专利名称：一种无线耳机通信系统和通信方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种无线耳机通信系统和通信方法。
背景技术：
随着无线通信技术的发展，无线耳机通信系统正在被广泛应用。不同的无线耳机通信系统通常应用互不相同的无线通信技术，其中，蓝牙和红外无线通信技术的应用最为普遍。
蓝牙无线耳机通信系统的耳机侧和用户终端(UE)侧所应用的扩频技术是软、硬件逻辑均很复杂的跳频扩频技术，同步开销较大；并且，蓝牙无线耳机通信系统提供的720kb/s的峰值语音速率对于电话语音这种低的语音数据来说是一种浪费，这直接导致蓝牙无线耳机通信系统的耳机侧和UE侧耗电量过大，以至于无法提供较长的待机或通话时间。再有，蓝牙无线耳机通信系统的耳机侧和UE侧应用高斯频率调制技术，使得耳机侧和UE侧误码率较高、抗干扰能力也不是很强，这直接导致蓝牙无线耳机通信系统通信距离较短，室外无障碍物环境下的通信距离为10米，室内则为5米。
至于红外无线耳机通信系统，由于耳机侧与UE侧要在无障碍物的情况下直线对准才能正常通信，使得用户使用起来极其不便；并且，红外无线耳机通信系统也存在与蓝牙无线耳机通信系统相同的缺点，即误码率较高、抗干扰能力不是很强，导致通信距离较短。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线耳机侧通信系统和一种UE侧通信系统，以降低无线耳机侧通信系统、UE侧通信系统的耗电量，延长待机时间，并提高抗干扰能力。
本发明的另一目的在于提供一种无线耳机通信系统，以降低无线耳机通信系统的耗电量，延长其待机时间，并提高抗干扰能力。
本发明的又一目的在于提供一种无线耳机通信方法，以降低无线耳机通信系统的耗电量，延长无线耳机通信系统的待机时间，并提高抗干扰能力。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明公开了一种无线耳机侧通信系统，该系统包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元；其中，耳机侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；耳机侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
该系统进一步包括耳机侧发射能量检测单元和/或耳机侧接收能量检测单元；其中，耳机侧发射能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线发射机相连，用于检测耳机侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给通信管理单元；耳机侧接收能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线接收机相连，用于检测耳机侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给通信管理单元；通信管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量，向耳机侧无线发射机发送用于改变传输时隙的强/静音通信请求。
本发明还公开了一种用户终端UE侧通信系统，该系统包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；
其中，UE侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；UE侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信。
该系统进一步包括UE侧发射能量检测单元和/或UE侧接收能量检测单元；其中，UE侧发射能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线发射机相连，用于检测UE侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给时隙管理单元；UE侧接收能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线接收机相连，用于检测UE侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给时隙管理单元；时隙管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量生成传输时隙信息。
本发明还公开了一种无线耳机通信系统，该系统包含耳机侧通信装置和UE侧通信装置；耳机侧通信装置包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元，UE侧通信装置包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；耳机侧无线接收机用于接收并处理来自UE侧无线发射机的信号，UE侧无线接收机用于接收并处理来自耳机侧无线发射机的信号；其中，耳机侧无线发射机和UE侧无线发射机均包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、射频处理单元；耳机侧无线接收机和UE侧无线接收机均包括串联的射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
该系统进一步包括耳机侧发射能量检测单元和/或耳机侧接收能量检测单元；其中，耳机侧发射能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线发射机相连，用于检测耳机侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给通信管理单元；耳机侧接收能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线接收机相连，用于检测耳机侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给通信管理单元；通信管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量，向耳机侧无线发射机发送用于改变传输时隙的强/静音通信请求；时隙管理单元进一步用于接收UE侧无线接收机收到并完成处理的强/静音通信请求，并将根据该请求生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机。
