CN113302891B - 用共存窗口操作一个以上无线通信协议 - Google Patents

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Abstract

所公开的技术涉及在听力设备的操作期间操作两个无线通信协议。所公开的技术包括一种方法，其包括：将第一无线通信协议的音频帧的定时与第二无线通信协议的时隙的定时对齐，以减少用于访问来自第一无线通信协议和第二无线通信协议的共享收发器的重叠请求；在共存窗口期间，接收来自第一无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第一请求，并且接收来自第二无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第二请求；以及在共存窗口期间，基于第二无线通信协议优于第一无线通信协议的优先级，授权执行来自第二无线通信协议的第二请求。

Description

用共存窗口操作一个以上无线通信协议
技术领域
所公开的技术通常涉及无线通信。更具体地，所公开的技术涉及在听力设备的操作期间两种无线通信协议的操作。
背景技术
听力设备可以执行若干无线通信协议。例如，听力设备可以使用蓝牙基本速率/增强数据速率TM(蓝牙BR/EDRTM)、低功耗蓝牙TM、专有协议(例如，RogerTM)或其它协议(例如，电视流送协议)。听力设备可以使用蓝牙BR/EDRTM用于流送音乐或流送电话。此外，听力设备可以使用专有协议以与另一听力设备进行通信，例如以双声道或双模地进行通信。例如，第一听力设备可以在风噪声消除操作期间将音频传输到第二听力设备。
即使听力设备可以使用若干无线通信协议，然而听力设备在使用多种协议时可能会遇到技术问题，特别是当这些协议在同一设备上同时、单独或零星地使用时。例如，如果听力设备从另一听力设备双声道地流送音频并尝试使用蓝牙BR/EDRTM保持与智能手机的连接，则听力设备用户可能会听到音频伪迹(audio artifact)，因为与流送音频相关联的分组可能会中断分组的发送或接收以维持蓝牙BR/EDRTM连接。因此，存在需要以至少解决上述问题并提供额外的好处。
于2007年5月10日提交的题为“Cooperative Transceiving Between WirelessInterface Devices of a Host Device with Acknowledge Priority”的美国专利No.7,801,099公开了一种被配置为使用两种不同协议(例如，无线局域网(WLAN)和BluetoothTM)的无线通信设备。该专利公开了使用两种不同的协议。具体而言，该专利公开了第一无线接口设备，其在第一时间间隔期间根据第一无线通信协议以第一功率电平和第一速率发送第一出站分组，并在第二时间间隔期间以第二功率电平和第二速率发送第二出站分组，其中第一功率电平小于第二功率电平，并且其中第二速率小于第一速率。第二无线接口设备在第二时间间隔期间根据第二无线通信协议在主设备模块和第二外部设备之间收发数据。
虽然该技术提供了一种用于解决利用两种无线通信协议的无线通信问题的解决方案，但它没有公开如何解决若干问题，例如，如何使用两种不同的无线通信协议来维护与外部设备的连接以及在听力设备之间流送音频。
发明内容
所公开的技术包括一种用于利用两种无线通信协议进行无线通信的方法。该方法可以用于包括共享收发器的无线通信设备。该方法可以包括以下操作：将第一无线通信协议的音频帧的定时与第二无线通信协议的时隙的定时对齐，以减少来自第一无线通信协议和第二无线通信协议的用于访问共享收发器的重叠请求；在共存窗口期间，接收来自第一无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第一请求，并且接收来自第二无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第二请求，该共存窗口具有的持续时间小于或等于第一无线通信协议的音频帧的持续时间；以及在共存窗口期间，基于第二无线通信协议优于第一无线通信协议的优先级，授权执行来自第二无线通信协议的第二请求。可选地，第一请求和第二请求可以同时被接收。
可选地，该方法还包括：确定无线通信设备正在双声道地流送音频信息和/或发送所选择的第二请求。
可选地，该方法还包括：在共存窗口外部，接收来自第一无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第三请求，并且接收来自第二无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第四请求；以及在共存窗口外部，基于第一无线通信协议优于第二无线通信协议的优先级，授权执行来自第一无线通信协议的第三请求。可选地，该方法还可以包括：发送所选择的第三请求。可选地，第三请求和第四请求可以同时被接收。
可选地，共存窗口可以使两个连续音频帧重叠和/或共存窗口在第一无线通信协议的每第9个音频帧重复。
可选地，第一无线通信协议是同步低延迟音频流送协议，其中低延迟包括小于20毫秒的端到端音频延迟。
可选地，第二无线通信协议具有小于或等于共存窗口的持续时间的最大时隙大小。可选地，针对第二无线协议发送和/或接收的分组的最大时隙大小基于共存窗口的持续时间。
可选地，第一无线通信协议是用于听力设备的双声道或双模语音流送协议。
可选地，第二无线通信协议是蓝牙基本速率/增强数据速率TM。
