CN113141201B - 使用于无线蓝牙装置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用于无线蓝牙装置的方法，该方法包括：通过第一皮网接收自音频网关所传送的特定数据包；当收到所述特定数据包及通过第二皮网收到对应所述特定数据包的确认字符时，通过所述第一皮网向所述音频网关发送特定确认字符；其中，在第一时隙通过所述第一皮网从所述音频网关接收所述特定数据包，在第二时隙通过所述第二皮网接收对应所述特定数据包的所述确认字符，所述第二时隙不同于所述第一时隙，且所述第一时隙晚于所述第二时隙，在紧接所述第一时隙的特定时隙发送所述特定确认字符至所述音频网关。该方法能够减少无线通信音频数据包重传数目，增进系统效能表现。

Description

使用于无线蓝牙装置的方法
技术领域
本申请有关于一种蓝牙音频通信机制，特别有关于一种使用于无线蓝牙装置的方法。
背景技术
一般而言，现有的蓝牙通信机制存在着极大的可能性是在一第一时隙时一个主要/主装置成功接收译码一个蓝牙数据包但是一个次要/从装置并未成功接收译码该蓝牙数据包，并且在晚于第一时隙的一第二时隙时该次要/从装置成功接收解碼一个重传的蓝牙数据包但是该主要/主装置并未成功接收解碼该重传的蓝牙数据包，这种情形导致造成大量的蓝牙数据包重传次数，特别是当该主要装置(或次要装置)是在一个强干扰环境下并且离一个音频网关较远时以及/或是主要装置与次要装置之间的无线通信信号被一物体例如用户的头部部分地阻挡时(例如主要装置与次要装置作为用户的耳机)，数据包需要重传的机率会变得更高。
发明内容
因此，本申请的目的之一在于公开一种新颖的蓝牙音频通信机制，以解决上述所提到的问题。
根据本申请的实施例，其公开了一种使用于无线蓝牙装置的方法，包括：
通过第一皮网接收音频网关所传送的特定数据包；
当收到所述特定数据包及通过第二皮网收到对应所述特定数据包的确认字符时，通过所述第一皮网向所述音频网关发送特定确认字符；
其中，在第一时隙通过所述第一皮网从所述音频网关接收所述特定数据包，在第二时隙通过所述第二皮网接收对应所述特定数据包的所述确认字符，所述第二时隙不同于所述第一时隙，且所述第一时隙晚于所述第二时隙，在紧接所述第一时隙的特定时隙发送所述特定确认字符至所述音频网关。
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示出的结构获得其他的附图。
图1是本申请实施例的无线蓝牙音频通信系统的方块示意图；
图2是图1的实施例的音频网关、蓝牙装置(作为主要耳机)及蓝牙装置(作为次要耳机)的范例时序图；
图3是音频网关、主要装置作为主要耳机以及次要装置作为次要耳机在对齐时隙边界的流量实施例示意图；
图4是图1所示的无线蓝牙装置的实施例的方块示意图；
图5是图4所示的无线蓝牙装置的另一实施例的方块示意图。
附图标号说明：
标号 名称
100 通信系统
105 音频网关
110A、110B、200、500 无线蓝牙装置
205 射频电路
210 基频电路
215 处理模块
220 微控制单元
225 数字信号处理器
2151A、2151B、2151c 皮网控制器
2152A、2152B、2152c 内存
2153A、2153B、2153c 处理器
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本申请旨在于提供能够减少无线通信音频数据包重传数目的技术方案，尽可能地增进系统效能表现，特别来说，所提供的技术方案可以被安排用来解决一无线蓝牙音频通信系统中蓝牙装置的问题。
参考图1，图1是本申请实施例的无线蓝牙音频通信系统100的方块示意图，通信系统100包含音频网关105与例如两个无线蓝牙装置110A、110B，音频网关105例如是移动电话装置或智能手机装置(但不限定)，蓝牙装置110A与110B例如是可以用来接收音频流的一或多个无线蓝牙数据包的带有话筒的蓝牙耳机(headset)、不带有话筒的蓝牙耳机(headphone)或无线扬声器(但不限定)，例如，蓝牙装置110A与110B可以是用户的两个耳机装置，而音频网关105可以是用户用来传送多个无线数据包给蓝牙装置110A与110B的移动电话装置，对于蓝牙通信来说，蓝牙装置110A与110B的其中一个装置被用来作为一个主要装置，而其他另一个装置则作为一个次要装置，蓝牙装置110A与110B可以彼此互相协调以决定哪一个装置是主要装置以及哪一个装置是次要装置。