该系统进一步包括UE侧发射能量检测单元和/或UE侧接收能量检测单元；其中，UE侧发射能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线发射机相连，用于检测UE侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给时隙管理单元；UE侧接收能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线接收机相连，用于检测UE侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给时隙管理单元；时隙管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量生成传输时隙信息。
该系统进一步包括与耳机侧无线发射机相连的麦克风和/或与耳机侧无线接收机相连的耳机。
本发明还公开了一种无线耳机通信方法，该方法包括UE侧通信装置生成用于确定传输时隙的传输时隙信息，并对传输时隙信息进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息，对收到的传输时隙信息进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理。
UE侧通信装置进一步应用生成的所述传输时隙信息控制自身与耳机侧通信装置的收发通信；耳机侧通信装置进一步应用收到的所述传输时隙信息控制自身与UE侧通信装置的收发通信。
UE侧通信装置和耳机侧通信装置应用所述传输时隙信息控制收发通信的方法是在传输时隙信息包含的用于接收信号的传输时隙接收信号，并对收到的信号进行射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理；在传输时隙信息包含的用于发射信号的传输时隙，将要以信号形式发送的数据进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。
UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括耳机侧通信装置生成用于获取传输时隙的传输时隙信息请求，并将该请求进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息请求，并对该请求进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理。
UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括检测耳机侧通信装置接收或发射的信号能量，根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态，并生成用于改变传输时隙的强音通信状态或静音通信状态所对应的相应强/静音通信请求，将该强/静音通信请求进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去。
UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括检测UE侧通信装置接收或发射的信号能量，根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态。
所述根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态的方法包括将监测到的所述信号能量与预先设置的高能门限值、低能门限值进行比较，如果信号能量超过设置的高能门限值，确定当前处于强音通信状态；如果信号能量低于设置的低能门限值，则确定当前处于静音通信状态。
与现有技术相比，本发明所提供的无线耳机侧通信系统包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元，并且各器件彼此配合，使得无线耳机侧通信系统可以有效降低通信耗电量、延长待机时间，并可提高抗干扰能力。
本发明所提供的UE侧通信系统包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元，并且各器件彼此配合，使得UE侧通信系统可以有效降低通信耗电量、延长待机时间，并可提高抗干扰能力。
本发明所提供的无线耳机通信系统由包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元的耳机侧通信装置和包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元的UE侧通信装置组成，并且各器件彼此配合，使得无线耳机通信系统可以有效降低通信耗电量、延长待机时间，并可提高抗干扰能力。
本发明所提供的无线耳机通信方法包括UE侧通信装置生成用于确定传输时隙的传输时隙信息，并对传输时隙信息进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息，对收到的传输时隙信息进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理；该无线耳机通信方法同样可以有效降低通信耗电量、延长待机时间，并可提高抗干扰能力。
图1为本发明一较佳实施例的无线耳机通信原理图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明详细说明。
