音频链路延迟预算感知调度方法、系统、存储介质及蓝牙通信设备与流程

本技术实施例涉及无线音频，具体涉及一种音频链路延迟预算感知调度方法、系统、存储介质及蓝牙通信设备。

背景技术：

1、随着无线音频技术的快速发展，蓝牙音频设备已从单一的音乐播放或语音通话功能，演进为需要同时承载多种音频业务的复合型设备。在游戏耳机、音频dongle、无线音频hub等典型应用场景中，设备内部往往需要并行处理经典蓝牙a2dp音乐播放、hfp语音通话、le audio低延迟音频流、ble设备控制信令以及广播音频同步等多种业务。为满足上述多业务并发需求，片内双蓝牙系统架构应运而生，该类系统在单芯片内部集成第一蓝牙控制器和第二蓝牙控制器，使两个蓝牙控制器能够分别承载不同音频业务，从而提升系统的业务并发能力和频谱利用率。

2、在片内双蓝牙音频系统中，两个蓝牙控制器共享芯片内部的总线带宽、基带处理资源和无线射频时隙资源。目前，现有双蓝牙系统通常采用固定优先级调度方式或简单轮询调度方式管理两个控制器的时隙分配。固定优先级调度方式为不同类型的音频业务预先设定固定的优先级顺序（如hfp语音最高、a2dp音乐次之、ble控制最低），调度器按该固定顺序依次响应各链路请求；简单轮询调度方式则使两个蓝牙控制器交替获得时隙使用权。

3、然而，目前的方案存在以下缺陷：第一，高实时性音频包（如低延迟游戏音频包、leaudio同步音频包）容易被a2dp音乐包或普通数据包阻塞，导致低延迟链路无法满足端到端延迟要求；第二，a2dp等具有较大播放缓冲的音乐链路会占用过多时隙资源，挤压低延迟链路和语音链路的调度机会；第三，当低延迟音频链路的数据包接近播放截止时间时，系统缺乏感知机制来识别该紧迫状态并给予优先调度，导致音频包因调度不及时而错过播放窗口；第四，普通数据链路或ble控制链路在固定优先级模式下长期得不到调度机会，可能引发链路超时断开或控制响应严重延迟；第五，系统无法根据不同音频数据包所剩的延迟预算动态调整调度优先级，导致在多个音频链路并发时，低延迟保障、语音连续性、控制响应及时性和频谱利用率等多个性能目标难以兼顾。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种音频链路延迟预算感知调度方法、系统、存储介质及蓝牙通信设备，可以保障低延迟音频链路的实时性要求。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种音频链路延迟预算感知调度方法，应用于片内双蓝牙系统，所述片内双蓝牙系统包括两个蓝牙控制器，所述音频链路延迟预算感知调度方法，包括：

3、获取两个所述蓝牙控制器上各音频链路中音频数据包的截止时间信息；

4、根据当前系统时间、所述截止时间信息以及必需处理时间，计算各音频数据包的剩余延迟预算；

5、获取各所述音频链路的链路状态信息；

6、基于所述链路状态信息和所述剩余延迟预算，生成各所述音频链路的动态调度评分；

7、根据所述动态调度评分，从两个所述蓝牙控制器中确定当前优先调度的目标蓝牙控制器，并从所述目标蓝牙控制器所承载的音频链路中确定当前优先调度的目标音频链路及目标音频数据包，生成对应的调度结果；

8、将所述调度结果输出至全局时隙调度模块，以生成对应的双蓝牙时隙计划。

9、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，所述链路状态信息包括链路类型、链路方向、连接周期、当前缓存深度、待发送队列深度、丢包率、误包率、重传状态以及保活剩余时间中的至少一个调度影响因子；

10、所述基于所述链路状态信息和所述剩余延迟预算，生成各所述音频链路的动态调度评分，包括：

11、针对每个所述音频链路，获取所述音频链路对应的各所述调度影响因子的实际值；

12、根据预设映射规则，将各所述实际值分别映射为对应的评分贡献值；

13、若所述音频链路对应多个调度影响因子，则将各所述评分贡献值进行加权求和或累加，生成各所述音频链路的动态调度评分；若所述音频链路仅对应一个调度影响因子，则将其对应的评分贡献值作为动态调度评分。

14、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，在生成各所述音频链路的动态调度评分之后，还包括：

15、对于接收型音频链路，若所述当前缓存深度低于第一门限，则将所述动态调度评分提高第一幅度值；若所述当前缓存深度低于第二门限，则将所述动态调度评分提高第二幅度值，其中所述第二门限小于所述第一门限，所述第二幅度值大于所述第一幅度值；

