CN109495867B - 蓝牙设备、蓝牙设备间信息传输的方法和蓝牙通信*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及蓝牙通信技术领域，具体公开了一种蓝牙主接收设备、蓝牙次接收设备、蓝牙通信***和蓝牙设备间信息传输的方法，该蓝牙设备间信息传输的方法包括：S1000：组网，蓝牙主接收设备与源数据设备建立蓝牙网络连接，蓝牙次接收设备以监听模式加入该蓝牙网络中，并对源数据设备发送的数据进行监听；S2000：指令传输，蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备进行指令的传输。本发明提供的蓝牙设备间信息传输的方法、蓝牙主接收设备、蓝牙次接收设备以及蓝牙通信***，可以使得蓝牙次接收设备以数据监听的工作模式获得数据源设备输出的数据，同时还能够实现蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备间的命令与数据通信。

Description

蓝牙设备、蓝牙设备间信息传输的方法和蓝牙通信***

技术领域

本发明涉及蓝牙通信技术领域，具体为蓝牙设备、蓝牙设备间信息传输的方法和蓝牙通信***。

背景技术

蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，一个蓝牙链路中包括一个蓝牙主设备(Master)和蓝牙从设备(Slave)，蓝牙网络由蓝牙主设备提供时钟，采用每秒1600跳的频率进行跳频通信。在蓝牙规范的定义中包含有时隙(Slot)的概念，一个时隙为1/1600秒，即625us，蓝牙的时隙包括依次交替出现的主-从时隙(Master-to-Slave时隙)和从-主时隙(Slave-to-Master时隙)，在主-从时隙中，蓝牙主设备向蓝牙从设备发送数据，在从-主时隙中，蓝牙从设备向蓝牙主设备发送数据。并且在蓝牙网络中，数据传输总是由蓝牙主设备在主-从时隙向蓝牙从设备传输数据发起，蓝牙从设备在从-主时隙回应数据而结束。

在一些应用场景中，需要数据输出源通过蓝牙传输至两个或者以上的设备，例如立体声耳机需要左右声道的播放设备均需要接收数据源的信号，进而实现同步播放的效果。在现有技术中，接收数据时，通常只能由其中一个声道的播放设备作为蓝牙主接收设备，接收数据输出源传输的数据。然后将该数据通过其它非蓝牙的无线传输协议，如近场磁感应技术(NFMI)，或者自定义蓝牙协议，传输至另一个声道的播放设备(即蓝牙次接收设备)中。

但是，现有的这种方案，需要让蓝牙主接收设备做一次数据的转发，无疑会增加蓝牙主接收设备的功耗，并且前一种方式需要引入额外的射频技术，会增加***成本与设计难度。后一种方式需要在同时在蓝牙主接收设备和数据源设备之间以及蓝牙主接收设备和蓝牙次接收之间建立蓝牙链路，由于蓝牙主接收设备与数据源之间以及蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备之间有大量的数据传输，两条蓝牙链路会增加蓝牙主接收设备的功耗和它在两条链路之间的调度成本。调度成本的增加意味着调度发生碰撞的可能性会增加，这种情况尤其在蓝牙主接收设备在两条蓝牙链路中同时为蓝牙从设备角色，或者在一条蓝牙链路中为蓝牙主设备角色而在另一条蓝牙链路中为蓝牙从设备角色时，体现的尤为明显。

发明内容

本发明意在提供一种蓝牙设备间信息传输的方法、蓝牙主接收设备、蓝牙次接收设备以及蓝牙通信***，可以使得蓝牙次接收设备以数据监听的工作模式获得数据源设备输出的数据，同时还能够实现蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备间的命令与数据通信。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种蓝牙设备间信息传输的方法，包括：

S1000：组网，蓝牙主接收设备与源数据设备建立蓝牙网络连接，蓝牙次接收设备以监听模式加入该蓝牙网络中，并对该蓝牙网络传输的数据进行监听；

S2000：指令传输，蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备进行指令的传输；

所述指令传输包括：

S2100：蓝牙主接收设备向源数据设备发送标准数据包；

S2200：蓝牙主接收设备在同一个时隙的空闲时间内发送指令数据包；

S2300：源数据设备接收到标准数据包和指令数据包，通过过滤检测将指令数据包丢弃；蓝牙次接收设备也接收到指令数据包；

S2400：源数据设备在下一个时隙发送标准数据包；

S2500：蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备同时接收到源数据设备发送的标准数据包；

S2600：蓝牙次接收设备在接收完毕后发送指令数据包；

S2700：蓝牙主接收设备接收到蓝牙次接收设备的指令数据包，完成蓝牙主接收设备和蓝牙从接收设备间的指令传输。

本发明技术方案的有益效果为：本发明技术方案中，利用蓝牙标准通信中每一个时隙收发数据后的空闲时间，进行蓝牙设备间的命令数据包的传输，可以在不影响源数据设备的情况下，实现了蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间的命令传输。本申请技术方案中，通过组网设置蓝牙次接收设备对整个蓝牙网络的数据进行监听，虽然此时在蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间没有独立的蓝牙链路，但是通过利用时隙的空闲时间段，使得源数据设备不会对蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间的命令传输造成干扰，同时命令数据也不会对源数据设备造成干扰，实现了蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间独立的命令数据的传输。相比于现有的建立额外通信链路的方式，本申请的技术方案极大的简化了蓝牙主接收设备的数据转发量，可以有效的增加蓝牙主接收设备的续航。

