CN112312329A - 基于蓝牙广播的通信方法、系统及其主设备、从设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种基于蓝牙广播的通信方法、系统及其主设备、从设备，该通信方法包括：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播。实施本发明的技术方案，通过增加发射频段的干扰强度检测，并主动选择干扰强度较小的发射频段进行发射，可有效降低了持续性干扰源对广播信号的干扰。

Description

基于蓝牙广播的通信方法、系统及其主设备、从设备
技术领域
本发明涉及蓝牙广播领域，尤其涉及一种基于蓝牙广播的通信方法、系统及其主设备、从设备。
背景技术
近年来，随着智能手机的普遍化，蓝牙无线通信技术得到了广泛的应用，其中以手机为中心的蓝牙音箱及耳机等便携式音频设备更是深得消费者的青睐，但这些应用仍采用的是传统点到点的技术方式，一部手机只能将声音推送给一台音频设备，这种拓扑结构极大的限制了其应用领域。为此，蓝牙标准化组织(Bluetooth Special Interest Group)增加了一种一对多的广播式拓扑结构：基于无连接的从设备广播技术，简称CSB(Connectionless Slave Broadcast)技术。CSB技术类似于FM广播技术，允许一个蓝牙设备作为蓝牙发射平台对外进行数据广播，位于其周边的蓝牙设备均可以自由接收其广播的数据而无需进行连接。
由于蓝牙使用的波段为无需取得执照的2400–2483.5MHz短距离ISM无线电频段(Industrial Scientific Medical Band)，除了蓝牙外还有wifi、ZigBee等其它无线网络设备均工作在此范围的频段下，因此彼此干扰情况十分严重。传统的点对点基于连接的蓝牙空中协议通过设备间的应答重传机制来确保蓝牙数据传输的正确性，若在干扰下收到的数据包校验有错，则接收设备会发送NAK应答包给发送设备要求其重发上次的数据包，如图1所示，主设备在发射时隙s1发射数据包，在接收时隙s2接收从设备发射的应答包，主从设备双向发送，若从设备回的是NAK应答包，则主设备重发上次数据包，直到从设备回复ACK应答包。而基于无连接的CSB广播拓扑结构中，数据包由主设备单向发送，即，只有主设备发射数据包，而从设备不会发射数据包，每个包只发射一次，从设备不返回应答包，若主设备发射的数据包在干扰下未能被从设备正确接收，从设备也无法通知主设备让其进行重传。此时，若有其它干扰源使用相同频段发射，则会导致CSB广播信号无法被正确接收。因此标准CSB协议的传输可靠性和连续性较差，难以应用于可靠性要求较高的连续数据(如音视频数据)的传输场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中无法保证数据传输的可靠性和连续性的缺陷，提供一种基于蓝牙广播的通信方法、系统及其主设备、从设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于蓝牙广播的通信方法，应用在主设备中，包括：
确定步骤：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测步骤：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
发射步骤：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播。
优选地，
所述探测步骤包括：
第一设置步骤：设置第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；
第一判断步骤：在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值，若是，则执行所述发射步骤；
所述发射步骤包括：
第二设置步骤：设置所述第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；
第一发射步骤：在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播；
所述基于蓝牙广播的通信方法还包括：
等待步骤：当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据。
优选地，还包括：
第二判断步骤：判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数，若是，则执行结束步骤；若否，则执行第三判断步骤；
第三判断步骤：判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定步骤，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；若否，则执行结束步骤；
结束步骤：结束当前广播周期的发射。
优选地，所述判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：
确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，其中，预先存储有广播周期内各个发射时隙分别所对应的预设值。
