蓝牙装置及其带宽管理方法

专利名称：蓝牙装置及其带宽管理方法
技术领域：
本发明是有关于一种无线装置及其带宽管理方法，且特别是有关于一种 蓝牙装置及其带宽管理方法。
背景技术：
蓝牙(Bluetooth)是一种短距离、低成本的无线通信技术，以跳频方式 通信以降低干扰。由于蓝牙技术具备有这些优点，使得近年来许多有线的电 子配备，都渐渐发展成为无线的蓝牙装置，例如:蓝牙耳机、蓝牙麦克风、蓝 牙鼠标和键盘等等。而这些蓝牙装置可在计算机、手机(Mobile Phone )、个 人数字助理(PDA: Personal Data Assistant)、智能型家电等等电子装置间以无线 电波传递信息。蓝牙技术以时分双工(Time Division Duplex)的方式在主控端(Master)与 从属端(Slave)之间传递信息，其数据传输率可达1Mbps。蓝牙技术支持两 种连接类型， 一种为异步无连接(Asynchronous Connectionless,以下简称 ACL)通道，另 一种为同步面向连接(Synchronous Connection Oriented,以下 简称SCO )通道。其中ACL通道用来传输数据或是指令(Command )，而SCO 通道则用来传输声音。主控端可同时对多个从属端进行数据传输，不同的主 控-从属端对(Master-slave Pairs )可以使用不同的连接类型，但其带宽总和 仍有固定上限。图1是已知的蓝牙装置传输示意图，请参照图1。主控端10以手机为例， 从属端20以蓝牙耳机为例。传统技术中，在蓝牙技术BTl.l版下进行声音传 输时，会先在主控端10与从属端20之间建立SCO通道。SCO通道建立时会 保留固定的插槽(Slot)，用来定时定量传输声音信号。其中，每个插櫝为625 微秒。当主控端10要传送声音信号给从属端20时，则通过发送插槽(TXSlot，以下简称TX插槽)将声音信号传送给从属端20;反之当从属端20要传送声 音信号给主控端10时，则通过接收插槽(RXSlot,以下简称RX插槽)将声 音信号传送给主控端10。换言之，已知技术为了避免声音在传输过程中发生声音断断续续的情形，每隔固定的一段时间SCO通道就会分配TX插槽与RX 插槽供传输声音信号使用，且TX插槽与RX插槽会成对出现，且其包长度 相等。然而使用者在实际通话时，并非持续不间断地说话。也就是说当没有 声音信号需要被传送时，SCO信道仍会分配固定频率的TX插槽与RX插槽 供传输声音信号使用。此作法虽维持了良好的通话质量，却相当浪费传输带 宽。蓝牙技术BT1.2版之后的规格则发展出加强式同步面向连接(Enhance Synchronous Connection Oriented,简称ESCO )通道。当ESCO通道联机建立 后，使用者可以重新调整TX插槽与RX插槽成对出现的周期，但ESCO信 道顶多仅能将其周期延长至254 Slot个插槽。换言之，也就是约0.15秒的时 间TX插槽与RX插槽就必须出现一次。实际应用上，当没有声音信号需要 传送时仍然会浪费带宽。此外，BT1.2版可以设定TX插槽与RX插槽的包长 度，使其包长度不对称，但是TX插槽与RX插槽仍然必须成对出现。也就 是说，尽管通话时双方并没有同时讲话，ESCO通道仍会分配TX插槽与RX 插槽供声音传输，此时TX插槽与RX插槽其中之一则成为不必要的带宽浪 费。甚至于双方都没有说话的时候，ESCO通道分配TX插槽与RX插槽供声 音传输根本就是多此一举，浪费带宽。发明内容本发明提供一种蓝牙带宽管理方法，藉由监控声音信号的强度，调整同 步面向连接信道的插槽带宽，以节省蓝牙传输带宽。本发明另提供一种蓝牙装置，藉由监控声音信号的强度，决定同步面向 连接信道的插槽带宽释放与否，以有利于其它数据的传输。本发明提出一种蓝牙带宽管理方法，包括建立同步面向连接信道，以连 接远程装置。监控声音信号的强度。若强度大于设定值，则使用同步面向连 接信道的插槽传送声音信号至远程装置。若强度小于设定值，则释放插槽所 占的带宽。在本发明的一实施例中，上述的蓝牙带宽管理方法包括使用传感器以监控强度是否大于设定值，或使用数字信号处理器对声音信号进行运算，以判 断强度是否大于设定值。