可选地，该方法还可以包括：确定第一无线通信协议已被停用；以及中断第一无线通信协议和第二无线通信协议的定时对齐。
可选地，在两个连续共存窗口之间的持续时间小于或等于22.5毫秒且大于或等于5毫秒。
可选地，共存窗口周期性地重复。
可选地，当第二无线通信协议以嗅探模式操作时，共存窗口与第二无线通信协议的嗅探锚点重叠。
可选地，该方法还包括：即使第一无线通信协议在共存窗口外部不要求访问共享收发器，也阻止第二无线通信协议发送分组。
可选地，该方法还包括：阻止在第二无线通信协议上交换多个时隙分组。
可选地，时隙与针对听力设备的主从通信相关联，其中听力设备是主设备或从设备。
一种被配置为实现所述方法的计算机程序。所公开的技术还包括被配置为执行所述方法的无线通信设备(例如，听力设备)。在一些实现方式中，所公开的技术包括一种无线通信设备，其包括：存储第一无线通信协议和第二无线通信协议的存储器，用于流送音频的第一无线通信协议，以及被配置为在时隙中发送或接收分组的第二无线通信协议；控制器，用于基于来自第一无线通信协议和第二无线通信协议的请求来控制分组的发送和接收；以及用于发送或接收分组的共享收发器。
控制器可以被配置为：将第一无线通信协议的音频帧的定时与第二无线通信协议的时隙的定时对齐，以减少来自第一无线通信协议和第二无线通信协议的用于访问共享收发器的重叠请求；在共存窗口期间，接收来自第一无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第一请求，并且接收来自第二无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第二请求，该共存窗口具有的持续时间小于或等于第一无线通信协议的音频帧的持续时间；以及在共存窗口期间，基于第二无线通信协议优于第一无线通信协议的优先级，授权执行来自第二无线通信协议的第二请求。
可选地，所述存储器还包括用于执行针对无线通信设备的电话呼叫流送的指令。
附图说明
图1示出了根据所公开技术的一些实现方式的通信环境。
图2更详细地示出了根据所公开技术的一些实现方式的来自图1的听力设备。
图3A示出了根据所公开技术的一些实现方式的修改之前的第一无线通信协议和第二无线通信协议的示意图。
图3B示出了根据所公开技术的一些实现方式的修改后的第一无线通信协议和第二无线通信协议的示意图。
图4示出了根据所公开技术的一些实现方式的启用两种无线通信协议的听力设备的框图流程图。
图5是示出了跨越两个连续音频帧的共存窗口与跨越单个音频帧的共存窗口相比具有更低错误率的示例图。
图6示出了根据所公开技术的一些实现方式的具有重复共存窗口的第一无线通信协议和第二无线通信协议的示意性概览图。
附图并未按比例绘制。出于讨论一些所公开技术的目的，一些组件或操作可以被分成不同的块或组合成单个块。此外，虽然该技术可以进行各种修改和替代形式，但具体的实现方式已经通过附图中的示例示出并且在下面详细描述。然而，意图不是将技术限制于所描述的所选实现方式。相反，该技术旨在涵盖落入所附权利要求所限定的技术范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
所公开的技术涉及用于无线通信设备的两种无线通信协议的操作。听力设备是提供音频信号的无线通信设备，并且因此它可以实现所公开的技术。
所公开的技术包括一种用于包括共享收发器的无线通信设备的方法，该方法包括：将第一无线通信协议(例如，双声道流送)的音频帧的定时与第二无线通信协议(例如，蓝牙BR/EDRTM)的时隙的定时对齐以减少来自第一无线通信协议和第二无线通信协议的用于访问共享收发器的重叠请求。该方法可以包括：在共存窗口期间接收来自第一无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第一请求和接收来自第二无线通信协议的用于访问无线通信设备的共享收发器的第二请求。该方法还可以包括：在共存窗口期间基于第二无线通信协议优于第一无线通信协议的优先级，授权执行来自第二无线通信协议的第二请求。类似地，所公开的技术包括被配置为实现该方法的计算机程序和被配置为执行该方法的无线通信设备(例如，听力设备)。可选地，第一请求和第二请求同时被接收。
共存窗口可以具有的持续时间小于或等于第一无线通信协议的音频帧的持续时间。共存窗口可以重叠两个连续的音频帧和/或共存窗口可以在第一无线通信协议的每第9个音频帧重复。该方法还可以包括处理共存窗口之外的请求，如图2、图3A-图3C、图4和图5中更详细描述的。
所公开的技术至少解决了减少用于访问无线通信设备的共享收发器的重叠请求或处理用于访问无线通信设备的共享收发器的同时请求的技术问题。减少重叠请求减少了针对听力设备的无线通信中的音频伪迹，并提供了额外的技术优势。例如，所公开的技术使两种无线协议能够同时起作用，同时减少对音频流中的音频质量的影响。另一优点是所公开的技术使两个无线协议能够以类似于当它们单独操作时的性能同时操作(例如，延迟被最小化)。
图1示出了通信环境100。通信环境100包括无线通信设备102和听力设备103。如图1中的双头粗箭头所示，无线通信设备102和听力设备103可以无线地通信，例如，每个无线通信设备102可以与每个听力设备通信，并且每个听力设备可以与另一听力设备通信。无线通信可以包括使用诸如蓝牙BR/EDRTM、低功耗蓝牙TM、专有通信(例如，在助听器之间的双声道通信协议或在助听器与听力设备之间的双模通信协议)、ZigBeeTM、Wi-FiTM或电气与电子工程师协会(IEEE)无线通信标准之类的协议。
