CN110856077A - 数字音频无线发送的新方法 - Google Patents

Abstract

提供了例如具有不同优先级的例如按照蓝牙低能耗(LE)标准的数据无线通信的新方法。还提供了根据新方法配置成用于无线通信的新听力装置。

Description

数字音频无线发送的新方法

本申请是分案申请，原申请的申请号为201510257852.3，发明名称为“数字音频无线发送的新方法”。

技术领域

提供了例如具有不同优先级的例如符合蓝牙低能耗(LE)标准的数据无线通信的新方法。还提供了根据新方法配置成用于无线通信的新听力装置。

背景技术

如由蓝牙核心规范4.1或更早版本定义的蓝牙LE不允许音频传送。在如所定义的协议中存在很多的限制，意味着在不改变某些协议层的情况下，音频传送不可行：

-如定义用于LE的L2CAP通道的性质，其中定义了没有发送超时或刷新的数据传送的尽力而为的方法，该特性也意味着它几乎不可能做到如所定义的LE上的实时音频服务。

-缺乏实时发送方法也意味着在两对音频接收器(诸如助听器)之间的立体声同步几乎不可能。

-数据包的大小意味着用于所需发送音频的数据速率(通常32-48kbit/s)的开销非常高。

发明内容

新方法和听力装置的目的是克服上述缺点。

因此，提供了数据集无线通信的新方法，包括：

a)从用于接收器接收的发送器发送第一数据类别的第一数据集，

b)在不存在来自接收器的接收确认的情况下，重新发送第一数据集，

c)在存在来自接收器的接收确认的情况下，当发送器和接收器将连接用于在不存在确认情况下的重新发送时，从发送器发送与第一数据类别不同的第二数据类别的第二数据集给接收器。

此外，提供了具有不同优先级的数据无线通信的新方法，包括

a)从用于接收器接收的发送器发送具有第一优先级的第一数据集，

b)在不存在来自接收器的接收确认的情况下，重新发送具有第一优先级的第一数据集，

c)在存在来自接收器的接收确认的情况下，当发送器和接收器将连接用于不存在确认的情况下的重新发送时，从发送器发送具有与第一优先级不同的第二优先级的第二数据集给接收器。

第一数据类别可包括音频数据集。

第二数据类别可包括符合蓝牙LE标准协议(诸如由蓝牙核心规范4.1或更早版本定义)的各种控制数据，诸如开始、停止、编解码协商等，和/或来自其它装置例如具有传感器(诸如环境传感器，诸如温度传感器)的装置的数据。

第一数据集可以是音频数据集。音频数据集包括数字音频信号值，诸如代表可转换成声音的模拟音频信号的连续时间和连续振幅值的离散时间和离散幅度数字音频信号值的序列。换句话说，包含用来在一些时间点转换成声音的数字数据的音频数据点在音频流的领域中是众所周知的。

优选地，音频数据集具有确保在具有更低优先级的其它类型数据集发送之前的音频数据集发送，以便确保高保真度，或至少可接受的基于发送音频数据集所生成的声音质量。

包括音频数据集的数据集可以是具有两种数据的数据包，即控制信息和数据。数据也称为载荷或载荷数据。控制信息提供网络需要的信息数据，以便传递数据或载荷给预期的接收器，例如：源和目的地装置地址、错误检测码和测序信息。通常，控制信息在数据包标头和尾部中发现，具有在其中的载荷数据。

该方法可进一步包括

d)无论具有第二优先级的数据集是否等待发送到接收器，从发送器发信号给接收器，以及

e)当没有具有第二优先级的数据集等待发送到接收器时，放弃建立用来发送具有第二优先级的第二数据集的发送器和接收器之间的连接。

关于具有第二优先级的数据集是否等待发送到接收器的信息编码成单个数据比特。

该方法可符合蓝牙低能耗标准，诸如蓝牙核心规范4.1或更早版本，并且优选地音频数据集的发送在连续连接事件中执行。

该方法可用于例如符合诸如蓝牙核心规范4.1或更早版本的蓝牙低能耗标准的语音和音乐的音频流。

该方法可进一步包括分配用于音频数据集发送的L2CAP，例如通过分配用于与音频数据集相关的控制数据的一个L2CAP通道，和/或分配用于第一音频数据集的一个L2CAP通道，和可能分配用于第二音频数据集的另一个L2CAP通道。

三个固定的L2CAP通道可分配用于音频传送：

1)控制数据(开始、停止、编解码协商等)

2)左音频数据

3)右音频数据

在可接收一个音频流(左或右)的装置例如助听器中，仅通道1)和2)或通道1)和3)将用于该装置。在具有集成立体声功能例如立体声耳机的装置中，全部的三个通道被使用。音频数据集可以是单向或双向的，取决于应用，控制数据通道应允许在该点上的协商。

连接配置可例如如下执行：

1.接收装置通告通过唯一的UUID接收优先和可刷新的L2CAP(PFL2CAP)数据的其能力。

2.发送装置发现接收装置；连接到它并且查询用于其能力的PFL2CAP。

3.接收装置响应其PFL2CAP配置。例如，对于音频，这可包括其提供哪个编解码，并且在哪个L2CAP通道上其预期接收哪个内容，和在哪个优先级处，例如(通道127，高优先级，左侧音频)，(通道128，高优先级，右侧音频)和(通道129，低优先级，音频控制信息)。

