优化蓝牙连接速度的方法及其蓝牙耳机设备与流程

1.本发明属于蓝牙通信领域，尤其涉及一种优化连接速度的方法及其蓝牙通信系统。


背景技术：

2.随着蓝牙tws技术的发展，le audio应用越来越普及，le技术可以实现快速连接acl，但是在tws应用中，当连接上acl连接后，还需要发现及配置各种服务，例如电话，音乐，音量控制服务等等。并且le audio手机需要连接两个不同的耳机，同时还要保证连接上的是一对耳机。左右耳建立连接的流程一样，导致同样的事情做两次，导致连接的时间太长，在连接上给用户带来了不好的体验。
3.基于以上，本技术提供了解决以上技术问题的技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的在于获得一种可以优化连接速度并降低功耗的蓝牙通信。
5.本发明的第二目的在于获得一种可以优化连接速度并降低功耗的终端设备。
6.本发明的第三目的在于获得一种优化蓝牙连接速度的方法。
7.本发明的第四目的在于获得一种可以优化连接速度并降低功耗的蓝牙通信系统。
8.本发明的第五目的在于获得一种可以优化连接速度并降低功耗的蓝牙通信芯片。
9.本发明第一方面提供一种蓝牙耳机设备，包括第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机，所述第一蓝牙耳机与所述第二蓝牙耳机之间可无线通信连接，
10.所述第一蓝牙耳机配置为与终端设备之间具有第一ble连接，且所述第一蓝牙耳机可获取来自所述终端设备的服务信息，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机；
11.所述第二蓝牙耳机配置为，利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第二ble连接进行与所述服务信息相关的通信。
12.在一个具体实施方式中，所述蓝牙耳机设备为tws蓝牙耳机。
13.在一个具体实施方式中，所述第一ble连接为le audio蓝牙连接。
14.在一个具体实施方式中，所述第二ble连接为le audio蓝牙连接。
15.更优选地，所述第一ble连接和所述第二ble连接均为le audio蓝牙连接。
16.在一个具体实施方式中，所述服务信息为le audio蓝牙协议规定的服务信息。
17.如本文所用，本发明的ble连接包括le audio蓝牙协议结构。
18.如本文所用，本发明的le audio蓝牙协议包括蓝牙5.2标准协议。
19.优选地，所述第二蓝牙耳机基于所述服务信息向所述终端设备发起服务配置请求，以对所述终端设备的服务进行配置。
20.优选地，所述第一蓝牙耳机还可获取来自所述终端设备的配置信息，并将所述配置信息传送给所述第二蓝牙耳机；
21.所述第二蓝牙耳机可利用所述配置信息对更新后的服务列表进行配置。
22.优选地，所述第二蓝牙耳机配置为，将从所述第一蓝牙耳机接收到的服务信息识别为重连缓冲信息。
23.在一个具体实施方式中，所述重连缓冲信息为le audio蓝牙协议中的attribute caching重连缓冲信息。
24.优选地，所述蓝牙耳机设备还包括第n个蓝牙耳机，其配置为利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第n个ble连接进行与所述服务信息相关的通信，所述n为不小于2的正整数。
25.本发明的第二方面提供一种终端设备，其与第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机无线通信连接，所述终端设备配置为：
26.获取所述第一蓝牙耳机的第一服务列表，并根据所述第一服务列表对所述第一蓝牙耳机进行服务配置；
27.响应于来自所述第一蓝牙耳机的服务请求，向所述第一蓝牙耳机提供第二服务列表，所述第二服务列表为所述终端设备的服务列表；
28.若所述终端设备将所述第一蓝牙耳机和所述第二蓝牙耳机识别为耳机对，则将所述第一服务列表与所述第二蓝牙耳机相关联。
29.优选地，响应于来自所述第一蓝牙耳机的服务请求，所述终端设备还向所述第一蓝牙耳机提供与所述服务列表相对应的配置信息。
30.本发明的第三方面提供一种优化蓝牙连接速度的方法，其适用于本发明所述的蓝牙耳机设备或本发明所述的终端设备，
31.所述第一蓝牙耳机与终端设备之间具有第一ble连接，且所述第一蓝牙耳机获取来自所述终端设备的服务信息，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机；
32.所述第二蓝牙耳机利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第二ble连接进行与所述服务信息相关的通信。