优选地，确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，包括：
根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置确定其所在的区间，并获取所述区间在各个发射频段所对应的预设值，其中，每个广播周期被预先划分为多个区间，且预先存储有各个区间分别所对应的预设值。
优选地，
每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置正相关；或者，
每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置反相关。
优选地，所述判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：
根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置及所述发射数据的发射次数，调整所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值。
优选地，所述蓝牙广播基于CSB协议进行。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信方法，应用在从设备中，包括：
第三设置步骤：分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块，以使所述第二蓝牙收发模块分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据；
其中，发射数据是主设备根据以下步骤发送的：
确定步骤：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测步骤：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
发射步骤：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信系统的主设备，包括第一处理器，所述第一处理器在运行所存储的计算机程序时实现以上所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信系统的从设备，包括第二处理器，所述第二处理器在运行所存储的计算机程序时实现以上所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信系统，包括主设备及至少一个从设备；其中，
所述主设备包括：
第一蓝牙收发模块；
确定模块，用于确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测模块，用于利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值；
发射模块，用于当所述RSSI值小于所述预设值时，在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播；
第二判断模块，用于判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数；
第三判断模块，用于在所述发射数据的发射次数未达到预设次数时，判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定模块，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；
结束模块，用于在所述发射数据的发射次数达到预设次数时或当前广播周期的剩余时隙的数量不大于预设数量时，结束当前广播周期的发射；
等待模块，用于当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据；
所述探测模块包括：
第一设置模块，用于设置第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；
第一判断模块，用于在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值；
所述发射模块包括：
第二设置模块，用于设置所述第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；
第一发射模块，用于在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播；
所述从设备包括：
第二蓝牙收发模块；
第三设置模块，用于分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块，以使所述第二蓝牙收发模块分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据。
实施本发明的技术方案，相对于标准CSB协议不区分环境直接指定发射频段进行广播，该技术方案增加了发射频段的干扰强度检测，并主动选择干扰强度较小的发射频段进行发射，有效降低了持续性干扰源对广播信号的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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的附图。附图中：