举例来说，一个皮网可以定义为采用蓝牙技术协议以链接一个无线用户群组的多个装置的一个自组织网络(ad hoc network)，音频网关105与一主要装置彼此在第一皮网PN1中可直接通信，而在同一个第一皮网PN1中的一个次要装置不会直接和音频网关105进行通信，例如，该主要装置可以回送一个确认字符给音频网关105，通知音频网关105该主要装置已成功接收并解碼从音频网关105来的一个音频数据包，而一个次要装置不会通过直接发送一确认字符至音频网关105来通知音频网关105相关的信息。
在本实施例，音频网关105被安排用来与第一皮网PN1中的主要装置进行通信，并传送音频流的一或多个数据包至该主要装置与该次要装置，例如，蓝牙装置110A作为一主要装置，而蓝牙装置110B作为一个相对应的次要装置，再者，在第二皮网PN2建立之后，无论哪一个装置作为该主要装置，蓝牙装置110A与110B均可被安排用来交换及/或分享控制信息及数据，蓝牙装置110B作为一个次要装置会被安排用来监听(sniff)从音频网关105来的一或多个音频数据包，以及基于监听结果用来传送确认字符ACK2或不予确认字符NACK2至蓝牙装置110A，蓝牙装置110A会被安排用来基于音频数据包的接收结果以及蓝牙装置110B的监听结果，决定发送确认字符ACK1或不予确认字符NACK1至音频网关105；相关的操作于后续清楚描述。
请参考图2，图2是图1的实施例的音频网关105、蓝牙装置110A(作为主要耳机)及蓝牙装置110B(作为次要耳机)的范例时序图，在图2的第一个例子中，音频网关105传送第N个数据包#N至主要耳机110A，次要耳机110B会监听该第N个数据包#N，在这个例子中，主要耳机110A与次要耳机110B两者均成功接收并解碼了该第N个数据包#N，次要耳机110B会传送一个确认字符ACK至主要耳机110A，而在接收到该确认字符ACK之后，主要耳机110A会回传另一个确认字符给音频网关105，当接收到主要耳机110A的确认字符时，音频网关105可以知道该第N个数据包#N己经被两个耳机装置所成功接收并译码了，接着可以传送下一个数据包。
在图2的第二个例子2a中，音频网关105会传送该第N+1个数据包#(N+1)至主要耳机110A，次要耳机110B会监听该第N+1个数据包#(N+1)，在这个情况中，次要耳机110B成功地监听接收并接着解碼该第N+1个数据包#(N+1)，而主要耳机110A则并没有成功接收并解碼该第N+1个数据包#(N+1)，次要耳机110B会被安排用来发送一个确认字符ACK至主要耳机110A，而主要耳机110A会被安排用来在接收到次要耳机110B的确认字符ACK之后判断该旗标S-ACK为有效(asserted)，例如，旗标S-ACK可采用一个位(bit)实现，当接收到次要耳机110B的确认字符ACK时将该位设置为‘1’，后续，在不同的时序时，音频网关105会重传该第N+1个数据包至主要耳机110A，而次要耳机110B会监听第N+1个数据包#(N+1)，在这情况中，次要耳机110B没有成功监听接收到所重传的第N+1个数据包#(N+1)，而主要耳机110A成功地接收并解碼所重传的第N+1个数据包#(N+1)，即使次要耳机110B此时没有发送一个确认字符ACK至主要耳机110A，然而基于旗标S-ACK是在有效状态，主要耳机110A也可以知道第N+1个数据包#(N+1)的内容已经被次要耳机110B所接收并解碼了，主要耳机110A会传送一个确认字符ACK至音频网关105，并接着重设或判断旗标S-ACK为无效，亦即‘0’，而当接收到主要耳机110A的确认字符时，音频网关105可以知道无论是否原先所传送或是经过重传的第N+1个数据包#(N+1)的内容都已经被两个耳机装置所成功接收并译码了，因此可以接着传送下一个数据包。