33.本发明的第四方面提供一种蓝牙通信系统，其包括本发明所述的蓝牙耳机设备、终端设备和可选的第m个终端电子设备，所述m为不小于2的正整数。
34.本发明的第五方面提供一种蓝牙通信芯片，其包括，
35.存储器，用于存储计算机程序；
36.处理器，用于执行所述计算机程序时实现本发明所述的优化蓝牙连接速度的步骤。
37.本发明能够带来以下至少一种有益效果：
38.1、有效地优化连接速度，改善了客户体验。
39.2、利用了现有的蓝牙协议的资源，在不增加额外成本的情况下，实现有效的优化连接功能。
附图说明
40.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
41.图1为le audio tws连接模型；
42.图2为本发明的蓝牙通信系统的一个具体实施方式，示出了其查找(discover)过
程示意图；
43.图3示出了本发明的蓝牙通信系统的一个具体实施方式，示例性地示出了其如何优化蓝牙连接速度的示意图。
44.图4示出了本发明的蓝牙通信系统的另一个具体实施方式，示例性地示出了其如何优化蓝牙连接速度的示意图。
具体实施方式
45.本发明中，发明人经过了深入的思考，对现有技术进行了改进。通常，现有技术认为，可以通过le connection interval来解决，但是当handle太多的时候，还是比较耗时。发明人发现只要将discover到的服务信息发送给另外一个蓝牙(例如作为另外一个蓝牙蓝牙协议定义的attribute caching)，可以大大提高连接速度，并且可以降低功耗。
46.因此，本发明的技术问题是：解决一对蓝牙耳机如何快速与终端设备(例如手机)建立蓝牙连接(ble连接)。应当注意的是，本发明的蓝牙连接并不等同于蓝牙配对连接。所述蓝牙连接包括第一次的蓝牙配对连接，但是不限于此。
47.本发明采用的技术构思包括：作为一对耳机，只需要一只耳机完成对手机服务信息的发现，另外一只耳机共享即可。因此，克服了现有技术仅仅通过改变le connection interval的局限。
48.其次，将从所述第一蓝牙耳机接收到的服务信息识别为ble蓝牙协议中的gatt重连缓冲信息，再与所述终端设备进行所述第二ble连接。
49.本发明与常规的le audio相比，连接速度可以大为提高。
50.除非另有明确的规定和限定，本发明中所述的“或”，包含了“和”的关系。所述“和”相当于布尔逻辑运算符“and”，所述“或”相当于布尔逻辑运算符“or”，而“and”是“or”的子集。
51.除非另有明确的规定和限定，本发明的术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
52.基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
53.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
54.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
state)，一些手机一个个的信息回复，当要查询的内容太多时，这样交互大大增加服务发现的时间。
74.应当理解，图2中的所述服务信息(service)仅为示意，所述服务信息还可以是蓝牙协议中所规定的其他服务类信息。具体例如，mcs(音乐控制服务)，tbs(电话服务)、vcs(音量控制服务)、ascs(音频流控制服务)、pacs(音频能力服务)、csis等信息，但不限于此。
75.通常，本领域一般通过提高le connection interval(le的连接间隔时间)来解决，当服务内容太多的时候，还是比较耗时。
76.基于此，发明人构思一种技术方案，希望作为一对耳机，只需要一只耳机完成对手机服务信息的发现，另外一只耳机共享即可。具体改进方案参见图3，示出了本发明的一个具体实施方式的示意图。
77.图3示出了当一个耳机同一个手机连上以后，直接把service信息发给对耳。对耳直接使用从耳省去了discover的过程。
78.所述第一蓝牙耳机(左耳)配置为与终端设备之间具有ble连接。
79.所述第一蓝牙耳机(左耳)可获取来自所述终端设备(手机)的服务信息(service信息)，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机(右耳)。
80.所述第二蓝牙耳机(右耳)配置为，利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的ble连接进行与所述服务信息相关的通信。
81.另外，虽然图3示出了左耳和右耳之间为蓝牙连接，但是应当理解，所述连接可以是所有可行的无线通信连接方式，这对于本领域技术人员是可知的，本发明对此不做限制。