本发明提供的无线耳机侧通信系统包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元；其中，耳机侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；耳机侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
本发明提供的UE侧通信系统包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；其中，UE侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；UE侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信。
本发明提供的无线耳机通信系统包含耳机侧通信装置和UE侧通信装置；耳机侧通信装置包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元，UE侧通信装置包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；耳机侧无线接收机用于接收并处理来自UE侧无线发射机的信号，UE侧无线接收机用于接收并处理来自耳机侧无线发射机的信号；其中，耳机侧无线发射机和UE侧无线发射机均包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、射频处理单元；耳机侧无线接收机和UE侧无线接收机均包括串联的射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
本发明提供的无线耳机通信方法包括UE侧通信装置生成用于确定传输时隙的传输时隙信息，并对传输时隙信息进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息，对收到的传输时隙信息进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理。
参见图1，图1为本发明一较佳实施例的无线耳机通信原理图。图1中，无线耳机通信系统100总体包括耳机侧通信装置110和UE侧通信装置150。
其中，耳机侧通信装置110包括通信管理单元143以及分别与通信管理单元143相连的耳机侧无线发射机120、耳机侧无线接收机130。耳机侧无线发射机120中包括数字相位调制单元122，还包括与数字相位调制单元122的输入端相连的直接序列扩频单元121以及与数字相位调制单元122的输出端相连的射频处理单元123。耳机侧无线接收机130中包括数字相位解调单元132，还包括与数字相位解调单元132的输出端相连的直接序列解扩单元131以及与数字相位解调单元132的输入端相连的射频处理单元133。
当然，针对实际通信应用而言，耳机侧通信装置110中还进一步包括麦克风141、耳机142、耳机侧发射能量检测单元144和/或耳机侧接收能量检测单元145。其中，麦克风141与耳机侧无线发射机120中的直接序列扩频单元121的输入端相连；耳机142与耳机侧无线接收机130中的直接序列解扩单元131的输出端相连；耳机侧发射能量检测单元144分别与通信管理单元143、耳机侧无线发射机120相连；耳机侧接收能量检测单元145分别与通信管理单元143、耳机侧无线接收机130相连。
UE侧通信装置150包括时隙管理单元181以及分别与时隙管理单元181相连的UE侧无线发射机160、UE侧无线接收机170。UE侧无线发射机160中包括数字相位调制单元162，还包括与数字相位调制单元162的输入端相连的直接序列扩频单元161以及与数字相位调制单元162的输出端相连的射频处理单元163。UE侧无线接收机170中包括数字相位解调单元172，还包括与数字相位解调单元172的输出端相连的直接序列解扩单元171以及与数字相位解调单元172的输入端相连的射频处理单元173。并且，UE侧无线发射机160中的直接序列扩频单元161的输入端与UE相连；UE侧无线接收机170中的直接序列解扩单元171的输出端与UE相连。
当然，针对实际通信应用而言，UE侧通信装置150中还进一步包括UE侧发射能量检测单元182和/或UE侧接收能量检测单元183。其中，UE侧发射能量检测单元182分别与时隙管理单元181、UE侧无线发射机160相连；UE侧接收能量检测单元183分别与时隙管理单元181、UE侧无线接收机170相连。
可见，无论是在耳机侧无线发射机120还是在UE侧无线发射机160中，均应用直接序列扩频单元对音频数据进行扩频，并且用数字相位调制单元进行音频数据调制。并且，通过实验可以得到如下所示的表一和表二，表一中开列了相同信噪比所对应的蓝牙技术误码率和直接序列扩频、数字相位调制结合得到的误码率；表二中则开列了相同误码率所对应的蓝牙技术信噪比和直接序列扩频、数字相位调制结合得到的信噪比。
表一由表一可见，在相同信噪比情况下，蓝牙技术的误码率比直接序列扩频、数字相位调制结合得到误码率高，这说明直接序列扩频、数字相位调制技术的抗干扰性优于蓝牙技术。
表二由表二可见，为了达到相同的误码率，蓝牙技术所需要的信噪比比直接序列扩频、数字相位调制技术所需要的信噪比高，这说明直接序列扩频、数字相位调制技术的抗干扰性优于蓝牙技术；并且，为了达到相同的误码率，蓝牙技术需要更高的信号能量，这说明蓝牙技术比直接序列扩频、数字相位调制技术更耗电。
在实际通信时，UE侧通信装置150需要建立通信网络，耳机侧通信装置110则加入UE侧通信装置150建立的通信网络，以保证UE侧通信装置150可以与耳机侧通信装置110正常通信。上述的建立网络和加入网络方法与现有技术中相应方法的区别在于UE侧通信装置150和耳机侧通信装置110在对无线信号进行处理时应用的是直接序列扩频/解扩和数字相位调制/解调技术，而不是其它的扩频/解扩、调制/解调技术。