图1是现有技术中点对点基于连接的空中包分布示意图；
图2是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例一的流程图；
图3是本发明基于蓝牙广播的通信系统实施例一的逻辑结构图；
图4是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例二的流程图；
图5A是采用图4的通信方法时主设备的时序图；
图5B是采用图4的通信方法时从设备的时序图；
图6是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例三的流程图；
图7A是采用图6的通信方法时主设备一种情况下的时序图；
图7B是采用图6的通信方法时从设备一种情况下的时序图；
图8A是采用图6的通信方法时主设备另一种情况下的时序图；
图8B是采用图6的通信方法时从设备另一种情况下的时序图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
在此记载的具体实施方式/实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，且以下实施例中的步骤顺序在不冲突的情况下可以调整。
针对现有的标准CSB协议在干扰环境下存在数据传输可靠性和连续性较差，进而较难适用于连续数据的传输的技术问题，本发明提供了一种根据信号强度动态选择可靠发射频段的技术方案，可增强CSB单向传输的可靠性和连续性。
图2是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例一的流程图，该实施例的通信方法应用在主设备中，且包括以下步骤：
确定步骤S11：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
在该步骤中，需说明的是，所确定的特定发射时隙为还未到达的发射时隙，即，提前确定出特定发射时隙，将当前时隙后的第一个发射时隙作为特定发射时隙，优选地，将CSB协议中规定的一个发射时隙作为特定发射时隙。
探测步骤S12：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
在该步骤中，首先说明的是，该RSSI值为该特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，所述发射频段是根据跳频协议例如AFH跳频协议(Adaptive Frequency Hopping)确定的；其次，探测用的时间片可为一个完整的时隙，也可为一个时隙的一部分，例如为时隙中的一个时间点或一个时间段，还可以是多个时隙，而且，该时间片在该特定发射时隙之前，例如，该时间片所在的时隙为该特定发射时隙之前的第M个时隙，M为大于等于1的整数，优选地，将紧邻特定发射时隙前的接收时隙(如上一个发射时隙的应答时隙)作为探测用的时间片，当然也可以将标准蓝牙协议中该特定发射时隙前的某个发射时隙变更为接收时隙(例如直接对蓝牙收发模块的配置进行修改)，用来做RSSI的探测；再者，由于探测出的RSSI值本身并不是所述特定发射时隙的干扰值，只是利用接近该特定发射时隙的时间片来预估该特定发射时隙在所述发射频段的干扰情况，因此时间片越接近特定发射时隙越准确，探测时间的长短也会影响准确度。
其次，关于所探测的RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号的强度指示)值，需说明的是，RSSI例如为BG RSSI(背景接收信号的强度指示)，该BG RSSI的值代表了在发射频段的干扰强度，若干扰强度较小，则此值也较小，表示可以用来进行数据传输；反之当BG RSSI值较大时，则表示干扰强度较大，不适合用于数据传输。
最后，关于预设值，还需说明的是，由于每个厂家的蓝牙收发模块的不同，代表低干扰的RSSI值会有差异，接收灵敏度高的蓝牙收发模块可以在更大的干扰环境下接收数据，其对应的预设值会更大一些，反之预设值则需要设置得更小一些，因此预设值需要根据厂家设备的实际测量情况进行评估获得。
发射步骤S13：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播，优选地，基于CSB协议进行蓝牙广播。
该实施例的技术方案相对于标准CSB协议不区分环境直接指定发射频段进行广播，增加了发射频段的干扰强度检测，并主动选择干扰强度较小的发射频段进行发射，有效降低了持续性干扰源对广播信号的干扰。需要说明的是，根据获取发射数据的情况，所述特定发射时隙也可能大于一个时隙，但每个特定发射时隙都以一个发射时隙作为起始。
进一步地，在一个可选实施例中，探测步骤S12包括：
第一设置步骤：设置第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；
在该步骤中，首先说明的是，特定发射时隙的发射频段可根据以下方式来确定：基于AFH(Adaptive Frequency Hopping，自适应跳频协议)协议，将特定发射时隙所对应的蓝牙时钟值(BT_CLK)代入到AFH映射表，即可计算出该特定发射时隙所对应的发射频段。在确定了特定发射时隙的发射频段后，也将该发射频段作为探测用的时间片所对应的第一接收频段，并根据该第一接收频段设置第一蓝牙收发模块，以使该第一蓝牙收发模块在该时间片能以第一接收频段进行空中信号的接收。
