CN113348675B - 蓝牙真无线立体声(tws)耳塞式耳机之间的快速角色切换 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了***、方法和装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序，用于在无线节点中的主角色和从角色之间快速切换。在一个方面，耦合到无线源的无线节点，诸如无线耳塞式耳机，可以动态地和智能地对换主角色和从角色，以优化无线节点中的电池寿命。

Description

蓝牙真无线立体声(TWS)耳塞式耳机之间的快速角色切换
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年5月2日提交的题为“FAST ROLE SWITCH BETWEENBLUETOOTH TRUE WIRELESS STEREO(TWS)EARBUDS”的非临时专利申请第16/401,917号和于2019年1月31日提交的题为“FAST ROLE SWITCH BETWEEN BLUETOOTH TRUE WIRELESSSTEREO(TWS)EARBUDS”的印度临时专利申请第201941003881号的优先权，这两件专利申请被转让给本专利申请的受让人。在先申请的公开内容被认为是本专利申请的一部分，并通过引用被并入本专利申请中。
技术领域
本公开大体上涉及电子设备之间的通信，并且更具体地，涉及电子设备之间的可靠无线通信。
背景技术
电子技术的进步已降低了日益复杂和有用的无线通信设备的成本。成本降低和消费者需求已使得无线通信设备的使用激增，从而使得这些无线通信设备在现代社会中几乎无处不在。随着无线通信设备的使用已经扩大，对无线通信设备的新的和改进的特点的需求也在扩大。更具体地说，通常寻求执行新功能的或者更快、更有效或更可靠地执行功能的无线通信设备。
无线通信设备可以利用一种或多种无线通信技术。例如，无线通信设备可以使用蓝牙技术进行通信。支持蓝牙的设备可以向其他支持蓝牙的设备发送和接收数据。例如，支持蓝牙的智能电话可以向蓝牙立体声耳塞式耳机对拓扑(即，耳朵之间没有电线)中的蓝牙耳塞式耳机发送和接收一个或多个音频流。随着蓝牙立体声耳塞式耳机越来越流行，期望在平衡蓝牙立体声耳塞式耳机对之间的功耗的同时提高音频流的可靠性。
发明内容
本公开的***、方法和设备各自具有若干创新的方面，其中没有单个方面单独对本公开的期望属性负责。
本公开中描述的主题的一个创新方面可以在用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的方法中实施，其中第一宿设备当前正在充当主设备的角色，而第二宿设备当前正在充当从设备的角色。该方法包括由第二宿设备获得第一宿设备的时钟(CLK)信号；由第二宿设备获得第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；由第二宿设备从第一宿设备接收链路管理协议(LMP)角色改变请求；由第二宿设备向第一宿设备发送LMP角色改变接受命令；以及在从LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换第一宿设备和第二宿设备的角色，其中第一宿设备开始充当从设备的角色，而第二宿设备开始充当主设备的角色。
在一些实施方式中，第一宿设备和第二宿设备是无线耳塞式耳机。在一些实施方式中，第二宿设备通过与第一宿设备的蓝牙通信链路获得CLK信号和蓝牙时隙边界信号。
在一些实施方式中，第二宿设备通过被动地在第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听来获得CLK信号和蓝牙时隙边界信号。在一些实施方式中，源设备是以下中的一者：智能电话、移动设备、膝上型计算机、平板设备、可穿戴设备、物联网(IoT)设备、万物联网(IoE)设备、IoT集线器或IoE集线器。
在一些其他实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如第二宿设备和源设备之间的无线电信道条件有利。在一些实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备处的剩余电池电量小于第二宿设备处的剩余电池电量。
在一些实施方式中，切换第一宿设备和第二宿设备的角色包括对换与第一宿设备和第二宿设备相关联的链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址。
本公开中描述的主题的另一创新方面可以在与第一无线节点无线通信的第二无线节点中实现，其中第一无线节点正在充当主节点的角色，而第二无线节点正在充当从节点的角色。第二无线节点包括处理器和与处理器进行电子通信的存储器。第二无线节点包括存储在存储器中的指令，并且该指令在由处理器执行时可操作以使第二无线节点：获得第一无线节点的时钟(CLK)信号；获得第一无线节点的蓝牙时隙边界信号；从第一无线节点接收链路管理协议(LMP)角色改变请求；向第一无线节点发送LMP角色改变接受命令；并且在从LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换到主设备的角色。
在一些实施方式中，第一无线节点和第二无线节点是无线耳塞式耳机。
在一些实施方式中，CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过与第一无线节点的蓝牙通信链路获得的。在一些实施方式中，CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过被动地第一无线节点和源设备之间的无线连接上进行收听而获得的。
在一些其他实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一无线节点和源设备之间的无线电信道条件不如第二无线节点和源设备之间的无线电信道条件有利。在一些实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一无线节点处的剩余电池电量小于第二无线节点处的剩余电池电量。
另外，第二无线节点可以被实施为执行上述创新方法的任何方面。
本公开中描述的主题的另一创新方面可以在包括处理器可执行程序代码的非暂时性计算机可读介质中实现，该处理器可执行程序代码被配置为使得与第一宿设备无线通信的第二宿设备的处理器：获得第一宿设备的时钟(CLK)信号，其中第一宿设备正在充当主设备的角色，而第二宿设备正在充当从设备的角色；获得第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；从第一宿设备接收链路管理协议(LMP)角色改变请求；向第一接收设备发送LMP角色改变接受命令；并且在从LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换到主设备的角色。
在一些实施方式中，CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过与第一宿设备的蓝牙通信链路获得的。在一些实施方式中，CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过被动地在第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听而获得的。
在一些其他实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如第二宿设备和源设备之间的无线电信道条件有利。在一些实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备处的剩余电池电量小于第二宿设备处的剩余电池电量。
在一些实施方式中，第一宿设备和所述第二宿设备是无线耳塞式耳机。
在附图和以下描述中阐述了在本公开中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。其它特征、方面及优点将从说明书、附图及权利要求书变得显而易见。注意，以下附图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。
附图说明
图1图示了源设备与一个或多个宿设备通信的示例拓扑。
图2图示了在链路切换之后源设备与一个或多个宿设备通信的示例拓扑。
图3图示了一个示例快速角色切换流程图。
图4图示了用于动态切换主角色和从角色的示例方法。