4.通过发送关于数据的额外信息，发送装置确认接收，例如关于内容、编解码和帧大小、刷新超时等的信息。

5.发送装置和接收装置两者设定新的L2CAP通道，并且准备音频流，并且调节连接速率以匹配与重新发送数量相乘的指定帧速率。

例如在流式音频期间发送装置操作例如可包括：

1.发送装置控制器的主机开始处理音频流，并且通过编码和排队处理第一音频帧，用于在指定L2CAP通道上的立即发送。然后继续处理下一个音频帧。

2.同时，控制层将尝试发送按优先级顺序的数据包。在发送成功时，它将从具有成功标注的主机请求下一个数据包。如果数据包由于超时刷新，则它将请求下一个除具有失败标注的数据包。

3.来自主机的音频控制信息，例如音量变化将在指定的L2CAP通道中排队。当不存在具有发送更高优先级的挂起数据包时控制器将发送数据包。

该方法可进一步包括在不存在来自音频数据集的接收器的接收确认的情况下重新发送音频数据集，只要同一音频数据集的尝试重新发送数量低于预定最大值，例如等于二。

一个或多个类型数据的尝试重新发送的数量可能没有限制，即没有最大值分配给这些一个或多个类型的数据；或换句话说，分配给这些一个或多个类型的数据的最大值是无限的，例如0xFFFF。

不同类型的数据具有尝试重新发送的不同预定最大值，例如音频数据集可具有最大值二，而用于数据集的最大值具有比音频数据集优先级更低的优先级。

例如，新方法可实现L2CAP刷新超时，如同样用于蓝牙基本速率(BR)L2CAP通道所定义的。优选地，在数据传递到用于带有音频数据的通道的HCI(意味着第一和重试事件将允许用于L2CAP音频)上之后，该超时对应于两个连接事件，反之它将停留在用于另其它通道的0xFFFF处。

在典型的链路上，数据包将以不适于音频的速率丢失。因此，重新发送优选被准许，并且优选地在不同通道处发生。因此蓝牙LE MD功能不能用于重新发送。因此，一旦处于连接间隔内，则具有刷新超时设定的音频数据集应当尝试。为了允许重新发送，连接间隔必须是音频帧大小的一半，因此如果音频帧是10ms，则连接间隔应是5ms。这使用现有的链路层控制数据包来利用。

MD特征可用于在相同连接事件中较低优先级数据的发送，但接收装置可能不执行MD比特，例如助听器将不执行MD比特。

为了降低接收器的功率消耗，发送器可被配置成设定在高优先级数据包中的MD比特，以指示存在挂起的低优先级数据，而无论发送器在同一连接事件中高优先级数据之后是否发送数据。如果不存在挂起的低优先级数据，则MD比特复位。响应于接收的MD比特值，这允许接收器跳过连接事件，该连接事件不具有在高优先级音频数据集成功发送之间的数据输入。同样，发送器允许跳过在音频流期间不具有挂起数据的连接事件，以节省功率，和/或改进具有其它无线服务的互用性。

应注意，当发送非音频数据集时，L2CAP刷新超时的缺乏意味着链路将被占用，直到数据被确认。在极少数情况下这将导致音频的流失，这将不得不由在接收侧上的数据包丢失隐藏来处理，如例如在EP 2 605 547 A1中所公开的那样。

该方法可进一步包括从发送器发送同步数据给配置成用于音频数据集接收的至少一个接收器，同步数据包含与在用于不同音频数据集接收连接的至少两个不同接收器之间的发送延迟差相关的时序信息。

确定同步数据可以是基于从发送器到至少两个不同接收器的网络专用连接诊断包的发送(ping transmission)，例如利用L2CAP控制通道的网络专用连接诊断包的发送。

优选地，在立体声音频流期间，发送器将在链路之间的时间偏移通信到在链路中领先的接收器，以使得接收的音频可因此延迟，用于两个立体声通道的适当同步。偏移时间可用实现在控制通道上网络专用连接诊断包(ping)的网络延迟测量来确定。该网络专用连接诊断包将允许发送器主机计算时间偏移。

同样可使用一个链路来执行立体声音频流。例如，在到耳机的立体声音频流期间，左和右L2CAP通道两者可以采用同一链路发送，从而接收器和发送器两者保持简单。因为耳机可维持更高的占空比，所以蓝牙LE MD特征可利用用于该目的。以这种方式，同一连接事件将执行在左和右两个通道上的信息，并且数据包结构可保持与单接收器或双接收器情况相同。这简化了在两侧上的执行，因为在发送器主机侧上，仅用于音频的连接将需要比较双接收器的情况。

以下表概述了需要保持给出某些音频帧大小(以ms为单位)的音频数据集的所需字节数。该值用于以48kbit/s运行的音频流。32kbit/s的音频流将是2/3的需求。

音频帧大小[ms]	载荷大小[字节]
		10	60
12.5	75
		15	90
20	120

为保持开销最小，优选使LL MTU大小匹配L2CAP MTU外加标头和MIC，并且等于所需的载荷大小，以使得实现L2CAP音频的方法或控制器优选支持长数据包。

有利地，以有限的方式(例如关于安全性的操作)利用蓝牙LE控制和链路层的扩展，新方法促进利用蓝牙LE的音频数据集的发送，并且如在蓝牙核心规范中指定的方式来执行链路设定。