耳机侧通信装置110加入UE侧通信装置150建立的通信网络后，通常处于低功耗的休眠状态，这时耳机侧通信装置110与UE侧通信装置150之间不进行数据传输。当UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110之间要进行数据传输时，UE侧通信装置150将与通信有关的传输时隙信息保存起来，并将该传输时隙信息告知耳机侧通信装置110。所述传输时隙信息包括传输时隙在通信时钟周期中的起始时间点、传输时隙的时长、表明传输时隙用于接收数据的接收时隙标识或表明传输时隙用于发送数据的发送时隙标识等。通常将要告知耳机侧通信装置110的所述传输时隙信息保存在UE侧通信装置150的时隙管理单元181中。
具体的告知方法有多种，以下可以以两种告知方法为例进行描述。
第一种告知方法为当UE侧通信装置150最初接收到来自UE的要发送给耳机侧通信装置110的音频数据时，UE侧通信装置150中的时隙管理单元181根据自身当前的工作状况，将自身可用的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机160。UE侧无线发射机160收到来自时隙管理单元181的传输时隙信息，并将该传输时隙信息经由直接序列扩频单元121的直接序列扩频处理、数字相位调制单元122的数字相位调制处理以及射频处理单元123的射频处理后发射出去。
可以将上述传输时隙信息加入现有技术常用的数据结构中，如用于保证通信同步并传递系统信息的信标。
耳机侧通信装置110中的耳机侧无线接收机130接收到来自UE侧无线发射机160的传输时隙信息后，将该传输时隙信息经由射频处理单元133的射频处理、数字相位解调单元132的数字相位解调处理以及直接序列解扩单元131的直接序列解扩处理后，发送给通信管理单元143。通信管理单元143保存接收到的传输时隙信息，并确定应用保存的传输时隙信息管理后续的通信。
第二种告知方法为当耳机侧通信装置110最初接收到来自麦克风141等设备的要发送给UE侧通信装置150的音频数据时，耳机侧通信装置110中的通信管理单元143生成传输时隙信息请求，并将该传输时隙信息请求发送给耳机侧无线发射机120。耳机侧无线发射机120将收到的传输时隙信息请求经由直接序列扩频单元121的直接序列扩频处理、数字相位调制单元122的数字相位调制处理以及射频处理单元123的射频处理后发射出去。
UE侧通信装置150中的UE侧无线接收机170接收到来自耳机侧无线发射机120的传输时隙信息请求后，将该传输时隙信息请求经由射频处理单元173的射频处理、数字相位解调单元172的数字相位解调处理以及直接序列解扩单元171的直接序列解扩处理后，发送给时隙管理单元181。
时隙管理单元181收到来自UE侧无线接收机170的传输时隙信息请求后，将自身可用的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机160。此后的信息处理和传输操作与前述第一种告知方法中的相应操作方法相同。
在应用上述的告知方法使耳机侧通信装置110中的通信管理单元143获知用于通信的传输时隙信息后，UE侧通信装置150就可以与耳机侧通信装置110正常通信了。当然，在一个时钟周期中用于数据传输的所述时隙可以是一个或一个以上的任意个数。
上述的时隙通信机制比现有技术中的蓝牙等通信技术所应用的相应通信机制简单，并且可以明显降低无线耳机通信系统的耗电量。
当UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110正常通信时，UE侧通信装置150中的时隙管理单元181会在为耳机侧通信装置110分配的数据收发时隙中管理UE侧无线接收机170、UE侧无线发射机160分别进行相应的数据收发操作；同样，耳机侧通信装置110中的通信管理单元143会在UE侧通信装置150分配的数据收发时隙中管理耳机侧无线接收机130、耳机侧无线发射机120分别进行相应的数据收发操作。
当然，耳机侧无线发射机120和UE侧无线发射机160均会对要发送的数据先后进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理；并且，耳机侧无线接收机130和UE侧无线接收机170均会对接收的数据先后进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理。
由于语音通信过程中用于支持数据传输所需的能量是实时变化的，所以UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110之间用于通信的所述时隙就需要进行相应变化。比如当发射/接收的音频数据能量提高到一定程度时，增加用于数据传输的时隙数量和/或增加用于数据传输的时隙的时长；当发射/接收的音频数据能量降低到一定程度时，减少用于数据传输的时隙数量和/或减少用于数据传输的时隙的时长。
如果由耳机侧通信装置110触发用于通信的所述时隙进行相应变化，则具体操作为在耳机侧通信装置110中，耳机侧发射能量检测单元144通过自身与耳机侧无线发射机120之间的连接，实时地或周期地检测耳机侧无线发射机120所发射的信号能量，并将检测到的信号能量发送给通信管理单元143。通信管理单元143将收到的信号能量与预先设置的高能门限值、低能门限值进行比较，如果信号能量超过设置的高能门限值，通信管理单元143确定当前处于强音通信状态；如果信号能量低于设置的低能门限值，通信管理单元143确定当前处于静音通信状态；如果信号能量在设置的高能门限值与低能门限值之间，通信管理单元143确定当前处于正常音量通信状态。
经过上述比较操作后，如果通信管理单元143确定当前处于正常音量通信状态，通信管理单元143不再进行其它操作；如果通信管理单元143确定当前处于强音通信状态，通信管理单元143向耳机侧无线发射机120发送强音通信请求；如果通信管理单元143确定当前处于静音通信状态，通信管理单元143向耳机侧无线发射机120发送静音通信请求。耳机侧无线发射机120收到来自通信管理单元143的强音通信请求/静音通信请求后，对该请求进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。
