用于在无线通信系统中选择通道的方法、设备和计算机程序及其记录介质与流程

1.本公开内容涉及用于在无线通信系统中选择通道的方法、设备、计算机程序及其记录介质。


背景技术：

2.蓝牙是一种短程无线通信标准，并且包括br(基本速率)/edr(增强数据速率)技术和le(低功耗)技术。br/edr也被称为蓝牙经典，并且包括由蓝牙1.0应用的br技术和由蓝牙2.0应用的edr技术。在蓝牙4.0之后应用的蓝牙le(ble)是一种支持以低功耗发送和接收相对大量的数据的技术。
3.蓝牙标准包括各种配置文件。例如，免提配置文件(hfp)定义了一个设备用作音频网关(ag)例如智能电话和另一个设备用作免提设备例如耳机的必要条件。另外，a2dp(高级音频分发配置文件)定义了一个设备用作音频源例如音乐回放器和另一个设备用作音频信宿例如扬声器的必要条件。
4.随着近来无线设备的普及，对在多对多或m对n连接类型的各种拓扑中发送和接收音频数据的需求正在增加。例如，需要5.1通道环境的流式传输服务正在出现，并且正在讨论使用多个蓝牙便携式扬声器来支持5.1通道环境，从而摆脱常规5.1通道专用有线扬声器的限制。然而，由于常规蓝牙音频技术主要是考虑到两个设备之间一对一连接的使用情况而开发的，因此它不适合支持多个设备之间的音频数据发送/接收，并且延迟是一个大问题。另外，随着蓝牙音频设备数量的增加，存在搜索外围设备的功耗增加的问题。
5.在常规的蓝牙系统中，没有用于基于不同系统之间的通道状态的共享和估计来选择通道的方法。
6.另一方面，在常规的蓝牙系统中，没有用于改进认证过程以解决数字密钥认证错误的方法。