82.在一个具体实施方式中，所述蓝牙耳机设备为tws蓝牙耳机。
83.在一个具体实施方式中，所述第一ble连接为le audio蓝牙连接。
84.在一个具体实施方式中，所述第二ble连接为le audio蓝牙连接。
85.更优选地，所述第一ble连接和所述第二ble连接均为le audio蓝牙连接。
86.在一个具体实施方式中，所述服务信息为le audio蓝牙协议规定的服务信息。
87.如本文所用，本发明的ble连接包括le audio蓝牙协议结构。
88.如本文所用，本发明的le audio蓝牙协议包括蓝牙5.2标准协议。
89.图4示出了本发明的蓝牙通信系统的另一个具体实施方式。
90.当ble连接建立以后，需要完成服务发现以及配置，服务发现这个步骤主要完成发现手机提供哪些服务，同时还要对这些服务进行配置。同样手机端也需要发现耳机端的服务并进行配置。
91.而本发明的改进具体流程如下:
92.步骤1及其后续的步骤8、10、11各自为蓝牙广播步骤。
93.步骤2-1和2-2为终端设备和第一蓝牙耳机之间的连接请求和连接成功步骤。
94.对部分重复工作的改进主要包括步骤3(3-1和3-2)，步骤4(4-1和4-2)。步骤3和步骤4分别对应手机来发现和配置耳机的服务以及耳机来发现和配置手机服务(步骤5，具体包括步骤5-1和步骤5-2；和步骤6，具体包括步骤6-1和步骤6-2)。
95.针对步骤3和4中的耳机端：
96.当一个耳机同一个手机连上以后，直接把当前service信息发给对耳(步骤7)。对耳直接使用从耳(右耳)省去服务发现过程，省掉步骤3，考虑到手机不使用另外一个耳机端
的缓存的服务uuid以及值，这里需要发起配置流程，步骤4不能省略，反之4也可以省略。
97.缓存的信息包括mcs(音乐控制服务)、tbs(电话服务)、vcs(音量控制服务)、ascs(音频流控制服务)、pacs(音频能力服务)、csis等信息。
98.针对5、6中的手机端：
99.当手机连接上一个耳机后，再次连一个组(成对)的耳机时，直接复用当前连接的service信息(步骤7)。不用再做发现流程，如果耳机端支持缓存配置，可以省去配置流程，如果手机不支持任然需要发起配置流程。
100.通过上面的步骤，在第一次配对的时候耳机端和手机端直接复用第一个连接上的所有服务信息。这样大大提供了连接速度。当配对完以后，第二次连接使用gatt cashing机制加快连接速度，从耳改善了le audio tws应用体验(步骤9，包括步骤9-1和9-2)。
101.如果当前手机没有同耳机连接过，没有gatt caching。所以在第一次连接配对的时候，服务发现和配置会带来一定的时间开销步骤1和步骤2部分(包括步骤2-1和步骤2-2)
102.这里采用把已经discover完成的连接信息发送给另外一个耳机，作为另一个耳机的attribute caching。
103.综上所述，发明人利用了蓝牙协议定义的attribute caching功能，当重连的时候可以直接使用缓存的attribute handles，不用再去做discover流程。
104.此外，再与第n个终端电子设备连接时，可以继续续复用第一个连接上的所有服务信息(步骤10-12)。这样大大提供了连接速度。
105.本发明的原理如下，
106.将从所述第一蓝牙耳机接收到的服务信息识别为ble蓝牙协议中的gatt重连缓冲信息，再与所述终端设备进行所述第二ble连接。
107.第二个耳机ble acl连接上以后，上层服务信息完全复用第一只耳机的信息，所以时间开销只在耗费在连接第二个耳机的ble acl link(ble连接)上，从而能够克服上述连接慢的技术缺点，使用le audio带来更好的体验。
108.应当理解的是，本发明的第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机与终端设备均为实体连接，因此主从耳机之间不同于监听方案中的主从关系。本发明提供了一种替代监听方案的蓝牙连接方式。同时，改善了现有的监听替代方案的连接时间太长的问题。
109.更优选的是，本发明的连接方案同样适用于接入多个蓝牙、或是多个终端的应用场景。
110.更需要指出的是，本发明选择了节省服务信息的时间花销，因此使得连接时间大为减少，达到数秒以上(例如2-3秒等)，获得了预期之外的效果。
111.本发明的效果如下，
112.(1)不需要双耳都做discover服务，优化了连接速度，降低了功耗。例如，
113.(2)在le audio应用中，手机需要同两个耳机分别建立连接，建立连接后分别发现以及配置服务，这里第二个连接的耳机只需要花费ble acl连接的时间，服务配置信息完成复用第一个连接上的耳机。这样加快了连接过程。同时可以连接多个终端电子设备而不会影响连接速度。
