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蓝牙通信方法、通信设备及系统与流程

2022-02-22 18:42:50 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于无线通信技术领域,更具体地涉及一种蓝牙通信方法、通信设备及系统。


背景技术:

2.目前,蓝牙通信技术已成为无线通信领域内的主要通信方式之一,具有功耗低、通信距离远等优点。然而,现有的蓝牙通信技术在信号交互过程中往往会存在一定的延迟,延迟时间为几十毫秒甚至100毫秒以上,因而,无法满足高实时和低延时的信号传输要求,例如音视频的通信应用,尤其是需要音视频同步的无线音频应用,如卡拉ok的无线话筒,游戏耳机等。
3.鉴于现有的蓝牙通信中存在延时大的问题,目前已提出了较多低延时音频交互的方案,然后,这些方案往往基于应用场景各自开发适配的无线控制方法/系统,与目前普遍使用的标准蓝牙协议等通用协议并不兼容,导致开发的无线控制方法/系统的兼容性不足,可适用范围窄,且不同控制方法/系统下的蓝牙设备无法实现连接和通信,以及存在开发成本高、周期长等缺点。


技术实现要素:

4.鉴于以上现有技术中存在的缺点,本发明的目的在于提供一种蓝牙通信方法、通信设备及系统,用于解决现有的蓝牙通信方法存在延迟较大,无法适用于高实时、低延时的应用场景等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的,本发明于第一方面提供一种蓝牙通信方法,适用于点对点链路连接的一设备端中;所述蓝牙通信方法包括:对第一信号数据按照第一时间片大小进行分片及压缩编码,以构建各第一私链包;构建各第一标准蓝牙包,于发送各所述第一标准蓝牙包的时隙空闲时间中,发送各所述第一私链包,以使链路中另一端通过解码所述第一私链包获取对应的所述第一信号数据。
6.于本发明一实施例中,所述设备端中包括第一私链包组包单元,所述蓝牙通信方法中所述构建各第一私链包,包括:通过所述第一私链包组包单元构建各所述第一私链包。
7.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法中所述构建各第一标准蓝牙包,包括:于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙包。
8.于本发明一实施例中,用于构建所述第一标准蓝牙包中的信息数据通过数组装载,则所述于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙包的实现方式,包括:输入信息数据至所述数组中,使所述数组的深度于任意时刻均大于单个所述第一标准蓝牙包中的payload长度。
9.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式。
10.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:于构建各所述第一标准蓝牙包
的同时,降低链路中命令类蓝牙包的发送频次。
11.本发明于第二方面提供另一种蓝牙通信方法,适用于点对点链路双向连接中的一设备端中;所述蓝牙通信方法包括:接收另一端发送的各第一标准蓝牙包,和接收另一端于各所述第一标准蓝牙包发射时隙的空闲时间中发送的第一私链包,对各所述第一私链包进行解码,以获得与所述第一私链包对应的第一信号数据。
12.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:对第二信号数据按照第二时间片大小进行分片及压缩编码,以构建各第二私链包;其中,所述第二时间片大小,与所述另一端构建所述第一私链包时对应的第一时间片大小相同;于当前时隙接收到所述第一标准蓝牙包后,于下一时隙中,构建并发送第二标准蓝牙包,并于发送各所述第二标准蓝牙包时隙的空闲时间中发送第二私链包,以使所述另一端对所述第二私链包解码后获得对应的所述第二信号数据。
13.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:于发送所述第二私链包之前,基于所述第二标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第二私链包的信号调制方式。
