无线蓝牙音频通信系统、方法以及收发器与流程

本申请涉及一种无线音频通信机制，特别涉及一种无线蓝牙音频通信系统、相应的收发器以及相应的方法。

背景技术：

一般来说，在现有的蓝牙音频通信系统中，例如分别执行蓝牙通信协议的两个收发器可以分别被用来作为用户的左/右耳机使用，其中一个收发器作为主装置，而另一个收发器作为从装置，而现有的蓝牙音频通信系统的该主装置一般被用来中继转传(relay)从该通信系统的一音频网关(audiogateway)所传送出的音频流的多个数据包至该从装置，使两个收发器可以同时播放该音频流给用户，由此，相比于从装置，现有的蓝牙音频通信系统的该主装置必须损耗较多的功率电力。此外，不幸的是，该主装置与该从装置接收到相同音频数据包的时序/时间点可能是不同的，造成该主装置与该从装置可能异步地播放音频流，此情况下用户所听到的音频质量是很糟糕的。

技术实现要素：

因此，本申请的目的之一在于公开一种无线蓝牙音频通信系统、相应的多个收发器以及相应的方法，解决现有技术的问题。

根据本申请的实施例，其系公开了一种无线蓝牙音频通信系统。该系统包括第一皮网的音频网关、作为主装置的第一收发器以及作为从装置的第二收发器，第一皮网的音频网关用来与在该第一皮网的该主装置进行通信，以及传送音频流的数据包至该主装置与该从装置。作为该主装置的第一收发器用来接收该音频流的该数据包。作为该从装置的第二收发器用来接收该音频网关所传送的该音频流的该数据包，以及用来响应该第一收发器是否该第二收发器已经成功接收到该音频流的该数据包。

根据本申请的实施例，其系公开了一种无线蓝牙音频通信系统中的收发器，在该无线蓝牙音频通信系统中第一皮网的音频网关用来与该第一皮网的主装置进行通信并传送音频流的数据包至该主装置与从装置，该收发器用于作为该主装置并包含一通信电路与一处理电路。通信电路用来自该音频网关接收该音频流的该数据包。处理电路耦接于该通信电路，并用来控制该通信电路以响应告知该音频网关该收发器是否已经成功地自该音频网关接收到该音频流的该数据包以及该从装置是否已经成功地自该音频网关接收到该音频流的该数据包。

根据本申请的实施例，其系公开了一种无线蓝牙音频通信系统中的收发器，在该无线蓝牙音频通信系统中第一皮网的音频网关用来与该第一皮网的主装置进行通信并传送音频流的数据包至该主装置与从装置，该收发器用于作为该从装置并包含一通信电路与一处理电路。通信电路用来自该音频网关接收该音频流的该数据包。处理电路耦接于该通信电路，并用来控制该通信电路以响应告知该主装置是否该第二收发器已经成功地自该音频网关接收到该音频流的该数据包。

根据本申请的实施例，其系公开了一种应用于无线蓝牙音频通信系统中的方法，该方法包含：提供第一皮网的音频网关以与该第一皮网中的主装置进行通信并传送音频流的数据包至该主装置与从装置；使用第一收发器作为该主装置，接收来自于该音频网关的该音频流的该数据包；以及使用第二收发器作为该从装置，接收来自于该音频网关的该音频流的该数据包，以及响应告知该第一收发器是否该第二收发器已经成功地自该音频网关接收到该音频流的该数据包。

根据本申请的实施例，其系公开了一种应用于无线蓝牙音频通信系统中的收发器的方法，在该无线蓝牙音频通信系统中第一皮网的音频网关用来与该第一皮网中的主装置进行通信并传送音频流的数据包至该主装置与从装置，该收发器作为该主装置，以及该方法包含：接收该音频流的该数据包；以及响应告知该音频网关是否该收发器已经成功地接收到该音频流的该数据包以及该音频流的该数据包是否被该从装置所接收。

根据本申请的实施例，其系公开了一种应用于无线蓝牙音频通信系统中的收发器的方法，在该无线蓝牙音频通信系统中第一皮网的音频网关用来与该第一皮网中的主装置进行通信并传送音频流的数据包至该主装置与从装置，该收发器作为该从装置，以及该方法包含：接收该音频流的该数据包；以及响应告知该主装置是否该收发器已经接收到自该音频网关所传送的该音频流的该数据包。