其中远程装置为蓝牙标准的主控端或从属端。其中 插槽为发送插槽或接收插槽。若强度大于设定值，而且插槽所占的带宽已释放，则重新分配插槽，以传送声音信号。在重新分配插槽期间，以暂存区储 存声音信号。本发明另提出一种蓝牙装置，包括监控器与通信电路。其中监控器用以 监控声音信号的强度。通信电路耦接监控器，用以建立同步面向连接信道， 以连接远程装置。若强度大于设定值，则使用同步面向连接信道的插槽传送 声音信号至远程装置，若强度小于设定值，则释放插槽所占的带宽。在本发明的一实施例中，上述的蓝牙装置，其中远程装置为蓝牙标准的 主控端或从属端，监控器为声音传感器。另一实施例中，监控器为数字信号 处理器，对声音信号进行运算，以判断强度是否大于设定值。其中插槽为发 送插槽或接收插槽。其中若强度大于设定值，而且插槽所占的带宽已释放， 则通信电路重新分配插槽，以传送声音信号。在重新分配插槽期间，通信电 路以暂存区储存声音信号。本发明藉由监控声音信号的强度，动态释放sco信道的插槽带宽。若声音信号强度大于设定值，则分配SCO通道的插槽传送声音信号给远程装置。若声音信号强度小于设定值，则释放插槽所占的带宽，藉以避免带宽浪费。本发明的有益效果1. 蓝牙装置的主控端藉由监控器感测声音，当声音强度小于设定值时， 动态释放TX插槽所占用的带宽，供ACL通道或RX插槽使用，避免带宽的 浪费。2. 蓝牙装置的主控端藉由监控器感测声音，当声音强度大于设定值时， 分配TX插槽供主控端传输声音信号给从属端，并可指定TX插槽的出现频率、 包长度与包种类，使带宽能更有效地被利用。3. 蓝牙装置的从属端藉由监控器感测声音，当声音强度小于设定值时， 动态释放RX插槽所占用的带宽，供ACL通道或TX插槽使用，避免带宽的 浪费。4. 蓝牙装置的从属端藉由监控器感测声音，当声音强度大于设定值时， 分配RX插槽供从属端传输声音信号给主控端，并可指定RX插槽的出现的 频率、包长度与包种类，使带宽能更有效地被利用。为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并 配合附图，作详细说明如下。


图1是已知的蓝牙装置传输示意图。图2是依照本发明优选实施例所图示的蓝牙装置结构图。图3是依照本发明优选实施例所图示的蓝牙带宽管理方法的步骤流程图。图4是依照本发明优选实施例的增加暂存区的蓝牙装置结构图。
具体实施方式
图2是依照本发明优选实施例所图示的蓝牙装置结构图，请参照图2。 蓝牙装置30包括了通信电路50与监控器60。在本实施例中蓝牙装置30为 主控端，并以手机为例进行说明，本领域的普通技术人员应当知道，本实施 例所举例的r手机」仅是一特定实施例，在另一实施例中，蓝牙装置30可以 是个人计算机、个人数字助理、笔记型计算机等等...，故本发明不应当限定 于这种特定实施例。蓝牙装置30的通信电路50用于建立SCO信道与远程装 置40连接(无线连接)。本实施例中，远程装置40为从属端，并以蓝牙耳机 为例。监控器60用以监控从基地台接收的声音信号的强度，藉以决定通信电 路50是否释放SCO信道的插槽所占的带宽，在本实施例中监控器60以数字 信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)为例。接着针对释放插槽带 宽的各种情形作详细的说明。图3是依照本发明优选实施例所图示的蓝牙带宽管理方法的步骤流程 图，请同时参照图2与图3。首先执行步骤S301，由通信电路50建立SCO 信道与远程装置40连接。当SCO信道连接时，SCO信道可以配置TX插槽， 供蓝牙装置30将从基地台接收的声音信号传输给远程装置40,同时也可以 指定TX插槽出现频率、包长度(PacketLength)与包种类(PacketType)(步 骤S302)。接着步骤S303由监控器60感测蓝牙装置30所接收到基地台的声 音信号是否大于设定值，并由监控器60对声音信号执行运算，以判别声音强 度是否大于设定值，例如可计算声音信号的振幅是否超过设定值，或进行傅 立叶转换以判别声音信号强度是否超过设定值。而步骤303的好处在于，避 免因环境噪音所造成的噪声被误认为对话的声音，因此可避免环境噪音所造 成的干扰。