14.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:于当前时隙中对所述第一私链包解码后,对解码获得的所述第一信号数据进行重传检测,并将获得的检测结果信息添加至下一时隙的所述第二私链包中,以使所述另一端通过解码所述第二私链包后获得的所述检测结果信息,确定于再下一时隙是否执行重传。
15.本发明于第三方面提供一种蓝牙通信设备,适用于点对点链路通信中,所述蓝牙通信设备包括:标准蓝牙包组包单元,用于构建各第一标准蓝牙包,并将各所述第一标准蓝牙包输出至所述发送单元;私链包组包单元,用于将输入的第一信号数据,按照第一时间片大小进行压缩编码,以形成各第一私链包,并将各所述第一私链包输出至所述发送单元;发送单元,用于发送各所述第一标准蓝牙包,并于发送所述第一标准蓝牙包时隙的空闲时间中,发送各所述第一私链包。
16.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信设备还包括:接收单元,用于接收链路中另一端发送的各第二标准蓝牙包,和接收所述另一端于各所述第二标准蓝牙包发射时隙的空闲时间中发送的第二私链包;和私链包解包单元,用于解码各所述第二私链包,以获得与所述第二私链包对应的第二信号数据
17.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信设备还包括:组包控制单元,用于控制所述标准蓝牙包组包单元于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙包;和信号调制单元,用于于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式。
18.本发明于第四方面提供另一种蓝牙通信设备,适用于点对点链路双向通信中,所述蓝牙通信设备包括:接收单元,用于接收链路中另一端发送的各第一标准蓝牙包,和接收所述另一端于各所述第一标准蓝牙包发射时隙的空闲时间中发送的第一私链包;私链包解包单元,用于解码各所述第一私链包,以获得与所述第一私链包对应的第一信号数据。
19.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信设备还包括:标准蓝牙包组包单元,用于构建第二标准蓝牙包,并将各所述第二标准蓝牙包输出至所述发送单元;私链包组包单元,用于将输入的第二信号数据按照第二时间时间片大小进行压缩编码,以形成各第二私链包,并将各所述第二私链包输出至所述发送单元;其中,所述第二时间片大小与所述另一端构建
所述第一私链包时对应的第一时间片大小相同;发送单元,用于于当前时隙接收到所述第一标准蓝牙包后,于下一时隙中,发送所述第二标准蓝牙包,并于发送各所述第二标准蓝牙包时隙的空闲时间中发送第二私链包。
20.于本发明一实施例中,所述蓝牙通信设备还包括:组包控制单元,用于控制所述标准蓝牙包组包单元于各发射时隙中均构建所述第二标准蓝牙包;信号调制单元,用于于发送所述第二私链包之前,基于所述第二标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第二私链包的信号调制方式;重传检测单元,用于于当前时隙中对所述第一私链包解码后,对解码获得的所述第一信号数据进行重传检测,并将获得的检测结果信息添加至下一时隙的所述第二私链包中,以使所述另一端通过解码所述第二私链包后获得的所述检测结果信息,确定于再下一时隙是否执行重传。
21.本发明于第五方面提供一种蓝牙通信系统:包括:第一采集设备,用于采集第一信号数据并输出至第一蓝牙通信设备;第二采集设备,用于采集第二信号数据并输出至第二蓝牙通信设备;第一蓝牙通信设备,为本发明于第三方面提供的所述蓝牙通信设备,用于传输所述第一信号数据至第二蓝牙通信设备中;第二蓝牙通信设备,为本发明于第四方面提供的所述蓝牙通信设备,用于传输所述第二信号数据至所述第一蓝牙通信设备中。
22.如上所述,本发明提供的所述蓝牙通信方法、通信装置及系统,通过将输入的信号数据构建为各私链包,并于发送各标准蓝牙包的时隙空闲时间中发送所述私链包,以使接收端根据接收到的所述私链包获得对应的信号数据,充分利用了时隙空闲时间进行信号数据传输,从而可以减少通信过程中信号的延迟。
附图说明
23.图1本发明提供的所述蓝牙通信方法于一实施例中的流程示意图;
24.图2本发明中利用所述蓝牙通信方法于一实施例中进行主从设备交互的示意图(单向传输);
25.图3本发明提供的另一种所述蓝牙通信方法于本实施例中的流程示意图;
26.图4本发明利用另一种所述蓝牙通信方法于一实施例中进行主从设备交互的示意图(双向传输);
