[發明專利]藍牙低功耗音頻網絡的通信系統、方法及存儲介質

在審

• 申請號: 202310192113.5
• 申請日: 2023-03-02
• 公開（公告）號: CN116193412A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 劉達
• 申請（專利權）人: 上海物騏微電子有限公司
• 主分類號: H04W4/80
• 分類號: H04W4/80;H04W56/00;H04W76/14;H04W84/20
• 代理公司: 上海圖靈知識產權代理事務所(普通合伙) 31393
• 代理人: 李月

本發明公開了藍牙低功耗音頻網絡的通信系統、方法及存儲介質，涉及無線通信技術領域。所述通信系統包括一個主設備和多個從設備，構建以主設備為中心節點的通信網絡拓撲結構，所述主設備用于創建等時群并控制等時流，等時群由多個CIS鏈路組成，主設備與從設備通過各自的CIS鏈路進行雙向通信；主設備的時鐘信號作為整個網絡的參考時鐘，網絡中各設備的收發時間點和載波頻段不同，通過主設備進行網絡配置和調度以使該網絡中任何設備發送的數據能夠被其它設備接收。本發明提供的藍牙低功耗音頻網絡方案具有易于實現和維護、穩定可靠、組網效率高的優點。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種藍牙低功耗音頻網絡的通信系統、方法及存儲介質。

背景技術

藍牙是一種短程無線通信標準，藍牙技術主要區分為BR/EDR(Basic?Rate/Enhanced?Data?Rate)和低功耗(Low?Energy，簡稱LE)兩種技術類型。藍牙LE?Audio(或稱藍牙低功耗音頻)是藍牙技術聯盟（SIG）從藍牙規范5.2后引入的新技術。藍牙LE?Audio是新一代藍牙音頻技術標準，是一套全新的音頻架構，該架構充分利用低功耗藍牙無線通信的技術優勢，在低功耗藍牙基礎上傳輸同步音頻數據，不僅提升了標準藍牙音頻性能，還將賦能眾多全新用例，為消費者提供了享受和分享無線音頻的創新方式，提供了更加低功耗和更低成本以及更高質量的無線音頻服務。

根據藍牙LE?Audio技術的規范，音頻傳輸協議基于等時信道(IsochronousChannel，也稱ISO?Channel)協議，等時信道采用等時同步傳輸機制，所傳輸的數據中包含時間效期限制（Time-Bounded）。在等時信道上傳送音頻數據時，可以采用單點到單點通信的面向連接的等時流CIS?(Connected?Isochronous?Streams，也稱連接等時流)鏈路，多條CIS鏈路構成的連接等時群CIG?(Connected?Isochronous?Group)協議可以實現單點到單點的單向或雙向音頻傳輸；也可以采用單點到多點通信的面向廣播的等時流BIS(Broadcast?Isochronous?Streams，也稱廣播等時流)鏈路，多條BIS鏈路構成的廣播等時群BIG?(Broadcast?Isochronous?Group)協議可以實現單點到多點的單向音頻傳輸。其中，面向連接的CIS鏈路的數據傳輸可靠，數據包出錯后可以重傳。面向廣播的BIS鏈路數據出錯后不重傳。從數據交換上看，面向連接的CIS鏈路的每一個數據包發出后，都需要等待接收端的反饋信息，包括確認信息(acknowledgment，簡稱ACK)或者否認信息(negativeacknowledgment，簡稱NACK)，實際上，所述的面向連接，就是指發送端發送數據包之后需要等待接收端的反饋；面向廣播的BIS鏈路由于是一對多的廣播形式，無需一一確認接收端的ACK，即便某些接收端未收到數據包，也不會重傳。

在LE?Audio技術的實際應用場景中，除了前述單點對單點傳輸、單點對多點傳輸的應用場景外，還存在多點對多點傳輸的應用場景。作為舉例而非限制，比如多個人在不同的房間通過藍牙耳機組網進行線上會議，會議中每一個人都可以發言（包括同時發言），并且每個人可以實時聽見其他人的發言，即兩兩之間需要建立雙向的語音通信鏈路。以五個人為例，令五個人對應的藍牙設備分別為設備A、B、C、D和E，現有技術中提供的網絡拓撲結構參見圖1所示：對于設備A，其需要與設備B、C、D和E都建立雙向的LE?Audio語音鏈路，對于設備B，其需要與設備A、C、D和E都建立雙向的LE?Audio語音鏈路，其它設備的通信鏈路以此類推。上述網絡拓撲結構圖中的每一條鏈路，都包括藍牙網絡（Piconet）中的一個主設備Master角色和從設備Slave角色，主設備?Master提供時鐘信號給藍牙網絡中的從設備Slave以維持網絡的同步。圖1中5個設備組成的網絡拓撲結構中包括有10個主設備Master角色，對應有10個從設備Slave角色，存在同一個藍牙設備在多個藍牙網絡中扮演2個及以上的從設備Slave角色的情形，此時，該藍牙設備作為從設備Slave需要與多個主設備Master的時鐘同步，給設備的空口資源調度帶了挑戰，降低了網絡穩定性，容易導致藍牙鏈路斷開。