承接上述步骤，声音信号若小于设定值则执行步骤S304，通过连接管理 协议(Link Manager Protocol, LMP )动态释放TX插槽所占的带宽以供其它传输使用，例如供ACL信道传输数据或供RX插槽传输声音信号。反之，若 声音信号大于设定值则表示基地台端有对话声音要传输，因此检查TX插槽 是否已经被释放(步骤S305 )。若TX插槽未被释放，则通信电路50使用SCO 信道的TX插槽传送声音信号至远程装置40 (步骤S306 )。反之若TX插槽 已经被释放，则重新分配TX插槽，以传输声音信号(步骤S307)。此外，图4是依照本发明优选实施例的、增加暂存区的蓝牙装置结构图， 请参照图4。为了避免蓝牙装置30接收到声音后才分配TX插槽以供传输从 而造成前段声音信号遗失的情况，还可设置暂存区70以储存声音信号(步骤 S308 )，待TX插槽建立之后，再将暂存区70的声音信号传输出去。如此则 可避免前段声音被截断的情形。本领域的普通技术人员应当知道，暂存区70 可以以緩冲器等方式实现，在此则不赘述。在另一实施例中，图4的蓝牙装置30也可为从属端，例如，是蓝牙耳机。 蓝牙装置30的监控器60为音量传感器，监控来自收音装置80 (例如是麦克 风)的声音信号强度。而通信电路50与上述实施例类似，在此不再赘述。在 本实施例中，远程装置40以手机为例进行说明，本领域的普通技术人员应当 知道，本实施例所举例的「手机」仅是一特定实施例，在另一实施例中，蓝 牙装置30可以是个人计算机、个人数字助理、笔记型计算机等等…，故本发 明不应当限定于此种特定实施例。使用者通过收音装置80进行通话。监控器 60用于监控使用者的通话的声音信号强度，藉以决定通信电路50是否释放 SCO信道的插槽所占的带宽。接着针对释放插槽带宽的各种情形作详细的说 明。请再同时参照图3与图4。首先执行步骤S301，由通信电路50建立SCO 信道与远程装置40连接。当SCO信道连接时，SCO信道可以配置RX插槽 供通信电路50将声音信号传输给远程装置40，同时也可以指定RX插槽出现 频率、包长度与包种类(步骤S302 )。接着在步骤S303由监控器60感测使 用者的声音信号是否大于设定值。步骤303的好处在于，避免因环境噪音所 造成的噪声被误认为对话的声音，因此可避免环堍噪音所造成的千扰。承接上述步骤，声音信号的强度若小于设定值，通信电路50则执行步骤 S304,通过连接管理协议动态释放RX插槽所占的带宽以供其它传输使用，例如供ACL信道传输数据或供TX插槽传输声音信号。反之，若声音信号大 于设定值则表示耳机端有对话声音要传输，因此通信电路50检查RX插槽是 否已经被释放(步骤S305 )。若RX插槽未被释放，则通信电路50使用SCO 信道的RX插槽传送声音信号至远程装置40 (步骤S306 )。反之若RX插槽 已经被释放，则通信电路50重新分配RX插槽，以传输声音信号(步骤S307 )。 为了避免蓝牙装置30接收到声音后才分配RX插槽以供传输从而造成前段声 音信号遗失的情况，通信电路50可利用暂存区70来储存声音信号(步骤 S308 ),待RX插槽建立之后，通信电路50再将暂存区70的声音信号传输出 去。如此则可避免前段声音被截断的情形。本领域的普通技术人员应当知道， 暂存区70可以以緩冲器等方式实现的，在此则不赘述。虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然而其并非用来限定本发明，任 何所属技术领域中的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可进 行些许的改变与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为 准。
权利要求
1. 一种蓝牙带宽管理方法，其特征是包括建立一同步面向连接信道，以连接一远程装置；监控一声音信号的强度；若上述强度大于一设定值，则使用上述同步面向连接信道的一插槽传送上述声音信号至上述远程装置；以及若上述强度小于上述设定值，则释放上述插槽所占的带宽。
2. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 建立上述同步面向连接信道时，指定上述插槽的出现频率与包长度。