27.图5本发明利用另一种所述蓝牙通信方法于一实施例中进行主从设备交互的示意图(重传检测1);
28.图6本发明利用另一种所述蓝牙通信方法于一实施例中进行主从设备交互的示意图(重传检测2);
29.图7本发明提供的所述蓝牙通信设备于一实施例中的结构示意图;
30.图8本发明提供的另一种所述蓝牙通信设备于一实施例中的结构示意图;
31.图9本发明提供的所述蓝牙通信系统于一实施例中的结构示意图。
具体实施方式
32.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离
本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
34.实施例1
35.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明于实施例1提供了一种蓝牙通信方法,适用于主设备与从设备之间的单向信号数据传输;即所述主设备向所述从设备发送信号数据,或者所述从数据向所述主设备发送信号数据。其中,所述主设备与所述从设备基于标准蓝牙协议和自定义蓝牙协议建立点对点的链路连接。所述自定义蓝牙协议中包括自定义的封包规则和解包规则。
36.于本实施例中,所述主设备和所述从设备均为蓝牙设备,均包括自定义组包单元和自定义解包单元;其中,所述自定义组包单元为基于自定义的封包规则,对信号数据进行压缩编码,以形成对应的私链包;则所述自定义解包单元为基于自定义的解包规则,对所述私链包进行解码,以获得对应的信号数据。
37.请参阅图1,示出为所述蓝牙通信方法于本实施例中的流程示意图,应用于所述主设备端中。如图1所示,所述蓝牙通信方法包括如下步骤:
38.s11,所述主设备将第一信号数据根据所述自定义的封包规则,并基于第一时间片大小进行分片及压缩编码,以构建各第一私链包;
39.其中,所述第一时间片为所述主设备端单次传输的所述第一信号数据的时间大小,由所述自定义蓝牙协议确定;可选的,所述第一时间片大小可以为n个时隙的时长。
40.于一具体实施方式中,n为2,以提高传输频率,减少单次传输中的信号延迟。
41.于另一具体实施方式中,n为4或6,以提高信号传输的带宽,从而提高单一时刻下所述第一信号数据的传输量大小。
42.示例性的,所述第一时间片为2个时隙slot的时长;于本实施例中,单个时隙slot的时长为625us,则所述第一时间片为1.25ms。
43.具体的,所述主设备将所述第一信号数据,按照所述第一时间片大小进行分片及压缩编码,并根据所述自定义封包规则中所包含的数据包各部分的组织方式,以形成基于时序排列的各第一私链包,通过硬件通路输出至发送单元中进行发送。
44.需要说明的是,所述自定义封包规则的具体组包方式,可以和所述标准蓝牙协议相同,也可以不同的,在此不做限定。
45.s12,所述主设备构建各第一标准蓝牙包,于发送各所述第一标准蓝牙包的对应发射时隙的空闲时间中发送所述第一私链包,以使所述从设备根据接收到的各所述第一私链包获得所述第一信号数据;
46.其中,所述发射时隙为链路中主设备单向传输信号的数据发送窗口;可选的,所述发射时隙的大小与所述第一时间片大小相同,各所述第一私链包与各所述发射时隙相对应;则所述主设备于发送各所述第一标准蓝牙包的发射时隙的空闲时间中,发送与该发射时隙对应的所述第一私链包。
47.所述第一标准蓝牙包的类型为基于所述第一时间片大小确定,为所占时隙大小不大于所述第一时间片大小的蓝牙包类型。
48.具体的,所述主设备根据所述第一时间片中所包含的时隙个数来确定所述第一标准蓝牙包的类型;示例性的,当所述第一时间片大小为2个时隙长短时,则所述第一标准蓝牙包为只占1个时隙的蓝牙包;当所述第一时间片大小为4个时隙长短时,则所述第一标准蓝牙包为占3个时隙的蓝牙包。
49.需要注意的是,于本实施例中,所述第一标准蓝牙包类型的确定方式,还包括:所述主设备基于所述标准蓝牙协议,确定所述第一标准蓝牙包类型;当所述主设备和所述从设备建立连接时,于所述标准蓝牙协议中确定链路中允许传输的所述第一标准蓝牙包的类型,以基于所述标准蓝牙协议确定所述第一标准蓝牙包类型;例如,当链路出现命令交互需求时,则确定当前时隙对应所述第一标准蓝牙包为命令类蓝牙包dm1。