听力装置同样设置具有通信控制器，其被配置用于根据所附权利要求中任一项的新方法的操作。

听力装置可以是助听器，诸如BTE、RIE、ITE、ITC、CIC等，双耳助听器，耳钩式、耳中式、耳上式、耳上方式、颈部背后式、安全帽、头盔等，听话器、听筒、耳机、护耳器、耳罩等。

优选地，通信控制器被配置用于音频发送，和/或采用蓝牙LE L2CAP的音频接收，并且优选地通信控制器被配置成

-支持L2CAP刷新超时＝2

-支持优先的L2CAP流量

-根据比特率和音频帧大小的选择支持大小设定为高达120字节的LL数据包。

因此，提供了能够执行符合蓝牙LE标准协议的无线通信的新助听器。

新助听器可包括

输入换能器，其配置成，基于施加到输入换能器并且表示声音的信号来输出音频信号，

听力损失处理器，其配置成，补偿助听器用户的听力损失，并且输出听力损失补偿的音频信号，例如助听器的目的在于恢复响度，以使得由正常听众已经感知的所施加信号响度基本上与由用户感知的听力损失补偿信号响度相匹配，

输出换能器，诸如接收器、植入换能器等，其配置成基于可由人听觉系统接收的听力损失补偿音频信号，输出听觉输出信号，从而用户听到声音，以及

通信控制器。

换能器是将以一种能量形式施加到换能器的信号转换成以另一种能量形式的对应输出信号的装置。

输入换能器可包括将施加到麦克风的声学信号转换成对应的模拟音频信号的麦克风，其中音频信号的瞬时电压随着声学信号的声压而连续改变。

输入换能器可同样包括将在拾音线圈处变化的磁场转换成对应的变化模拟音频信号的拾音线圈，其中音频信号的瞬时电压随着在拾音线圈处的变化磁场而连续改变。拾音线圈可用于增加来自对公共场所(例如在教堂、礼堂、剧院、电影院等，或通过诸如在火车站、机场、购物商场等的公共广播)许多人广播的扬声器语音的信噪比。来自扬声器的语音采用感应回路系统(也称为“听力回路”)转换成磁场，并且拾音线圈用于磁性拾取磁性发送的语音信号。

输入换能器可进一步包括至少两个间隔开的麦克风，和被配置用于将至少两个间隔开的麦克风的麦克风输出信号组合成定向麦克风信号的波束形成器。

输入换能器可包括一个或多个麦克风和拾音线圈，以及开关，例如用于单独或以任何组合的全向麦克风信号或定向麦克风信号或拾音线圈信号的选择，作为音频信号。

通常，模拟音频信号适于通过转换成在模拟到数字转换器中的相应数字音频信号来处理的数字信号，从而模拟音频信号幅度由二进制数表示。以这种方式，以数字值序列形式的离散时间和离散幅度数字音频信号表示连续时间和连续幅度的模拟音频信号。

在整个本公开中，“音频信号”可用于识别形成从输入换能器的输出到听力损失处理器的输入的信号路径一部分的模拟或数字信号。

在整个本公开中，“听力损失补偿音频信号”可用于识别形成可能经由数字到模拟转换器从听力损失处理器的输出到输出换能器的输入的信号路径的一部分的任何模拟或数字信号。

助听器可包括换能器，该换能器包括无线发送器和无线接收器两者。发送器和接收器可共用共同的电路和/或单个壳体。可替代地，发送器和接收器可不共用电路，并且无线通信单元可包括分别具有发送器和接收器的单个装置。

助听器可有利地结合在双耳助听系统中，例如其中两个助听器利用用于数字数据交换的蓝牙LE标准协议来互连，诸如音频信号、信号处理参数、控制数据，诸如信号处理程序的识别等，并且任选地与其它装置互连，诸如手持式装置，诸如平板计算机、智能电话，例如IPhone，Android手机，Windows手机等，远程控制等。

通常，仅有限的电量可从助听器的电源得到。例如，电力通常从在助听器中的传统ZnO₂电池供应。

在助听器设计中，大小和功率消耗是重要的注意事项。

在新助听器中的信号处理可由专用硬件执行，或可在一个或多个信号处理器中执行，或在专用硬件组合和一个或多个信号处理器中执行。

同样，控制器通信的操作可由专用硬件执行，或可以在一个或多个处理器中执行，或在专用硬件和一个或多个处理器中执行。

如本文所用，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等旨在指CPU相关的实体，或硬件、硬件和软件的组合、软件，或执行中的软件。

例如，“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等可以但不限于是在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程和/或程序。

借助于说明，术语“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等指定在处理器上运行的应用程序和硬件处理器两者。一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任何组合可驻留在处理器和/或执行线程内，并且一个或多个“处理器”、“信号处理器”、“控制器”、“系统”等或其任何组合可定位在可能与其它硬件电路组合的一个硬件处理器上，和/或分布在可能与其它硬件电路组合的两个或更多硬件处理器之间。

此外，处理器(或类似术语)可以是能够执行信号处理的任何组件或组件的任何组合。例如，信号处理器可以是ASIC处理器、FPGA处理器、通用处理器、微处理器、电路组件或集成电路。