进一步，所述指令数据包的发送时长小于等于189us。

根据蓝牙协议的规则可以得出，至少有189us的间隙时间让蓝牙设备之间传输命令数据。

进一步，所述蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第Xus发送指令数据包，所述蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第Xus接收指令数据包，所述X≥436，X≤625-指令数据包所需的发送时长。统一设置在固定的时间来发送和接收指令数据包，方便对蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备进行控制。

进一步，还包括：S3000：设备间数据传输，蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备进行设备间数据的传输；

所述设备间数据传输包括：

S3100：蓝牙主接收设备在源数据设备的接收时隙执行一个能够使源数据设备在后N个时隙内不发送数据的数据发送操作；

S3200：蓝牙主接收设备在后M个时隙内与蓝牙次接收设备完成数据传输；

所述S3200包括：

S3200-1：在后M个时隙中的源数据设备的发送时隙，蓝牙主接收设备向蓝牙次接收设备发送设备间数据，蓝牙次接收设备接收蓝牙主接收设备发送的设备间数据；

S3200-2：在后M个时隙中的源数据设备的接收时隙，蓝牙次接收设备向蓝牙主接收设备发送设备间数据，蓝牙主接收设备接收蓝牙次接收设备发送的设备间数据。

解释说明：

发送时隙：对于蓝牙主设备来讲为主-从时隙，对于蓝牙从设备来讲为从-主时隙；

接收时隙：对于蓝牙主设备来讲为从-主时隙，对于蓝牙从设备来讲为主-从时隙。

本技术方案中通过蓝牙主接收设备的数据发送操作，可以使得源数据设备在后N个时隙内不发送数据，然后再后续的时隙中，蓝牙主接收设备在源数据设备的发送时隙发送设备间数据，由于次接收设备一直监听源数据设备，因此可以接收到蓝牙主接收设备发送的设备间数据，然后蓝牙次接收设备就在下一个时隙，即源数据设备的接收时隙中，向网络中发送回应的设备间数据，由于设备间数据的数据包格式与标准的蓝牙包格式不同，因此，虽然此时源数据设备处于接收时隙可以接收到蓝牙次接收设备发送的数据，但是此数据包不会通过源数据设备的过滤检测，因此不会对源数据设备造成影响，进而实现了蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间的数据传输。本申请技术方案中，虽然在蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间没有独立的蓝牙链路，但是通过蓝牙主接收设备的调度，使得源数据设备不会对蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间的数据传输造成干扰，实现了蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备之间独立的设备间长数据的传输。

进一步，所述源数据设备为蓝牙主设备，所述蓝牙主接收设备为蓝牙从设备，所述M＝N，所述S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在从-主时隙发送一个数据包头给源数据设备，并且在数据包头的TYPE域中指定该数据包头对应的数据包占用N+1个时隙。

当源数据设备为蓝牙主设备、蓝牙主接收设备为蓝牙从设备时，源数据设备掌握着整个蓝牙网络的通信调度权，此时如果蓝牙主接收设备没有权限调度网络资源来达到与次接收设备进行独立的通信的目的；本申请中，让作为蓝牙从设备的蓝牙主接收设备向源数据设备发送了一个TYPE域中指定数据包头对应的数据包占用N+1个时隙的数据包头，通过该数据包头，可以欺骗源数据设备，让其进入数据接收状态，进而使得其在后续的N个时隙中不再向外发送数据，进而蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备可以在这N个时隙中完成设备间数据的通信。本方案通过数据包头的TYPE域欺骗源数据设备的方法，使得没有网络资源调度权的蓝牙主接收设备可以调度源数据设备的发送行为，达到通信目的。

进一步，所述蓝牙主接收设备为蓝牙主设备，所述源数据设备为蓝牙从设备，所述N＝1，所述S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在主-从时隙不向源数据设备发送数据。

当蓝牙主接收设备为蓝牙主设备时，其可以调度整个蓝牙网络的资源，当它在主-从时隙不向源数据设备发送数据时，源数据设备在后一个时隙就不会发送数据，进而达到停止源数据设备发送数据的目的。

进一步，所述组网包括：

S1100：蓝牙主接收设备和源数据设备建立蓝牙连接；

S1200：蓝牙主接收设备将当前蓝牙网络的配置参数打包形成CTP数据包；

S1300：蓝牙主接收设备向蓝牙网络的一个信道中广播CTP数据包，并接收该信道中是否有回复数据包，若是，则停止广播CTP数据包；若否，则切换到下一个信道中广播CTP数据包；同时，蓝牙次接收设备在蓝牙网络的一个信道中扫描是否有蓝牙主接收设备发送的CTP数据包，若是，则发送回复数据包，然后解包CTP数据包并根据CTP数据包中的配置参数完成组网，监听源数据设备的数据；若否，则扫描下一个信道，蓝牙主接收设备广播所使用的信道列表与蓝牙次接收设备扫描所使用的信道列表相同。