再者，在图2的第三个例子3a与3b中，音频网关105会传送第N+2个数据包#(N+2)至主要耳机110A，次要耳机110B会监听接收第N+2个数据包#(N+2)，在这个例子中，次要耳机110B并没有成功监听接收第N+2个数据包#(N+2)，而主要耳机110A成功地接收并解碼了第N+2个数据包#(N+2)，次要耳机110B不会发送一个确认字符ACK至主要耳机110A，主要耳机110A会在成功接收并译码第N+2个数据包#(N+2)之后被安排用来判断旗标P-ACK为有效，由于主要耳机110A不会接收到次要耳机110B的确认字符ACK，所以主要耳机110A可能被安排不传送一确认字符ACK至音频网关105或者可能被安排传送一不予确认字符NACK至音频网关105，稍后，在另一个不同的时序时，音频网关105会重传第N+2个数据包#(N+2)至主要耳机110A，而次要耳机110B会监听接收所重传的第N+2个数据包#(N+2)，在这个例子中，次要耳机110B成功地监听接收到了所重传的第N+2个数据包#(N+2)，而主要耳机110A并没有成功接收并解碼所重传的第N+2个数据包#(N+2)，然而，即使主要耳机110A没有接收并解碼所重传的第N+2个数据包#(N+2)，主要耳机110A基于旗标P-ACK是在有效状态所以仍然可以知道第N+2个数据包#(N+2)的内容已经在前一个时序时被主要耳机110A所接收并解碼，接着，当接收到次要耳机110B的确认字符ACK时，主要耳机110A就可以传送另一个确认字符ACK至音频网关105并接着重设或判断旗标P-ACK为无效，亦即‘0’，而当接收到主要耳机110A的确认字符时，音频网关105就可以知道无论是原先传送的或是经过重传的第N+2个数据包#(N+2)的内容都已经成功地被两个耳机装置所接收并译码了，因此可以传送下一个数据包。
再者，应注意的是，如果主要装置与次要装置两者在某一个时隙均没有成功接收音频数据包，则该相同的音频数据包可能会被重传多次(例如两次或三次)，然而，该相同的音频数据包的重传次数并非是本申请的限制，该相同的音频数据包的重传可能会不断持续，直到主要装置与次要装置两者均成功接收并译码该音频数据包才停止，或是直到蓝牙通信断连才停止。通过这样的作法，可以减少一个音频数据包的重传的次数，音频网关105可以有效地传送一或多个音频数据包给蓝牙装置110A与110B。
参考图3，图3是音频网关105、主要装置110A作为主要耳机以及次要装置110B作为次要耳机在对齐时隙边界的流量实施例示意图，其中两皮网PN1与PN2具有对齐的蓝牙时隙边界，如图3所示，例如，在时隙S1，音频网关105可无线传送一音频数据包至空气中，例如第N个数据包，而在时隙S1时主要装置110A与次要装置110B两者均成功地接收并译码该音频数据包，接着次要装置110B在时隙S1会发送确认字符ACK2至主要装置110A，而当决定出第N个数据包已经成功地被主要装置110A所接收并解碼时，主要装置110A会判断旗标P-ACK为有效或设定旗标P-ACK在一高逻辑水平(例如‘1’)，并且接着判断出确认字符ACK2也已经成功地被主要装置110A所接收并解碼时，主要装置110A会判断旗标S-ACK为有效或设定旗标S-ACK在高逻辑水平‘1’。
在时隙S2时，主要装置110A会发送确认字符ACK1至音频网关105并接着将旗标P-ACK与S-ACK判断为无效或是重设旗标P-ACK与S-ACK为一低逻辑水平‘0’，这样一来，音频网关105基于接收到从主要装置110A来的确认字符ACK1，可以判断出第N个数据包已经被装置110A与110B两者所接收了，而不再重传第N个音频数据包。
在时隙S3时，音频网关105可无线传送第N+1个音频数据包至空气中，而在时隙S3时次要装置110B成功地接收并译码了该音频数据包，然而在时隙S3主要装置110A并未接收并译码该音频数据包，接着次要装置110B在时隙S3会发送确认字符ACK2至主要装置110A，而主要装置110A当判断出确认字符ACK2成功地被主要装置110A所接收时，接着会将旗标S-ACK判断为有效或是设定旗标S-ACK为高逻辑水平‘1’；此时，旗标P-ACK仍然维持在低逻辑水平‘0’。
在时隙S4，主要装置110A会发送一不予确认字符NACK1至音频网关105或是被安排不发送确认字符ACK1至音频网关105。
当接收到该不予确认字符NACK1或是侦测到在时隙S4时没有接收到任何确认字符时，音频网关105会在时隙S5重传第N+1个音频数据包，而在这个例中子，主要装置110A在时隙S5成功地接收并解碼了该所重传的第N+1个音频数据包，然而次要装置110B在时隙S5并未接收及解碼该所重传的第N+1个音频数据包，而主要装置110A接着当判断该所重传的第N+1个音频数据包成功地被主要装置110A所接收时，会判断旗标P-ACK为有效或设定旗标P-ACK为高逻辑水平‘1’；在时隙S5，旗标S-ACK也是在高逻辑水平‘1’。