附图说明

在下文中，新方法和助听器参考附图被更详细地解释，其中

图1示意性示出根据新方法从智能电话接收音频流的双耳助听器系统，

图2示意性示出根据新方法的音频数据集发送的示例，

图3示意性示出根据新方法的音频数据集发送的另一个示例，

图4示意性示出根据新方法的音频数据集发送的另一个示例，

图5示意性示出根据新方法的音频数据集发送的另一个示例，

图6示意性示出根据新方法的音频数据集发送的另一个示例，

图7示意性示出根据新方法的音频数据集发送的另一个示例，

图8是新方法的示例流程图，

图9是新方法的另一个示例流程图，

图10是新方法的另一个示例流程图，以及

图11是新方法的另一个示例流程图。

具体实施方式

在下文中，示出了新方法和听力装置的各种示例。然而根据所附要求的新方法和听力装置可以不同形式体现，并不应当解释为限于本文所述的示例。

应当注意到，附图是示意性的并且为了清楚起见简化，并且它们仅示出对新方法和助听器理解所必需的细节，而其它细节已省去。

相似的参考标记指代全文中相似的元件。因此相似的元件将不关于每个附图详细描述。

图1示意性示出包括左耳助听器10L和右耳助听器10R的双耳助听器系统，其每个包括用于到另一个音频启用的通信装置(诸如智能电话或移动电话、音频启用的平板电脑、无绳电话、TV电视等)连接的无线通信单元。在本实施例中，左耳和右耳助听器10L、10R的每个经由相应的无线通信链路12L、12R连接到智能电话50。技术人员将理解，双耳助听器系统可包括仅单个助听器，诸如10L，在系统的其它实施例中，右助听器10R是可选的。

唯一的ID识别双耳助听器系统的每个装置。所示的双耳助听器系统被配置成一般根据例如按照蓝牙核心规范版本4.1的蓝牙低能耗(蓝牙LE)操作。因此，所示双耳助听器系统被配置成在2.4GHz工业科学医疗(ISM)频带中操作，并且包括根据蓝牙LE的1MHz频带的80个频率通道。然而，每个左耳和右耳助听器10L、10R和智能电话50的无线通信单元的蓝牙LE控制器已经修改为启用通过每个无线通信链路12L、12R的实时音频数据集的发送，如下面更详细解释的。

左助听器10L和可选的右助听器10R可以基本上相同，除了上述的唯一ID，以使得左助听器10L的以下特征描述同样应用于右助听器10R。左助听器10L可包括用于向助听器电路14提供电力而连接的ZnO₂电池(未示出)。左助听器10L包括以麦克风16形式的输入换能器。麦克风16基于当左助听器10L操作时到达麦克风16的声学信号，输出模拟或数字音频信号。如果麦克风16输出模拟音频信号，则助听器电路14可包括模拟到数字转换器(未示出)，其将模拟信号转换成用于在助听器电路14中数字信号处理的相应数字音频信号。特别在配置成补偿左助听器10用户听力损失的听力损失处理器24L中。优选地，听力损失处理器24L包括在本领域中众所周知的动态范围压缩器，用于在本领域中通常称为“复聪”的用户动态范围的频率相关损失补偿。因此，听力损失处理器24L输出听力损失补偿音频信号给扬声器或接收器32。扬声器或接收器32将听力损失补偿音频信号转换成用于朝向用户鼓膜发送的相应声学信号。因此，用户听到在麦克风处到达的声音；然而，补偿用于用户的单独听力损失。助听器可以被配置成恢复响度，以使得如由戴助听器10的用户感知的听力损失补偿信号响度基本上匹配到达麦克风16的声学信号响度，如由具有正常听力的听众所感知的。

助听器电路14进一步包括无线通信单元，其包括被配置成与智能电话50进行无线通信的无线电部分或电路34L。无线通信单元包括执行各种通信协议相关的任务和可能的其它任务的蓝牙LE控制器26L。左助听器10L的操作可由合适的操作系统控制。操作系统可被配置成管理助听器硬件和软件资源，例如包括听力损失处理器24L和可能的其它处理器以及相关的信号处理算法，无线通信单元，某些存储器资源等。操作系统可调度用于助听器资源有效使用的任务，并且可同样包括用于成本分配的计算软件，包括功率消耗、处理器时间、存储器位置、无线发送和其它资源。

操作系统控制无线电电路34L根据修改的及其音频启用的蓝牙LE协议执行与智能电话50的无线通信。智能电话50可操作为主机设备，而左助听器10L作为与在修改的蓝牙LE协议下设计之间双向数据通信连接的从设备。

智能电话50包括无线电部分或电路54，其配置成与左助听器10L的相应无线电部分或电路34L进行无线通信。智能电话50还包括无线通信单元，其包括根据修改的蓝牙LE协议执行各种通信协议相关的任务和可能其它任务的蓝牙LE控制器56。由蓝牙LE控制器56向无线电电路54提供用于通过无线通信链路12L发送的数据包或数据集。经由RF天线53，由无线电部分或电路54接收的数据包被转发到用于进一步数据处理的蓝牙LE控制器56。本领域技术人员将理解，除了如在移动电话领域中众所周知的示意性示出的那些之外，智能电话50通常将包括许多额外硬件和软件资源。

图2是示出如在左耳助听器10L和如上讨论的智能电话50之间具有不同优先级的数据集的无线通信的新方法的第一时序图200，例如其中智能电话50被配置成主设备，而助听器10L为从设备。

图2示出具有在相关数据通道中低干扰电磁噪音的无线通信链路(在图1中的12L)的操作条件，以使得来自发送器的每个数据包或数据集的发送在第一发送尝试时成功，并且因此不存在重新发送的需求。