听力设备用户可以佩戴听力设备103，并且听力设备103可以在设备之间流送音频。在设备之间流送音频可以包括风噪声消除操作或听力设备音频流送程序(例如，交换音频信息以启用听力或改善听力的助听器)。例如，当同时在听力设备103之间流送音频信息时，每个听力设备103可以与移动设备或调配站交换数据。调配站(fitting station)是由医生或专业人员用来调配听力设备的计算设备。作为另一示例，听力设备103可以从另一听力设备103流送音频，并同时保持与移动设备的连接(例如，如果移动设备接收到电话呼叫则向听力设备流送该电话呼叫，或者如果移动设备请求向听力设备流送音乐则向听力设备流送音乐)。
为了同时操作两个无线通信协议，听力设备103(或单个听力设备103或单个无线通信102)可以修改两个无线通信协议以在特定时间段(例如，在图2、图3A-图3C、图4和图5中更详细描述的共存窗口期间)调整来自不同无线通信协议的请求的帧定时、时隙定时和优先级。例如，听力设备103可以使用双声道流送协议从另一听力设备103流送音频信息，同时使用蓝牙BR/EDRTM与移动电话设备通信，其中双声道流送协议和蓝牙BR/EDRTM的定时已被修改，并且来自这些协议的请求的优先级在共存窗口期间和之外是不同的。
无线通信设备102是被配置为无线通信的计算设备。无线通信包括无线发送信息、无线接收信息或两者。图1中所示的无线通信设备102包括计算机(例如，台式或膝上型计算机)、电视(TV)或与电视通信的组件(例如，TV流送器)、汽车内的汽车音频系统或电路、移动设备(例如，智能手机)、平板计算机、遥控器、附件电子设备、无线扬声器或手表。应注意，听力设备103也是无线通信设备102，但是听力设备103除了与其它设备进行无线通信之外，还被配置为向用户提供音频。
一些示例性听力设备包括助听器、头戴式耳机、耳机、助听设备或其任何组合；并且听力设备包括处方设备和非处方设备，它们被配置为佩戴在人的头部上或附近。作为听力设备的是，助听器是提供对音频信号的放大、衰减或频率修改以补偿听力损失或困难的设备；一些示例性助听器包括耳后式(BTE)、耳道接收器(RIC)、耳内式(ITE)、完全耳道式(CIC)、隐形耳道式(IIC)助听器或人工耳蜗(其中人工耳蜗包括设备部分和植入部分)。
听力设备103被配置为进行双声道通信或双模通信。双声道通信可包括听力设备103向另一听力设备103发送信息或从另一听力设备103接收信息。信息可以包括音量控制、信号处理信息(例如，降噪、风消除、方向性，例如波束成形信息)或压缩信息以修改声音保真度或分辨率。双声道通信可以是双向的(例如，在听力设备之间)或单向的(例如，一个听力设备从另一听力设备接收或流送信息)。双模通信类似于双声道通信，但双模通信包括与助听器通信的耳蜗设备。
图2是更详细地示出了来自图1的听力设备103的框图。图2示出了具有存储器205、存储在存储器205中的软件215的听力设备103，软件215包括第一无线通信协议220和第二无线通信协议225，以及共存窗口信息(info.)260。第一和第二无线通信协议是允许两个或更多个设备无线传递信息的规则系统。听力设备103还包括处理器230、电池235、收发器240、控制器245、麦克风250和天线255。虽然图2示出了具有用于处理或提供声音的组件的听力设备103，但图2中的设备还可以是无线通信设备102(例如，通过移除诸如麦克风之类的组件或添加诸如全球定位系统芯片或软件堆栈(GPS)之类的组件)。
存储器205存储用于执行软件215的指令，软件215由一个或多个模块和由模块使用的数据组成。模块执行针对听力设备103的某些方法或功能，并且可以包括协助这些方法或功能的执行或实现这些方法或功能的执行的组件、子组件或其它逻辑实体。例如，模块可以存储用于执行无线通信协议的算法，所述无线通信协议包括发送和接收信息。虽然图2中示出了单个存储器205，但是听力设备103可以具有被分区或分离的多个存储器205，其中每个存储器可以存储不同的信息。
第一无线通信协议220可以是被配置为流送音频的同步协议。同步通常是指以恒定速率在连续流中发送数据，这也通常是指发送和接收无线通信设备中的时钟同步(例如，针对无线通信的主和从同步)。第一无线通信协议220可以使用2.4GHz的频率在非许可的无线电频带(例如，工业、科学和医疗(ISM)频带)中操作。其它频率也是可能的(例如，10MHz或5GHz或2.4至2.4835GHz)。
第一无线通信协议的示例包括被配置用于在听力设备之间的低延迟音频流送的双声道语音流送协议。低延迟通常是指小于20毫秒的端到端音频延迟(例如，小于10毫秒)。双声道语音流送协议(BVST)可以被配置为在听力程序中的风噪声操作期间向每个听力设备提供音频，该听力程序将声音从一个听力设备流送到由同一用户佩戴的另一听力设备。
第二无线通信协议225可以是被配置用于与任何无线通信设备通信的无线通信协议。第二无线通信协议225可以使用2.4GHz的频率在非许可的无线电频带(例如，ISM频带)中操作。其它频率也是可能的(例如，10MHz、5GHz或2.4至2.4835GHz)。
第二无线通信协议225可以被配置为使听力设备103成为主设备或从设备，并保持与另一无线通信设备的连接。例如，听力设备103可以是保持其与作为从设备的移动设备的连接的主设备。替代地，移动设备可以是主设备，并且听力设备103可以是从设备。第二无线通信协议225可以使听力设备能够从外部设备接收用于流送音乐的请求或者接收来自外部设备的用于流送电话呼叫的请求。第二无线通信协议225可以是蓝牙BR/EDRTM或用于与移动设备通信的其它协议。