114.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提
下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
115.在本发明提及的所有文献都在本技术中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.一种蓝牙耳机设备，包括第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机，所述第一蓝牙耳机与所述第二蓝牙耳机之间可无线通信连接，其特征在于，所述第一蓝牙耳机配置为与所述终端设备之间具有第一ble连接，且所述第一蓝牙耳机可获取来自所述终端设备的服务信息，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机；所述第二蓝牙耳机配置为，利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第二ble连接进行与所述服务信息相关的通信。2.如权利要求1所述的蓝牙耳机设备，其特征在于，所述第二蓝牙耳机基于所述服务信息向所述终端设备发起服务配置请求，以对所述终端设备的服务进行配置。3.如权利要求1所述的蓝牙耳机设备，其特征在于，所述第一蓝牙耳机还可获取来自所述终端设备的配置信息，并将所述配置信息传送给所述第二蓝牙耳机；所述第二蓝牙耳机可利用所述配置信息对更新后的服务列表进行配置。4.如权利要求1或2所述的蓝牙耳机设备，其特征在于，所述第二蓝牙耳机配置为，将从所述第一蓝牙耳机接收到的服务信息识别为重连缓冲信息。5.如权利要求1或2所述的蓝牙耳机设备，其特征在于，所述蓝牙耳机设备还包括第n个蓝牙耳机，其配置为利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第n个ble连接进行与所述服务信息相关的通信，所述n为不小于2的正整数。6.一种终端设备，其与第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机无线通信连接，其特征在于，所述终端设备配置为：获取所述第一蓝牙耳机的第一服务列表，并根据所述第一服务列表对所述第一蓝牙耳机进行服务配置；响应于来自所述第一蓝牙耳机的服务请求，向所述第一蓝牙耳机提供第二服务列表，所述第二服务列表为所述终端设备的服务列表；若所述终端设备将所述第一蓝牙耳机和所述第二蓝牙耳机识别为耳机对，则将所述第一服务列表与所述第二蓝牙耳机相关联。7.如权利要求6所述的终端设备，其特征在于，响应于来自所述第一蓝牙耳机的服务请求，所述终端设备还向所述第一蓝牙耳机提供与所述服务列表相对应的配置信息。8.一种优化蓝牙连接速度的方法，其特征在于，适用于如权利要求1-5任意一项所述的蓝牙耳机设备或权利要求6-7任意一项所述的终端设备，所述第一蓝牙耳机与所述终端设备之间具有第一ble连接，且所述第一蓝牙耳机获取来自所述终端设备的服务信息，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机；所述第二蓝牙耳机利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第二ble连接进行与所述服务信息相关的通信。9.一种蓝牙通信系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的蓝牙耳机设备、终端设备和可选的第m个终端电子设备，所述m为不小于2的正整数。10.一种蓝牙通信装置，其特征在于，包括，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求8所述的优化蓝牙连接速度的步骤。

技术总结
本发明提供一种蓝牙耳机设备，包括第一蓝牙耳机和第二蓝牙耳机，所述第一蓝牙耳机与所述第二蓝牙耳机之间可无线通信连接，所述第一蓝牙耳机配置为与终端设备之间具有第一BLE连接，且所述第一蓝牙耳机可获取来自所述终端设备的服务信息，并将所述服务信息发送给所述第二蓝牙耳机；所述第二蓝牙耳机配置为，利用所述服务信息更新服务列表，并且通过与所述终端设备间的第二BLE连接进行与所述服务信息相关的通信。本发明还提供相应的优化蓝牙连接速度的方法及其蓝牙通讯系统。本发明提供了一种优化蓝牙连接速度和降低功耗的蓝牙耳机设备及其相应的方法和蓝牙通讯系统。其相应的方法和蓝牙通讯系统。其相应的方法和蓝牙通讯系统。


技术研发人员：任浩业 吴天煦 梅锐 杨光辉
受保护的技术使用者：恒玄科技（上海）股份有限公司
技术研发日：2022.01.30
技术公布日：2022/5/25