解释说明：CTP数据包指的是Clock Training Packet，其包含蓝牙链路参数，如：蓝牙时钟、蓝牙主设备和蓝牙从设备的蓝牙地址、从设备的3BIT逻辑地址、跳频序列、连接密钥、编码密钥等底层蓝牙协议参数和L2CAP、RFCOMM、Handfree、A2DP等上层蓝牙协议参数。

本方案中，在蓝牙主接收设备与数据源设备建立蓝牙链路的同时，将蓝牙链路的参数，发送给蓝牙次接收设备，蓝牙次接收设备按照相应的参数配置后，蓝牙次接收设备的跳频序列与蓝牙时钟等将会和蓝牙主接收设备以及数据源设备完全同步，进而即可像蓝牙主接收设备一样，以监听的方式接收来自数据源的数据，实现同步数据接收。

本发明还提供了一种蓝牙主接收设备，包括第一数据发送模块、第一数据接收模块、第一指令数据收发模块、指令数据生成模块以及标准数据收发模块，所述第一指令数据生成模块用于生成指令数据包，所述标准数据收发模块用于通过第一数据发送模块和第一数据接收模块与源数据设备进行标准蓝牙数据的收发，所述第一指令数据收发模块用于在同一个时隙内控制第一数据发送模块在标准蓝牙数据发送完毕后发送蓝牙指令数据包，所述第一指令数据收发模块还用于在第一数据接收模块接收完标准蓝牙数据后接收蓝牙次接收设备发送的指令数据包。

本发明还提供了一种蓝牙次接收设备，所述蓝牙次接收设备与上述蓝牙主接收设备配合使用，包括第二数据发送模块、第二数据接收模块、第二指令数据收发模块以及监听模块，所述监听模块用于通过第二数据接收模块监听源数据设备发送的标准蓝牙数据，所述第二指令收发模块用于通过第二数据接收模块接收蓝牙主接收模块发送的指令数据包，所述第二指令收发模块还用于通过第二数据发送模块在接收完源数据设备发送的标准数据包后发送蓝牙指令数据包。

进一步，本发明还提供了一种蓝牙通信***，包括上述的蓝牙主接收设备和上述的蓝牙次接收设备。

附图说明

图1为本发明实施例中手机、主耳机以及从耳机的组网过程的时序图；

图2为本发明实施例中手机、主耳机以及次耳机的蓝牙数据传输过程的时序图；

图3为本发明实施例一中手机、主耳机以及次耳机的设备间数据传输过程的时序图；

图4为本发明实施例二中手机、主耳机以及次耳机的设备间数据传输过程的时序图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

本实施例公开了一种蓝牙***，该***包括一个蓝牙主接收设备和一个蓝牙次接收设备，该***需要与源数据设备共同组成一个蓝牙网络，其中：

蓝牙主接收设备，包括调度模块、第一数据发送模块、第一数据接收模块、连接模块、CTP数据包生成模块、CTP数据包广播模块、回复数据接收模块、第一信道跳转模块、第一指令数据收发模块、指令数据生成模块以及标准数据收发模块；

连接模块用于与源数据设备建立标准蓝牙连接，CTP数据包生成模块用于获取连接模块的连接配置参数的数据并将这些数据加密压缩形成CTP数据包，CTP数据包广播模块用于通过第一数据发送模块向蓝牙网络中广播CTP数据包，回复数据接收模块用于通过第一数据接收模块在CTP数据包广播模块广播了CTP数据包后接收蓝牙网络中的回复数据包，第一信道跳转模块用于在回复数据接收模块接收不到回复数据包后切换广播CTP数据包所使用的信道；

第一指令数据生成模块用于生成指令数据包，标准数据收发模块用于通过第一数据发送模块和第一数据接收模块与源数据设备进行标准蓝牙数据的收发，第一指令数据收发模块用于在同一个时隙内控制第一数据发送模块在标准蓝牙数据发送完毕后发送蓝牙指令数据包，第一指令数据收发模块还用于在第一数据接收模块接收完标准蓝牙数据后接收蓝牙次接收设备发送的指令数据包；

调度模块能够在需要与蓝牙次接收设备进行设备间数据传输时对源数据设备的数据发送行为进行调度，调度通过控制第一数据发送模块在源数据设备的接收时隙执行一个能够使源数据设备在后N个时隙内不发送数据的数据发送操作实现，第一数据发送模块用于向源数据设备发送数据，第一数据接收模块用于接收源数据设备发送的数据，第一数据发送模块还用于在源数据设备的发送时隙向蓝牙次接收设备发送设备间数据，第一数据接收模块还用于在源数据设备的接收时隙接收蓝牙次接收设备发送的设备间数据；

调度模块包括空发生模块，空发送模块用于在需要与蓝牙次接收设备进行设备间数据传输时控制第一发送模块在源数据设备的接收时隙不发送数据。

蓝牙次接收设备与上述蓝牙主接收设备配合使用，蓝牙次接收设备包括CTP数据包接收模块、CTP数据包解析模块、回复数据包发送模块、监听参数配置模块、第二信道跳转模块、第二数据发送模块、第二数据接收模块、第二指令数据收发模块以及监听模块；