图5图示了用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的示例方法。
图6图示了示例源设备。
图7图示了可以被包含在宿设备中的示例组件。
各个附图中的相同的附图标记和名称表示相同的元件。
具体实施方式
出于描述本公开内容的创新方面的目的，以下描述涉及某些实现方式。然而，本领域技术人员将易于认识到的是，可以用多种不同的方式来应用本文的教导。本公开内容中的一些示例基于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11无线标准、IEEE 802.3以太网标准和IEEE 1901电力线通信(PLC)标准的无线和有线局域网(LAN)通信。然而，所描述的实施方式可以在能够根据无线通信标准中的任何标准来发送和接收RF信号的任何设备、***或网络中实施，所述无线通信标准包括以下中的任何一项：IEEE 802.11标准、IEEE 802.15.1标准、蓝牙低能耗(BLE)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信***(GSM)、GSM/通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带-CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进型高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS、或者用于在无线、蜂窝或物联网(IOT)网络(诸如利用3G、4G或5G或其另外的实施方式、技术的***)内进行通信的其它已知信号。
随着移动设备和无线技术的不断改进和普及，短程无线技术有望取代或代替使用电缆或电线将设备连接在一起的需求。作为这种发展的一部分，由多个独立的支持无线的设备组成的复合电子设备开始出现，并且单个电子组件要求与多个组件和设备进行无线通信变得越来越普遍。这种通信可能对复合电子设备中的每个组成组件的电池寿命具有不成比例的影响，并且在复合电子设备的组成组件之间分配能量消耗成本可能变为了重要且具有挑战性的设计标准。
本文使用蓝牙和蓝牙相关术语来描述各种实施方式以作为用于无线连接位于彼此相对较短的距离(诸如小于约100米)内的电子设备的通信技术的方便示例。虽然本公开使用了涉及蓝牙的示例，但是本领域普通技术人员将容易认识到，涉及蓝牙技术的示例仅用于说明的目的，并且并不旨在将说明书或权利要求限制于该特定标准。例如，本文可以使用WiFi或其他类似的短波无线通信技术。因此，除非在权利要求中被特别叙述，否则权利要求的范围不应该被解释为需要蓝牙技术。
蓝牙技术为诸如智能电话、其他蜂窝电话、头戴式耳机、耳塞式耳机、智能手表、膝上型计算机、可穿戴设备等之类的电子设备之间的连接和信息交换提供了一种安全的方式。因为通过蓝牙提供的许多服务可以暴露私有数据或允许连接方控制连接的设备，所以蓝牙要求设备在被允许彼此连接之前首先建立“信任关系”。这种信任关系可以使用被称为“配对(pairing)”的过程来建立，在该过程中，在两个设备之间形成绑定(bond)。这种绑定使设备能够在未来彼此通信而无需进一步认证。
配对过程可以由创建绑定的特定请求触发(诸如由用户明确请求“添加蓝牙设备”)，或者也可以自动触发(诸如通过连接到服务)。例如，每当蓝牙设备通电或移动到另一个蓝牙设备的特定距离内时，该设备可以自动发起配对操作的执行。与当前和先前建立的配对相关的配对信息可以存储在蓝牙设备存储器中的配对设备列表(PDL)中。该配对信息可以包括名称字段、地址字段、链接密钥字段和其他类似字段(诸如“配置文件(profile)”类型等)，这些字段对于认证设备或建立蓝牙通信链路很有用。
蓝牙通信可能需要建立无线个人区域网络(也称为“自组织(ad hoc)”或“对等”网络)。这些自组织网络通常被称为“微微网”。每个设备可能属于多个微微网。多个互连的微微网可以称为分散网(scatternet)。当第一微微网的成员选择加入第二微微网时，可以形成分散网。
蓝牙“配置文件”描述了支持蓝牙的设备与其他蓝牙设备进行通信的大体行为。例如，免提配置文件(HFP)描述了蓝牙设备(诸如智能电话)如何为另一个蓝牙设备拨打和接听电话，而先进音频分发配置文件(A2DP)描述了立体声质量音频如何从第一蓝牙设备(诸如智能电话)流式传输到另一个蓝牙设备(诸如耳塞式耳机)。同样，音频/视频远程控制配置文件(AVRCP)提供了一个接口，该接口使单个遥控器(或其他设备)能够控制用户可以接入的所有设备(诸如电视、立体声等)。
蓝牙设备可以使用不同的蓝牙配置文件每次连接到两个或多个设备。例如，蓝牙接收器设备(诸如耳塞式耳机)可以分别使用A2DP和HFP配置文件同时连接到两个蓝牙源设备(诸如媒体播放器和智能电话)。这允许用户使用A2DP收听从第一源设备(即，媒体播放器)流式传输的音乐，同时允许第二源设备(即，智能电话)自动中断音乐的播放以使用HFP对语音进行流式传输(诸如呼入电话)，并且，然后在电话呼叫结束时自动返回到使用A2DP对来自媒体播放器的音乐进行流式传输。
蓝牙实现了主从结构，在主从结构中单个主蓝牙设备(在本文简称为“主设备”)可以与微微网中多达七个的活动从蓝牙设备(在本文简称为“从设备”)通信。主设备和从设备通常具有不对称的角色，并且主设备和从设备之间的通信通常由主设备来促进。例如，主设备负责从源设备(诸如智能电话或智能手表等)接收数据，然后向从设备发送、转发或以其他方式中继该数据。另一方面，从设备可以负责监听、轮询或嗅探(sniffing)，以从主设备接收信息。这些不对称的角色可能导致主设备执行消耗了与从设备执行的操作不同的能量的操作，从而导致主设备比从设备更快地耗尽其电池。
本文描述的技术涉及设备方法、***和装置，它们被配置为通过快速、无缝地并且以源设备或用户不太注意的方式交换主角色和从角色，来平衡在主从配置中操作的无线设备之间的功耗。
在典型的蓝牙无线电网络中，两个设备通过执行查询/查询扫描(Inquiry/Inquiry Scan)和寻呼/寻呼扫描(Page/Page Scan)操作来建立连接。旨在充当主角色的设备(即，主设备)将保持在查询状态，并将向旨在充当从角色的设备(即，从设备)发送查询标识(ID)分组。从设备可以用包含其蓝牙设备地址(BD_ADDR)和本地时钟(CLK)信号的信息的跳频选择(FHS)分组来回复主设备，使得主设备可以估计其寻呼跳频序列。在发送FHS分组之后，从设备可以进入寻呼扫描状态，而当前处于查询状态的主设备可以进入寻呼状态，并根据在FHS分组中接收的信息来估计从设备旨在在其中操作的信道。主设备可以用FHS分组回复从设备，因此从设备知道主设备的BD_ADDR和CLK信息。在接受来自相应FHS分组的信息的交换之后，主设备和从设备创建连接。
在一些实施方式中，主设备可能希望与从设备交换角色。例如，如上所述，如果主设备、从设备或源设备确定主设备处的剩余电池电量低于充电阈值，或者小于从设备处的剩余电池电量，则主设备可以发起角色切换请求。在另一示例中，如果源设备和从设备之间的链路质量优于源设备和主设备之间的链路质量，这些设备之一可以发起角色切换请求，则可以发生角色切换。此外，如果从属设备上的麦克风质量优于主设备上的麦克风质量，则可以发生角色切换。如本文所述，源设备可以以多种设计实现、具有不同程度的形状因子和功能，所有这些都包括无线地发送和接收数据(包括音频数据)的能力。主设备和从设备(也称为无线节点或宿设备)也可以在多种设计中实现，并且包括无线地发送和接收数据的能力。在一个示例实施方式中，源设备是智能电话，而宿设备是一对支持蓝牙的无线耳塞式耳机。在一些实施方式中，耳塞式耳机可以被实施为支持蓝牙的真无线立体声(TWS)耳塞式耳机，其中耳塞式耳机可以彼此无线通信，并且可以与源设备无线通信。
在角色切换操作中，主设备(诸如一对支持蓝牙的无线耳塞式耳机中的第一耳塞式耳机)将变为从设备，而从设备(诸如一对支持蓝牙的无线耳塞式耳机中的第二耳塞式耳机)将变为主设备。通常，切换、交换或对换主角色和从角色要求现有主设备(诸如第一耳塞式耳机)和源设备(诸如智能电话)之间的通信链路被终止，并且在新的主设备(诸如第二耳塞式耳机)和源设备(诸如智能电话)之间建立新的通信链路。终止第一通信链路和建立第二通信链路的过程可能需要一些时间(诸如一秒、两秒、三秒或更多秒)，在此期间数据或音频流可能被中断。