无线通信链路上的连续连接事件由沿着时间轴t的Ci1、Ci2、Ci3等指示。本领域的技术人员将理解，所示相邻的连接事件诸如Ci1和Ci2可根据蓝牙LE协议由显著的睡眠时间周期(例如直到4秒)分隔。在这些睡眠时间周期期间，左助听器10L的无线电电路34L和智能电话50的无线电电路54可被降低供电以减少功率消耗。连接事件可具有在5ms和10ms之间的持续时间或连接间隔。每个连接事件的连接间隔优选选择为横跨无线电通信电路发送的音频数据集的二分之一所选音频帧大小。

下面的表2描述了保持给定的以毫秒为单位的某些音频帧大小的音频数据的所需字节数。所列值用于以48kbit/s运行的音频流。32kbit/s音频流将是需求的2/3。

音频帧大小[ms]	载荷大小[字节]
		10	60
12.5	75
		15	90
20	120

如图2中由数据包205、210、215或数据集的符号“A”和“D”所示，具有不同优先级的两种类型数据通过无线链路发送。指定为A1和A2的数据包具有第一优先级数据，并且数据包D具有低于第一优先级的第二优先级。在所示示例中，第一或高优先级数据包205、215包括音频数据集，并且较低优先级数据包210包括符合根据蓝牙核心规范4.1或更早版本的蓝牙LE协议的各种控制数据，诸如开始、停止、编解码等。每个高优先级数据包A1、A2的数据结构由数据包230示出。高优先级数据包230包括标头部分235，其可包括2个字节。高优先级数据包230进一步包括上述讨论的载荷数据240，其可包括在音频数据的60和120字节之间，取决于音频帧大小。60字节的载荷数据大小导致用于每个高优先级数据包的约1.5ms的长度，其适合连接事件的相应时间窗口。标头部分235优选包括所谓的更多数据(MD)域或比特，如由符号“1”所示。该MD域指示是否存在挂起的低优先级数据包D。如果存在挂起的低优先级数据包D，则发送装置的蓝牙LE控制器56设定该MD，并且如果不存在挂起的低优先级数据包D，则将MD比特复位到“0”。蓝牙LE控制器56优选被配置成设定或复位MD比特，而无论在相同连接事件Ci1中高优先级数据包A1之后发送装置是否将实际发送低优先级数据包D。该特征允许接收装置跳过或消除连接事件，其中没有低优先级数据包D通过检查MD比特而在成功的高优先级数据包连接事件之间挂起。

较低优先级数据包D可具有37字节的长度。为了示出由发送装置发送的高优先级和低优先级数据包的发送序列，第一高优先级数据包A1初始发送。其后，发送装置的无线电电路54的操作模式在例如约150μs长度的短脉冲期间从发送模式转换到接收模式。因此，发送装置的无线电电路54包括蓝牙收发器。在接收模式中，发送装置的无线电电路54监视通信链路，并且收听从发送装置(即在本情况下的左耳助听器10L)发送的确认接收信号，其确认高优先级数据包A1已经正确接收。该确认信号或数据包的接收由标记为“Ack”(确认)的数据包或信号207示出。由于先前讨论的MD比特在高优先级数据包A1的标头235中设定为“1”，所以低优先级数据包D挂起并且等待发送。因此发送装置发送如图所示的挂起的低优先级数据包D210，并且在另一个短停顿之后，第二确认信号或数据包209如图所示被接收。

接收装置的蓝牙LE控制器26L现在已安全地接收高优先级数据包A1和低优先级数据包D两者。蓝牙LE控制器26L可因此安全地放弃或跳过以下的连接事件Ci2，其以另外方式用于高优先级数据包A1的重新发送，如下面进一步详细解释的。因此，接收装置的无线收发器在第二连接事件Ci2期间没有打开，并且从而节省相对于接收和发送数据包的相当的功率。

在第三连接事件Ci3期间，新的高优先级数据包A2(215)发送到接收装置，其随后确认通过将标记为“Ack”的确认数据包211返回到发送装置来确认安全接收。MD比特在第二高优先级数据包A2的标头235中可设定为“0”，指示没有优先级数据包D挂起。接收装置的蓝牙LE控制器26L现在已安全地接收高优先级数据包A2，并且通过对数据包A2的标头的MD比特的检查，可推断出不存在挂起的低优先级数据包D。因而，蓝牙LE控制器26L因此放弃或跳过随后的连接事件Ci4(未示出)。

图3示出另一个示例性时序图300，其示出具有不同优先级的数据集无线通信的新方法。图3示出具有在干扰在相关数据通道中某些量的电磁噪音的(例如图1中无线通信链路12L的)操作条件，以使得从发送器到接收器的单个数据包或数据集的发送不时地失败。

如结合图2在上面描述的，无线通信链路的连续连接事件由沿着时间轴t由Ci1、Ci2、Ci3、Ci4等示出。本领域技术人员将理解，所示出的相邻连接事件诸如Ci1和Ci2可根据蓝牙LE协议由显著的睡眠时间周期或非激活周期(例如直到4秒)来分隔。