CTP数据包接收模块用于扫描蓝牙网络并接收CTP数据包，CTP数据包解析模块用于对CTP数据包进行解密和解压缩，回复数据包发送模块用于在CTP数据包接收模块接收到CTP数据包后向蓝牙网络发送回复数据包，监听参数配置模块用于根据CTP数据包解析模块解析出来的蓝牙网络配置参数将蓝牙次接收设备配置为监听源数据设备数据信息的监听模式，第二信道跳转模块用于在CTP数据包接收模块接收不到CTP数据包时切换CTP数据包接收模块扫描的信道；

监听模块用于通过第二数据接收模块监听源数据设备发送的标准蓝牙数据，第二指令收发模块用于通过第二数据接收模块接收蓝牙主接收模块发送的指令数据包，第二指令收发模块还用于通过第二数据发送模块在接收完源数据设备发送的标准数据包后发送蓝牙指令数据包；

第二数据接收模块用于在源数据设备的发送时隙接收源数据设备或蓝牙主接收设备发送的数据，第二数据发送模块用于在接收到蓝牙主接收设备发送的设备间数据后，在源数据设备的下一个接收时隙向蓝牙主接收设备发送设备间数据。

蓝牙主接收设备包括连接模块、CTP数据包生成模块、CTP数据包广播模块、回复数据接收模块、第一信道跳转模块，连接模块用于与源数据设备建立标准蓝牙连接，CTP数据包生成模块用于获取连接模块的连接配置参数的数据并将这些数据加密压缩形成CTP数据包，CTP数据包广播模块与用于向蓝牙网络中广播CTP数据包，回复数据接收模块用于在CTP数据包广播模块广播了CTP数据包后接收蓝牙网络中的回复数据包，第一信道跳转模块用于在回复数据接收模块接收不到回复数据包后切换广播CTP数据包所使用的信道。

蓝牙次接收设备与上述蓝牙主接收设备配合使用，蓝牙次接收设备包括CTP数据包接收模块、CTP数据包解析模块、回复数据包发送模块、监听参数配置模块和第二信道跳转模块，CTP数据包接收模块用于扫描蓝牙网络并接收CTP数据包，CTP数据包解析模块用于对CTP数据包进行解密和解压缩，回复数据包发送模块用于在CTP数据包接收模块接收到CTP数据包后向蓝牙网络发送回复数据包，监听参数配置模块用于根据CTP数据包解析模块解析出来的蓝牙网络配置参数将蓝牙次接收设备配置为监听源数据设备数据信息的监听模式，第二信道跳转模块用于在CTP数据包接收模块接收不到CTP数据包时切换CTP数据包接收模块扫描的信道。

具体的，组网时：该蓝牙通信***执行以下蓝牙设备间信息传输的方法，该方法包括以下步骤：

S1100：蓝牙主接收设备和源数据设备建立蓝牙连接；

S1200：蓝牙主接收设备将当前蓝牙网络的配置参数打包形成CTP数据包；

S1300：蓝牙主接收设备向蓝牙网络的一个信道中广播CTP数据包，并接收该信道中是否有回复数据包，若是，则停止广播CTP数据包；若否，则切换到下一个信道中广播CTP数据包；同时，蓝牙次接收设备在蓝牙网络的一个信道中扫描是否有蓝牙主接收设备发送的CTP数据包，若是，则发送回复数据包，然后解包CTP数据包并根据CTP数据包中的配置参数完成组网，监听源数据设备的数据；若否，则扫描下一个信道，蓝牙主接收设备广播所使用的信道列表与蓝牙次接收设备扫描所使用的信道列表相同。

其中，S1200中对CTP数据包进行了加密，S1300中次接收设备接收到CTP数据包后会对数据进行解密。S1200中对CTP数据包进行了压缩，S1300中次接收设备接收到CTP数据包后会对数据进行解压缩。蓝牙主接收设备的信道切换频率是蓝牙次接收设备蓝牙切换频率的N倍，N为蓝牙主接收设备广播CTP数据包所使用的信道数量。

本实施例中，S1300中蓝牙主接收设备在高、中、低三个信道中依次切换，蓝牙次接收设备也在高、中、低三个信道中依次切换，具体来讲，高、中、低三个信道分别是信道3、信道35和信道75。蓝牙主接收设备在1个时隙发送CTP数据包，在下一个时隙尝试接收回复数据，而蓝牙次接收设备在每一个信道的接收时长至少为6个时隙，扫描的间隙至少大于接收时长。

本实施例中，以蓝牙耳机以及手机为例，我们称蓝牙耳机的主接收设备为主耳机，次接收设备为从耳机，首先主耳机需要与手机建立蓝牙连接，此时，主耳机已经获得了这个蓝牙网络的配置参数，如：蓝牙时钟、蓝牙主设备和蓝牙从设备的蓝牙地址、从设备的3BIT逻辑地址、跳频序列、连接密钥、编码密钥等底层蓝牙协议参数和L2CAP、RFCOMM、Handfree、A2DP等上层蓝牙协议参数等。