通过执行蓝牙链路管理协议(LMP)中定义的角色切换命令，主设备可以请求与从设备进行角色切换。为了执行角色切换，主设备将向从设备发送切换请求，诸如“LMP_switch_req”请求。在切换请求中，主设备将提供将发生角色切换的时隙。从设备将用定时命令来响应主设备，以弥补两个设备的时钟(CLK)信号的不准确性。从设备还将用蓝牙时隙边界定时信号(诸如“LMP_slot_offset”)来响应主设备，以通知主设备关于设备之间的蓝牙时钟(CLK)边界的差异。从设备还将用确认和批准主设备的请求、接受命令(诸如用“LMP_accepted”命令)来响应主设备。在一些实施方式中，角色切换可以由从设备发起，其中从设备发送蓝牙时隙边界定时信号，诸如“LMP_slot_offset”，随后是切换请求，诸如“LMP_switch_req”，由此主设备可以用接受命令(诸如“LMP accepted”)来响应。
基于命令的交换，主设备和从设备将调度角色切换时刻在未来的某个时间发生。根据蓝牙规范5.0，基本微微网物理信道被划分成时隙，每个时隙为625微秒(us，或0.625毫秒(ms))。基于蓝牙规范5.0，角色切换时刻应该发生在从接受命令(即，LMP_accepted)起的至少80个时隙(即，2*轮询间隔(Tpoll)，其中Tpoll＝40个时隙或25毫秒(即，40*0.625ms))。尽管在一些实施方式中，角色切换时刻可以被调度为发生在240个时隙(即，6*Tpoll)，以确保安全并避免时刻通过错误。角色切换时刻中的80-240个时隙的延迟(即2*Tpoll至6*Tpoll，或50-150ms)会导致主设备和从设备在一段时间内无法通信，这会降低用户体验。
本文描述的技术允许从设备(即，第二耳塞式耳机)继承或以其他方式获得主设备(即，第一耳塞式耳机)的CLK信号和蓝牙时隙边界定时，从而在无缝链路切换期间实现设备之间的“快速”角色切换。在某些实施方式中，快速角色切换可以发生在大约8-24个时隙或5-15ms中，即比传统角色切换快10倍。在本文描述的实施方式中，可以消除在角色切换期间从设备向主设备发送LMP_slot_offset命令的要求。此外，可以消除从主设备向从设备发送包括BD_ADDR和CLK信号的FHS分组的要求。通过消除发送LMP_slot_offset命令和(一个或多个)FHS分组的要求，角色切换时刻可以被实施为发生在从LMP_accepted命令起的不到80个时隙，并且作为推论，比蓝牙规范中指定的2*Tpoll更快。
本公开中描述的主题的特定实施方式可以被实施为实现一个或多个以下潜在优点。所公开的技术使得能够在耦合到数据源或音频源设备的两个或多个无线节点之间智能和动态地对换主角色和从角色。可以实施角色对换技术来优化电池寿命，或者优化无线节点中的无线电信道条件。例如，主设备和从设备可以协作来以平衡每个设备的电池负载的方式动态地对换角色(即，具有最多剩余电量的设备作为主设备操作，等等)。在一些实施方式中，这些技术可以使主设备和从设备的电池电量以大致相同的速率耗尽。另外，可以实施角色对换技术来减少对从源设备接收的数据或音频流的中断。角色切换可以发生在用户察觉不到无线节点或源设备的操作的任何变化的情况下，从而改善用户体验。
图1图示了源设备与一个或多个宿设备通信的示例拓扑100。源设备或电子设备102能够进行无线通信，并且可以被实施为与一个或多个宿设备(诸如无线耳塞式耳机112和114)进行无线通信。在该描述的第一代真无线立体声(TWS)耳塞式耳机的示例中，电子设备102与主设备(即，无线耳塞式耳机112)建立无线连接链路122。在与无线耳塞式耳机112建立无线连接链路122后，电子设备102可以开始传输包括音频流的数据。音频流还可以包括立体声音频数据，诸如左声道和右声道数据。在其他时候，音频流可能包括从电话呼叫中接收到的音频、或者虚拟助手(诸如或/>)的声音。
无线耳塞式耳机112可以与从设备(即，无线耳塞式耳机114)建立无线连接链路134，并且可以开始向无线耳塞式耳机114发送、转发或以其他方式中继从电子设备102接收的数据或音频流。另外，无线耳塞式耳机112可以向无线耳塞式耳机114提供与电子设备102的微微网相关的同步信息。这种同步信息可以包括与电子设备102一起使用的蓝牙设备地址(BD_ADDR)。无线耳塞式耳机114继而可以通过单独的无线连接链路132与无线耳塞式耳机112通信。在一些实施方式中，可以在无线耳塞式耳机112和114之间建立单个连接链路，即代替单独的无线连接链路132和134。
在一些实施方式中，并且基于同步信息，当电子设备102正在通过无线连接链路122向无线耳塞式耳机112发送单个数据或音频流时，无线耳塞式耳机114可以被实施为被动地收听所发送的数据或音频流。例如，电子设备102可以通过无线连接链路122向无线耳塞式耳机112传输包括用于无线耳塞式耳机112和114两者的立体声音频数据的音频流，同时无线耳塞式耳机114被动地收听、监听、窃听或以其他方式“嗅探”124通过无线连接链路122向无线耳塞式耳机112传输的立体声音频数据。在这样的实施方式中，即使电子设备102仅向无线耳塞式耳机112发送音频流，无线耳塞式耳机114也可以获得旨在用于无线耳塞114的立体声音频数据。另外，通过嗅探，无线耳塞式耳机114可以获得、继承或以其他方式接收与无线耳塞式耳机112相关联的时钟(CLK)信号和蓝牙时隙边界定时信号(即，LMP_slot_offset)。
本领域的普通技术人员将容易认识到，一个宿设备可以通过在两个宿之间交换以下信息来从另一个宿到源设备的连接中嗅探数据：128位蓝牙链接密钥；自适应跳频(AFH)模式；以及跳频模式重复时的时间戳，并且，然后将其接收器与另一个宿的跳频模式同步。一旦同步，就可以加载链接密钥，并且可以识别和解码数据流，包括根据需要解码立体声译码器流以提取左音频或右音频声道。
在其中一个无线耳塞式耳机无法嗅探传输到另一个无线耳塞式耳机的数据或音频流的实施方式中，接收数据或音频流的无线耳塞式耳机可以被实施为将数据或音频流转发到另一个无线耳塞式耳机。例如，当电子设备102通过无线连接链路122向无线耳塞式耳机112传输用于无线耳塞式耳机112和114两者的立体声音频数据，并且无线耳塞式耳机114不能被动地收听、监听、窃听或以其他方式嗅探124所传输的立体声音频数据时，无线耳塞式耳机112可以被实施为自动地向无线耳塞式耳机114转发或以其他方式中继旨在用于无线耳塞式耳机114的立体声音频数据。可选地，无线耳塞式耳机112可以被实施为在从无线耳塞式耳机114接收到转发请求时向无线耳塞式耳机114转发或以其他方式中继旨在用于无线耳塞式耳机114的立体声音频数据。
在第二代TWS耳塞式耳机示例实施方式(未示出)中，电子设备102可以与无线耳塞式耳机112和114建立单独的无线通信链路，并且可以分别通过单独的无线通信链路向无线耳塞式耳机112和114中的每一个发送和接收数据和音频流。在这种实施方式中，每个无线耳塞式耳机112和114可以被实施为接收与电子设备102的微微网相关的同步信息，包括与电子设备102相关的BD_ADDR。此外，无线耳塞式耳机112和114中的每一个可以接收与另一个无线耳塞式耳机相关联的CLK信号和蓝牙时隙边界定时。
如本文所述，可以被实施为向一个或多个宿设备发起和传送数据的源设备也可以被称为电子设备。电子设备也可以被称为智能电话、移动设备、无线设备、无线节点、接收器设备、远程设备、手持设备或订户设备，或一些其他合适的术语，其中“设备”也可以被称为单元、站、终端或客户端。电子设备可以被实施为被配置为通过通信网络接收、处理和以其他方式处置信息(包括音频或可视或音频/可视(即，视频))的任何计算设备。电子设备还可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上型或膝上型计算机、平板设备、个人计算机、游戏控制台、虚拟或增强现实设备、无人机、物联网(IoT)设备或其他电子***。IoT设备也可称为万物联网(IoE)设备、IoT集线器和IoE集线器、或嵌入电子和网络连接的任何其他物理设备、车辆或家用电器，该电子和网络连接使这些对象能够连接和交换数据。IoT设备也可以称为虚拟助理设备(诸如AmazonGoogle/>等)、可穿戴设备(诸如智能手表、Google/>等)、车载娱乐或通信***、家庭安全***或任何具有到通信网络和合适的输入和输出设备的接口(诸如网络接口)的设备。可穿戴设备也可以被称为可穿戴技术、可穿戴小工具、可穿戴物或某个其他的合适术语，其通常描述作为附件或者作为服装中使用的材料的一部分而穿戴在身体上的基于电子和软件的技术。
如本文所述，无线节点、宿设备或目的地设备可以被实施为通过通信介质从一个或多个源设备接收数据。如上所述，电子设备也可以被实施为宿设备。此外，可穿戴设备(包括耳塞式耳机，诸如AppleBose />Philips True/>Samsung/>以及无线头戴式耳机集合)都可以被实施为宿设备。