附图说明

图1是本申请实施例无线蓝牙音频通信系统的方块图。

图2是图1的音频网关、主装置及从装置在对齐时隙边界的流量实施例示意图。

其中，附图标记说明如下：

100无线蓝牙音频通信系统

105音频网关

110a、110b收发器

1101a、1101b通信电路

1102a、1102b处理电路

具体实施方式

本申请旨在于公开一种执行蓝牙规范音频通信协议(bluetoothcompliantaudiocommunicationprotocol)的新颖的无线通信系统，提供蓝牙规范流量控制，最大化在无线立体声应用中的无线电频谱的使用效率，在该系统中，一收发器会被用来作为一从装置(slavedevice)以监视/监控/接收(sniff/monitor/receive)一或多个数据包，例如监视/监控/接收从一网关(gateway)所无线传送的音频流的一或多个数据包，该网关例如是一音频网关(audiogateway)，以及作为该从装置的该收发器会应答告知(acknowledge)被用来作为一主装置的另一个收发器，告知该另一个收发器是否该从装置已经成功地接收音频流的该一或多个数据包的信息，该主装置被用来应答该网关是否该一或多个数据包已被该主装置与该从装置两者所成功接收，相比于现有的蓝牙音频传输机制，本申请中的主装置不必要/不需要中继转传该网关的多个数据包至该从装置，因此可平衡主装置与从装置的电力/功率消耗，此外，主装置与从装置的数据包接收的时序/时间点也可以被同步于相同的时隙(timeslot)，这样一来，如果本申请的多个收发器被用来作为用户的左右耳耳机的话，则相比于现有的蓝牙音频传输机制，可以大幅增进音频质量。

请参考图1，图1是本申请实施例无线蓝牙音频通信系统100的方块图，如图1所示，通信系统100包含第一皮网(piconet)pn1的音频网关105、第一收发器110a以及第二收发器110b，音频网关105例如是移动电话装置或智能型手机装置(但不限定)，收发器110a与110b例如是可以接收音频流的一或多个数据包的无线耳机或无线扬声器(但不限定)，实作上，第一收发器110a包含通信电路1101a以及处理电路1102a，第二收发器110b包含通信电路1101b以及处理电路1102b，通信电路1101a与1101b分别被用来接收音频流的一或多个数据包，以及彼此可以进行通信，而处理电路1102a与1102b分别用来控制通信电路1101a与1101b。

举例来说，一个皮网可以定义为采用蓝牙技术协议以链接一个无线用户群组的多个装置的一个自组织网络(adhocnetwork)，音频网关105与一主装置彼此在第一皮网pn1中可直接通信，而在同一个第一皮网pn1中的一个从装置不会直接和音频网关105进行通信，例如，该主装置可以回送一个应答信号给音频网关105，通知音频网关105该主装置已成功接收从音频网关105来的音频流的一个数据包，而一个从装置不会通过直接发送一应答信号至音频网关105来通知音频网关105相关的信息。

在以上实施例，音频网关105被用来与第一皮网pn1中的该主装置进行通信，以及传送音频流的一或多个数据包至该主装置与该从装置，举例来说，第一收发器110a被用来作为上述的主装置，而通信电路1101a被用来接收音频流的一或多个数据包。

在第一实施例，当判断出通信电路1101a已经成功接收音频流的一个数据包以及也已经成功接收到从该从装置所发送的一第二确认字符信号ack2时，处理电路1102a会控制通信电路1101a以发送一第一确认字符信号(acknowledgementsignal)ack1至音频网关105，第二收发器110b被用来作为上述的从装置，通信电路1101b被用来接收音频流的数据包，而当判定出从装置110b的通信电路1101b已经成功接收从音频网关105所发送出的音频流的数据包时，从装置110b的处理电路1102b可控制通信电路1101b来发送第二应答信号ack2至主装置110a，也就是，只有当主装置110a已经成功接收音频流的数据包以及也已经成功接收从装置110b的第二应答信号ack2时，主装置110a才会被安排来发送第一应答信号ack1至音频网关105，从装置110b并不被用安排直接应答音频网关105，而是直接与主装置110a进行通信。

实作上，在直到接收到自从装置110b所发送的音频流的数据包的第二应答信号ack2以及也接收到相同的数据包时，主装置110a才会发送第一应答信号ack1至音频网关105，每一个要被传送的音频数据包例如具有一序列号(sequencenumber)，该序列号会相应于一应答信号的序列号，在一实施例，序列号的数值可以落在1到n的范围，n为一正整数，对于每一个音频数据包的传输而言，当音频网关105无线传送具有一特别序列数值的一音频数据包至大气中时，如果从装置110b监听/偷听到并成功接收该音频数据包，则从装置110b可以发送具有相同序列数值的应答信号ack2至主装置110a，而当主装置110a接收到相同的音频数据包以及接收到具有相同序列数值的应答信号ack2时，主装置110a会发送具有相同序列数值的应答信号ack1至音频网关105，而一旦接收到具有相同序列数值的应答信号ack1时，音频网关105可以判定该音频数据包已经被两装置110a与110b所接收而没有丢失。