然后主耳机将上述配置参数压缩加密打包形成CTP数据包，然后主耳机在选择高、中、底三个广播信道，如信道3、信道35、和信道75进行CTP数据包的广播发送，在发送CTP数据包广播时，不管主耳机是网络中的主设备还是蓝牙从设备，主耳机都会在主-从时隙(Master-to-Slave时隙)的时间起始点在高、中、低中的一个信道上进行广播。CTP广播之后，主耳机将在下一个时隙的时间点，即从-主的时隙时间起始点，在同样的广播信道上尝试接收从耳机的回复数据包。主耳机的广播信道在接收不到从耳机的回复数据包后就会切换，对于广播信道的选择，主耳机的当前信道必须不同于前两次的选择。如，前两次分别是信道3和信道75，那么当前的广播信道为35，随后的选择依次类推，本实施例中，按照信道3、信道75、信道35的顺序依次切换。

如图1所示，主耳机首先在信道3，在主-从时隙的起始时间点开始广播CTP数据包，然后在从-主时隙的时间起始点，同样在信道3上接收是否有从耳机的回复数据包(ACK)。由于信道3上没有从耳机的回复，在从-主时隙结束以后，主耳机在下一个信道75上广播CTP数据包。信道75上依然没有从耳机的回复，经过2个时隙时间后，主耳机在信道35广播CTP数据包,最终在信道35的从-主时隙接收到从耳机的回复数据包(ACK数据包)。

在这个过程中，从耳机在高、中、低三个信道上轮询地扫描是否有主耳机的CTP数据包广播。其对于广播信道的选择和主耳机相同，即从耳机下一个选择的信道必须不用于前两次的选择。如前两次分别是信道3和信道75，那么当前的广播信道为35。随后的选择依次类推。从耳机每一个信道的扫描时长至少要大于6个时隙的时长，以保证每一次扫描至少有一次和主耳机在同一信道上。其扫描的间隔时间至少大于每一个信道的扫描的时长。根据功耗和连接时间的考量，扫描时长和扫描间隔时间可以按情况而定。

在信道35中，此时从耳机正好在此信道扫描，它接收到了主耳机发来的CTP广播包数据。由于主耳机是在主-从时隙发送数据，故收到CTP数据包之后，从耳机将能获得主耳机和手机之间蓝牙网络的必要信息。在信道35的从-主时隙，从耳机发送回复数据包给主耳机以指示其数据接收完成。

在主耳机和从耳机完成CTP数据包的接收之后，从耳机根据CTP数据包中的配置参数数据加入到蓝牙网络中，从耳机监听手机的音频数据实现与主耳机同步的音频输出。

具体的，发送指令数据时：执行以下蓝牙设备间传输指令的方法，该方法包括：

S2100：蓝牙主接收设备向源数据设备发送标准数据包；

S2200：蓝牙主接收设备在同一个时隙的空闲时间内发送指令数据包；

S2300：源数据设备接收到标准数据包和指令数据包，通过过滤检测将指令数据包丢弃；蓝牙次接收设备也接收到指令数据包；

S2400：源数据设备在下一个时隙发送标准数据包；

S2500：蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备同时接收到源数据设备发送的标准数据包；

S2600：蓝牙次接收设备在接收完毕后发送指令数据包；

S2700：蓝牙主接收设备接收到蓝牙次接收设备的指令数据包，完成蓝牙主接收设备和蓝牙从接收设备间的指令传输。

蓝牙数据包的总长度转换成发送时间，从时隙的角度看，有3种类型：占用1个时隙，3个时隙,或者5个时隙。从蓝牙规范中，我们可以总结出ACL和S2CO两大类数据包格式，以及具体每一类对应的时隙数量，如表一所示：

表一：

时隙数量	S2CO/eS2CO数据包	ACL数据包
			1	HV1,HV2,HV3,EV3,2-EV3,3-EV3	DM1,DH1,2-DH1,3DH1,AUX1
3	EV4,EV5,2EV5,3EV5	DM3,2-DH3,DH3,3-DH3
			5	N/A	DM5,2-DH5,DH5,3-DH5

蓝牙的数据包从传输速率来看，又分为基本速率(BDR)和增强速率(EDR)两种类型。由于基本速率(BDR)数据包都采用GFS2K调制，并且其码元速率(S2ymbol rate)为1MbpS2，所以基本速率(BDR)数据包的传输时间在数值(单位uS2)上等于其包含的bit数量。如800bit的数据(包括acceS2S2 code，header，和payload)发送时间即为800uS2。在增强速率(EDR)数据包中，AcceS2S2 Code和Header采用GFS2K方式调制，其码元速率为1MbpS2；S2YNC、Payload和Trailer采用DPS2K调制，其码元速率为1MbpS2，其码元可以是2bit或者3bit(更具具体类型而定)。另外，增强速率(EDR)数据包中还包含一个Guard Time，其时间大概在5uS2左右。由于增强速率(EDR)数据包中S2YNC和TRAILER长度固定，传输时间分别为11uS2和2uS2,我们可以将增强速率(EDR)数据包额外的负载(EDR extra loading)算出为：GUARD+S2YNC+TRAILER＝5+11+2＝18(uS2)。

基于以上分析，如果考虑每种类型具体数据包的最大的PAYLOAD,同时将包是否有FEC、MIC、CRC也考虑进来，我们可以把每种数据包的最大传输时间计算出来，同时更具其对于的S2lot数量，可以算出每种数据包发送完成后的剩余空闲时间。