无线连接链路122、124、132和134也可以被称为通信链路或无线数据传送，并且可以发生在使设备能够通过通信介质彼此通信的任何合适的通信网络上。可用于形成通信网络的协议的示例可以包括蓝牙、蓝牙低能耗(BLE)、近场通信(NFC)技术、射频识别(RFID)技术、Zigbee或Wi-Fi(即电气和电子工程师协会(IEEE)802.11)技术。另外的协议包括互联网协议(“IP”)、传输控制协议(“TCP”)、用户数据报协议(“UDP”)、设备到设备(D2D)协议、长期演进直接(LTE-D)、窄带物联网(NB-IoT)、LTE类别M(LTE CAT-M)、车辆到X(V2X)或贯穿本公开描述的其他此类协议。
电子设备102可以被实施为使用由这些示例通信网络中的一个或多个提供的通信协议分别与无线耳塞式耳机112和114直接或间接通信。例如，电子设备102可以通过蓝牙与无线耳塞式耳机112和114通信。另外，无线耳塞式耳机112和114可以被实施为使用由这些示例通信网络中的一个或多个提供的通信协议来彼此通信。例如，无线耳塞式耳机112可以使用蓝牙主拓扑和从拓扑与无线耳塞式耳机114通信。
如上所述，在一些实施方式中，主设备(即无线耳塞式耳机112)可能希望经由链路切换与从设备(即，无线耳塞式耳机114)切换角色。可以由无线耳塞式耳机112向无线耳塞式耳机114发送诸如“LMP_role_change”之类的角色切换请求命令。无线耳塞式耳机114可以用接受命令(诸如“LMP_accepted”)来响应角色切换请求命令。由于从设备(即，无线耳塞式耳机114)已经在电子设备102和主设备(即，无线耳塞式耳机112)之间的无线连接链路122上进行嗅探124，所以无线耳塞式耳机114知道电子设备102的BD_ADDR，并且可以继承或复制无线耳塞式耳机112的CLK和蓝牙时隙边界定时(诸如“LMP_slot_offset”)。这样，无线耳塞式耳机112和114不需要交换包括BD_ADDR和CLK信号的FHS分组。此外，无线耳塞式耳机114不需要在角色切换时刻向无线耳塞式耳机112发送LMP_slot_offset命令，因为每个设备都知道另一个设备的定时信息。消除这些需求使得角色切换时刻发生的速度比传统角色切换实施方式快得多。例如，使用本公开中描述的技术，与传统角色切换实施方式中的80-240个时隙相比，角色切换时刻可以在少至8-24个时隙中发生。
图2图示了在链路切换之后源设备与一个或多个宿设备通信的示例拓扑200。在所描述的示例中，无线耳塞式耳机已经切换了角色，由此先前的主设备(即，无线耳塞式耳机212(或图1中的无线耳塞式耳机112))现在是从设备，并且先前的从设备(即，无线耳塞式耳机214(或图1中的无线耳塞式耳机114))现在是主设备。在图2所描述的第一代TWS耳塞式耳机的示例中，源设备或电子设备202与新的主设备(即，无线耳塞式耳机214)建立无线连接链路224。无线耳塞式耳机214可以与新的从设备(即，无线耳塞式耳机212)建立无线连接链路232，并且可以开始向无线耳塞式耳机212发送、转发或以其他方式中继从电子设备202接收的数据或音频流。另外，无线耳塞式耳机214可以向无线耳塞式耳机212提供与电子设备202的微微网相关的同步信息。同样，这种同步信息可以包括与电子设备202一起使用的蓝牙设备地址(BD_ADDR)。无线耳塞式耳机212继而可以通过单独的无线连接链路234与无线耳塞式耳机214通信。在一些实施方式中，可以在无线耳塞式耳机212和214之间建立单个连接链路，即代替单独的无线连接链路232和234。
在一些实施方式中，并且基于同步信息，当电子设备202正在通过无线连接链路224向无线耳塞式耳机214传输单个数据或音频流时，无线耳塞式耳机212可以被实施为被动地收听所传输的数据或音频流。例如，电子设备202可以通过无线连接链路224向无线耳塞式耳机214发送包括用于无线耳塞式耳机212和214两者的立体声音频数据的音频流，同时无线耳塞式耳机212被动地收听、监听、窃听或以其他方式“嗅探”222通过无线连接链路224向无线耳塞式耳机214传输的立体声音频数据。在这样的实施方式中，即使电子设备202仅向无线耳塞式耳机214传输音频流，无线耳塞式耳机212也可以获得旨在用于无线耳塞212的立体声音频数据。另外，通过嗅探，无线耳塞式耳机212可以获得、继承或以其他方式接收与无线耳塞式耳机214相关联的CLK信号和蓝牙时隙边界定时。
在这样的链路切换实施方式中，在电子设备202和先前的主设备(即，无线耳塞式耳机212)之间的活动异步无连接链路(ACL)和同步面向连接(SCO，或增强型SCO(eSOC))语音链路可以无缝转换到新的主设备(即无线耳塞式耳机214)。在这种无缝链路切换实施方式中，电子设备202不参与角色切换过程，并且切换不会导致与电子设备202的任何断开。当原始主设备的电池寿命正在减少，并且原始从设备的电池寿命很长时，这种无缝链路切换实施方式可能是有用的。另外，当原始从设备和电子源设备之间的连接链路质量优于原始主设备和电子源设备之间的连接链路质量时，可以发生这种无缝链路切换。此外，如果原始从设备和电子源设备之间的麦克风质量更好，则无缝链接切换可以改善用户体验。
图3图示了一个示例快速角色切换流程图300。快速角色切换流程图300包括源设备(即，电子设备302)通过双向通信链路305与宿设备(即，无线耳塞式耳机312)通信。经由双向通信链路305，电子设备302向无线耳塞式耳机312发送数据，并从无线耳塞式耳机312接收数据。双向通信链路305可以出现在如上所述的任何合适的连接链路上，但是为了解释简单，在该示例中，双向通信链路305是通过蓝牙通信协议。无线耳塞式耳机312也通过双向连接链路342与另一无线耳塞式耳机314通信。同样，为了解释简单，双向通信链路342是通过蓝牙。无线耳塞式耳机312正在充当主设备的角色，而无线耳塞式耳机314正在充当从设备的角色。这样，无线耳塞式耳机312向无线耳塞式耳机314发送数据，并从无线耳塞式耳机314接收数据。在所描绘的示例中，经由双向通信链路342，无线耳塞式耳机312正在向无线耳塞式耳机314发送状态信息。这种状态信息可以包括与无线耳塞式耳机312和电子设备302的连接相关的同步信息。例如，状态信息可以包括电子设备302的BD_ADDR，以及无线耳塞式耳机312的CLK信号。通过接收BD_ADDR和CLK信号，无线耳塞式耳机314知道分配给电子设备302的唯一48位标识符以及与电子设备302和无线耳塞式耳机312相关联的定时信息。在一些实施方式中，无线耳塞式耳机314可以获得、继承或以其他方式接收定时信息(即，无线耳塞式耳机312以及甚至电子设备302的CLK信号)。此外，无线耳塞式耳机314可以与无线耳塞式耳机312的CLK信号同步。一旦接收到发送的状态信息，无线耳塞式耳机314通过经由双向通信链路342向无线耳塞式耳机312发送至少一个确认来进行响应。
在一些实施方式中，无线耳塞式耳机312可能希望与无线耳塞式耳机314对换或切换角色。例如，如果无线耳塞式耳机312正在经历低电池电量情况，或者电池电量已经低于阈值(诸如剩余50％电池电量、剩余33％电池电量、剩余25％电池电量、剩余10％电池电量等)，为了保持电量，无线耳塞式耳机312可能期望将其作为主设备的角色转移到无线耳塞式耳机314。在另一示例中，如果与电子设备302和无线耳塞式耳机312之间的双向通信链路305相关联的无线电信道条件不太有利(即，弱接收信号强度指示(RSSI)特性、增加的循环冗余校验(CRC)错误、不充分的协议确认、增加的干扰、高静态或信号衰减等)，无线耳塞式耳机312可能期望将其作为主设备的角色转移到无线耳塞式耳机314。在这样的实施方式中，无线耳塞式耳机312可以向无线耳塞式耳机314发送快速角色切换指示，即其不再希望充当主设备，而是更偏向于充当从设备的角色。
在双向通信链路352中，无线耳塞式耳机312向无线耳塞式耳机314发送快速角色切换指示，诸如“LMP快速角色改变”。快速角色切换指示可以包括无线耳塞式耳机对换主角色和从角色的时隙位置。虽然时隙位置可以被指定针对未来时刻，但是由于本文描述的技术，它可能比在传统角色切换协议中使用的2*Tpoll角色切换时刻更快地发生。无线耳塞式耳机314接收快速角色切换指示，并经由双向通信链路352发送确认作为响应。在双向通信链路362中，无线耳塞式耳机312向无线耳塞式耳机314发送协议确认，并且作为响应，无线耳塞式耳机314向无线耳塞式耳机312发送链路管理协议接受命令，诸如“LMP_accepted”。无线耳塞式耳机312从无线耳塞式耳机314接收接受命令，并且在角色切换时刻310，无线耳塞式耳机312(先前为主设备)对换角色并变为从设备，而无线耳塞式耳机314(先前为从设备)对换角色并变为主设备。