第一判断步骤：在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值，若是，则执行所述发射步骤；
发射步骤S13包括：
第二设置步骤：设置所述第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；
第一发射步骤：在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播；
该实施例的基于蓝牙广播的通信方法还包括：
等待步骤：当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据。
在该步骤中，若在该时间片获取到的RSSI值大于等于预设值，说明此频段(发射频段)干扰强度较大，不适合进行数据传输，空等该特定发射时隙结束。
在该实施例的技术方案中，通过设置第一蓝牙收发模块来控制第一蓝牙收发模块分别在该时间片和该特定发射时隙的收发模式，且在该时间片和该特定发射时隙使用相同的频段进行数据收发。只有在该时间片获取到的RSSI值小于预设值，才在该特定发射时隙进行发射数据的蓝牙广播；若在该时间片获取到的RSSI值大于等于预设值，则在该特定发射时隙不进行发射数据的蓝牙广播，即，绕过该特定发射时隙。
进一步地，在一个可选实施例中，如果在该时间片获取到的RSSI值大于等于预设值，则在该特定发射时隙不进行蓝牙广播，而且，等该特定发射时隙结束时，重新进入下一个循环，即，重新开始执行步骤S11，而且，在步骤S11中，可将当前时隙后的第N个时隙作为下一个特定发射时隙，其中，N为大于1的整数，例如，CSB协议中规定的一个发射时隙作为特定发射时隙，或可将紧接当前时隙的下一个时隙作为探测用的时间片，将紧接该时间片的下一个时隙作为新确定的特定发射时隙，并开始执行探测步骤，以此循环，直到找到一个干扰小的发射频段并完成发射或是本轮蓝牙广播周期(Connectionless Slave BroadcastInterval)结束为止。
进一步地，由于干扰具有突发性，即使某一时间片检测到RSSI值较小，干扰强度较低，当利用该时间片后的特定发射时隙广播发射数据时，在传输过程中仍有可能出现新的干扰，导致传输的数据无法被正确接收。针对该技术问题，在检测发射频段的干扰强度，并选择干扰强度较小的发射频段进行发射的基础上，还进一步增加多次检测并重传机制，在一个广播周期(即本文的蓝牙广播周期)内，尽可能满足指定次数的要求，以提高抗突发性干扰能力，具体地，该实施例在上述实施例的基础上，还包括：
第二判断步骤：判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数，若是，则执行结束步骤；若否，则执行第三判断步骤；
关于该步骤，需说明的是，其可在发射步骤S13之前执行，也可在发射步骤S13之后执行。另外，关于预设次数，其为一大于等于1的整数，且可由上层应用根据实际需要进行指定。关于是否达到预设次数的判断方式，其可为：设置初始发射次数为0，每广播一次，将当前发射次数加1，然后通过判断当前发射次数是否达到预设次数即可；其也可为：设置初始发射次数为预设次数，每广播一次，将当前发射次数减1，然后通过判断当前发射次数是否为0即可；其还可为：对发射数据区分首发和重发，仅对重发的数据进行发射次数的判断。对某一发射数据进行重发并非一定要限定在同一个广播周期内，当然优选是限定在同一个广播周期内。
第三判断步骤：判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定步骤S11，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；若否，则执行结束步骤。
在该步骤中，关于预设数量，其与发射数据占用的时隙数量相关。另外，在确定进入确定步骤S11时，优选将紧接当前时隙的下一个时隙作为探测RSSI用的时间片，将紧接该时间片的下一个时隙作为下一个确定的特定发射时隙；
结束步骤：结束当前广播周期的发射。在此需说明的是，此处的结束是指结束当前广播周期的数据发射，当然，如果主设备还有其它发射数据待发送，则进入下一广播周期的发射。一般每个蓝牙广播周期获取一次发射数据即可，并将其存储供重发使用，从而在该广播周期内的重发不需要再获取。
在该实施例的技术方案中，在找到了一个干扰较小的发射频段并发射一次数据包后，若发射次数没有达到预设次数，且距离下一个广播周期到来还有足够多的时隙可供发射，则可重新按上述方法来寻找另一干扰较小的发射频段进行重发，直到发射次数达到预设次数的要求或是下一个广播周期即将到达。
进一步地，为了使数据包在一个广播周期内的发射次数尽可能地达到预设次数，还可设置一个广播周期内各个特定发射时隙在各个发射频段所对应的预设值不完全相同，具体地：
在一个可选实施例中，探测步骤S12中，判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，其中，预先存储有广播周期内各个发射时隙在各个发射频段分别所对应的预设值。在该实施例中，预先设置广播周期内每一个发射时隙在各个发射频段所对应的预设值，并对其进行存储。当确定了特定发射时隙后，就可获取到该特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，然后再将所探测的RSSI值与该预设值进行比较。