在图3中，由发送设备发送的高优先级和低优先级数据包的发送序列A1、A2和D，分别地以第一高优先级音频数据包A1的发送开始。此后，发送装置切换操作到先前讨论的接收模式，并且监视用于通过接收装置即左耳助听器10L发送的接收信号或数据包确认的通信链路。在所示的通信序列中，在连接事件Ci1中高优先级数据包A1的发送是成功的，并且接收装置发送确认信号或数据包Ack。没有低的优先级数据包D被挂起并且等待发送，因此先前讨论的MD比特在高优先级数据包A1的标头中设定为“0”，如由图3的数据包A1中“MD＝0”所指示的。

由于高优先级数据被接收，并且没有低优先级数据包D被挂起，所以接收装置跳过下一个连接事件Ci2，从而功率消耗在接收装置中降低。

在第三连接事件Ci3中，首先高优先级数据包A2鲜有成功地被发送。接收装置接收数据包；然而，发送错误被检测到，例如具有CRC，并且接收装置发送未被确认的信号或数据包“Nack”(未被确认)，可能具有设定为“1”的先前讨论的MD比特，以请求在同一连接事件Ci3内的数据包的重新发送。因此，数据包A2在同一连接事件Ci3内重新发送；然而，在该示例中，同样采用与如采用在接收装置中发送错误的检测之前相同的结果。可选地，接收装置不发送第二“Nack”信号或数据包，以便节省功率。

随后，在随后连接事件Ci4中的第一重新发送被执行，并且此时接收装置成功接收数据包A2，并且接收装置因此发送确认信号或数据包给发送装置。没有低优先级数据包D被挂起，如由图3中数据包A2中的“MD＝0”所指示的。

在发送数据包丢失的情况下，接收装置不发送任何信号，诸如“Nack”信号，并且在没有来自接收装置的信号情况下，连接事件优选关闭，以便节省功率，并因此优选地，没有重新发送在同一连接事件中发生，在该事件期间执行数据包的原始发送。

图4示出另一个示例性时序图400，其示出具有不同优先级的数据集的无线通信新方法，其中在新连接事件中高优先级数据包的最大重新发送数设定为1。图4示出例如图1的无线通信链路12L操作条件，其具有在相关数据通道中某些干扰电磁噪音的量，以使得单独的数据包或数据集从发送器到接收器的发送不时地失败。

如在图3中，无线通信链路的连续连接事件由沿着时间轴t由Ci1、Ci2、Ci3、Ci4等示出。本领域技术人员将理解，所示的相邻连接事件诸如Ci1和Ci2可根据蓝牙LE协议由显著的睡眠时间周期或非激活周期(例如直到4秒)分隔。

在第一连接事件Ci1中，高优先级数据包A1发送用于具有有限成功的第一时间。接收装置接收数据包；然而，发送错误被检测到，例如具有CRC，并且接收装置发送未被确认的信号或数据包“Nack”，其可能具有设定为“1”的先前讨论的MD比特，以请求在同一连接事件Ci1内的数据包A1的重新发送。因此，数据包A1在同一连接事件Ci1内重新发送；然而，在该示例中，同样采用与如采用在接收装置中发送错误的检测之前相同的结果。可选地，接收装置不发送第二“Nack”信号或数据包，以便节省功率。

随后，在随后连接事件Ci2中的第一重新发送被执行；然而，仍具有在接收装置中发送错误的检测和未被确认的信号或数据包“Nack”的发送，可能具有设定为“1”的先前讨论的MD比特，以请求在同一连接事件Ci2内的数据包A1的重新发送。因此，数据包A1在同一连接事件Ci2内重新发送；然而，同样具有在接收装置中发送错误的检测结果。

因此，数据包A1由于超时而刷新，并且发送装置获得用于在连接事件Ci3中发送的下一个高优先级数据包A2。发送是成功的，并且接收装置确认数据包A2的接收。具有较低优先级的数据包没有等待在发送装置中的发送，以使得MD比特在第二高优先级数据包A2的标头设定为“0”，并且因此接收装置跳过第四连接事件Ci4，从而节省功率。

在所示示例中，在高优先级数据包的新连接事件中的重新发送的预定最大量是1，但是可选择更高的最大值，例如2、3或4。此外，发送装置可被配置成重新发送低优先级数据包，直到接收确认从接收装置接收，即没有将重新发送的数量限于所选的最大数量。

将特定的高优先级数据包重新发送的数量限于所选的最大数量促进了在接收装置处接收的数据包的实时特性维护。如果特定高优先级数据包的重新发送的数量达到预定的最大数量而没有成功，则发送装置刷新或以例如表示当前音频内容的新的高优先级数据包覆写特定的高优先级数据包，并且继续发送新的高优先级数据包。之前高优先级数据包的损失可通过接收装置由例如通过左助听器的听力损失处理器24L执行的合适数据包损失隐藏算法来隐藏。

在发送数据包丢失的情况下，接收装置不发送任何信号，诸如“Nack”信号，并且在没有来自接收装置的信号情况下，连接事件优选关闭，以便节省功率，并因此优选地，没有重新发送在与数据包的原始发送相同的连接事件中发生。

在图5的时序图中，高优先级数据包A1在连接事件Ci1中成功发送，并且接收装置确认通过到发送装置的确认信号或数据包“Ack”发送的安全接收。MD比特在第一高优先级数据包A1的标头中设定为“1”，指示新的低优先级数据包D1等待到接收装置的发送，并且发送装置继续发送在同一连接事件Ci1期间的低优先级数据包D1。发送是成功的，并且接收装置确认接收。由于接收装置成功接收高优先级数据包A1和低优先级数据包D1两者，接收装置跳过第二连接事件Ci2，从而节省来在接收装置中的功率。