此外，音频网关105也可以对于每一个音频数据包的传输触发一个限时定时器(expirationtimer)，并在接收到具有相同于一个已经被传输出去的音频数据的序列数值的应答信号ack1之前，倒数该限时定时器，而如果该限时定时器已经到期，则音频网关105可判定所传送的音频数据包已经丢失，并可以接着将这个丢失的音频数据包进行重传，通过这样的做法，两个装置110a与110b的音频流接收的数据包的时间点就可以被同步在相同的时隙，可以大幅增进用户所听到的音频质量。

另外，在第二实施例，上述的应答信号也可以指的是否定应答信号，举例来说，对于每一音频数据包的传输，当音频网关105无线传送具有一特别序列数值的一音频数据包至大气中时，如果从装置110b并未成功接收音频流的该数据包(例如可能在接收时没有成功接收该数据包或者是在还没有接收时该数据包就已经丢失)，从装置110b可以发送具有相同序列数值的一否定应答信号nack2至主装置110a，而当主装置110a没有成功接收到该音频流的该相同数据包以及/或是接收到具有相同序列数值的该否定应答信号nack2时，主装置110a会发送具有相同序列数值的一否定应答信号nack1至音频网关105，而一旦接收到具有相同序列数值的否定应答信号nack1，音频网关105就可以判定这个音频数据包并没有被两装置110a与110b所成功接收，并接着对该音频数据包进行重传，通过这样的做法，两个装置110a与110b的音频流接收的数据包的时间点就可以被同步在相同的时隙，可以大幅增进用户所听到的音频质量。

另外，在第三实施例，主装置110a的处理电路1102a可被用来控制通信电路1101a以传送一谈判配置数据包(negotiationconfigurationpacket)至从装置110b以形成不同于第一皮网pn1的一第二皮网pn2，在第一皮网pn1内主装置110a与音频网关105可彼此通信。此外，如果该谈判配置数据包已经成功地被从装置110b所接受的话，则从装置110b的处理电路1102b可用来控制通信电路1101b以发送一相应的确认字符数据包至主装置110a。也就是说，主装置110a可以在另一不同的皮网中与从装置110b直接进行通信，如果主装置110a目前正传送该谈判配置数据包至从装置110b以进行和从装置110b的谈判，从音频网关105所目前传送的音频流的一个数据包将会被主装置110a所丢弃。

另外，在第一收发器110a与第二收发器110b的谈判已经建立之后，分别作为一主装置及一从装置的第一收发器110a与第二收发器110b，基于该谈判配置数据包与相应的确认字符数据包，也可以重新决定出谁为主装置，例如，原先作为主装置的第一收发器110a在重新决定后可被判定为一从装置，而原先作为从装置的第二收发器110b在重新决定之后可以被判定为一主装置，也就是说，两收发器110a与110b的角色可基于上述的谈判而交换。

再者，在第二皮网pn2建立之后，无论哪一个装置被用来作为主装置，两收发器110a与110b均可用来交换及/或分享控制信息及数据。

请参考图2，图2是音频网关105、主装置110a及从装置110b在对齐时隙边界的流量实施例示意图，其中两皮网pn1与pn2具有对齐的蓝牙时隙边界，如图2所示，在第一技术方案中，在时隙s1，音频网关105可无线传送音频流的一数据包至空气中，而主装置110a与从装置110b两者在时隙s1均成功地接收到这样的音频流数据包，从装置110b在时隙s1会被安排来发送第二应答信号ack2至主装置110a，而在成功接收到音频流的数据包以及也成功接收到自从装置110b所发送的第二应答信号ack2之后，主装置110a会在时隙s2发送第一应答信号ack1至音频网关105，这样一来，音频网关105就可以判定音频流的该数据包已经均被两个装置所成功接收到，后续不对该数据包进行重传。

在第二技术方案，音频网关105在时隙s3无线传送音频流的一数据包至空气中，从装置110b在时隙s3成功接收到该数据，然而主装置110a在时隙s3并未接收到该数据包时(该数据包对于装置110a是丢失的)，从装置110b在时隙s3接收到该数据包之后会立刻发送第二应答信号ack2至主装置110a，而由于该数据包并没有被装置110a所接收，因此主装置110a在时隙s4会发送否定应答信号nack1至音频网关105，这样一来，当接收到该否定应答信号nack1时，音频网关105就可以决定出需要对该数据包进行重传的操作。