进一步地，确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，包括：根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置确定其所在的区间，并获取所述区间在所述发射频段所对应的预设值，其中，每个广播周期被预先划分为多个区间，且预先存储有各个区间在各个发射频段分别所对应的预设值。在该实施例中，预先将广播周期分成至少两个区间，设置每一个区间在各个发射频段所对应的预设值，并对其进行存储。当确定了特定发射时隙后，首先确定该特定发射时隙所在的区间，然后再获取该区间在所述发射频段所对应的预设值，最后再将所探测的RSSI值与该预设值进行比较。例如，若将一个广播周期分成三个区间，而且，第一区间在所述发射频段对应第一预设值，第二区间在所述发射频段对应第二预设值，第三区间在所述发射频段对应第三预设值，则在第一区间根据第一预设值寻找符合条件的特定发射时隙，在第二区间根据第二预设值寻找符合条件的特定发射时隙，在第三区间根据第三预设值查找符合条件的特定发射时隙，每次找到符合条件的特定发射时隙后即可进行空中数据的传输。
进一步地，每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置正相关；或者，每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置反相关。在该实施例中，在设置每个区间在各个发射频段所对应的预设值时，可根据应用层的实际需求来设置，例如，若应用对发射次数要求较高，则可按前者进行设置，即，广播周期内越靠前的区间，其在所述发射频段对应的预设值越小；广播周期内越靠后的区间，其在所述发射频段对应的预设值越大。若应用对信道质量要求较高，则可按后者进行设置，即，广播周期内越靠前的区间，其在所述发射频段对应的预设值越大；广播周期内越靠后的区间，其在所述发射频段对应的预设值越小。
在一个可选实施例中，探测步骤S12中，判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置及所述发射数据的发射次数，调整所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值。在该实施例中，预设值并不是固定的，而是根据当前特定发射时隙在广播周期内的位置及当前发射次数实时确定的，例如，假设一个广播周期被分为三个区间，预设次数为三次，若在第一区间找到了一个符合条件的特定发射时隙并发送了一次数据包，那么第二区间的第二预设值可以调整为一个比第一区间的第一预设值稍高的一个值；若第一区间找到了两个符合条件的特定发射时隙并发送了两次数据包，则第二区间的第二预设值和第三区间的第三预设值可与第一区间的第一预设值相同或比第一预设值稍小。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信系统的主设备，包括第一处理器，该第一处理器在运行所存储的计算机程序时实现以上所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
本发明还构造一种蓝牙广播通信方法，该基于蓝牙广播的通信方法应用在从设备中，而且，包括：
第三设置步骤：分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块，以使所述第二蓝牙收发模块分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据；
其中，发射数据是主设备根据以下步骤发送的：
确定步骤：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测步骤：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
发射步骤：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播。
在该实施例中，首先说明的是，对于从设备，一种可行的实施方式，其仅在对应接收时隙(对应于主设备的发射时隙)进行接收，在对应的发射时隙(对应于主设备的接收时隙)并不进行发射，所以，其仅用来接收数据，并不用来发射数据。而且，由于从设备与主设备的时钟保持同步，所以，从设备在确定第二接收频段时，由于使用的是与主设备的相应发射时隙相同的蓝牙时钟值，所以，从设备在每个接收时隙的第二接收频段与主设备在相应发射时隙的发射频段是相同的，进而使得从设备在其相应接收时隙能接收到主设备在相应发射时隙广播的发射数据。另外还需说明的是，从设备在广播周期内的每个接收时隙(对应主设备的发射时隙)中均尝试接收，若成功接收到发射数据或本轮广播周期即将结束，则停止接收，从而可以节省功耗；若未能成功接收，，则继续接收。
本实施例中的从设备设计简单，可以接收主设备发送的蓝牙广播，若每个发射数据存在重发的情况，从设备可以在一次接收成功后停止继续接收该发射数据，从而节省了功耗。
本发明还构造一种基于蓝牙广播的通信系统的从设备，包括第二处理器，该第二处理器在运行所存储的计算机程序时实现以上所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