50.进一步的,为保证单个时隙能留出较多的空闲时间用于私链包通信以降低通讯延迟,所述主设备选择所述第一标准蓝牙包类型为payload长度较小的蓝牙包类型。于本实施例中,所述第一标准蓝牙包的类型包括但不限于dh,dm1,poll和null包,以及其他的payload长度较小的蓝牙包。示例性的,当所述第一时间片大小为2个时隙长短时,则所述主设备发送的所述第一标准蓝牙包为payload长度为0或1byte的dh1包,其包长较短,且没有fec编码,从而可以留出更多的空闲以保证所述私链包的通信。示例性,当所述第一时间片大小为4个时隙长短时,则所述主设备确定所述第一标准蓝牙包为dh3包。
51.为提高信号数据传输的实时性,降低通信延迟,进一步的,所述主设备中包括第一私链包的组包单元,独立于标准蓝牙包的组包单元;所述第一私链包的组包单元和所述标准蓝牙包的组包单元可以相同,也可以不同;则本发明所述蓝牙通信方法于执行s11时,包括:,根据所述自定义蓝牙协议,并基于所述第一私链包的组包单元,于各发射时隙内构建与该发射时隙对应所述第一私链包,使所述主设备中的发送单元于各发射时隙的时隙空闲中发送所述当前时隙内构建的所述第一私链包;相比于现有技术中根据所述标准蓝牙协议,并基于现有的标准蓝牙包组包单元进行蓝牙包组包,会导致所述主设备需至少提前2个时隙开始执行调度准备,本实施例中基于所述自定义蓝牙协议和所述第一私链包的组包单元,于各发射时隙中构建对应的所述第一私链包,可以避免因提前调度和组包而导致的通信延迟。
52.为进一步提高各时隙空闲时间的使用频率,以降低通信延迟,进一步的,于主从设备的通信交互过程中,控制所述主设备于各发射时隙中均构建并发送所述第一标准蓝牙包,以保证于各发射时隙中均可以发送所述第一标准蓝牙包和对应的所述第一私链包。
53.于本实施例中,用于构建所述第一标准蓝牙包中的信息数据为在所述主设备中为以数组形式装载的数据;所述信息数据可以为任意数据。基于所述标准蓝牙协议,将输入的信息数据组包为各所述第一标准蓝牙包。
54.为保证各发射时隙中均有发送所述第一标准蓝牙包,则所述主设备生成并输入所述信息数据至所述数组中,并使得所述数组深度于任意时刻均大于单个所述第一标准蓝牙包中的payload长度;所述主设备将所述数组中内容拆分成同类型的若干个所述第一标准蓝牙包,并通过所述发送单元发出,以确保各所述发射时隙均能实现所述第一标准蓝牙包的传输。
55.进一步的,于本实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:
56.于执行所述步骤s12时,根据所述第一标准蓝牙包的类型确定同一时隙中发送的私链包对应的调制方式,并根据所述调制方式发送所述第一私链包。
57.具体的,所述主设备于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的调制方式,以加快信号数据的传输,进一步降低通讯延迟。
58.于一具体实施方式中,所述第一标准蓝牙包的类型为时隙较少的蓝牙包,如dh1/dm1/null包等,用于私链包传输的时间基本相同且相对较少,则对同一时隙中的所述第一私链包采用相同的调制方式进行调制,以简化蓝牙通信方案设计。
59.于另一具体实施方式中,所述第一标准蓝牙包的类型为多时隙蓝牙包,如dh3/dh5包时,用于私链包传输的时间较长,则对同一时隙中的所述第一私链包采用抗干扰性更好的调制方式进行调制,如gfsk调制方式,以提高传输速率,降低通信延迟;主从设备双方出现命令类蓝牙包交互时,例如dm1,则于当前时隙中留给私链包传输的时间较短,为了保证数据传输连续,将当前时隙中的所述第一私链包的调制方式切换为调整密度更高的调制方式,如π/4dpsk或8dpsk调制方式,以提高传输速率,降低通信延迟。
60.进一步的,为确保以较高效率的调制方式对所述私链包数据进行调制,减少私链包通信过程中调制方式的更换,以使私链的通信时间更长,则所述蓝牙通信方法还包括:于构建各所述第一标准蓝牙包的同时,降低链路中包类型为命令类蓝牙包的通信频次。
61.示例性的,通过关闭或减少自适应跳频,或关闭功率控制等控制方式,控制链路中所述命令类蓝牙包的通信频次。
62.进一步的,于本实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:
63.于执行所述步骤s22时,根据所述第一标准蓝牙包的类型确定对应同一时隙中发送的私链包所对应的数据压缩方式;
64.具体的,所述主设备于发送所述第一标准蓝牙包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型,确定同一时隙中所述第一私链包对应的所述第一信号数据的数据压缩方式,以确保当某一时隙待传输的信号数据量较大时,可通过加大数据压缩率的方式缩短所述私链数据包的长度,进而确保信号数据传输的实时性,减少延时。