共存窗口信息260包括与第一和第二无线通信协议的定时相关的信息以及关于共存窗口的信息。共存窗口是一段持续时间。在一些实现方式中，在共存窗口的持续时间期间，每个无线通信协议具有优先级。在一些实现方式中，共存窗口具有的持续时间小于或等于第一无线通信协议的音频帧的持续时间。
共存窗口信息260可以包括优先级信息和定时对齐信息。优先级信息可以包括控制器245可以用来确定来自第一或第二无线通信协议的请求是否具有更高优先级的信息。如果第一无线通信协议是用于听力设备的双声道流送协议并且第二无线通信协议包括维持主从连接，则共存窗口信息260可以存储第二无线通信协议在共存窗口期间具有比第一无线通信协议更高的优先级以及在共存窗口外部具有更低的优先级的信息。控制器245可以使用该优先级信息来处理来自第一和第二无线通信协议的同时请求，因为它将基于协议的优先级来选择更高优先级的请求。
定时对齐信息可以包括无线通信协议中音频帧的开始和结束，用于主从通信的时隙的开始和结束以及那些时隙内的分组的开始和结束，在音频帧中发送的分组的开始和结束，以及与不同协议相关联的内置延迟。共存窗口信息260还可以包括共存窗口的长度、它重复的频率及其位置或持续时间。图3A-图3C和图5中更详细地描述了共存窗口信息。
处理器230可以包括利用软件和/或计算机代码进行适当编程的专用硬件，例如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程电路(例如，一个或多个微处理器微控制器)、数字信号处理器(DSP)，或专用硬件和可编程电路的组合。
此外，虽然处理器230在图2中被示为单独的单元，但处理器230可以与收发器240、控制器245和存储器205位于单个芯片上。处理器230还可以包括DSP，其被配置为基于听力损失或存储在存储器205中的听力程序来修改音频信号。在一些实现方式中，听力设备103可以具有多个处理器，其中多个处理器可以物理耦合到听力设备103，并被配置为彼此通信。
电池235可以是可充电电池(例如，锂离子电池)或不可充电电池(例如，锌-空气)，并且电池235可以向听力设备103或其组件提供电力。
麦克风250被配置为捕获声音并将所捕获声音的音频信号提供给处理器230。处理器230可以修改声音(例如，在DSP中)，并将修改后的声音提供给听力设备103的用户。虽然图2中示出了单个麦克风250，但是听力设备103可以具有一个以上麦克风。例如，听力设备103可以具有位于耳道附近或耳道中的内部麦克风和位于耳外的外部麦克风。作为另一示例，听力设备103可以具有两个麦克风，并且听力设备103可以使用两个麦克风来执行波束成形操作。在这样的示例中，处理器230将包括被配置为执行波束成形操作的DSP。
控制器245基于来自第一无线通信协议220、第二无线通信协议225的请求或来自听力设备103(例如，来自处理器230)的其它请求来控制分组的发送或接收。控制器245可以在硬件(例如，处理器230的一部分或单独的单元)、软件(例如，软件215的一部分)或者软件和硬件的组合中实现。控制器245可以被配置为与收发器240通信以发送或接收分组。
控制器245还可以被配置为使第一和第二无线通信协议能够在减少针对收发器240的重叠请求的情况下同时操作。在一些实现方式中，控制器245被配置为：将第一无线通信协议的音频帧的定时与第二无线通信协议的时隙的定时对其；在共存窗口期间接收来自第一无线通信协议的用于访问收发器240的第一请求并接收用于访问收发器的第二请求；并且在共存窗口期间基于第二无线通信协议优于第一无线通信协议的优先级来授权执行第二请求。控制器245还可以处理共存窗口外部的请求，使得优先级被翻转，例如，在共存窗口外部，来自第一无线通信协议的请求比来自第二无线通信协议的请求具有更高的优先级。控制器245与收发器240通信。收发器240与天线255通信以发送或接收信息。
作为示例，当第一无线通信协议220想要访问或使用天线255来发送或接收分组时，它可以经由控制器245请求访问收发器240。如果控制器245确定协议可以访问收发器240，则它将允许请求；如果确定协议无法访问，则它将拒绝请求或要求其等待。
如图2所示，听力设备103具有单个或共享收发器240。这通常意味着第一和第二无线通信协议共享“共享收发器240”以发送或接收分组。这也可以称为“公共”收发器240。然而，可以修改所公开的技术以与无线通信设备102一起工作，该无线通信设备102具有多于1个收发器(例如，2个)或多于1个天线。在具有多于1个收发器或多于1个天线的这种实现方式中，如果第一和第二无线通信请求使用单独或不同的收发器或天线来发送或接收分组，则所公开的技术将减少分组的冲突。
天线255被配置为使用2.4GHz的频率在诸如工业、科学和医疗频带(ISM)的非许可频带中操作。天线255还可以被配置为在其它频带(例如5GHz、5MHz、10MHz或其它非许可频带)中操作。
虽然图2中未示出，但听力设备还可以包括用于输出音频信号的换能器(例如，扬声器或用于耳蜗设备的换能器，其被配置为将音频信号转换为神经刺激或电信号)。
图3A示出了在由控制器245修改之前的第一无线通信协议220和第二无线通信协议225的示意图。图3的顶部包括用于时间参考的时间线305。在时间线305之下，第一无线通信协议220具有持续2500微秒的音频帧(例如，“音频帧0”、“音频帧1”)和用于左以及右音频信息的音频分组(例如，“用于左侧听力设备的音频L(+Ack)”，以及用于右侧听力设备的“音频R(+Ack)”)。音频帧是指针对第一无线通信协议220的用于发送或接收音频信息以及对音频信息的确认的帧。虽然图3A中的音频帧持续2500微秒，但帧可以更短(例如，1500微秒)或更长(例如，5000微秒)；音频帧的增加或减少取决于第一无线通信协议220的期望特性。