UE侧无线发射机160收到来自耳机侧通信装置110的强音通信请求/静音通信请求后，对该请求进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理后发送给时隙管理单元181。时隙管理单元181根据收到的所述强音通信请求/静音通信请求生成新的更有利于通信的传输时隙信息，并将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机160。所述生成方法通常为时隙管理单元181读取自身保存的针对耳机侧通信装置110的传输时隙信息，以更有利于通信的原则相应修改该传输时隙信息，并以覆盖针对耳机侧通信装置110的原传输时隙信息等方式保存完成修改的传输时隙信息。所述修改方式为针对强音通信状态而言，增加时钟周期中分配的时隙个数和/或时隙时长；针对静音通信状态而言，减少时钟周期中分配的时隙个数和/或时隙时长。
UE侧无线发射机160收到来自时隙管理单元181的完成修改的传输时隙信息后，对该传输时隙信息进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。耳机侧无线接收机130收到来自UE侧通信装置150的传输时隙信息后，对该传输时隙信息进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理，并将完成处理的传输时隙信息发送给通信管理单元143，通信管理单元143以覆盖原传输时隙信息等方式保存新收到的传输时隙信息。这样，UE侧通信装置150就可以与耳机侧通信装置110应用修改后的相应传输时隙正常通信了，UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110正常通信的方法与传输时隙信息修改前的相应正常通信方法相同。
当然，在耳机侧通信装置110中，也可以由耳机侧接收能量检测单元145通过自身与耳机侧无线接收机130之间的连接，实时地或周期地检测耳机侧无线接收机130所接收的信号能量，并将检测到的信号能量发送给通信管理单元143，以进行后续的有关变化所述时隙的相应操作，具体操作方法则与上述应用耳机侧发射能量检测单元144时得以进行的与变化所述时隙有关的操作方法相同。
如果由UE侧通信装置150触发用于通信的所述时隙进行相应变化，则具体操作为在UE侧通信装置150中，UE侧发射能量检测单元182通过自身与UE侧无线发射机160之间的连接，实时地或周期地检测UE侧无线发射机160所发射的信号能量，并将检测到的信号能量发送给时隙管理单元181。时隙管理单元181将收到的信号能量与预先设置的高能门限值、低能门限值进行比较，如果信号能量超过设置的高能门限值，时隙管理单元181确定当前处于强音通信状态；如果信号能量低于设置的低能门限值，时隙管理单元181确定当前处于静音通信状态；如果信号能量在设置的高能门限值与低能门限值之间，时隙管理单元181确定当前处于正常音量通信状态。
经过上述比较操作后，如果时隙管理单元181确定当前处于正常音量通信状态，时隙管理单元181不再进行其它操作；如果时隙管理单元181确定当前处于强音通信状态/静音通信状态，时隙管理单元181则生成新的更有利于通信的传输时隙信息，并将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机160。所述生成方法通常为时隙管理单元181读取自身保存的针对耳机侧通信装置110的传输时隙信息，以更有利于通信的原则相应修改该传输时隙信息，并以覆盖针对耳机侧通信装置110的原传输时隙信息等方式保存完成修改的传输时隙信息。所述修改方式为针对强音通信状态而言，增加时钟周期中分配的时隙个数和/或时隙时长；针对静音通信状态而言，减少时钟周期中分配的时隙个数和/或时隙时长。
UE侧无线发射机160收到来自时隙管理单元181的完成修改的传输时隙信息后，对该传输时隙信息进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。耳机侧无线接收机130收到来自UE侧通信装置150的传输时隙信息后，对该传输时隙信息进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理，并将完成处理的传输时隙信息发送给通信管理单元143，通信管理单元143以覆盖原传输时隙信息等方式保存新收到的传输时隙信息。这样，UE侧通信装置150就可以与耳机侧通信装置110应用修改后的相应传输时隙正常通信了，UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110正常通信的方法与前述传输时隙信息修改前的相应正常通信方法相同。
当然，在UE侧通信装置150中，也可以由UE侧接收能量检测单元183通过自身与UE侧无线接收机170之间的连接，实时地或周期地检测UE侧无线接收机170所接收的信号能量，并将检测到的信号能量发送给时隙管理单元181，以进行后续的有关变化所述时隙的相应操作，具体操作方法则与上述应用UE侧发射能量检测单元182时得以进行的与变化所述时隙有关的操作方法相同。
用户通话结束或通话质量过差等情况会致使UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110之间的正常通信结束。UE侧通信装置150与耳机侧通信装置110之间正常通信结束的相关操作可以由UE侧通信装置150触发，也可以由耳机侧通信装置110触发。
当所述正常通信结束的相关操作由UE侧通信装置150触发时，UE侧通信装置150中的时隙管理单元181向UE侧无线发射机160发送断开连接命令，不再发送针对耳机侧通信装置110的数据，并且删除针对耳机侧通信装置110的传输时隙信息等相关通信信息。UE侧无线发射机160对该断开连接命令进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。
耳机侧通信装置110中的耳机侧无线接收机130对收到的断开连接命令进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理后，发送给通信管理单元143。通信管理单元143收到来自耳机侧无线接收机130的断开连接命令后，删除自身保存的针对UE侧通信装置150的传输时隙信息等相关通信信息，不再发送针对UE侧通信装置150的数据。
