响应时间，避免数据混乱，提高数据传输的可靠性。
在上述无线传输设备的基础上，还提供了可靠传输数据的无线传输系统，包括上述无线传输设备。
本方案的有益效果是：
让系统中的无线传输设备在未收到数据包时先发送PA包，再发送失败通知，方便及时知晓未收到数据包，以重新接收数据包，提高数据传送的可靠性。
进一步，还包括移动设备，所述移动设备以蓝牙标准协议发送数据包，所述移动设备以蓝牙标准协议接收确认通知和失败通知。
蓝牙通信可以限制系统中设备间的通信距离，提高通信的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一中可靠传输数据的无线传输方法的流程框图；
图2为本发明实施例一中可靠传输数据的无线传输系统的示意性框图；
图3为本发明实施例二中可靠传输数据的无线传输方法中传输过程的时序图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
可靠传输数据的无线传输设备，包括主设备和从设备，主设备和从设备在收发数据时通过蓝牙标准协议进行通信。
在上述可靠传输数据的无线传输设备基础上，构建了可靠传输数据的无线传输系统，如图2所示，包括移动设备、主设备和从设备，移动设备可以是手机，移动设备至主设备间建立第一通信连接并发送数据包，数据包可以是手机发送的音讯封包，从设备监听第一通信连接获取数据包。
从设备包括从处理模块，主设备包括主处理模块，从处理模块以监听方式从主处理模块接收数据包的过程中获取数据包，从处理模块未收到数据包时先发送PA包，PA包包括固定频率输出和主处理模块的响应时间信息，从处理模块发送PA包后发送失败通知。
主处理模块用于接收移动设备的数据包，主处理模块收到移动设备的数据包时发送确认通知，主处理模块在未收到移动设备的数据包时发送失败通知，主处理模块在发送确认通知或失败通知之前监听从处理模块是否发送了PA包，主处理模块在从处理模块发送了PA包时暂停向移动设备发送确认通知或失败通知，主处理模块在从处理模块未发送PA包时向移动设备发送确认通知或失败通知。
从处理模块包括定时单元，定时单元对从处理模块发送PA包的过程进行10μs时长的定时，定时单元对从处理模块发送失败通知的过程进行10μs时长的定时，从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内完成发送PA包，从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内发送出失败通知。
使用上述可靠传输数据的无线传输设备构成的可靠传输数据的无线传输系统，具有如下的可靠传输数据的无线传输方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：
S10，若从设备未收到移动设备的数据包，则从设备先向移动设备发送PA包，PA包表示从设备未收到数据包，从设备发送PA包后向移动设备发送失败通知；
S20，主设备在向移动设备发送确认通知或失败通知之前，主设备先监听从设备是否发送了PA包，若从设备发送了PA包，则主设备暂停向移动设备发送确认通知或失败通知，若从设备未发送PA包，则主设备向移动设备发送确认通知或失败通知。
本实施例一中，从设备在未收到数据包时，先发送PA包表示未收到数据包，再发送失败通知，让主设备在发送确认通知或失败通知前监听从设备发送的PA包，让主设备能够提前地识别出从设备发送失败通知的意图，避免主设备发送确认通知或失败通知时造成重复，通过PA包能够避免从设备漏接数据，提高从设备接收数据包的可靠性。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例二以蓝牙通信为例，主设备为蓝牙耳机的主耳机，从设备为蓝牙耳机的从耳机，移动设备与蓝牙耳机间进行蓝牙通信，手机至主耳机间建立第一蓝牙通信连接，将该第一蓝牙通信连接记录为M-to-S，主耳机至手机间建立第二蓝牙通信连接，将第二蓝牙通信连接记录为S-to-M，发送音讯封包简写为TX，接收音讯封包简写为RX，如图3所示，主设备、从设备和移动设备间的工作过程如下：
P10，主耳机与从耳机建立第三蓝牙通信连接，供主从耳机通过第三蓝牙通信连接交换讯息；
P20，主耳机至手机建立第二蓝牙通信连接，主耳机把第二蓝牙通信连接的相关讯息通过第三蓝牙通信连接通知从耳机，相关讯息如手机的蓝牙装置位址(BluetoothDeviceAddress,BD_ADDR)以及密钥等，从耳机根据来自主耳机的讯息可以监听并接收手机在第一蓝牙通信连接上发送的音讯封包；
P30，当手机开始播放音讯封包中的音讯信息，手机通过第一蓝牙通信连接发送音讯封包给主耳机，同时从耳机也通过监听方式接收该音讯封包；
P40，如表1所示，手机发送音讯封包时，主耳机和从耳机接收具有4种可能状况。
表1主耳机和从耳机接收情况