第一无线通信协议220启用低延迟音频流。例如，第一无线通信协议220可以是实现具有几毫秒的短间隔的时分多址(TDMA)方案的同步协议。低延迟音频协议典型使用大量带宽(例如，超过可用带宽的40％)以确保在无线连接性较差的情况下(例如，无线连接低于阈值带宽或延迟，从而最低服务质量是不可能的)的足够音频质量。例如，第一无线通信协议220可以是用于听力设备的BVST。
在图3中的第一无线通信协议220下方，示出了第二无线通信协议225。第二无线通信协议225可以是蓝牙BD/EDRTM或用于主从通信的另一协议。空闲的第二无线通信协议225连接可以由主设备和从设备之间的空分组或短分组的交换组成。每个分组可以包含访问代码(用于识别特定的微微网)(在图3A中示为“A”)、报头(用于自动重复请求和流量控制)(在图3A中示为“H”)以及可选的有效载荷(在图3A中示为“P”)。这些分组的目的是维护与主设备正确对齐的从设备，意经由链路管理器协议交换有关低级链路的信息(例如，针对自适应跳频的信道选择和信道质量报告)，并更新活动简档的状态(例如，在免提简档(HFP)中或在高级音频分发简档(A2DP)中音频流的开始通知传入的电话呼叫)。主设备和从设备之间的通信可以称为“主从”通信，其中通信是指针对主从通信保留的信息分组或空时隙。
在主设备和从设备之间的分组交换发生在主设备和从设备时隙期间。在一些实现方式中，主从时隙每625微秒交替一次(如图3A所示)，但该定时可能取决于协议而异。如果在主设备和从设备之间的连接是活动的，则从设备通常尝试在每个主设备时隙上从主设备接收分组，但是主设备可以在一定程度上跳过主设备时隙上的发送。如果连接处于低功率模式(例如，嗅探模式)，则通信只能在周期性重复的对应的专用锚点中发生。更具体地，第二无线通信协议225可以具有嗅探模式，其中与常规模式(例如，蓝牙BR/EDRTM嗅探模式)相比，设备不太活跃并因此节省电力。在这种嗅探模式中，无线通信设备可以“休眠”，并且仅以设定的间隔(例如，每100毫秒)侦听传输。在嗅探模式期间，第二无线通信协议225可以修改其参数以节省电力。
只有在先前时隙中至少正确接收到访问代码和主分组的报头时，从设备可以在从时隙中发送分组。设备通过在下一发送的分组的报头中设置自动重复请求编号(ARQN)位来确认接收到来自另一设备的具有数据的有效分组；如果发送器没有接收到确认(Ack)，那么它会在下一允许的时隙中重新发送相同的分组。
在一些实现方式中，第二无线通信协议225可以允许交换多达1个时隙、3个时隙或5个时隙的分组。可以在运行时并针对每个方向单独配置分组的最大时隙大小。如图3A所示，成功交换来自从设备的分组所需的时间取决于在两个方向上使用的最大时隙大小。例如，如果蓝牙ED/EDRTM是第二无线通信协议，那么从从设备成功交换分组至少需要1376微秒，假设主设备和从设备二者都发送1时隙分组：针对第一主时隙为625微秒，针对第二从时隙为625微秒，针对主设备的访问地址和包含确认的报头为126微秒。如果主设备发送1时隙分组，则从从设备成功交换3时隙分组需要2626微秒，但如果主设备发送3时隙分组，则需要3876微秒。
对于蓝牙ED/EDRTM，成功交换来自从设备的分组所需的最坏情况是D＝((MS+SS)*625+126)微秒，其中MS是可由主设备发送的分组的最大时隙大小，并且SS是可由从设备发送的分组的最大时隙大小(例如，针对MS和SS的有效值为1、3或5)。
如图3A所示，蓝牙BR/EDR连接的定时和低延迟音频协议的定时通常是不相关的，并且它们的相互对齐可能会随着时间而改变。在不利对齐的情况下，即使是单时隙分组的交换也可能与整个音频帧发生冲突并导致音频伪迹。
图3B示出了修改后的第一无线通信协议和第二无线通信协议的示意图。图3B示出了在第二无线通信协议225之上的第一无线通信协议220。与图3A相反，图3B示出了包括共存窗口，其由虚线和双头粗箭头示出。在共存窗口期间，第二无线通信协议具有优先级。此外，如图3B所示，共存窗口跨越两个连续的音频帧(帧0和帧1)。第二无线通信协议225具有的时隙在时间上与第一无线通信协议的音频帧对齐，使得第二无线通信协议的第一时隙与作为第一无线通信协议的帧0中的音频分组的最后两个可用重传同时发生，并且最后时隙在第一无线通信协议的下一音频帧(帧1)的第一音频分组期间发生。这与图3B中时间线305上的时间标记310和时间标记315一起示出。这种定时对齐的优点是它减少了用于访问共享收发器的重叠请求(例如，与没有定时对齐的情况相比，第一和第二无线协议在这种定时对齐中将向收发器发送更少的同时请求)。这里，共存窗口使收发器240能够针对第一无线通信协议选择在帧0中重传音频分组上的时隙0、时隙1或时隙2的分组或者帧1中第一发送时隙中的分组。图5和图6进一步解释了这种定时对齐和共存窗口位置和持续时间的优点。
虽然图3B中未示出嗅探模式，但是第二无线通信协议225可以在嗅探模式(例如，低功率)中操作。在嗅探模式下，当第二无线通信协议(225)在嗅探模式下操作时，无线通信设备可以将共存窗口设置为与第二无线通信协议(225)的嗅探锚点重叠。