图3是本发明基于蓝牙广播的通信系统实施例一的逻辑结构图，该通信系统包括主设备10及至少一个从设备，图中仅示出了从设备20，应理解，其它从设备的逻辑结构与从设备20相同。
在该通信系统中，主设备10包括确定模块11、探测模块12、发射模块13、第一蓝牙收发模块14、等待模块15、第二判断模块16、第三判断模块17和结束模块18。其中，确定模块11用于确定一个发射时隙作为特定发射时隙；探测模块12用于利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值；发射模块13用于当所述RSSI值小于所述预设值时，在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播；等待模块15用于当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据；第二判断模块16用于判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数；第三判断模块17用于在所述发射数据的发射次数未达到预设次数时，判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定模块11，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；结束模块18用于在所述发射数据的发射次数达到预设次数时或当前广播周期的剩余时隙的数量不大于预设数量时，结束当前广播周期的发射。
进一步地，探测模块12包括第一设置模块121和第一判断模块122，其中，第一设置模块121用于设置第一蓝牙收发模块14，以使所述第一蓝牙收发模块14在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；第一判断模块122用于在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块14获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值。
进一步地，发射模块13包括第二设置模块131和第一发射模块132，其中，第二设置模块131用于设置所述第一蓝牙收发模块14，以使所述第一蓝牙收发模块14在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；第一发射模块132用于在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播。
在该通信系统中，从设备20包括第三设置模块21和第二蓝牙收发模块22，其中，第三设置模块21用于分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块22，以使所述第二蓝牙收发模块22分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据。
图4是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例二的流程图，该实施例以CSB蓝牙广播为例来说明本发明的通信方法，该实施例的通信方法应用在主设备中，其中主设备包括第一处理器和第一蓝牙收发模块，其中，第一蓝牙收发模块的工作过程与现有的工作过程相同，在此不做赘述，下面仅说明第一处理器的工作过程：
首先，将一个CSB广播周期的某个发射时隙确定为特定发射时隙，并将其蓝牙时钟值代入AFH序列，即可计算得到该发射时隙的发射频段。
接着，将该发射频段设置为探测用的时间片的接收频段，并根据该接收频段设置第一蓝牙收发模块，以在该时间片开启接收模式，其中，该时间片为紧邻特定发射时隙前的一接收时隙。当设置好后，就可在该时间片从第一蓝牙收发模块获得此频段(发射频段)的RSSI值，然后判断该RSSI值是否小于预设值。
若小于预设值，则表示干扰强度小，可使用此发射频段在特定发射时隙进行数据发射，进而将此发射频段设置给第一蓝牙收发模块，开始数据发射，然后结束本广播周期的发射。
若不小于预设值，则表示干扰强度大，不使用此发射频段进行发射，空等此发射时隙结束，并此发射时隙结束后(广播一次发射数据包可能需要占用一个以上时隙，但是执行等待步骤则一般只需跳过一个发射时隙即可，当然也可以跳过多个时隙去确认下一个特定发射时隙)，若判断本广播周期还未结束，则继续将一即将到来的发射时隙作为特定发射时隙，并计算其发射频段，开始新的循环，直到找到一RSSI值是否小于预设值的特定发射时隙。
下面结合图5A、图5B来说明采用图4的通信方法时主、从设备的时序，首先说明的是，标准CSB协议中，两个发射数据之间的时间间隔是固定的：
对于主设备，如图5A所示，当本广播周期T即将到达时，主设备先利用本广播周期前的一接收时隙来探测本广播周期的第一个发射时隙的发射频段的RSSI值，而且，探测结果是第一个发射时隙的发射频段的干扰较大，所以，本广播周期的第一个发射时隙空等，不进行数据发射。接着，利用本广播周期的第一个接收时隙(如应答时隙)来探测本广播周期的第二个发射时隙的发射频段的RSSI值，而且，探测结果是第二个发射时隙的发射频段的干扰依然较大，所以，本广播周期的第二个发射时隙依然空等，不进行数据发射。再接着，利用本广播周期的第二个接收时隙来探测本广播周期的第三个发射时隙的发射频段的RSSI值，而且，探测结果是第三个发射时隙的发射频段的干扰较小，所以，可利用该第三个发射时隙进行数据发射，然后结束本广播周期的发射。