65.所述从设备接收所述第一标准蓝牙包和所述第一私链包,并基于所述自定义解包规则,对接收到的各所述第一私链包进行解码,以获得所述第一信号数据。
66.所述从设备根据接收到的各所述第一标准蓝牙包,于相邻两个所述发射时隙中的时隙发送与所述第一标准蓝牙包对应的第二标准蓝牙包,也可以不回复。示例性的,如图2所示,所述主设备(设备1)于slot k时发送所述第一标准蓝牙包(dh1),所述从设备(设备2)于slot k 1回复与所述第一标准蓝牙包对应的第二标准蓝牙包(null)或者不回复任何内容。
67.需要注意的是,本实施例中提供的所述蓝牙通信方法,不仅适用于主设备端,也同样适用于从设备端;当所述从设备执行该蓝牙通信方法时,则所述方法的执行主体为设备端,即所述从设备为发送端,所述主设备为接收端。
68.实施例2
69.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明于本实施例提供了另一种蓝牙通信方
法,适用于主设备与从设备之间双向的信号数据传输;即所述主设备向所述从设备传输第一信号数据的同时,所述从数据向所述主设备传输第二信号数据。
70.其中,所述第二信号数据为所述从设备需要传输至所述主设备的数据。
71.请参阅图3,示出为所述蓝牙通信方法于本实施例中的流程示意图。如图3所示,所述蓝牙通信方法包括如下步骤:
72.s21,所述主设备将所述第一信号数据根据所述自定义封包规则,并按照第一时间片大小进行分片及压缩编码,以构建各第一私链包;以及所述从设备将所述第二信号数据根据所述自定义封包规则,并按照第二时间片大小进行分片及压缩编码,以构建各第二私链包;
73.其中,所述第一时间片为所述主设备单次传输所述第一信号数据对应的采集时间长短,所述第二时间片为所述从设备单次传输所述第二信号数据对应的采集时间长短;所述第一时间片和所述第二时间片于所述自定义蓝牙协议中预先设定,且两者大小相同。
74.具体的,当所述主从设备为经典蓝牙传输时,则所述第一时间片和所述第二时间片大小均为n个时隙的时长,n可选为2,6,10。
75.于一具体实施方式中,n为2,以提高传输频率减少单次传输中的信号延迟。
76.于另一具体实施方式中,n为6或10,以提高单次发送的所述信号数据的传输量大小。
77.s22,所述主设备发送各第一标准蓝牙包,并于发送各所述第一标准蓝牙包时隙中的空闲时间中发送所述第一私链包,使所述从设备根据接收到的各所述第一私链包获得所述第一信号数据;以及所述从设备于接收到所述第一标准蓝牙包后的下一时隙,构建并发送第二标准蓝牙包,以及于发送所述第二标准蓝牙包时隙的空闲时间中发送所述第二私链包,使所述主设备根据接收到的各所述第二私链包获得所述第二信号数据。
78.其中,所述主设备基于所述标准蓝牙协议,于各发射时隙发送第一标准蓝牙包,并于各所述发射时隙中的空闲时间中依次发送所述第一私链包的实现方式于实施例1中的相同,在此不再赘述。
79.当所述第一标准蓝牙包的类型非命令包时,则所述从设备基于所述标准蓝牙协议,根据所述第二时间片大小,生成各第二标准蓝牙包。
80.示例性的,当所述第一时间片大小为2个时隙长短时,则所述第一标准蓝牙包为只占1个时隙的蓝牙包;当所述第一时间片大小为6个时隙长短时,则所述第一标准蓝牙包为占3个时隙的蓝牙包。
81.需要注意的是,当所述第一标准蓝牙包的类型为命令包时,则所述第二蓝牙设备于接收到所述第一标准蓝牙包后,基于标准蓝牙协议和所述第二时间片大小,确定与所述第一标准蓝牙包对应的第二标准蓝牙包的类型;并于接收到所述第一标准蓝牙包后的下一个时隙发送所述第二标准蓝牙包,以及于同一个时隙的空闲时间中,发送与该时隙对应的所述第二私链包。
82.示例性的,当链路中不存在命令包交互需求和插包需求时,如图4所示,主设备(设备1)于slot k向从设备(设备2)发送dh1包,并于slot k中的空闲时间发送第一私链包l1;于slot k中,所述从设备根据dh1包确定回复的第二标准蓝牙包类型为null包,以及对l1包解码;则于slot k 1时,从设备(设备2)向主设备(设备1)回复null包,并于slot k 1的空闲
时间,从设备(设备2)向主设备(设备1)发送第二私链包r1。