当侦测出旗标P-ACK与S-ACK两者均为有效或是均在高逻辑水平‘1’时，主要装置110A会在下一个时隙(例如时隙S6)发送该确认字符ACK1至音频网关105，接着在发送了确认字符ACK1之后，主要装置110A在时隙S6会判断旗标P-ACK与S-ACK为无效或是重设旗标P-ACK与S-ACK于低逻辑水平‘0’。
在时隙S7，音频网关105可无线传送第N+2个音频数据包，而主要装置110A在时隙S7成功地接收并译码该音频数据包，然而次要装置110B在时隙S7并未接收并译码该音频数据包，次要装置110B不会发送该确认字符ACK2至主要装置110A，由于在时隙S7没有接收到次要装置110B的确认字符，主要装置110A会维持旗标S-ACK于低逻辑水平‘0’，而对于旗标P-ACK，当判断出第N+2个音频数据包成功地被主要装置110A所接收及译码时，主要装置110A会将旗标P-ACK判断为有效或设定旗标P-ACK为高逻辑水平‘1’。
在时隙S8，当侦测出旗标P-ACK与S-ACK中至少有一个不是有效的时，主要装置110A就会发送该不予确认字符NACK1至音频网关105，或是被安排不发送确认字符ACK1给音频网关105，以表示需要重传该音频数据包。因此，在时隙S8，旗标P-ACK与旗标S-ACK两者分别是在高逻辑水平‘1’与低逻辑水平‘0’。
当在时隙S8接收到该不予确认字符NACK1或是侦测到没有接收到任何确认字符时，音频网关105在时隙S9会重传第N+2个音频数据包，在这个例子中，次要装置110B在时隙S9成功地接收并解碼该所重传的第N+2个音频数据包，而主要装置110A在时隙S9并未接收并解碼该所重传的第N+2个音频数据包，在接收并解碼该所重传的第N+2个音频数据包之后，次要装置110B会发送该确认字符ACK2至主要装置110A，而主要装置110A当判断确认字符ACK2被主要装置110A所接收时，会将旗标S-ACK判断为有效或是设定旗标S-ACK为高逻辑水平‘1’，此时在时隙S9旗标P-ACK是维持于高逻辑水平‘1’。
当侦测到旗标P-ACK与S-ACK两者均为有效或是均被设定为高逻辑水平‘1’时，主要装置110A在下一个时隙(例如时隙S10)会发送该确认字符ACK1至音频网关10，接着，在发送ACK1之后，主要装置110A会将旗标P-ACK与S-ACK均判断为无效或是均重设为低逻辑水平‘0’。
这样一来，作为主要装置的蓝牙装置(例如110A)可以被安排采用旗标S-ACK来记录是否一个音频数据包已经被一个次要装置所成功接收并译码(无论该音频数据包是第一次传的或是重传的)，以及采用旗标P-ACK来记录是否该音频数据包成功地被主要装置所接收及译码(无论该音频数据包是第一次传的或是重传的)。
图4是图1所示的无线蓝牙装置200的实施例的方块示意图，蓝牙装置110A与110B中的每一个装置均可以采用无线蓝牙装置200来实现，也就是，蓝牙装置110A与110B的上述操作及功能可通过采用装置200内所包含的电路组件来实现。无线蓝牙装置200例如是具有多点联机功能(一拖多功能)并包含多个控制器，例如三个控制器(但不限定)，其中一个控制器用于作为支持管理/控制流量交换，而另两个控制器用以支持不同的音频通道，该多点联机功能意指蓝牙装置200能够支持多个蓝牙音频通信通道，例如，在一蓝牙音频通信信道，蓝牙装置200可能是一主要装置，而在另一个蓝牙音频通信信道，蓝牙装置200可能是一个次要装置，然而，这并非是本申请的限制，蓝牙装置200也可能是作为多个蓝牙音频通信信道的一个主要装置，或是也可能是作为多个蓝牙音频通信信道的一个次要装置。
实作上，如图4所示，蓝牙装置200包含一射频电路205、一基频电路210、一处理模块215、一微控制单元(MCU)220以及一数字信号处理器(DSP)225，处理模块215例如是一蓝牙调制解调器控制模块，其包含三个皮网控制器2151A-2151C分别包括多个内存2152A-2152C及多个处理器2153A-2153C，射频电路205是用来接收一射频信号以产生一数字信号的一射频收发机，该射频信号对应于自蓝牙装置200的天线(未绘示于图中)所来的多个音频数据包，基频电路210耦接至射频电路205并用来接收与处理在数字领域的该数字信号以及接着提供处理过后的数字信号给处理模块215，其中该处理后的数字信号包含多个音频数据取样及控制数据。