当所述正常通信结束的相关操作由耳机侧通信装置110触发时，具体的操作与上述的由UE侧通信装置150触发通信结束的相关操作方法相同，唯一的区别在于耳机侧通信装置110需要先通知UE侧通信装置150断开连接，之后才由UE侧通信装置150发射所述断开连接命令。
耳机侧通信装置110通知UE侧通信装置150断开连接的具体方法为耳机侧通信装置110中的通信管理单元143向耳机侧无线发射机120发送断开连接请求，耳机侧无线发射机120对收到的断开连接请求进行相应的直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。UE侧通信装置150中的UE侧无线接收机170收到来自耳机侧通信装置110的断开连接请求后，对该请求进行相应的射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理后发送给时隙管理单元181，时隙管理单元181收到该断开连接请求后确定当前要断开与耳机侧通信装置110之间的通信连接。
在实际应用中，直接序列扩频单元121与数字相位调制单元122的位置可以调换；并且，如果直接序列扩频单元121与数字相位调制单元122调换位置，那么直接序列解扩单元171与数字相位解调单元172的位置也要相应调换。同理，直接序列扩频单元161与数字相位调制单元162的位置可以调换；并且，如果直接序列扩频单元161与数字相位调制单元162调换位置，那么直接序列解扩单元131与数字相位解调单元132的位置也要相应调换。
上述的直接序列扩频/解扩、数字相位调制/解调的操作逻辑，比现有技术中的蓝牙等通信技术所应用的扩频、调制的操作逻辑简单，因此可以降低无线耳机通信系统的耗电量；并且直接序列扩频/解扩、数字相位调制/解调技术的误码率明显低于现有技术中的蓝牙等通信技术的误码率，因此可以有效提高通信时的抗干扰能力；再有，上述的与通信时隙相关的通信方法也比现有技术中应用的相关通信方法简单，这也有利于降低无线耳机通信系统的耗电量。
并且，本发明无线耳机通信系统的峰值传输速率大约在100kb/s至500kb/s之间，这个传输速率等级已完全可以支持语音通信。
由以上所述可以看出，本发明所提供的无线耳机侧通信系统和UE侧通信系统，可分别降低无线耳机侧通信系统、UE侧通信系统的耗电量，延长待机时间，并提高抗干扰能力；并且，本发明所提供的无线耳机通信系统和通信方法，均可降低无线耳机通信系统的耗电量，延长其待机时间，并提高抗干扰能力。
权利要求
1.一种无线耳机侧通信系统，其特征在于，该系统包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元；其中，耳机侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；耳机侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括耳机侧发射能量检测单元和/或耳机侧接收能量检测单元；其中，耳机侧发射能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线发射机相连，用于检测耳机侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给通信管理单元；耳机侧接收能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线接收机相连，用于检测耳机侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给通信管理单元；通信管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量，向耳机侧无线发射机发送用于改变传输时隙的强/静音通信请求。
3.一种用户终端UE侧通信系统，其特征在于，该系统包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；其中，UE侧无线发射机包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、第一射频处理单元；UE侧无线接收机包括串联的第二射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括UE侧发射能量检测单元和/或UE侧接收能量检测单元；其中，UE侧发射能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线发射机相连，用于检测UE侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给时隙管理单元；UE侧接收能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线接收机相连，用于检测UE侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给时隙管理单元；时隙管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量生成传输时隙信息。
5.一种无线耳机通信系统，其特征在于，该系统包含耳机侧通信装置和UE侧通信装置；耳机侧通信装置包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元，UE侧通信装置包含UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元；耳机侧无线接收机用于接收并处理来自UE侧无线发射机的信号，UE侧无线接收机用于接收并处理来自耳机侧无线发射机的信号；其中，耳机侧无线发射机和UE侧无线发射机均包括串联的直接序列扩频单元、数字相位调制单元、射频处理单元；耳机侧无线接收机和UE侧无线接收机均包括串联的射频处理单元、数字相位解调单元、直接序列解扩单元；时隙管理单元，与UE侧无线发射机、UE侧无线接收机相连，用于将生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机，并用生成的传输时隙信息控制UE侧无线接收机和UE侧无线发射机进行收发通信；通信管理单元，与耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机相连，用于接收耳机侧无线接收机收到并完成处理的传输时隙信息，并用该传输时隙信息控制耳机侧无线接收机和耳机侧无线发射机进行收发通信。