这种快速角色切换实施方式避免了传统协议，该传统协议要求：无线耳塞式耳机312与无线耳塞式耳机314交换FHS、标识(ID)和CLK信息；无线耳塞式耳机312向无线耳塞式耳机314发送LMP_switch_request、等待确认；然后，无线耳塞式耳机314用LMP_slot_offset命令来响应无线耳塞式耳机312、等待确认；然后，指定未来的角色切换时刻(即，至少2*Tpoll)；等待未来的角色切换时刻到来；并且最后，无线耳塞式耳机切换角色，其中无线耳塞式耳机314现在充当主角色，而无线耳塞式耳机312现在充当从角色。
在双向通信链路372期间，无线耳塞式耳机314(新的主设备)向无线耳塞式耳机312(新的从设备)发起数据传输。无线耳塞式耳机312接收传输的数据，并通过向无线耳塞式耳机314传输确认来进行响应。无线耳塞式耳机可以继续通过双向通信链路372发送和接收数据，以及发送和接收协议确认。在一些实施方式中，电子设备302不知道无线耳塞式耳机312和314之间的角色切换。例如，电子设备302可以假设无线耳塞式耳机312(先前为主设备)只是在微微网中服务另一个电子设备，并且没有意识到无线耳塞式耳机314(先前为从设备)现在已经在无线耳塞式耳机关系中承担了主设备的角色。在角色切换310之后，电子设备302通过双向通信链路315与无线耳塞式耳机314通信。
图4图示了用于动态切换主角色和从角色的示例方法400。方法400中的操作可以由无线节点或电子设备(包括源设备和宿设备，诸如电子设备102、202和302，以及无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314，如图1-3所示)或其组合内的处理器来完成，这些处理器配置有实现该方法的处理器可执行指令，因此对每个无线节点或电子设备的引用包含该节点或设备中的处理器。在一些实施方式中，方法400可用于平衡每个无线节点设备的电池上的负载。
在框402处，第一无线节点(或第一耳机，诸如左耳塞式耳机)可以与第二无线节点(或第二耳机，诸如右耳塞式耳机)建立任何合适的通信链路(诸如蓝牙链路)。建立通信链路可以包括，例如，第一无线节点与第二无线节点协商一个或多个通信参数。作为框402的一部分，第一无线节点可以承担主节点(或主设备)的角色，而第二无线节点可以承担从节点(或从设备)的角色。
在框404处，第一无线节点可以与无线源设备(或电子设备，诸如智能电话或智能手表等)建立任何合适的通信链路(诸如蓝牙链路等)。
在框406处，第一无线节点可以经由来自无线源设备的信号开始接收一个或多个内容流(诸如数据或音频流)。
在框408处，第一无线节点可以经由信号开始向第二无线节点中继接收的一个或多个内容流的全部或一部分。如果需要，第一无线节点还可以经由信号来生成或向第二无线节点发送与处理中继的内容流相关的一个或多个控制。
在可选的框410处，第一无线节点、第二无线节点以及在一些实施方式中的无线源设备可以监测第一无线节点和第二无线节点的电池消耗。
在确定框412处，第一无线节点、第二无线节点或无线源设备可以确定是否到了切换或对换角色的时间。该确定可以基于各种因素，诸如电池使用、不活动或静默的时间段、时间值、测量的能量消耗、执行的处理器指令、当前电池水平、第一无线节点和第二无线节点之间的电池状态差异等。例如，第一无线节点、第二无线节点或无线源设备可以考虑第一无线节点已经执行主角色的时间量、主节点或从节点消耗的电池量、主节点或从节点上剩余的电池量、正在发送的通信的类型或数量、处理通信所需的主特定操作的数量以及其他类似因素。
响应于第一无线节点、第二无线节点或无线源设备确定未到对换角色的时间(即，确定框412＝“否”)，在框406处，第一无线节点和第二无线节点可以继续通过已建立的通信链路接收内容流。响应于第一无线节点、第二无线节点或无线源设备确定到了对换角色的时间(即，确定框412＝“是”)，在框414处，第一无线节点和第二无线节点可以对换角色。在一些实施方式中，第一无线节点和第二无线节点可以在角色对换期间建立新的主从通信链路。
在一些实施方式中，在框414处对换角色还可以包括对换与第一无线节点和第二无线节点相关联的链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址。在一些其他实施方式中，在框414处，与新的主节点(即，第二无线节点)相关联的链路密钥中的MAC地址可以被改变为与先前的主节点(即，第一无线节点)相关联的链路密钥中的MAC地址，并且与新的从节点(即，第一无线节点)相关联的链路密钥中的MAC地址可以被改变为任何期望的MAC地址。
图5图示了用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的示例方法500。方法500的操作可以由一个或多个宿设备(即第一宿设备和第二宿设备)实施，诸如图1-3中描绘和描述的无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314，或者贯穿全文描述的它们的组件。
在一些实施方式中，所描述的无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314可以执行一组代码来控制相应设备的功能元件或一个或多个其他设备的功能元件，以执行图5中描述的功能。附加地或替代地，所描述的无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314可以使用专用硬件来执行图5中描述的功能的各方面。
本领域的普通技术人员将容易认识到，指示第一宿设备和第二宿设备的术语可以互换使用，并且不一定指无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314中的特定的无线耳塞式耳机，如贯穿本公开所述的。在该示例实施方式中，第一宿设备旨在指示在一对、一组或多个宿设备中，源设备(诸如本文描述的电子设备102、202和302中的任何一个)首先与该第一宿设备建立无线连接或无线数据传送会话。在这样的实施方式中，第一宿设备充当主/从关系中的主设备的角色，而第二宿设备充当从设备的角色。
在框502处，由第二宿设备获得第一宿设备的时钟信号。第一宿设备或主设备的时钟信号可以由第二宿设备或从设备通过无线连接或无线数据传送获得。无线连接或无线数据传送可以通过贯穿本公开描述的任何合适的通信网络来建立。在一个非限制性示例中，第二宿设备可以通过蓝牙通信协议从第一宿设备接收时钟信号。在一些实施方式中，第二宿设备通过被动地在第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听、监听、窃听或以其他方式进行嗅探来获得时钟信号。
在框504处，可以由第二宿设备获得第一宿设备的蓝牙时隙边界信号。第一宿设备的蓝牙时隙边界信号可以由第二宿设备通过无线连接或无线数据传送来获得。同样，无线连接或无线数据传送可以通过贯穿本公开描述的任何合适的通信网络来建立。在一个非限制性示例中，第二宿设备可以通过蓝牙通信协议从第一宿设备接收蓝牙时隙边界信号。在一些实施方式中，第二宿设备通过被动地在第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听、监听、窃听或以其他方式进行嗅探来获得蓝牙时隙边界信号。在一些实施方式中，蓝牙时隙边界信号可以是链路管理协议(LMP)时隙偏移信号，例如LMP_slot_offset。
在框506处，由第二宿设备接收来自第一宿设备的链路管理协议(LMP)角色改变请求。第一宿设备的LMP角色改变请求可以由第二宿设备通过无线连接或无线数据传送来接收。同样，无线连接或无线数据传送可以通过贯穿本公开描述的任何合适的通信网络来建立。在一个非限制性示例中，第二宿设备可以通过蓝牙通信协议从第一宿设备接收LMP角色改变请求。在一些实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备处的剩余电池电量小于第二宿设备处的剩余电池电量。在一些其他实施方式中，LMP角色改变请求基于确定第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如第二宿设备和源设备之间的无线电信道条件有利。
术语“确定”包括各种各样的动作，并且因此，“确定”可以包括运算、计算、处理、推导、调查、查找(诸如经由在表格、数据库或另一数据结构中进行查找)、查明等。此外，“确定”可以包括接收(诸如接收信息)、访问(诸如访问存储器中的数据)等。此外，“确定”可以包括解析、挑选、选择、建立和其他类似的动作。