对于从设备，如图5B所示，其仅在对应接收时隙(对应于主设备的发射时隙)进行接收，而且，其在每个接收时隙均尝试进行数据接收，由于主设备在本广播周期的第一个发射时隙和第二个发射时隙均无发射数据，而从第三个发射时隙才开始发射数据，所以，从设备在第一个接收时隙和第二个接收时隙均无接收到数据，在第三个接收时隙才接收到数据，然后结束本广播周期的接收。
图6是本发明基于蓝牙广播的通信方法实施例三的流程图，该实施例相比图4所示的实施例，所不同的仅是，增加了多次重传机制，下面说明主设备中的第一处理器的工作过程：
首先，将CSB广播周期终端的某个发射时隙确定为特定发射时隙，并将其蓝牙时钟值代入AFH序列，计算得到该发射时隙的发射频段。
接着，将该发射频段设置为探测用的时间片的接收频段，并根据该接收频段设置第一蓝牙收发模块，以在该时间片开启接收模式，其中，该时间片为紧邻特定发射时隙前的一接收时隙。当设置好后，就可在该时间片从第一蓝牙收发模块获得此频段(发射频段)的RSSI值，然后判断该RSSI值是否小于预设值。
若小于预设值，则表示干扰强度小，可使用此发射频段在特定发射时隙进行数据发射，进而将此发射频段设置给第一蓝牙收发模块，开始数据发射。在完成了一次数据发射后，再判断是否已达到预设次数，且判断本广播周期内是否还有足够的时隙可供发射，若未达到预设次数且还有足够的时隙可供发射，则将一即将到来的发射时隙作为特定发射时隙，并计算其发射频段，开始新的循环，直到在已达到预设次数时或没有足够的时隙可供发射时，才结束本轮发射。结束本轮发射表示在当前广播周期不再发射所述发射数据。
若不小于预设值，则表示干扰强度大，不使用此发射频段进行发射，空等此发射时隙结束，并此发射时隙结束后(广播一次发射数据包可能需要占用一个以上时隙，但是执行等待步骤则一般只需跳过一个发射时隙即可，当然也可以跳过多个时隙去确认下一个特定发射时隙)，若判断本广播周期还未结束，则继续将一即将到来的发射时隙作为特定发射时隙，并计算其发射频段，开始新的循环，直到在已达到预设次数时或没有足够的时隙可供发射时，才结束本轮发射。结束本轮发射表示在当前广播周期不再发射所述发射数据。
图7A、图7B是采用图6的通信方法时主、从设备在一种情况下的时序图，在该情况下，指定的预设次数为三次，主设备在本广播周期T内成功找到三个低干扰的发射频段并完成了三次发射，并在发射了三次后结束本广播周期的发射。对于从设备，虽然其在每个接收时隙均尝试进行数据接收，理想情况下，从设备对主设备三次发射的数据包均可正确接收到，但是，由于干扰具有突发性，其并无正确接收到主设备第一次发射的数据包，而是正确接收到了主设备第二次发射的数据包，而且，当其正确接收了一次数据包时，对主设备后续再发射的同一数据包便不再接收。
图8A、图8B是采用图6的通信方法时主、从设备在另一种情况下的时序图，在该情况下，指定的预设次数为三次，主设备在本广播周期T内仅找到1个低干扰发射频段，所以仅完成了1次发射，并在下个广播周期到达前结束发射。从设备在本广播周期内也仅接收到一次数据包。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种基于蓝牙广播的通信方法，应用在主设备中，其特征在于，包括：
确定步骤：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测步骤：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
发射步骤：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，
所述探测步骤包括：
第一设置步骤：设置第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；
第一判断步骤：在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值，若是，则执行所述发射步骤；
所述发射步骤包括：
第二设置步骤：设置所述第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；
第一发射步骤：在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播；
所述基于蓝牙广播的通信方法还包括：
等待步骤：当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，还包括：
第二判断步骤：判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数，若是，则执行结束步骤；若否，则执行第三判断步骤；
第三判断步骤：判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定步骤，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；若否，则执行结束步骤；
结束步骤：结束当前广播周期的发射。
4.根据权利要求1-3任一所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，所述判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：