83.示例性的,当链路中存在命令包交互需求时,如图4所示,主设备(设备1)于slot n向从设备(设备2)发送dm1包,并于slot n的空闲时间,主设备(设备1)向从设备(设备2)发送第一私链包ln;于slot n中,从设备(设备2)根据dm1包确定回复的第二标准蓝牙包类型为null包或者dm1包,以及对ln包解码;在slot n 1时,则从设备(设备2)向主设备(设备1)回复null包或者dm1包,并在slot n 1的空闲时间,从设备(设备2)向主设备(设备1)发送第二私链包rn;于slot n 1中,主设备(设备1)对第二私链包rn解码。
84.进一步的,于本实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:
85.于执行所述步骤s22时,根据标准蓝牙包的类型确定对应同一时隙中发送的私链包所对应的调制方式;
86.具体的,所述主设备于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的调制方式;以及,于所述从设备于发送所述第二私链包之前,基于所述第二标准蓝牙包类型,确定对应同一时隙中所述第二私链包的调制方式,以通过基于标准蓝牙包类型选择适配的私链包调制方式,以加快信号数据的传输,进一步降低通讯延迟。
87.于一具体实施方式中,所述第一/二标准蓝牙包的类型为时隙较少的蓝牙包,如dh1/dm1/null包等,用于私链包传输的时间基本相同且相对较少,则对同一时隙中的所述第一/二私链包采用相同的调制方式对私链包进行调制,以简化蓝牙通信方案设计。
88.于另一具体实施方式中,所述第一/二标准蓝牙包的类型为多时隙蓝牙包,如dh3/dh5包时,用于私链包传输的时间较长,则对同一时隙中的所述第一私链包采用抗干扰性更好的调制方式进行调制,如gfsk调制方式;当主从设备双方出现命令类蓝牙包交互时,例如dm1,则于当前时隙中留给私链包传输的时间较短,为了保证数据传输连续,则将当前时隙中的所述第一/二私链包的调制方式切换为调整密度更高的调制方式,如π/4dpsk或8dpsk调制方式,以提高传输速率,降低通信延迟。
89.更进一步的,于本实施例中,所述蓝牙通信方法还包括:
90.于执行所述步骤s22时,根据标准蓝牙包的类型确定同一时隙中发送的私链包所对应的数据压缩方式;
91.具体的,所述主设备于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型,确定同一时隙所述第一私链包对应的所述第一信号数据的数据压缩方式;以及,于所述从设备于发送所述第二私链包之前,基于所述第二标准蓝牙包类型,确定对应同一时隙中所述第二私链包对应的所述第二信号数据的数据压缩方式,以确保当某一时隙待传输的信号数据量较大时,可通过加大数据压缩率的方式缩短所述私链数据包的长度,进而确保信号数据传输的实时性,减少延时。
92.实施例3
93.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明于本实施例提供了又一种蓝牙通信方法,适用于主设备与从设备之间双向的信号数据传输。
94.于本实施例中,所述蓝牙通信方法的执行步骤和实施例2中的基本相同,不同之处在于,于本实施例中,所述蓝牙通信方法于执行所述主设备和所述从设备之间的双向信号数据传输中,还包括私链重传检测和执行重传过程。
95.具体的,于本实施例中,所述蓝牙通信方法的执行步骤和实施例2中的不同之处在于:
96.于执行实施例2中所述步骤s22时,还包括:所述从设备于当前时隙中,对同一时隙接收到的所述第一私链包进行解码,对解码后的所述第一信号数据进行重传检测,并将获得的检测结果信息添加至下个时隙对应的所述第二私链包中,以使所主设备根据接收到的所述第二私链包中的所述检测结果信息,确定于再下个时隙是否执行重传;和/或,所述主设备于当前时隙中,对同一时隙接收到的所述第二私链包进行解码,对解码后的所述第二信号数据进行重传检测,并将获得的检测结果信息添加至下个时隙对应的所述第一私链包中,以使所从设备根据接收到的所述第一私链包中的所述检测结果信息,确定于再下个时隙是否重新发送。
97.其中,所述检测结果信息包括需要重传,和不需要重传两种信息。
98.参阅图5,示出于本发明利用所述蓝牙通信方法于一具体实施例中进行主从交互的示意图;其中,需要重传的检测结果信息为nak,不需要重传的检测结果信息为ack。