在框508处，可以由第二宿设备向第一宿设备发送LMP角色改变接受命令。第二宿设备可以通过无线连接或无线数据传送向第一宿设备发送LMP角色改变接受命令。同样，无线连接或无线数据传送可以通过贯穿本公开描述的任何合适的通信网络来建立。在一个非限制性示例中，第二宿设备可以通过蓝牙通信协议向第一宿设备发送LMP角色改变接受命令。
在框510处，可以切换第一宿设备和第二宿设备的主角色和从角色。换句话说，第一宿设备(先前为主设备)可以切换角色并开始充当从设备，而第二宿设备(先前为从设备)可以切换角色并开始充当主设备。在一些实施方式中，第一宿设备和第二宿设备的角色切换可以发生在从LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中。在一些实施方式中，切换第一宿设备和第二宿设备的角色包括对换与第一宿设备和第二宿设备相关联的链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址。
虽然图5中的示例性方法500包括五个离散的框，但是本领域普通技术人员将容易认识到，可以在所描绘的框之间***其他框。此外，可以在某些描绘的框之前或之后执行其他框。
图6图示了一个示例源设备600。源设备600代表贯穿全文描述的多种电子设备，包括但不限于图1-3中描绘的电子设备102、202和302。
源设备600可以包括处理器610、存储器620、至少一个收发器630(即，发送器和接收器)和至少一个天线640。源设备600还可以包括一个或多个传感器650、显示器660、用户接口670(诸如键盘、触摸屏、语音或手势接口)、麦克风680(代表麦克风和扬声器)和相机690。虽然未示出，但是源设备600可以包括一个或多个网络接口，诸如无线网络接口(如蓝牙接口、BLE接口、蜂窝接口、Wi-Fi或其他WLAN接口、WiMAX接口、接口、无线USB接口等)或有线网络接口(如电力线通信接口、以太网接口等)。在一些实施方式中，源设备600可以支持多个网络接口，每个网络接口可以被配置为将源设备600与不同的通信网络耦合。参考图6描述的组件(或“模块”)中的每个可以通过至少一条总线605直接或间接地彼此通信。总线605可以包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。示例的总线605可以包括PCI、ISA、PCI-Express、/>NuBus、AHB、AXI等。
处理器610可以是通用的单芯片或多芯片微处理器(诸如先进RISC(精简指令集计算机)机器(ARM))、专用微处理器(诸如数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列(诸如现场可编程门阵列(FPGA))、移位寄存器等。处理器610可以被称为中央处理器(CPU)。尽管在图6的源设备600中仅描绘了单个处理器610，但是在替代实施方式中，可以使用包括多个处理器、多个核、多个节点或实现多线程等的处理器组合(诸如ARM和DSP)。
源设备600还包括与处理器610电子通信的存储器620(即，处理器可以从存储器620读取信息和向存储器620写入信息)。如果处理器610可以从存储器620读取信息或向存储器620写入信息，则可以认为存储器620与处理器610进行电子通信。存储器620可以是能够存储电子信息的任何电子组件。存储器620可以被配置为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、磁盘存储介质、光存储介质、RAM中的闪存设备、与处理器一起包括的板上存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器等，包括它们的组合。
数据622和指令624可以存储在存储器620中。指令可以包括一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程、代码等。指令可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。指令624可以由处理器610执行，以实施本文公开的方法。执行指令624可以涉及使用存储在存储器620中的数据622。当处理器610执行指令624时，指令614的各个部分可以被加载到处理器610上，并且数据612的各个片段可以被加载到处理器610上。
存储器620还可以存储包含指令的处理器可执行或计算机可执行软件代码，这些指令在被执行时使得处理器610执行本文描述的用于磁通信的各种功能，包括信号的接收以及适当响应信号的生成和发送。
处理器610处理通过收发器630接收的信息以及要发送到收发器630以便通过天线640进行发送的信息。另外，处理器610可以处理通过一个或多个传感器650接收的信息以及要由显示器660呈现的信息。
在一些实施方式中，收发器630可以被实施为发送器和接收器，并且可以调制数据并向天线640提供调制的数据以进行传输，以及解调从天线640接收的数据。在一些这样的实施方式中，收发器630可以被实施为至少一个RF发送器和至少一个单独的RF接收器。如上所述，收发器630可以经由一个或多个天线、有线或无线通信链路进行双向通信。例如，收发器630可以代表无线收发器，并且可以与另一个无线收发器(诸如与宿设备相关联的无线收发器，或者如图1-3中描绘的无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314)双向通信。收发器630还可以包括用以调制分组的调制解调器，并向天线提供调制的分组以进行传输，以及解调从天线接收的分组。
显示器660可以由任何合适的显示技术实现。例如，显示器660可由液晶显示器(LCD)、电子墨水显示器、数字微镜(DMS)显示器或干涉式调制器(IMOD)显示器实施。另外，显示器660可以被实施为平板显示器，诸如等离子体、电致发光(EL)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、超扭曲向列(STN)显示器或薄膜晶体管(TFT)LCD，或者非平板显示器，诸如阴极射线管(CRT)或其他管设备。麦克风680和相机690允许源设备600适合于参与语音和视频通信。
图7图示了可以包含在宿设备700中的示例组件。宿设备700代表了贯穿全文描述的多种电子设备，包括但不限于参考图1-3描述的无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314。
宿设备700包括处理器703。处理器703可以是通用的单芯片或多芯片微处理器(诸如先进RISC(精简指令集计算机)机器(ARM))、专用微处理器(诸如数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列(诸如现场可编程门阵列(FPGA))、移位寄存器等。处理器703可以被称为中央处理器(CPU)。尽管在图7的宿设备700中仅描绘了单个处理器703，但是在替代实施方式中，可以使用包括多个处理器、多个核、多个节点或实现多线程等的处理器的组合(诸如ARM和DSP)。
宿设备700还包括与处理器703电子通信的存储器705(即，处理器可以从存储器705读取信息和向存储器620写入信息)。如果处理器703可以从存储器705读取信息或向存储器705写入信息，则可以认为存储器705与处理器703进行电子通信。存储器705可以是能够存储电子信息的任何电子组件。存储器705可以被配置为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、磁盘存储介质、光存储介质、RAM中的闪存设备、与处理器一起包括的板上存储器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、寄存器等，包括它们的组合。
数据707a和指令709a可以存储在存储器705中。指令可以包括一个或多个程序、例程、子例程、函数、过程、代码等。指令可以包括单个计算机可读语句或多个计算机可读语句。指令709a可以由处理器703执行，以实施本文公开的方法。执行指令709a可以涉及使用存储在存储器705中的数据707a。当处理器703执行指令709时，指令709b的各个部分可以被加载到处理器703上，并且数据707b的各个片段可以被加载到处理器703上。
存储器705还可以存储包含指令的处理器可执行或计算机可执行软件代码，这些指令在被执行时使得处理器703执行本文描述的用于磁通信的各种功能，包括信号的接收以及适当响应信号的生成和发送。