16、对于发送型音频链路，若待发送的音频数据包积压量超过预设阈值且部分音频数据包的截止时间信息所指示的剩余时间小于预设时间门限，则将所述动态调度评分提高第三幅度值。

17、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，在生成各所述音频链路的动态调度评分之后，还包括：

18、当所述链路状态信息指示某音频链路存在需要重传的音频数据包时，获取其对应的剩余延迟预算；

19、判断所述剩余延迟预算是否大于重传所述音频数据包所需的预估时间；

20、若是，则判定所述音频数据包处于有效重传窗口内，将所述动态调度评分提高第四幅度值；

21、若否，则判定所述音频数据包已超出有效重传窗口，放弃所述音频数据包的重传机会，不对所述动态调度评分进行提高或降低所述动态调度评分。

22、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，在生成各所述音频链路的动态调度评分之后，还包括：

23、遍历各所述音频链路中音频数据包的截止时间信息；

24、若某一音频数据包的截止时间信息所指示的截止时间已晚于当前系统时间，则判定所述音频数据包已过期；

25、对于已过期的音频数据包，将其从待调度队列中删除，或将其动态调度评分置为最低值，使其不参与当前调度周期的仲裁。

26、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，在生成各所述音频链路的动态调度评分之后，还包括：

27、获取各所述音频链路的连续未调度时长；

28、若某一音频链路的连续未调度时长超过预设老化时间阈值，则通过累加老化系数的方式将所述动态调度评分逐步提升；

29、当所述音频链路被成功调度后，将其所述连续未调度时长归零，并将所述老化系数重置为初始值。

30、在本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法中，所述根据所述动态调度评分，从两个所述蓝牙控制器中确定当前优先调度的目标蓝牙控制器，并从所述目标蓝牙控制器所承载的音频链路中确定当前优先调度的目标音频链路及目标音频数据包，包括：

31、对各所述动态调度评分进行排序，选择评分最高的音频链路作为目标音频链路，并将其所属的蓝牙控制器作为目标蓝牙控制器；

32、在所述目标音频链路中，将各音频数据包按照剩余延迟预算进行排序，选择剩余延迟预算最小的音频数据包作为目标音频数据包。

33、第二方面，本技术实施例提供了一种音频链路延迟预算感知调度系统，应用于片内双蓝牙系统，所述片内双蓝牙系统包括两个蓝牙控制器，所述音频链路延迟预算感知调度系统，包括：

34、时间获取模块，用于获取两个所述控制器上各音频链路中音频数据包的截止时间信息；

35、延迟计算模块，用于根据当前系统时间、所述截止时间信息以及必需处理时间，计算各音频数据包的剩余延迟预算；

36、状态获取模块，用于获取各所述音频链路的链路状态信息；

37、动态评分模块，用于基于所述链路状态信息和所述剩余延迟预算，生成各所述音频链路的动态调度评分；

38、音频调度模块，用于根据所述动态调度评分，从两个所述蓝牙控制器中确定当前优先调度的目标蓝牙控制器，并从所述目标蓝牙控制器所承载的音频链路中确定当前优先调度的目标音频链路及目标音频数据包，生成对应的调度结果；

39、时隙调度模块，用于将所述调度结果输出至全局时隙调度模块，以生成对应的双蓝牙时隙计划。

40、第三方面，本技术提供了一种存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适用于处理器进行加载，以执行上述任一项所述的音频链路延迟预算感知调度方法。

41、第四方面，本技术提供了一种蓝牙通信设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的音频链路延迟预算感知调度方法。

42、综上所述，本技术实施例提供的音频链路延迟预算感知调度方法包括获取两个所述蓝牙控制器上各音频链路中音频数据包的截止时间信息；根据当前系统时间、所述截止时间信息以及必需处理时间，计算各音频数据包的剩余延迟预算；获取各所述音频链路的链路状态信息；基于所述链路状态信息和所述剩余延迟预算，生成各所述音频链路的动态调度评分；根据所述动态调度评分，从两个所述蓝牙控制器中确定当前优先调度的目标蓝牙控制器，并从所述目标蓝牙控制器所承载的音频链路中确定当前优先调度的目标音频链路及目标音频数据包，生成对应的调度结果；将所述调度结果输出至全局时隙调度模块，以生成对应的双蓝牙时隙计划。本技术实施例实现了音频业务层与底层时隙调度层的解耦，使调度决策能够反映各音频数据包的时间紧迫度，有效解决了双蓝牙并发场景下固定优先级调度不灵活的技术问题，显著提升了多音频业务并发时的实时性保障能力和系统可扩展性。