在第三技术方案，音频网关105在时隙s5时无线地传送音频流的一数据包至空气中，主装置110a在时隙s5时成功接收该数据包，而从装置110b在时隙s5时并没有接收到该数据包(该数据包对于装置110b是丢失的)，在这个例子中，由于该数据包并没有被接收，所以从装置110b不会发送一应答信号至主装置110a。在另一例子中，如果该数据包并没有被接受到，从装置110b也可以改为发送否定应答信号nack2至主装置110a，而此并非是本申请的限制。由于主装置110a并没有接收到自从装置110b所发送过来的任何应答信号，因此主装置110a可以判定该数据包对于装置110b是丢失的并在时隙s6会发送否定应答信号nack1至音频网关105，这样一来，当接收到该否定应答信号nack1时，音频网关105可以决定出需要对该数据包进行重传的操作。

在第四技术方案，音频网关105在时隙s7时无线地传送音频流的一数据包至空气中，主装置110a与从装置110b两者在时隙s7时均成功接收到该数据包，从装置110b在时隙s7时会发送第二应答信号ack2至主装置110a，而主装置110a在成功接收到音频流的该数据包以及也成功接收到自从装置110b所发送的第二应答信号ack2时会在时隙s8时发送第一应答信号ack1至音频网关105，这样一来，音频网关105就可以判定出该音频流的该数据包已经均被两个装置所成功接收，并不对该数据包进行重传的操作。

在第五技术方案，音频网关105在时隙s9无线地传送音频流的一数据包至空气中，主装置110a与从装置110b两者均在时隙s9时成功接收到该数据包，从装置110b会在时隙s9时发送第二应答信号ack2至主装置110a，主装置110a在成功接收到该数据包以及也成功接收到自从装置110b所发送的第二应答信号ack2时会在时隙s10时发送第一应答信号ack1至音频网关105，这样一来，音频网关105就可判定出该数据包已经成功均被两装置所接收，并不对该数据包进行重传的操作。此外，在发送该第一应答信号ack1之后，主装置110a在时隙s10时可以通过直接发送一谈判配置数据包np至从装置110b来与从装置110b进行通信，例如，主装置110a可以通过发送该谈判配置数据包np来通知从装置110b传送数据及/或控制信息至从装置110b的消息，该谈判配置数据包np会令主装置110a与从装置110b形成一第二皮网pn2，接着，主装置110a在时隙s11时可以传送一数据包及/或一控制数据包至从装置110b，而在第二皮网pn2内的从装置110b在成功接收到自主装置110a所发送的该数据包及/或该控制数据包之后，接着在时隙s12时传送一相应的确认字符数据包ack2’至主装置110a。

在时隙s13时，当主装置110a采用第二皮网pn2传送其他数据包及/或控制数据包至从装置110b，自音频网关105采用第一皮网pn1所传送的音频流的另一不同数据包会被主装置110a所丢弃，此外，如果主装置110a正传送谈判配置数据包np至从装置110b以和从装置110b进行谈判时，则自音频网关105采用第一皮网pn1所传送的音频流的一数据包也将会被主装置110a所丢弃。当第二皮网pn2内的从装置110b成功接收自主装置110a所传送的该数据包及/或该控制数据包，会接着在时隙s14时采用第二皮网pn2传送一相应的确认字符数据包ack2’至主装置110a。

在第六技术方案，主装置110a与从装置110b可以结束采用第二皮网pn2的数据及控制信息的传输，并接着在时隙s15时由音频网关105初始化流量传输的操作，音频网关105在时隙s15时无线传送音频流的一数据包至空气中，而主装置110a与从装置110b两者均成功接收到该数据包，从装置110b在时隙s15时会发送第二应答信号ack2至主装置110a，而主装置110a在成功接收到该数据包以及也成功接收到自从装置110b所发送的第二应答信号ack2时会在时隙s16时发送第一应答信号ack1至音频网关105，这样一来，音频网关105就可以判定出该数据包已经均被两装置所成功接收，并不对该数据包进行重传的操作。此外，在发送第一应答信号ack1之后，主装置110a在时隙s16时会通过直接发送谈判配置数据包np给从装置110b来与从装置110b进行通信，例如，主装置110a可以发送该谈判配置数据包np给从装置110b以和协议从装置110b哪一个装置可以重新被决定为新的主装置，例如，主装置110a可以采用谈判配置数据包np来表示出从装置110b在重新决定后为一新的主装置，而如果装置1190b接受或同意这样的配置，装置110b可传送一相应的应答信号给装置110a，完成上述的配置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。