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括耳机侧发射能量检测单元和/或耳机侧接收能量检测单元；其中，耳机侧发射能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线发射机相连，用于检测耳机侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给通信管理单元；耳机侧接收能量检测单元与通信管理单元、耳机侧无线接收机相连，用于检测耳机侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给通信管理单元；通信管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量，向耳机侧无线发射机发送用于改变传输时隙的强/静音通信请求；时隙管理单元进一步用于接收UE侧无线接收机收到并完成处理的强/静音通信请求，并将根据该请求生成的传输时隙信息发送给UE侧无线发射机。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括UE侧发射能量检测单元和/或UE侧接收能量检测单元；其中，UE侧发射能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线发射机相连，用于检测UE侧无线发射机所发射的信号能量，并将检测到的发射信号能量发送给时隙管理单元；UE侧接收能量检测单元与时隙管理单元、UE侧无线接收机相连，用于检测UE侧无线接收机所接收的信号能量，并将检测到的接收信号能量发送给时隙管理单元；时隙管理单元进一步用于根据接收到的发射信号能量或接收信号能量生成传输时隙信息。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括与耳机侧无线发射机相连的麦克风和/或与耳机侧无线接收机相连的耳机。
9.一种无线耳机通信方法，其特征在于，该方法包括UE侧通信装置生成用于确定传输时隙的传输时隙信息，并对传输时隙信息进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息，对收到的传输时隙信息进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，UE侧通信装置进一步应用生成的所述传输时隙信息控制自身与耳机侧通信装置的收发通信；耳机侧通信装置进一步应用收到的所述传输时隙信息控制自身与UE侧通信装置的收发通信。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，UE侧通信装置和耳机侧通信装置应用所述传输时隙信息控制收发通信的方法是在传输时隙信息包含的用于接收信号的传输时隙接收信号，并对收到的信号进行射频处理、数字相位解调处理以及直接序列解扩处理；在传输时隙信息包含的用于发射信号的传输时隙，将要以信号形式发送的数据进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理以及射频处理后发射出去。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括耳机侧通信装置生成用于获取传输时隙的传输时隙信息请求，并将该请求进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收来自UE侧通信装置的传输时隙信息请求，并对该请求进行射频处理、数字相位解调处理、直接序列解扩处理。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括检测耳机侧通信装置接收或发射的信号能量，根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态，并生成用于改变传输时隙的强音通信状态或静音通信状态所对应的相应强/静音通信请求，将该强/静音通信请求进行直接序列扩频处理、数字相位调制处理、射频处理后发射出去。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，UE侧通信装置生成所述传输时隙信息之前，该方法进一步包括检测UE侧通信装置接收或发射的信号能量，根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述根据检测到的信号能量大小确定当前处于强音通信状态或静音通信状态的方法包括将监测到的所述信号能量与预先设置的高能门限值、低能门限值进行比较，如果信号能量超过设置的高能门限值，确定当前处于强音通信状态；如果信号能量低于设置的低能门限值，则确定当前处于静音通信状态。
全文摘要
本发明提供一种无线耳机侧通信系统和一种用户终端UE侧通信系统，降低耗电量，延长待机时间，提高抗干扰能力。本发明还提供一种无线耳机通信系统，包含耳机侧无线发射机、耳机侧无线接收机、通信管理单元、UE侧无线发射机、UE侧无线接收机、时隙管理单元，各器件彼此配合，降低通信耗电量、延长待机时间、提高抗干扰能力。本发明又提供一种无线耳机通信方法，UE侧通信装置生成传输时隙信息并进行直接序列扩频、数字相位调制、射频处理后发射出去；耳机侧通信装置接收所述传输时隙信息后进行射频、数字相位解调、直接序列解扩处理后，应用该传输时隙信息控制自身与UE侧通信装置通信；可降低通信耗电量、延长待机时间、提高抗干扰能力。
文档编号H04L27/18GK1960208SQ20051011549
公开日2007年5月9日 申请日期2005年11月4日 优先权日2005年11月4日
发明者孙立新, 钟永锋, 刘永俊 申请人:华为技术有限公司