宿设备700还可以包括发送器711和接收器713，以允许经由一个或多个天线717向宿设备700发送信号和从宿设备700接收信号。发送器711和接收器713可以统称为收发器715。收发器715还可以包括用以调制分组调制的解调器，并向天线提供调制的分组以进行传输，以及解调从天线接收的分组。宿设备700还可以包括(未示出)多个发送器、多个天线、多个接收器和多个收发器。例如，收发器715可以被实施为至少一个RF发送器和至少一个单独的RF接收器。可替代地，收发器715可以被实施为至少一个RF发送器和接收器以及至少一个基于磁通信的发送器和接收器。处理器703处理通过收发器715接收的信息以及要发送到收发器715以便通过天线717进行传输的信息。
如上所述，收发器715可以经由一个或多个天线、有线、无线或磁通信链路进行双向通信。例如，收发器715可以代表第一宿设备中的无线收发器，并且可以与第二宿设备中的另一无线收发器(诸如参考图1-3描述的与无线耳塞式耳机112、114、212、214、312和314相关联的无线收发器)通信。
宿设备700可以包括数字信号处理器(DSP)721。宿设备700还可以包括通信接口723。通信接口723可以被实施为用户接口(UI)(诸如键盘、触摸屏、语音或手势接口)，并且可以允许用户与宿设备700交互。宿设备700还可以包括用于播放音频数据的麦克风725(代表麦克风和扬声器)。
宿设备700的各种组件可以通过一条或多条总线耦合在一起，总线可以包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为了清楚起见，各种总线在图7中被示为总线***719。
如本文使用的，涉及项目列表“中的至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中的至少一个”意在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
结合本文公开的实施方式描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可以实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。已经在功能性方面对硬件和软件的可互换性进行了大体描述，并且在贯穿全文描述的各种说明性组件、块、模块、电路和过程中对其进行了说明。将这些功能在硬件中或软件中实现取决于特定的应用和施加在整个***上的设计约束。本领域普通技术人员将理解，各种方面也可以被描述为本文公开的结构、材料或设备的功能等同物。
用于实施结合本文所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可以用被设计为执行本文所述功能的通用的单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器、或者任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实施为计算设备的组合，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的一个或多个微处理器、或者任何其他这样的配置。在一些实施方式中，特定的过程和方法可以由特定于给定功能的电路来执行。
在一个或多个方面，所描述的功能可以在硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(包括在本说明书中公开的结构及其结构等同物)或它们的任意组合中实施。本说明书中描述的主题的实施方式也可以被实施为一个或多个计算机程序，即一个或多个计算机程序指令的模块，其被编码在计算机存储介质上，以便由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。
如果以软件实现，则功能可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传送。本文公开的方法或算法的过程可以在处理器可执行软件模块中实现，该处理器可执行软件模块可以驻留在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，该通信介质包括能够将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可以用于存储处于指令或数据结构形式的期望程序代码且可以被计算机访问的任何其他介质。此外，任何连接都可以被恰当地称为计算机可读介质。本文使用的光盘和磁盘包括压缩光盘(CD)、激光盘、光学光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光光学地再现数据。以上的组合也应该包括在计算机可读介质的范围内。此外，方法或算法的操作可以作为机器可读介质和计算机可读介质上的代码和指令中的一个或它们的任何组合或集合而驻留，其可以被并入到计算机程序产品中。
对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他实施方式而不脱离本公开的精神或范围。因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施方式，而是符合与本文公开的内容、原理和新颖特征一致的最宽范围。
此外，本领域的普通技术人员将容易理解，术语“上”和“下”有时是为了便于描述附图而使用的，并且指示对应于正确定向的页面上的附图定向的相对位置，并且可能不反映所实现的任何设备的正确定向。
本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实现。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地实现或者在任何合适的子组合中实现。此外，尽管特征可以被描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初被如此要求保护，但是在某些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描述了操作，但是这不应该理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作或者要求执行所有示出的操作以实现期望的结果。此外，附图可以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未示出的其他操作可以并入到示意性示出的示例过程中。例如，可以在任何示出的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，所描述的实施方式中的各种***组件的分离不应该被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应该理解，所描述的程序组件和***通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品中。此外，其他实施方式在以下权利要求的范围内。在一些情况下，在权利要求中记载的动作可以以不同的顺序执行，并且仍然获得期望的结果。

Claims (23)

1.一种用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的方法，包括：
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的时钟CLK信号，其中所述第一宿设备正在充当主设备的角色，而所述第二宿设备正在充当从设备的角色；
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；
由所述第二宿设备从所述第一宿设备接收链路管理协议LMP角色改变请求；
由所述第二宿设备向所述第一宿设备发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换所述第一宿设备和所述第二宿设备的角色，
其中切换所述第一宿设备和所述第二宿设备的角色包括对换与所述第一宿设备和所述第二宿设备相关联的链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址；以及