控制器2151A包含内存2152A与处理器2153A，其中处理器2153A被用来执行两个蓝牙装置之间的点对点(P2P)控制以交换或分享信息，例如是蓝牙时钟、一个皮网的信道信息及蓝牙地址等等，此外，对于决定蓝牙装置200是否是一个主要装置还是一个次要装置，在一实施例，控制器2151A被安排用来交替地呼叫(page)以寻找另一个蓝牙装置的另一个控制器或用来听是否被另一个控制器所呼叫，如果控制器2151A被另外一个控制器找到，则蓝牙装置200会被判断为一个次要装置，反之，蓝牙装置200会被判断为主要装置。
其他两个控制器2151B与2151C分别支持不同的音频通道，例如，对于相同的音频信道例如信道A，控制器2151B可用来作为一主要装置以在该蓝牙模式从一音频网关接收多个蓝牙数据包以及在一皮网中在TWS模式(无线立体声模式)接收一次要装置的一确认字符，而对于相同的音频信道例如信道B，控制器2151C可用来作为一主要装置以在该蓝牙模式从另一个不同的音频网关接收多个蓝牙数据包以及在另一个不同皮网中在TWS模式接收另一个次要装置的一确认字符，内存2152B用来包括并记录一组旗标P-ACK与S-ACK，而内存2152C用来包括并记录另一组不同的旗标P-ACK与S-ACK，处理器2153B与2153C被安排用来分别执行与第一组旗标P-ACK与S-ACK有关的相应操作以及与第二组旗标P-ACK与S-ACK有关的相应操作(判断多个旗目标有效/无效以及确认字符的传送)；详细说明不再重述以简化说明书内容。
微控制器220被安排用来取得音频数据并提供该音频数据给数字信号处理器225，数字信号处理器225被安排用来基于该音频数据来产生音频编解碼并输出该音频编译码作为音频播放使用，在同一个皮网中，主要耳机110A的数字信号处理器例如225及次要耳机110B的数字信号处理器会被安排用来维持相同的蓝牙时钟，实作上，次要耳机110B的数字信号处理器时钟会与主要耳机110A的数字信号处理器时钟同步对齐，此外，主要耳机110A与次要耳机110B两者均分别具有缓存器以暂时储存多个音频数据包，在图4的例子中，数字信号处理器225可具有两组缓存器以分别支持不同皮网的皮网控制器2151B与2151C，此外，例如，一缓存器也可以被设置用来缓存相应于多个音频取样的多个音频数据包的数据量，例如200ms的多个音频取样，而一个音频数据包可能相应于5ms的音频取样(但不限定)，当播放一连串音频数据包的多个音频取样时，主要耳机110A的数字信号处理器225与次要耳机110B的另一个数字信号处理器基于同步对齐的时钟，能够输出相应于在相同时间的相同数据包的多个音频取样的音频编译码以达到同步音频播放。
另外，应注意的是在其他实施例一个无线立体声蓝牙装置可以只具有单点联机功能而只包含一控制器作为一主要装置或一次要装置，图5显示了图4所示的无线蓝牙装置200的另一实施例500的方块示意图，图5中的电路单元的操作与功能则不再重述以简化说明书内容。
再者，在其他实施例，一无线蓝牙装置的一控制器可以只包含单一个旗标，该旗标储存于上述的内存中，并且当上述的该处理器从一次要装置成功接收到一确认字符时由该处理器判断为有效，该确认字符的接收代表该次要装置成功地接收一特别的音频数据包，该处理器被用来当该特别的音频数据包被接收且该旗标是有效时，传送该特别音频数据包的一确认字符至该音频网关，也就是说，对于实现达成上述段落所述的功能而言，旗标个数并非是本申请的限制。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种使用于无线蓝牙装置的方法，其特征在于，包括：
通过第一皮网接收音频网关所传送的特定数据包；
当收到所述特定数据包及通过第二皮网收到对应所述特定数据包的确认字符时，通过所述第一皮网向所述音频网关发送特定确认字符；
其中，在第一时隙通过所述第一皮网从所述音频网关接收所述特定数据包，在第二时隙通过所述第二皮网接收对应所述特定数据包的所述确认字符，所述第二时隙不同于所述第一时隙，且所述第一时隙晚于所述第二时隙，在紧接所述第一时隙的特定时隙发送所述特定确认字符至所述音频网关。
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