图4示出了用于针对无线通信设备使用两个协议的过程400(例如，来自图1和图2的单个听力设备103可以执行过程400)的方框流程图。在一些实现方式中，该过程的一部分可以在多于一个设备上执行(例如，两个听力设备执行该过程或者听力设备与移动设备执行该过程400)。过程400开始于决策操作405并继续操作410。过程400也可以被称为用于执行两个无线通信协议的算法。
在流送决策操作405处，听力设备确定它是否正在流送。具体而言，听力设备确定它正在执行或将很快执行(例如，在3秒内)流送操作。流送操作可以与作为第一无线通信协议(例如，BVST)的一部分在听力设备之间交换音频信息有关。听力设备可以基于用户请求确定其正在流送，例如用户请求听力设备进入风噪声消除操作，这可能需要将声音从一个听力设备流送到另一听力设备。听力设备还可基于听力设备的设置(例如，指示其正在流送或已激活BVST的标志)来确定其正在流送。
流送操作可以包括将音频从一个听力设备流送到另一听力设备，包括单向流送或双向流送。例如，左听力设备可以从右听力设备流送音频，或者右听力设备可以从第二听力设备流送音频。如图3A和3B中公开的，流送可以包括音频分组的重复和接收的确认。例如，左听力设备可以发送一个音频分组并等待接收的确认，而右听力设备可以发送音频分组并等待确认，这个过程可以重复2、3、4或更多次数，这取决于期望的错误率和听力设备的可用资源。如果听力设备确定正在流送音频，则它将继续到下一操作410。如果听力设备确定它不会流送音频，则它可以保持在流送决策操作405(例如，等待用于流送音频的请求)。
在对齐操作415处，听力设备将两个无线通信协议时间对齐。听力设备可以将第一无线通信协议与第二无线通信协议在时间上对齐以减少重叠分组流量和/或减少用于访问共享收发器的重叠请求。具体地，听力设备可以将第一无线通信协议220的音频帧的定时与第二无线通信协议225的时隙的定时对齐，以减少来自第一无线通信协议220和第二无线通信协议225的用于访问共享收发器的重叠请求。例如，听力设备可以将第一和第二无线通信协议时间对齐，如图3B所示。更具体地，第一无线通信协议220使其音频帧与第二无线通信协议225的时隙在时间上对齐，使得在共存窗口内，第二无线通信协议的第一时隙出现在帧0中音频分组的可用重传期间，并且最后一个时隙出现在下一音频帧(帧1)的第一音频分组期间。
在确定优先级操作420处，听力设备确定请求的优先级。例如，第一无线通信协议可以请求访问听力设备的收发器以在与流送操作相关的音频帧中发送音频信息，并且第二无线通信协议也可以请求访问听力设备的收发器(例如，同时或时间上接近)。因为收发器一次只能执行一个请求，所以听力设备需要决定哪些请求将被授权，以及哪些请求将被拒绝或忽略。如果听力设备在共存窗口中，则它将选择来自第二无线通信协议的请求。如果听力设备在共存窗口之外，则它将选择来自第一无线通信协议的请求。优先级基于优先级信息，该优先级信息可由控制器(例如，控制器245)、具有内置优先级和共存窗口的第一无线通信协议或具有内置优先级和共存窗口的第二无线通信协议决定。
例如，当双声道流送协议和蓝牙BD/EDTM协议请求访问用于听力设备的收发器时，听力设备可以允许蓝牙BD/EDRTM协议在共存窗口期间通过双声道流送协议访问收发器。支持蓝牙BD/EDRTM可使助听设备在双声道流送音频时保持其主从连接。
在选择更高优先级请求操作425处，听力设备基于操作420来选择更高优先级请求。听力设备然后可以发送请求，例如，收发器可以在主从时隙中发送或接收分组。
在选择操作425之后，过程400可以完全重复、部分重复(例如，仅重复操作415)或停止。例如，如果确定听力设备不再流送音频，则听力设备可以中断第一无线通信协议和第二无线通信窗口的音频帧的定时的时间对齐。它还可以停止跟踪或使用共存窗口(例如，关闭该功能)。
已经在各种步骤和操作的一般上下文中公开了本公开的过程400的各方面和实现方式。各种这些步骤和操作可以由硬件组件执行或可以体现在计算机可执行指令中，这些指令可以用于导致用指令进行编程以执行步骤或操作的通用或专用处理器(例如，在计算机、服务器或其它计算设备中)。例如，这些步骤或操作可以通过硬件、软件和/或固件的组合来执行，例如无线通信设备或听力设备。
图5是示出了跨越第一无线通信协议的两个连续音频帧的共存窗口比跨越第一无线通信协议的单个音频帧的共存窗口具有更低错误率的结果的示例图。
关于图5的轴，x轴是分组错误率(PER)。PER用于测试接收分组的设备(也称为“接收器”)的性能，并且是接收器未成功接收到的分组的数量与发送给接收器的分组数量之比。接收器未成功接收通常意味着接收到损坏的分组或根本没有接收到分组。PER大于或等于0且小于或等于1。PER通常是衡量连接性能的度量。这里，接收器可以是听力设备103或无线通信设备102(图1)。
y轴是音频错误率(AER)。AER是接收器未成功接收的音频帧数量与发送给接收器的音频帧数量之间的比率。AER大于或等于0且小于或等于1。AER通常是衡量接收音频程度的度量。在音频流送协议的上下文中，携带音频帧的分组被传输或重传最多N次，单个成功的分组接收(最多N个)足以接收该音频帧，因此通常AER小于或等于PER。假设每次分组接收尝试的结果都与先前尝试的结果无关：AER＝PER^N，这通常意味着PER越高，AER就越高。
该图示出了针对跨越单个音频帧的共存窗口的AER1和针对跨越第一无线通信协议的两个连续音频帧的共存窗口的AER2。虽然让共存窗口跨越两个连续的音频帧与直觉相反，因为它会影响两个音频帧而不是一个，但该图显示它会导致较低的平均AER。