99.如图5所示,于时隙slot k 1中,从设备(设备2)向主设备(设备1)发送的第二私链包r1,其中包含有从设备在上一时隙slot k所接收到的第一私链包l1是否需要重传的第一检测结果,图中示例为不需重传(ack);于时隙slot k 1中,主设备接收该第二私链包r1,解码后获取其中的所述第一检测结果,以及对该第二私链包r1进行重传检测,获得第二检测结果,则在下一个时隙slot k 2中,主设备继续向从设备发送新的第一私链包l2,该新的第一私链包l2中包含所述第二检测结果;于时隙slot k 2中,从设备接收该新的第一私链包l2,解码后获取其中的所述第二检测结果信息,以及对该新的第一私链包l2进行重传检测,获得新的第一检测结果;则于下一个slot k 3中,重复以上过程。
100.如图5所示,于当前时隙slot k 3中,主设备于接收时丢失了从设备于上一时隙slot k 2中发送的第二标准蓝牙包和第二私链包r2,则在下一时隙slot k 4中,主设备发送的新的第一私链包l2中所包含的所述第一检测结果为需要重传(nak),则于时隙slot k 5中,从设备重新发送丢失的第二私链包r2,即重新发送从设备于slot k 2中发送的第二私链包r2。
101.需要注意的是,于其他的实施例中,所述蓝牙通信方法包括另一种私链重传方式,为采取固定次数重传方式。优选的,重传次数不大于2。
102.在图6中所示,主设备在slot k和slot k 2向从设备发送第一私链包l1,同一个第一私链包两次只要有1次数据接收正确就使用这个数据,如果2次均不正确,该包被丢弃。
103.于本实施例中,于所述主设备和所述从设备的通信过程中,通过对私链包进行重传检测,以及当需要重传时,执行重传过程,以实现在干扰严重,通信质量差环境中,可以通过私链包检测和重新发送的方法,降低丢包率,改善通信质量。
104.实施例4
105.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明于本实施例提供了一种蓝牙通信设备,适用于点对点链路通信中,该链路为基于标准蓝牙协议和自定义蓝牙协议构建。
106.其中,所述自定义蓝牙协议中包括自定义的封包规则和解包规则;所述自定义封包规则,用于对信号数据进行压缩编码,以形成对应的私链包;所述自定义解包规则,用于对所述私链包进行解码,以获得对应的信号数据。
107.如图7所示,所述蓝牙通信设备4包括:
108.标准蓝牙包组包单元41,用于构建各第一标准蓝牙包,并将各所述第一标准蓝牙包输出至所述发送单元;
109.私链包组包单元42,用于将输入的第一信号数据按照所述第一时间片大小进行分片及压缩编码,并根据自定义封包规则形成各第一私链包,并将各所述第一私链包输出至所述发送单元;
110.发送单元43,用于发送各所述第一标准蓝牙包,并于发送所述第一标准蓝牙包的时隙的空闲时间中,发送各所述第一私链包。
111.进一步的,所述蓝牙通信设备还包括接收单元44和私链包解包单元45;
112.其中,所述接收单元44用于接收链路中另一端发送的各第二标准蓝牙包,和接收所述另一端于各所述第二标准蓝牙包发射时隙的空闲时间中发送的第二私链包。
113.所述私链包解包单元45用于解码各所述第二私链包,以获得与所述第二私链包对应的第二信号数据。
114.进一步的,所述蓝牙通信设备还包括:组包控制单元46和信号调制单元47;
115.其中,所述组包控制单元46用于控制所述标准蓝牙包组包单元于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙包。
116.于本实施例中,用于构建所述第一标准蓝牙包中的信息数据为以数组形式装载的数据;所述信息数据可以为任意数据;为保证各发射时隙中均有发送所述第一标准蓝牙包,则所述组包控制单元46,生成所述信息数据至所述数组中,并使得所述数组深度于任意时刻均均大于单个所述第一标准蓝牙包中的payload长度,以使所述标准蓝牙包组包单元41能基于所述标准蓝牙协议,将输入的信息数据组包为各所述第一标准蓝牙包,并通过所述发送单元发出,以确保各所述发射时隙中均实现所述第一标准蓝牙包传输。
117.所述信号调制单元47用于于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式。
118.具体的,所述基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式的实施方式于如上述实施例1中实施方式相同,在此不再赘述。
119.于本实施例中,各单元协同执行如上述实施例1中所述的蓝牙通信方法,将接收到的第一信号数据通过构建第一私链包的方式,传输至链路通信的另一设备端中,以提高信号输出的实时性,降低信号的传输延迟。
120.实施例5