3. 根据权利要求2所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 建立上述同步面向连接信道时，指定上述插槽的包种类。
4. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是其中上述远程装 置为蓝牙标准的主控端或从属端。
5. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 使用一传感器来监控上述强度是否大于上述设定值。
6. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 使用一数字信号处理器对上述声音信号进行运算，以判断上述强度是否大于上述设定值。
7. 根据权利要求6所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是其中上述运算为 傅立叶转换。
8. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是其中上述插槽为 发送插槽或接收插槽。
9. 根据权利要求1所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 若上述强度大于上述设定值，而且上述插槽所占的带宽已释放，则重新分配上述插槽，以传送上述声音信号。
10. 根据权利要求9所述的蓝牙带宽管理方法，其特征是还包括 在重新分配上述插槽期间，以一暂存区储存上述声音信号。
11. 一种蓝牙装置，其特征是包括 一监控器，用以监控一声音信号的强度；以及一通信电路，耦接上述监控器，用以建立一同步面向连接信道，以连接 一远程装置，若上述强度大于一设定值，则使用上述同步面向连接信道的一 插槽传送上述声音信号至上述远程装置，若上述强度小于上述设定值，则释 放上述插槽所占的带宽。
12. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中上述通信电路建立 上述同步面向连接信道时，指定上述插槽的出现频率与包长度。
13. 根据权利要求12所述的蓝牙装置，其特征是其中上述通信电路建立 上述同步面向连接信道时，还指定上述插槽的包种类。
14. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中上述远程装置为蓝 牙标准的主控端或从属端。
15. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中上述监控器为声音 传感器。
16. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中上述监控器为数字 信号处理器，对上述声音信号进行一运算，以判断上述强度是否大于上述设 定值。
17. 根据权利要求16所述的蓝牙装置，其特征是其中上述运算为傅立叶 转换。
18. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中上述插槽为发送插 槽或接收插槽。
19. 根据权利要求11所述的蓝牙装置，其特征是其中若上述强度大于上 述设定值，而且上述插槽所占的带宽已释放，则上述通信电路重新分配上述 插槽，以传送上述声音信号。
20. 根据权利要求19所述的蓝牙装置，其特征是其中在重新分配上述插 槽期间，上述通信电路以一暂存区储存上述声音信号。
全文摘要
一种蓝牙装置及其带宽管理方法。藉由建立同步面向连接信道，来连接远程装置。监控声音信号的强度。若声音信号强度大于设定值，则使用同步面向连接信道的插槽传送声音信号至远程装置。若声音信号强度小于设定值，则动态释放插槽所占的带宽，以避免带宽的浪费。
文档编号H04B5/00GK101247144SQ20071000493
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月12日 优先权日2007年2月12日
发明者郑光廷 申请人:华硕电脑股份有限公司