结果如下表二和表三所示，不难看出DM3类型的数据包剩余的空闲时间最少。基于此，我们可以得到的结论是：我们至少有189uS2的间隙可以让蓝牙设备之间传输我们需要的数据和命令。

表二

表三

因此，为了能够保证指令数据包的正常发送，本实施例中，指令数据包的发送时长小于等于189uS2。本实施例中，蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第XuS2发送指令数据包，蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第XuS2接收指令数据包，X≥436，X≤625-指令数据包所需的发送时长，本实施例中X优选为436。统一设置在固定的时间来发送和接收指令数据包，方便对蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备进行控制，在本发明的另一个实施例中，蓝牙主接收设备在发送标准数据包后5uS2后发送指令数据包，蓝牙次接收设备在接收到标准数据包的5uS2后发送蓝牙指令数据包。

仍然以蓝牙耳机以及手机为例，如图2所示，我们将时隙按照时间顺序依次标记为时隙1至时隙8，在蓝牙耳机和手机组网后，一个耳机作为主接收设备，本实施例中称之为主耳机，另一个耳机作为次接收设备，本实施中称之为次耳机，手机作为源数据设备，主耳机作为整个蓝牙网络的蓝牙主设备，手机作为蓝牙从设备，次耳机通过适当的同步配置作为蓝牙网络的监听设备，次耳机被配置为仅监听手机的发送时隙的数据，以节省功耗的同时同步监听手机发出的数据，图中的SDE指的是Short Data Exchange，即短数据交互。

时隙1为一个主-从时隙，在该时隙中，主耳机发送给手机一个数据包，它先发送标准的蓝牙数据包，然后在空闲时间发送指令数据包，同时手机接收到了该数据包，从耳机收到了指令数据包。

时隙2为一个从-主时隙，在该时隙中，手机发送了一个标准蓝牙数据包，同时主耳机作为蓝牙主设备接收到了该数据包，次耳机作为监听者也接收到了该数据包，如果该数据包为音频数据，则主耳机和次耳机即可同步发声。次耳机在接收完毕后再空闲时间发送了指令数据包来回应主耳机发出的指令。

在时隙3,4,5中，主耳机发送了一个3时隙的数据包，同样手机接收到了这个数据包。在第5个时隙中，主耳机在空闲时间发送指令数据包，同时从耳机接收到此数据包。

在时隙6中，手机发送数据给主耳机。主耳机收到了手机发来的数据，同时作为监听者的从耳机也受到了手机的数据。从耳机在接收完手机的数据以后，在空闲时间发送指令数据。在主耳机的接收侧，它收到了从耳机发来的指令数据。

如上描述的是主耳机为蓝牙网络的主设备,手机为蓝牙网络的从设备，指令数据在主耳机和从耳机交互的情形。当主耳机为蓝牙网络的从设备,手机为蓝牙网络的主设备时，指令数据的交互类似，在此不再详述。

具体的，当进行设备间的数据传输时，则执行以下步骤：

S3100：蓝牙主接收设备在源数据设备的接收时隙内执行一个能够使源数据设备在后1个时隙内不发送数据的数据发送操作；

S3200：蓝牙主接收设备在后M个时隙内与蓝牙次接收设备完成数据传输；

S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在主-从时隙不向源数据设备发送数据。

S3200包括：

S3200-1：在后M个时隙中的源数据设备的发送时隙，蓝牙主接收设备向蓝牙次接收设备发送设备间数据，蓝牙次接收设备接收蓝牙主接收设备发送的设备间数据；

S3200-2：在后M个时隙中的源数据设备的接收时隙，蓝牙次接收设备向蓝牙主接收设备发送设备间数据，蓝牙主接收设备接收蓝牙次接收设备发送的设备间数据。

M的大小根据需要蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备的通信次数决定，M优选为偶数，以确保蓝牙主接收设备发送数据后，蓝牙次接收设备可以发送回执数据。

S3200-1中的源数据设备的发送时隙为从-主时隙，S3200-2中的源数据设备的接收时隙为主-从时隙。

当蓝牙主接收设备为蓝牙主设备时，其可以调度整个蓝牙网络的资源，当它在主-从时隙不向源数据设备发送数据时，源数据设备在后一个时隙就不会发送数据，进而达到停止源数据设备发送数据的目的。

仍然以蓝牙耳机以及手机为例，如图3所示，为方便叙述，我们将时隙按照时间顺序依次标记为时隙1至时隙8，在蓝牙耳机和手机组网后，一个耳机作为主接收设备，本实施例中称之为主耳机，另一个耳机作为次接收设备，本实施中称之为次耳机，手机作为源数据设备，主耳机作为整个蓝牙网络的蓝牙主设备，手机作为蓝牙从设备，次耳机通过适当的同步配置作为蓝牙网络的监听设备，次耳机被配置为仅监听手机的发送时隙的数据，以节省功耗的同时同步监听手机发出的数据，图中的LDE指的是Long Data Exchange，即长数据交互。