其中所述第一宿设备开始充当所述从设备的角色，而所述第二宿设备开始充当所述主设备的角色。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二宿设备通过与所述第一宿设备的蓝牙通信链路获得所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一宿设备和所述第二宿设备是无线耳塞式耳机。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二宿设备通过被动地在所述第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听来获得所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述源设备是以下中的一者：智能电话、移动设备、膝上型计算机、平板设备、可穿戴设备、物联网IoT设备、万物联网IoE设备、IoT集线器或IoE集线器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如所述第二宿设备和所述源设备之间的无线电信道条件有利。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备处的剩余电池电量小于所述第二宿设备处的剩余电池电量。
8.一种与第一无线节点进行无线通信的第二无线节点，其中所述第一无线节点正在充当主节点的角色，而所述第二无线节点正在充当从节点的角色，所述第二无线节点包括:
处理器；
与所述处理器电子通信的存储器；以及
指令，其被存储在所述存储器中，并且在由所述处理器执行时可操作以使所述第二无线节点：
获得所述第一无线节点的时钟CLK信号；
获得所述第一无线节点的蓝牙时隙边界信号；
从所述第一无线节点接收链路管理协议LMP角色改变请求；
向所述第一无线节点发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换到主设备的角色，其中切换到主设备的角色包括改变链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址。
9.根据权利要求8所述的第二无线节点，其中所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过与所述第一无线节点的蓝牙通信链路获得的。
10.根据权利要求8所述的第二无线节点，其中所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过被动地在所述第一无线节点和源设备之间的无线连接上进行收听而获得的。
11.根据权利要求8所述的第二无线节点，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一无线节点和源设备之间的无线电信道条件不如所述第二无线节点和所述源设备之间的无线电信道条件有利。
12.根据权利要求8所述的第二无线节点，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一无线节点处的剩余电池电量小于所述第二无线节点处的剩余电池电量。
13.根据权利要求8所述的第二无线节点，其中所述第一无线节点和所述第二无线节点是无线耳塞式耳机。
14.一种包括处理器可执行程序代码的非暂时性计算机可读介质，所述处理器可执行程序代码被配置为使得与第一宿设备无线通信的第二宿设备的处理器：
获得所述第一宿设备的时钟CLK信号，其中所述第一宿设备充当主设备的角色，而所述第二宿设备充当从设备的角色；
获得所述第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；
从所述第一宿设备接收链路管理协议LMP角色改变请求；
向所述第一宿设备发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换到主设备的角色，其中切换到主设备的角色包括改变链路密钥中的媒体访问控制(MAC)地址。
15.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过与所述第一宿设备的蓝牙通信链路获得的。
16.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述CLK信号和蓝牙时隙边界信号是通过被动地在所述第一宿设备和源设备之间的无线连接上进行收听而获得的。
17.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如所述第二宿设备和源设备之间的无线电信道条件有利。
18.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备处的剩余电池电量小于所述第二宿设备处的剩余电池电量。
19.根据权利要求14所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述第一宿设备和所述第二宿设备是无线耳塞式耳机。
20.一种用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的方法，包括：
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的时钟CLK信号，其中所述第一宿设备正在充当主设备的角色，而所述第二宿设备正在充当从设备的角色；
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；
由所述第二宿设备从所述第一宿设备接收链路管理协议LMP角色改变请求，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备和源设备之间的无线电信道条件不如所述第二宿设备和所述源设备之间的无线电信道条件有利，
由所述第二宿设备向所述第一宿设备发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换所述第一宿设备和所述第二宿设备的角色，其中所述第一宿设备开始充当所述从设备的角色，而所述第二宿设备开始充当所述主设备的角色。
21.一种用于在第一宿设备和第二宿设备之间进行角色切换的方法，包括：
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的时钟CLK信号，其中所述第一宿设备正在充当主设备的角色，而所述第二宿设备正在充当从设备的角色；
由所述第二宿设备获得所述第一宿设备的蓝牙时隙边界信号；
由所述第二宿设备从所述第一宿设备接收链路管理协议LMP角色改变请求，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一宿设备处的剩余电池电量小于所述第二宿设备处的剩余电池电量，
由所述第二宿设备向所述第一宿设备发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换所述第一宿设备和所述第二宿设备的角色，其中所述第一宿设备开始充当所述从设备的角色，而所述第二宿设备开始充当所述主设备的角色。
22.一种与第一无线节点进行无线通信的第二无线节点，其中所述第一无线节点正在充当主节点的角色，而所述第二无线节点正在充当从节点的角色，所述第二无线节点包括:
处理器；
与所述处理器电子通信的存储器；以及
指令，其被存储在所述存储器中，并且在由所述处理器执行时可操作以使所述第二无线节点：
获得所述第一无线节点的时钟CLK信号；
获得所述第一无线节点的蓝牙时隙边界信号；
从所述第一无线节点接收链路管理协议LMP角色改变请求，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一无线节点和源设备之间的无线电信道条件不如所述第二无线节点和所述源设备之间的无线电信道条件有利；
向所述第一无线节点发送LMP角色改变接受命令；以及
在从所述LMP角色改变请求起的少于两个轮询间隔(2*Tpoll)中切换到主设备的角色。
23.一种与第一无线节点进行无线通信的第二无线节点，其中所述第一无线节点正在充当主节点的角色，而所述第二无线节点正在充当从节点的角色，所述第二无线节点包括:
处理器；
与所述处理器电子通信的存储器；以及
指令，其被存储在所述存储器中，并且在由所述处理器执行时可操作以使所述第二无线节点：
获得所述第一无线节点的时钟CLK信号；
获得所述第一无线节点的蓝牙时隙边界信号；
从所述第一无线节点接收链路管理协议LMP角色改变请求，其中所述LMP角色改变请求基于确定所述第一无线节点处的剩余电池电量小于所述第二无线节点处的剩余电池电量；
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