如果共存窗口跨越单个音频帧并且在第一无线通信协议的每第9个音频帧重复，则该特定音频帧将只有一次接收尝试：AER＝PER^1。对于其它8个音频帧，通常会有3次接收尝试：AER＝PER^3。跨这9个音频帧的平均AER为：AER1＝(PER+8*PER^3)/9。
与跨越单个音频帧相比，如果共存窗口跨越两个连续的音频帧，则意味着对于这两个音频帧，将只有2次接收尝试：AER＝PER^2。对于其它7个音频帧，通常会有3次接收尝试：AER＝PER^3。跨这9个音频帧的平均AER为：AER2＝(2*PER^2+7*PER^3)/9。
根据该计算并且如图中所示，显然，如果共存窗口跨越两个连续的音频帧，则对音频质量的影响明显降低(例如，最小化)。这是因为在帧0和帧1中有2次接收尝试可用，这比在帧0中只有1次尝试和在帧1中有3次尝试要好。
图6示出了在修改后的第一无线通信协议和第二无线通信协议的示意性概览图，其中第一无线通信协议的每第9个音频帧重复共存窗口。这里，共存窗口的周期性重复和共存窗口之间的持续时间可以基于在第一无线通信协议220中的AER与第二无线通信协议225的响应性之间的期望权衡而变化。
如图6所示，共存窗口被标记为“共存窗口”。共存窗口内的针对第二无线通信协议225的时隙没有粗边框，这表明这些分组比针对第一无线通信协议220的分组具有更高的优先级。在共存之外，在第二无线通信协议225中的分组具有粗边框，这表示这些分组具有的优先级低于第一无线通信协议220的分组。另外，如图6所示，第一无线通信协议220的分组中的对角线表示这些分组是可选的，因为这些仅在需要重传分组时才传输(如图3A和图3B中讨论的)。
短语“在一些实现方式中”、“根据一些实现方式”、“在所示的实现方式中”、“在其它实现方式中”通常表示该短语之后的特征、结构或特性包含于本公开的至少一个实现方式中，并且可以包含于多于一个实现方式中。另外，这种短语不必指代相同的实现方式或不同的实现方式。
这里介绍的技术可以体现为专用硬件(例如，电路)，用软件或固件适当编程的可编程电路，或专用和可编程电路的组合。因此，实现方式可以包括其上存储有指令的机器可读介质，该指令可以用于对计算机(或其它电子设备)进行编程以执行过程。机器可读介质可以包括但不限于光盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘、ROM、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存或适于存储电子指令的其它类型的介质/机器可读介质。在一些实现方式中，机器可读介质是非暂时性计算机可读介质，其中非暂时性不包括传播信号。
本公开的示例的以上详细描述并非旨在穷举或将本公开限制为以上公开的精确形式。虽然以上出于说明性目的描述了本公开的具体示例，但是如相关领域的技术人员将认识到的，在本公开的范围内各种等效修改是可能的。例如，当进程或块按顺序呈现时，替代实现方式可以执行具有步骤的例程，或采用具有不同次序的块的系统，并且一些进程或块可以被删除、移动、添加、细分、组合或修改以提供替代或子组合。这些过程或块中的每一个都可以以多种不同的方式实现。此外，虽然过程或块有时被示为串行执行，但这些过程或块可替代地并行执行或实现，或可在不同时间执行。此外，本文提出的任何特定数字仅是示例：替代实现方式可以采用不同的值或范围。
如本文所使用的，词语“或”指的是项目集合的任何可能的排列。例如，短语“A、B或C”是指A、B、C中的至少一个或其任何组合，例如以下任一种：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C；或任何项目的倍数，例如A和A；B、B和C；A、A、B、C和C；等等。作为另一示例，“A或B”可以是仅A、仅B或者A和B。

Claims (15)

1.一种用于无线通信设备(102、103)使用共享收发器(240)进行通信的方法，所述方法包括：
将第一无线通信协议(220)的音频帧的定时与第二无线通信协议(225)的时隙的定时对齐，以减少来自所述第一无线通信协议(220)和所述第二无线通信协议(225)的用于访问共享收发器(240)的重叠请求，其中，所述第二无线通信协议是蓝牙基本速率/增强数据速率TM，并且其中，所述第二无线通信协议的第一时隙与所述第一无线通信协议的音频分组的重传同时发生，并且其中，所述时隙与主从通信相关联；
在共存窗口期间，接收来自所述第一无线通信协议(220)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第一请求，并且接收来自所述第二无线通信协议(225)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第二请求，所述共存窗口具有的持续时间小于或等于所述第一无线通信协议(220)的音频帧的持续时间，并且具有至少D＝((MS+SS)*625+126)微秒，其中，MS是能够由主设备发送的分组的最大时隙大小，并且SS是能够由从设备发送的分组的最大时隙大小；
在所述共存窗口期间，基于所述第二无线通信协议(225)相对于所述第一无线通信协议(220)的优先级，授权执行来自所述第二无线通信协议(225)的第二请求；
在所述共存窗口外部，接收来自所述第一无线通信协议(220)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第三请求，并且接收来自所述第二无线通信协议(225)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第四请求；以及