在连接事件Ci3中，第二高优先级数据包A2成功发送到接收装置，并且接收装置确认接收。MD比特在第二高优先级数据包A2的标头中设定为“1”，指示新的低优先级数据包D2等待到接收装置的发送，并且发送装置继续发送在同一连接事件Ci3期间的低优先级数据包D2。第二低优先级数据包D2的发送是不成功的，并且接收装置不确认由虚线框“Nack”指示的接收。在数据包D2丢失的情况下，接收装置不发送任何东西给发送装置，并且在接收装置接收数据包D2但检测到发送错误的情况下，接收装置可发送“Nack”信号。

由于没有高优先级数据集或数据包等待到接收装置的发送，所以在第四连接事件Ci4期间发送装置继续进行具有低优先级的第二数据包D2的重新发送，并且此时成功。

在图6中，高优先级数据包A1在连接事件Ci1中成功发送，并且接收装置确认通过到发送装置的确认信号或数据包“Ack”发送的安全接收。MD比特在第一高优先级数据包A1的标头中设定为“1”，指示新的低优先级数据包D1等待到接收装置的发送，并且发送装置继续发送在同一连接事件Ci1期间的低优先级数据包D1。低优先级数据包D2的发送失败，并且接收装置不确认由虚线框“Nack”指示的接收。在数据包D1丢失的情况下，接收装置不发送任何东西给发送装置，并且在接收装置接收数据包D1但检测到发送错误的情况下，接收装置可发送“Nack”信号。

由于没有高优先级数据集或数据包等待到接收装置的发送，所以在第二连接事件Ci2期间发送装置继续进行具有低优先级的第二数据包D1的重新发送；然而，发送在连接事件Ci2中失败。在连接事件Ci3中，如上述已经解释的，新的高优先级数据包A2没有成功发送并且重新发送。继高优先级数据包A2的成功重新发送之后，在连接事件Ci4中，低优先级数据包D1最终成功发送到接收器。

图7示出例如作为失败的重新发送尝试数量的函数，等待重新发送的数据包优先级可增加，并且可获得比具有高优先级的数据包更高的优先级。

在图7中，高优先级数据包A1在连接事件Ci1中成功发送，并且接收装置确认通过到发送装置的确认信号或数据包“Ack”发送的安全接收。MD比特在第一高优先级数据包A1的标头中设定为“1”，指示新的低优先级数据包D1等待到接收装置的发送，并且发送装置前进以发送在同一连接事件Ci1期间的低优先级数据包D1。低优先级数据包D2的发送失败，并且接收装置不确认由虚线框“Nack”指示的接收。在数据包D1丢失的情况下，接收装置不发送任何东西给发送装置，并且在接收装置接收数据包D1但检测到发送错误的情况下，接收装置可发送“Nack”信号。

在失败的重新发送之后，数据包D1的优先级设定为最高值，并且在第二连接事件Ci2期间，发送装置继续进行具有高优先级的第二数据包D1的重新发送；然而，发送在连接事件Ci2中失败。在连接事件Ci3中，数据包D1的发送再次失败，但在连接事件Ci4中，D1最终成功发送到接收装置。此外，新的高优先级数据包A2成功发送到在同一连接事件Ci4中的接收装置。

图8示出新方法的示例流程图。

所示方法500可用于流式音频，诸如从在例如被配置用于符合蓝牙LE标准协议操作的智能电话中容纳的发送器，到例如在助听器或耳机或另一个听力装置中容纳的接收器的语音和/或音乐。

根据所示方法500，当需要串流时，要被形成串流的音频数据根据蓝牙LE标准协议打包成在整个公开中也表示为音频数据集的音频数据包，并且音频数据包被赋予最高优先级，以使得音频数据包的发送没有通过其它数据诸如控制数据(例如调高听力装置声音的命令)的发送来阻止。

音频数据包在如下的序列中发送

510：建立符合蓝牙LE标准协议的一系列连续连接事件中的一个连接事件，

520：从用于接收器接收的发送器发送具有所赋予的高优先级的音频数据包或音频数据集的流式序列中的至少一个音频数据包或音频数据集，以及

530：等待来自接收器的接收确认，以及

540：在不存在来自接收器的确认情况下，520：重新发送至少一个音频数据包或音频数据集，

550：在存在来自接收器的接收确认情况下，

560：当发送器在不存在确认的情况下重新发送至少一个音频数据包或音频数据集时，从发送器发送具有比赋予音频数据包的优先级更低的第二优先级的第二数据包或数据集到接收器。

优选地，流式音频的音频数据包具有高优先级，其确保在具有较低优先级的其它类型数据集发送之前的音频数据包发送，以便确保高保真度，或至少可接受的基于流式音频生成的声音质量。

该方法可进一步包括分配用于音频数据集发送的L2CAP，例如通过分配用于与音频数据集相关的控制数据的一个L2CAP通道，和/或分配用于第一音频数据集的一个L2CAP通道，和可能分配用于第二音频数据集的另一个L2CAP通道。

三个固定的L2CAP通道可分配用于音频传送：

1)控制数据(开始、停止、编解码协商等)

2)左音频数据

3)右音频数据

在可接收一个音频流(左或右)的装置例如助听器中，仅通道1)和2)或通道1)和3)将用于该装置。在具有集成立体声功能例如立体声耳机的装置中，全部的三个通道被使用。音频数据集可以是单向或双向的，取决于应用，控制数据通道应允许在该点上的协商。