时隙1为一个主-从时隙，在该时隙中，主耳机发送给手机一个数据包，同时手机接收到了该数据包。

时隙2为一个从-主时隙，在该时隙中，手机发送了一个数据包，同时主耳机作为蓝牙主设备接收到了该数据包，次耳机作为监听者也接收到了该数据包，如果该数据包为音频数据，则主耳机和次耳机即可同步发声。

时隙3为一个主-从时隙，在该时隙中，由于主耳机需要有数据发送给次耳机，作为蓝牙主设备的主耳机此时不发送任何数据。此时，由于是主-从时隙，作为蓝牙从设备的手机开启了其接收机。很显然手机在时隙3中不会收到任何数据，这也将导致其在接下来的时隙4中不发送任何数据。

时隙4为一个从-主时隙，在该时隙中，次耳机会进行监听，主耳机发送设备间数据给次耳机，次耳机即可收到来自主耳机的设备间数据；

时隙5为一个主-从时隙，在该时隙中，作为蓝牙主设备的主耳机不发送数据而是等待次耳机回复的设备间数据。所以，在该时隙中，从耳机发送设备间数据，同时主耳机接收此数据。另外，由于时隙5是主-从时隙，作为蓝牙从设备的手机也会同时开启其接收机。不过由于设备间数据的数据包不同于标准蓝牙包的格式，此数据包不会通过手机接收机的过滤的检测，因此手机会关闭其接收机直到下一个主-从时隙；

时隙6中，没有任何数据传输；

时隙7和时隙8中，主耳机和手机恢复正常的蓝牙数据通信。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例组网后的蓝牙网络中，源数据设备为蓝牙主设备，蓝牙主接收设备为蓝牙从设备，蓝牙次接收设备为监听设备，蓝牙次接收设备已经被配置为监听状态，其同步了蓝牙主接收设备的一些蓝牙链路参数，包括蓝牙时钟、蓝牙主设备和蓝牙从设备的蓝牙地址、从设备的3BIT逻辑地址、跳频序列、连接密钥、编码密钥等底层蓝牙协议参数和L2CAP、RFCOMM、Handfree、A2DP等上层蓝牙协议参数等。为了节省能量，蓝牙次接收设备只监听源数据设备的发送时隙的数据。

蓝牙主接收设备的调度模块能够在需要与蓝牙次接收设备进行设备间数据传输时对源数据设备的数据发送行为进行调度，调度通过控制第一发送模块在源数据设备的接收时隙执行一个能够使源数据设备在后N个时隙内不发送数据的数据发送操作实现，调度模块包括数据包头生成模块，数据包头生成模块能够生成一个数据包头，并且在数据包头的TYPE域中指定该数据包头对应的数据包占用N+1个时隙，数据发送操作为发送数据包头生成模块生成的数据包头。

当进行设备间的数据传输时，则执行以下步骤：

S3100：蓝牙主接收设备在源数据设备的接收时隙内执行一个能够使源数据设备在后N个时隙内不发送数据的数据发送操作；

S3200：蓝牙主接收设备在后M个时隙内与蓝牙次接收设备完成数据传输；

S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在从-主时隙发送一个数据包头给源数据设备，并且在数据包头的TYPE域中指定该数据包头对应的数据包占用N+1个时隙。

S3200包括：

S3200-1：在后M个时隙中的源数据设备的发送时隙，蓝牙主接收设备向蓝牙次接收设备发送设备间数据，蓝牙次接收设备接收蓝牙主接收设备发送的设备间数据；

S3200-2：在后M个时隙中的源数据设备的接收时隙，蓝牙次接收设备向蓝牙主接收设备发送设备间数据，蓝牙主接收设备接收蓝牙次接收设备发送的设备间数据。

本实施例中，M＝N，M的大小根据需要蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备的通信次数决定，M优选为大于0的偶数，以确保蓝牙主接收设备发送数据后，蓝牙次接收设备可以发送回执数据。

S3200-1中的源数据设备的发送时隙为主-从时隙，S3200-2中的源数据设备的接收时隙为从-主时隙。

本实施例中，以蓝牙耳机以及手机为例，如图4所示，为方便叙述，我们将时隙按照时间顺序依次标记为时隙1至时隙8，在蓝牙耳机和手机组网后，一个耳机作为主接收设备，本实施例中称之为主耳机，另一个耳机作为次接收设备，本实施中称之为次耳机，手机作为源数据设备，手机作为整个蓝牙网络的蓝牙主设备，主耳机作为蓝牙从设备，次耳机通过适当的同步配置作为蓝牙网络的监听设备，次耳机被配置为仅监听手机的发送时隙的数据，以节省功耗的同时同步监听手机发出的数据。以主耳机与从耳机进行一次通信为例(主耳机发送一次设备间的数据，从耳机回复一次设备间的数据)：

时隙1为一个主-从时隙，在该时隙中，手机发给主耳机一个数据包，同时次耳机作为监听者也接收到了该数据包，如果该数据包为音频数据，则主耳机和次耳机即可同步发声。

时隙2为一个从-主时隙，在该时隙中，次耳机不监听数据，由于主耳机需要有数据发送给次耳机，主耳机向手机发送一个数据包头，并且在该数据包头的TYPE域指示后续的数据包为一个需要占用3时隙时长的数据包，手机接收到该数据包头后，将预留3个时隙(含当前时隙)的时长供主耳机发送数据。