在所述共存窗口外部，基于所述第一无线通信协议(220)相对于所述第二无线通信协议(225)的优先级，授权执行来自所述第一无线通信协议(220)的第三请求。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二无线通信协议的第一时隙与所述第一无线通信协议的音频分组的最后两个重传同时发生。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述共存窗口与所述第一无线通信协议(220)的两个连续音频帧重叠。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二无线通信协议的最后时隙在所述第一无线通信协议的下一音频帧的第一音频分组期间发生。
5.根据权利要求1-4中的一项所述的方法，其中，所述共存窗口开始于所述第二无线通信协议的第一时隙。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述共存窗口终止于所述第二无线通信协议的最后时隙。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无线通信协议(220)是同步低延迟音频流送协议，其中，低延迟包括小于20毫秒的端到端音频延迟。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第二无线通信协议(225)发送和/或接收的分组的最大时隙大小基于所述共存窗口的持续时间。
9.根据权利要求1所述的方法，所述第一无线通信协议(220)是用于听力设备(103)的双声道或双模语音流送协议。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在两个连续共存窗口之间的持续时间小于或等于22.5毫秒并且大于或等于5毫秒。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共存窗口周期性地重复。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述第二无线通信协议(225)以嗅探模式操作时，所述共存窗口与所述第二无线通信协议(225)的嗅探锚点重叠。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述共存窗包含于所述第一无线通信协议(220)中，包含于所述第二无线通信协议(225)中，或由所述无线通信设备(102、103)的控制器(245)计算出。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
即使所述第一无线通信协议(220)在所述共存窗口外部不要求访问所述共享收发器(240)，也阻止所述第二无线通信协议(225)发送分组。
15.一种无线通信设备(102、103)，所述无线通信设备(102、103)包括：
存储第一无线通信协议(220)和第二无线通信协议(225)的存储器(205)，
用于流送音频的所述第一无线通信协议(220)，以及
被配置为在时隙中发送或接收分组的所述第二无线通信协议(225)；
控制器(245)，其电耦合到所述存储器(205)，用于基于来自所述第一无线通信协议(220)和所述第二无线通信协议(225)的请求来控制分组的发送和接收；以及
共享收发器(240)，其电耦合到所述控制器(245)，用于发送或接收所述分组，
其中，所述控制器(245)被配置为：
将第一无线通信协议(220)的音频帧的定时与第二无线通信协议(225)的时隙的定时对齐，以减少来自所述第一无线通信协议(220)和所述第二无线通信协议(225)的用于访问所述共享收发器(240)的重叠请求，其中，所述第二无线通信协议是蓝牙基本速率/增强数据速率TM，并且其中，所述第二无线通信协议的第一时隙与所述第一无线通信协议的音频分组的重传同时发生，并且其中，所述时隙与主从通信相关联；
在共存窗口期间，接收来自所述第一无线通信协议(220)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第一请求，并且接收来自所述第二无线通信协议(225)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第二请求，所述共存窗口具有的持续时间小于或等于所述第一无线通信协议(220)的音频帧的持续时间，并且具有至少D＝((MS+SS)*625+126)微秒，其中，MS是能够由主设备发送的分组的最大时隙大小，并且SS是能够由从设备发送的分组的最大时隙大小；
在所述共存窗口期间，基于所述第二无线通信协议(225)优于所述第一无线通信协议(220)的优先级，授权执行来自所述第二无线通信协议(225)的第二请求；
在所述共存窗口外部，接收来自所述第一无线通信协议(220)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第三请求，并且接收来自所述第二无线通信协议(225)的用于访问所述无线通信设备(102、103)的共享收发器(240)的第四请求；以及
在所述共存窗口外部，基于所述第一无线通信协议(220)相对于所述第二无线通信协议(225)的优先级，授权执行来自所述第一无线通信协议(220)的第三请求。
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