在表1中，假设手机在SLOT N(时隙N)发送音讯封包，主耳机和从耳机的接收状况如下：
P41，主耳机和从耳机接收正常：主耳机在发出ACK(确认通知)前，主耳机会提前在S-to-M时隙N+1前监听从耳机是否发出PA包，此时从耳机无动作(不发送任何信息)，主耳机在SLOTN+1(时隙N+1)发出ACK，通知手机接收成功。
P42，主耳机接收正常，从耳机接收失败：主耳机在发出ACK前，主耳机会提前在S-to-M时隙N+1前监听从耳机是否发出PA包，从耳机接收失败，从耳机在M-to-S时隙(即时隙SLOTN+1前后10μs内)发出NACK(失败通知)，通知手机接收失败，主耳机预定发出ACK，但监听到从耳机发出PA包，故主耳机无动作。
P43，主耳机接收失败，从耳机接收正常：主耳机在发出NACK前，主耳机会提前在S-to-M时隙N+1前监听从耳机是否发出PA包，从耳机无动作，主耳机预定发出NACK，并未监听到从耳机发出PA包，主耳机在SLOT N+1发出NACK，通知手机接收失败。
P44，主从耳机接收失败：主耳机在发出NACK前，主耳机会提前在S-to-M时隙(即时隙N+1之前10μs内)监听从耳机是否发出PA包，从耳机接收失败，从耳机在M-to-S时隙(即时隙SLOT N+1前后10μs内)发出NACK，通知手机接收失败，主耳机预定发出NACK，但监听到从耳机发出的PA包，故不做动作。
说明：P10、P20…P40，以及P41、P42…P44等仅仅用于标识作用，并不严格代表步骤的执行先后顺序。
本实施例二中，将各个设备间的信息传送以蓝牙通信进行，蓝牙通信可以限制系统中设备间的通信距离，提高通信的安全性，同时，主耳机及时监听到从耳机未收到音讯封包时发送的PA包，提前通知主耳机从耳机发送NACK的意图，主耳机能够及时识别到从耳机未收到音讯封包，避免从耳机漏接音讯封包，提高数据传输的可靠性，并保证主耳机具有足够的相应时间。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种可靠传输数据的无线传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，若从设备未收到数据包，则从设备先发送PA包，PA包表示从设备未收到数据包，从设备发送PA包后发送失败通知；
S20，主设备在发送确认通知或失败通知之前，主设备先监听从设备是否发送了PA包，若从设备发送了PA包，则主设备暂停发送确认通知或失败通知，若从设备未发送PA包，则主设备发送确认通知或失败通知。
2.根据权利要求1所述的可靠传输数据的无线传输方法，其特征在于：所述PA包包括固定频率输出和主设备的响应时间信息。
3.根据权利要求1所述的可靠传输数据的无线传输方法，其特征在于：所述步骤S10中，从设备在下一时隙之前和之后的定时长内完成发送PA包，从设备在下一时隙之前和之后的定时长内发送出失败通知。
4.根据权利要求3所述的可靠传输数据的无线传输方法，其特征在于：所述从设备在下一时隙前10μs内和后10μs内完成发送PA包，所述从设备在下一时隙前10μs内和后10μs内发送出失败通知。
5.根据权利要求1所述的可靠传输数据的无线传输方法，其特征在于：所述步骤S10中，若从设备接收到数据包，从设备不发送PA包和失败通知。
6.可靠传输数据的无线传输设备，其特征在于：包括从处理模块和主处理模块；
从处理模块以监听方式从主处理模块接收数据包的过程中获取数据包，从处理模块未收到数据包时先发送PA包，所述PA包包括固定频率输出和主处理模块的响应时间信息，从处理模块发送PA包后发送失败通知；
主处理模块用于接收数据包，主处理模块收到数据包时发送确认通知，主处理模块在未收到数据包时发送失败通知，主处理模块在发送确认通知或失败通知之前监听从处理模块是否发送了PA包，主处理模块在从处理模块发送了PA包时暂停发送确认通知或失败通知，主处理模块在从处理模块未发送PA包时发送确认通知或失败通知。
7.根据权利要求6所述的可靠传输数据的无线传输设备，其特征在于：所述从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内完成发送PA包，所述从处理模块在下一时隙前10μs内和后10μs内发送出失败通知。
8.根据权利要求6所述的可靠传输数据的无线传输设备，其特征在于：所述主处理模块通过监听方式获取PA包中的响应时间，所述主处理模块等待响应时间进行响应。
9.可靠传输数据的无线传输系统，其特征在于：包括权利要求6至8任一项所述的无线传输设备。
10.根据权利要求9所述的可靠传输数据的无线传输系统，其特征在于：还包括移动设备，所述移动设备以蓝牙标准协议发送数据包，所述移动设备以蓝牙标准协议接收确认通知和失败通知。
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