时隙3为一个主-从时隙，在该时隙中，次耳机会进行监听，手机由于接收到数据包头所以不会发送数据出来，主耳机在此时隙发送设备间数据给次耳机，次耳机即可收到来自主耳机的设备间数据。

时隙4为一个从-主时隙，在该时隙中，从耳机发送设备间数据，同时主耳机接收此数据。由于设备间数据的数据包不同于标准蓝牙包的格式，此数据包不会通过手机接收机的过滤的检测，因此手机会关闭其接收机直到下一个从-主时隙。

时隙5和时隙6中，主耳机和手机恢复正常的蓝牙数据通信，从耳机对手机数据进行监听。

当源数据设备为蓝牙主设备、蓝牙主接收设备为蓝牙从设备时，源数据设备掌握着整个蓝牙网络的通信调度权，此时如果蓝牙主接收设备没有权限调度网络资源来达到与次接收设备进行独立的通信的目的；本申请中，让作为蓝牙从设备的蓝牙主接收设备向源数据设备发送了一个TYPE域中指定数据包头对应的数据包占用N+1个时隙的数据包头，通过该数据包头，可以欺骗源数据设备，让其进入数据接收状态，进而使得其在后续的N个时隙中不再向外发送数据，进而蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备可以在这N个时隙中完成设备间数据的通信。本方案通过数据包头的TYPE域欺骗源数据设备的方法，使得没有网络资源调度权的蓝牙主接收设备可以调度源数据设备的发送行为，达到通信目的。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：包括：

S1000：组网，蓝牙主接收设备与源数据设备建立蓝牙网络连接，蓝牙次接收设备以监听模式加入该蓝牙网络中，并对该蓝牙网络传输的数据进行监听；

S2000：指令传输，蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备进行指令的传输；

所述指令传输包括：

S2100：蓝牙主接收设备向源数据设备发送标准数据包；

S2200：蓝牙主接收设备在同一个时隙的空闲时间内发送指令数据包；

S2300：源数据设备接收到标准数据包和指令数据包，通过过滤检测将指令数据包丢弃；蓝牙次接收设备也接收到指令数据包；

S2400：源数据设备在下一个时隙发送标准数据包；

S2500：蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备同时接收到源数据设备发送的标准数据包；

S2600：蓝牙次接收设备在接收完毕后发送指令数据包；

S2700：蓝牙主接收设备接收到蓝牙次接收设备的指令数据包，完成蓝牙主接收设备和蓝牙从接收设备间的指令传输。

2.根据权利要求1所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：所述指令数据包的发送时长小于等于189us。

3.根据权利要求2所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：所述蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第Xus发送指令数据包，所述蓝牙主接收设备和蓝牙次接收设备在对应的时隙的第Xus接收指令数据包，所述X≥436，X≤625-指令数据包所需的发送时长。

4.根据权利要求1所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：还包括：S3000：设备间数据传输，蓝牙主接收设备与蓝牙次接收设备进行设备间数据的传输；

所述设备间数据传输包括：

S3100：蓝牙主接收设备在源数据设备的接收时隙执行一个能够使源数据设备在后N个时隙内不发送数据的数据发送操作；

S3200：蓝牙主接收设备在后M个时隙内与蓝牙次接收设备完成数据传输；

所述S3200包括：

S3200-1：在后M个时隙中的源数据设备的发送时隙，蓝牙主接收设备向蓝牙次接收设备发送设备间数据，蓝牙次接收设备接收蓝牙主接收设备发送的设备间数据；

S3200-2：在后M个时隙中的源数据设备的接收时隙，蓝牙次接收设备向蓝牙主接收设备发送设备间数据，蓝牙主接收设备接收蓝牙次接收设备发送的设备间数据。

5.根据权利要求4所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：所述源数据设备为蓝牙主设备，所述蓝牙主接收设备为蓝牙从设备，所述M=N，所述S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在从-主时隙发送一个数据包头给源数据设备，并且在数据包头的TYPE域中指定该数据包头对应的数据包占用N+1个时隙。

6.根据权利要求4所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：所述蓝牙主接收设备为蓝牙主设备，所述源数据设备为蓝牙从设备，所述N=1，所述S3100中的数据发送操作包括：

蓝牙主接收设备在主-从时隙不向源数据设备发送数据。

7.根据权利要求1所述的蓝牙设备间信息传输的方法，其特征在于：所述组网包括：

S1100：蓝牙主接收设备和源数据设备建立蓝牙连接；

S1200：蓝牙主接收设备将当前蓝牙网络的配置参数打包形成CTP数据包；

S1300：蓝牙主接收设备向蓝牙网络的一个信道中广播CTP数据包，并接收该信道中是否有回复数据包，若是，则停止广播CTP数据包；若否，则切换到下一个信道中广播CTP数据包；同时，蓝牙次接收设备在蓝牙网络的一个信道中扫描是否有蓝牙主接收设备发送的CTP数据包，若是，则发送回复数据包，然后解包CTP数据包并根据CTP数据包中的配置参数完成组网，监听源数据设备的数据；若否，则扫描下一个信道，蓝牙主接收设备广播所使用的信道列表与蓝牙次接收设备扫描所使用的信道列表相同。

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