确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，其中，预先存储有广播周期内各个发射时隙在各个发射频段分别所对应的预设值。
5.根据权利要求4所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，确定所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，包括：
根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置确定其所在的区间，并获取所述区间在所述发射频段所对应的预设值，其中，每个广播周期被预先划分为多个区间，且预先存储有各个区间在各个发射频段分别所对应的预设值。
6.根据权利要求5所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，
每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置正相关；或者，
每个区间在各个发射频段所对应的预设值大小与所述区间在相应广播周期的前后位置反相关。
7.根据权利要求1-3任一所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，所述判断所述RSSI值是否小于预设值，包括：
根据所述特定发射时隙在当前广播周期的位置及所述发射数据的发射次数，调整所述特定发射时隙在所述发射频段所对应的预设值，并判断所述RSSI值是否小于预设值。
8.根据权利要求1所述的基于蓝牙广播的通信方法，其特征在于，
所述蓝牙广播基于CSB协议进行。
9.一种基于蓝牙广播的通信方法，应用在从设备中，其特征在于，包括：
第三设置步骤：分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块，以使所述第二蓝牙收发模块分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据；
其中，发射数据是主设备根据以下步骤发送的：
确定步骤：确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测步骤：利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值，当所述RSSI值小于所述预设值时，执行发射步骤；
发射步骤：在所述特定发射时隙通过所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播。
10.一种基于蓝牙广播的通信系统的主设备，包括第一处理器，其特征在于，所述第一处理器在运行所存储的计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
11.一种基于蓝牙广播的通信系统的从设备，包括第二处理器，其特征在于，所述第二处理器在运行所存储的计算机程序时实现权利要求9所述的基于蓝牙广播的通信方法的步骤。
12.一种基于蓝牙广播的通信系统，其特征在于，包括主设备及至少一个从设备；其中，
所述主设备包括：
第一蓝牙收发模块；
确定模块，用于确定一个发射时隙作为特定发射时隙；
探测模块，用于利用所述特定发射时隙之前的时间片探测所述特定发射时隙对应发射频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于预设值；
发射模块，用于当所述RSSI值小于所述预设值时，在所述特定发射时隙通过所述发射频段对发射数据进行蓝牙广播；
第二判断模块，用于判断所述发射数据的发射次数是否达到预设次数；
第三判断模块，用于在所述发射数据的发射次数未达到预设次数时，判断当前广播周期的剩余时隙的数量是否大于预设数量，若是，则确定进入所述确定模块，以寻求在当前广播周期内的下一个确定的特定发射时隙重发所述发射数据；
结束模块，用于在所述发射数据的发射次数达到预设次数时或当前广播周期的剩余时隙的数量不大于预设数量时，结束当前广播周期的发射；
等待模块，用于当所述RSSI值大于等于所述预设值时，在所述特定发射时隙不广播所述发射数据；
所述探测模块包括：
第一设置模块，用于设置第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述时间片处于接收模式，且使用的第一接收频段与所述发射频段相同；
第一判断模块，用于在所述时间片内，从所述第一蓝牙收发模块获取所述第一接收频段的RSSI值，并判断所述RSSI值是否小于所述预设值；
所述发射模块包括：
第二设置模块，用于设置所述第一蓝牙收发模块，以使所述第一蓝牙收发模块在所述特定发射时隙进入发射模式，且以所述发射频段作为广播数据的频段；
第一发射模块，用于在所述特定发射时隙使用所述发射频段对所述发射数据进行蓝牙广播；
所述从设备包括：
第二蓝牙收发模块；
第三设置模块，用于分别确定每个接收时隙的第二接收频段，并设置第二蓝牙收发模块，以使所述第二蓝牙收发模块分别在每个接收时隙进入接收模式，以在所述第二接收频段接收主设备的发射数据。
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