121.为解决现有技术中存在的技术问题,本发明于本实施例提供了又一种蓝牙通信设备,适用于点对点链路的双向通信中,该链路为基于标准蓝牙协议和自定义蓝牙协议构建。
122.如图8所示,所述蓝牙通信设备5包括:
123.接收单元51,用于接收链路中另一端发送的各第一标准蓝牙包,和接收所述另一端于各所述所述第一标准蓝牙包发射时隙的空闲时间中发送的第一私链包;
124.私链包解包单元52,用于根据自定义解包规则,解码各所述第一私链包,以获得与所述第一私链包对应的第一信号数据;
125.标准蓝牙包组包单元53,用于根据所述第一标准蓝牙包,构建对应的第二标准蓝牙包,并将各所述第二标准蓝牙包输出至所述发送单元;
126.私链包组包单元54,用于将输入的第二信号数据按照第二时间时间片大小进行分片及压缩编码,并根据自定义封包规则形成各第二私链包,并将各所述第二私链包输出至所述发送单元;
127.其中,所述第二时间片大小,与所述另一端构建所述第一私链包时对应的第一时间片大小相同。
128.发送单元55,用于于当前时隙接收到所述第一标准蓝牙包后,于下一时隙中,发送与所述第二标准蓝牙包,并于发送各所述第二标准蓝牙包时隙的空闲时间中发送第二私链包。
129.进一步的,所述蓝牙通信设备还包括:
130.组包控制单元56,用于控制所述标准蓝牙包组包单元于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙包;
131.具体的,所述控制所述标准蓝牙包组包单元于各发射时隙中均构建所述第一标准蓝牙的实施方式于如上述实施例1中实施方式相同,在此不再赘述。
132.信号调制单元57,用于于发送所述第一私链包之前,基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式;
133.具体的,所述基于所述第一标准蓝牙包类型确定对应同一时隙中所述第一私链包的信号调制方式的实施方式于如上述实施例1中实施方式相同,在此不再赘述。
134.重传检测单元58,用于于当前时隙中对所述第一私链包解码后,对解码获得的所述第一信号数据进行重传检测,并将获得的检测结果信息添加至下一时隙的所述第二私链包中,以使所述另一端通过解码所述第二私链包后获得的所述检测结果信息,确定于再下一时隙是否执行重传。
135.具体的,所述重传检测单元所执行的实施方式与如上述实施例3中重传检测步骤的实施方式相同,在此不再赘述。
136.实施例6
137.本发明于本实施例中提供一种蓝牙通信系统,用于实现点对点链路双向通信,该链路为基于标准蓝牙协议和自定义蓝牙协议构建。
138.如图9所示,所述蓝牙通信系统6包括:第一采集设备61、第二采集设备62、第一蓝牙通信设备63和第二蓝牙通信设备64;其中,
139.所述第一蓝牙通信设备63和所述第二蓝牙通信设备64分别对应为主设备和从设备,并基于标准蓝牙协议和自定义蓝牙协议构建了点对点的链路连接。
140.所述第一采集设备61和所述第一蓝牙通信设备63连接,用于采集第一信号数据并输出至第一蓝牙通信设备63;所述第二采集设备62和所述第二蓝牙通信设备64连接,用于采集第二信号数据并输出至第二蓝牙通信设备64;所述第一信号数据和所述第儿信号数据包括但不限于音频数据、视频数据或其他对传输实时性要求较高的数据。
141.于具体实施例中,所述第一蓝牙通信设备采用如上实施例4中的所述蓝牙通信设备,以及所述第二蓝牙通信设备采用如上实施例5中的所述蓝牙通信设备,以实现第一蓝牙通信设备和所述第二蓝牙通信设备之间的交互通信。
142.综上所述,本发明提供的蓝牙通信方法、通信设备及系统,通过将待传输的信号数据构建为各私链包,于发送标准蓝牙包的同时,于各发送时隙的空闲时间中发送各所述私
链包,以使接收端根据接收到的所述私链包获得对应的信号数据,以充分利用了时隙空闲时间进行信号数据传输,从而可以减少通信过程中信号的延迟;并且,通过直接由独立的私链包组包单元来进行私链包的组包,从而避免了现有蓝牙调度中存在的数据包调度延迟,进一步提高了信号传输效率,降低了通信延迟;此外,本发明提供的方法可以充分利用现有且通用的标准蓝牙协议,无需重新构建一套完全的蓝牙协议,不仅节省了开发成本,提高了开发效率,而且方法具有更好的适应性和可拓展性。
143.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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