图9示出除了在图8中示出的方法500步骤之外的新方法的另一个示例500’的流程图，包括：

在步骤520中：包括在例如在数据字节或数据比特中编码的至少一个数据包信息中，无论具有第二优先级的数据集是否等待到接收器的发送，并且

570：检查具有第二优先级的数据集是否等待到接收器的发送，以及

580：当没有具有第二优先级的数据集等待发送到接收器时，放弃建立用来发送具有第二优先权的第二数据集的发送器和接收器之间的连接，以及

590：当具有第二优先权的数据集等待到接收器的发送时，

560：当发送器在不存在确认的情况下重新发送至少一个音频数据包或音频数据集时，从发送器发送具有比赋予音频数据包的优先级更低的第二优先级的第二数据包或数据集到接收器。

图10示出除了在图8中示出的方法500步骤之外的新方法的另一个示例500”的流程图，包括：

在步骤510中：将在步骤520中发送的音频数据包的尝试重新发送数量的计数器设定为零，并且

在步骤520中：将计数器递增一，并且

540：在不存在来自接收器的接收确认的情况下，

600：检查音频数据包的尝试重新发送数量的计数器值，并且

610：如果值小于2，520：将计数器递增1，并且重新发送至少一个音频数据包或音频数据集，以及

620：如果值等于2，560：当发送器在不存在确认的情况下重新发送至少一个音频数据包或音频数据集时，从发送器发送具有比赋予音频数据包的优先级更低的第二优先级的第二数据包或数据集到接收器。

额外的方法步骤600、610和620也可添加到如图11所示的方法500’，示出新方法的另一个示例500”’的流程图。

其它类型数据的尝试重新发送的允许数量可以与1不同，或可以不受限制，即与2不同的最大值，或没有最大值，或有限的最大值可被分配给各种其它类型的数据。

不同类型的数据可具有尝试重新发送的不同预定最大值，例如音频数据集可具有最大值2，而用于具有比音频数据集优先级更低优先级的数据集最大值可具有更大的最大值。

以有限的方式(例如关于安全性的操作)利用蓝牙LE控制和链路层的扩展，所示新方法有利于利用蓝牙LE的音频数据包或数据集的发送，并且链路设定如在蓝牙核心规范中指定的来执行。

Claims (18)

1.一种由助听器进行的数据集的无线发送的方法，所述助听器包括发送器，所述方法包括：

在第一连接事件中，从所述发送器发送第一数据类别的第一数据集，以便接收器接收；

在没有来自所述接收器的接收确认的情况下，在所述第一连接事件中重新发送所述第一数据集；

在存在来自所述接收器的接收确认的情况下，在所述第一连接事件中将与所述第一数据类别不同的第二数据类别的第二数据集从所述发送器发送到接收器。

2.一种由助听器进行的数据集的无线接收的方法，所述助听器包括接收器，所述方法包括：

在第一连接事件中，由所述接收器从发送器接收第一数据类别的第一数据集；

在所接收的第一数据集中存在错误的情况下，将未确认信号从所述助听器发送到所述发送器，并且在所述第一连接事件中重新发送所述第一数据集期间接收所述第一数据集；以及

在成功接收所述第一数据集的情况下，在所述第一连接事件中由所述接收器接收与所述第一数据类别不同的第二数据类别的第二数据集。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述第一数据集具有第一优先级，而所述第二数据集具有比所述第一优先级低的第二优先级。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

用信号从所述发送器向所述接收器告知，所述第二数据集中的数据集是否等待发送到所述接收器；以及

当所述第二数据集中没有数据集等待发送到所述接收器时，放弃建立所述发送器与所述接收器之间的意图用于发送所述第二数据集中的数据集的连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其中：

关于所述第二数据集中的数据集是否等待发送到所述接收器的信息被编码成单个数据比特。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

按照蓝牙低能耗标准发送和接收数据。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：

分配用于音频数据集发送的L2CAP通道。

8.根据权利要求6或7所述的方法，包括：

分配用于与所述音频数据集相关的控制数据的一个L2CAP通道。

9.根据权利要求6、7或8所述的方法，包括：

分配用于第一音频数据集的一个L2CAP通道。

10.根据权利要求9所述的方法，包括：

分配用于第二音频数据集的另一个L2CAP通道。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

在没有来自所述接收器的对所述音频数据集的接收确认的情况下，如果尝试重新发送同一音频数据集的数量低于预定最大值，则重新发送该音频数据集。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述最大值是二。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述第一数据类别和所述第二数据类别具有不同的尝试重新发送的预定最大值。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括：

从所述发送器发送同步数据至被配置成用于接收音频数据集的至少一个接收器，所述同步数据包含与被连接用于接收不同音频数据集的至少两个不同接收器之间的发送延迟差相关的时序信息。

15.根据权利要求14所述的方法，包括：

基于从所述发送器到所述至少两个不同接收器的网络专用连接诊断包发送，确定所述同步数据。

16.根据权利要求15所述的方法，包括：

利用L2CAP控制通道进行网络专用连接诊断包的发送。

17.一种具有通信控制器的听力设备，所述通信控制器被配置成用于根据前述权利要求中任一项所述的方法进行操作。

18.根据权利要求17所述的听力设备，其中，所述听力设备是助听器。

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