技术实现要素：

7.【技术问题】
8.本公开内容的技术问题是提供用于在无线通信系统中支持通道选择的方法和装置。
9.本公开内容的附加技术问题是提供用于解决无线通信系统中的密钥认证错误的方法和装置。
10.本公开内容中要实现的技术问题不限于上面提到的技术问题，并且本公开内容所属领域的普通技术人员将从以下描述中清楚地理解没有提到的其他技术问题。
11.【技术方案】
12.根据本公开内容的方面的用于无线通信系统的第一设备执行通道选择的方法可以包括：从第二设备接收通道分类报告；以及基于通道分类报告、第一设备的通道感测结果
或从第一设备的主机提供的信息中的至少一个来确定通道映射。
13.上面关于本公开内容简要概述的特征仅是下面的本公开内容的详细描述的示例性方面，并且不限制本公开内容的范围。
14.【技术效果】
15.根据本公开内容，可以提供用于在无线通信系统中支持通道选择的方法和装置。
16.根据本公开内容，可以提供用于解决无线通信系统中的密钥认证错误的方法和装置。
17.本公开内容的技术效果不限于上述效果，并且本领域技术人员可以从下面的描述中理解本文中没有提到的其他效果。
附图说明
18.图1是示例性地示出了常规音频连接类型和本公开内容适用的音频连接类型的图。
19.图2是示例性地示出了常规音频相关协议和本公开内容适用的音频相关协议栈的图。
20.图3是示出了本公开内容适用的5.1通道环绕系统硬件的示例的图。
21.图4是示出了本公开内容适用的音频数据编码/解码处理的图。
22.图5是示出了本公开内容适用的两个设备的通道分配的示例的图。
23.图6是用于描述本公开内容适用的两个流的同步延迟的图。
24.图7是用于描述本公开内容适用的多个设备的广播操作的图。
25.图8和图9是用于描述本公开内容适用的icl类型和incl类型的操作的图。
26.图10是示出了本公开内容适用的广播音频流状态机的图。
27.图11是示出了本公开内容适用的音频设置过程的图。
28.图12是示出了本公开内容适用的链路层状态机的图。
29.图13是示出了本公开内容适用的音频拓扑的示例的图。
30.图14至图16是示出了本公开内容适用的客户端与服务器之间的消息交换过程的图。
31.图17是示出了本公开内容适用的呼叫服务的状态机的图。
32.图18是示出了本公开内容适用的每个层的分组格式的图。
33.图19是示出了本公开内容适用的数据单元格式的示例的图。
34.图20是示出了本公开内容适用的广告单元格式的示例的图。
35.图21是用于描述根据本公开内容的通道选择操作的实施方式的流程图。
36.图22是用于描述可以应用本公开内容的通道映射信息的图。
37.图23是用于描述可以应用本公开内容的不同网络系统的通道结构的图。
38.图24是用于描述可以应用本公开内容的ble通道与wlan通道之间的关系的图。
39.图25是可以应用本公开内容的用于通道映射报告的示例性方法的流程图。
40.图26是用于描述可以应用本公开内容的通道状态共享的操作的示例的图。
41.图27是用于描述可以应用本公开内容的通道映射共享定时的图。
42.图28是用于描述可以应用本公开内容的服务改变中的通道映射应用功能的激活
或去激活的图。
43.图29至图31是用于描述可以应用本公开内容的通道状态共享算法(cssa)的操作的图。
44.图32是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥操作的图。
45.图33是用于描述可以应用本公开内容的用户注册和管理的示例的图。
46.图34是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥安全协议和消息格式的图。
47.图35是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥承载建立过程的图。
48.图36是用于描述可以应用本公开内容的认证方法的图。
49.图37是用于描述可以应用本公开内容的生成认证问题的过程的图。
50.图38是用于描述可以应用本公开内容的认证错误解决方法的图。
51.图39是示出了可以应用本公开内容的第一设备和第二设备的配置的图。
具体实施方式
52.在下文中，参照附图，将详细描述本公开内容的实施方式，使得本公开内容所属的领域的普通技术人员可以容易地实现它们。然而，本公开内容可以以几种不同的形式被体现，并且不限于本文中描述的实施方式。
53.在描述本公开内容的实施方式时，如果确定公知配置或功能的详细描述可能模糊本公开内容的主旨，则将省略对其的详细描述。并且在附图中，省略了与本公开内容的描述无关的部分，并且相似的附图标记被附于相似的部分。
54.在本公开内容中，当组件“连接”、“耦接”或“访问”另一个组件时，它不仅可以包括直接连接关系，而且还包括其中另一个组件存在于中间的间接连接关系。此外，在本公开内容中，术语“包括”或“具有”指出叙述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是它不排除存在或添加一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或其组。
55.在本公开内容中，诸如“第一”和“第二”的术语仅用于区分一个组件和其他组件的目的，并且不用于限制组件。并且，除非另有说明，否则术语不会限制组件之间的顺序或重要性。因此，在本公开内容的范围内，在一个实施方式中的第一组件在另一实施方式中可以被称为第二组件，并且类似地，在一个实施方式中的第二组件在另一实施方式中可以被称为第一组件。
56.在本公开内容中，彼此区分开的组件用于清楚地描述每个特性，并不一定意味着组件是分开的。也就是说，可以集成多个组件以形成一个硬件单元或软件单元，或者可以分配一个组件以形成多个硬件单元或软件单元。因此，即使没有具体提及，这样的集成的或分散的实施方式也被包括在本公开内容的范围内。
57.本公开内容的各种实施方式不旨在列出组件的所有可能组合，而是旨在示出本公开内容的代表性方面，并且各种实施方式中描述的组件中的一些或所有可以独立地或者两个或更多个组合地被应用。也就是说，本公开内容的各种实施方式中描述的组件不一定是指必要的组件，并且一些组件可能是可选组件。因此，由一个实施方式中描述的组件的子集组成的实施方式也被包括在本公开内容的范围内。另外，除了在各种实施方式中描述的组件之外，包括其他组件的实施方式也被包括在本公开内容的范围内。
58.为了描述清楚起见，本公开内容的示例方法被表示为一系列操作，但这并不旨在
限制执行步骤的顺序，并且如果有必要的话，可以同时或以不同的顺序执行每个步骤。另外，为了实现根据本公开内容的方法，除了所示出的步骤之外，还可以包括其他步骤，除了一些步骤之外，还可以包括步骤，或者除了一些步骤之外，还可以包括其他步骤。
59.本公开内容中使用的术语用于描述特定实施方式，并且不旨在限制权利要求。除非上下文另有清楚地说明，否则如在实施方式的描述中以及在所附权利要求中使用的，单数形式也旨在包括复数形式。此外，在本公开内容中使用的术语“和/或”可以指代相关列举中的一个，或者意在指代和包括其两个或更多个的所有可能(或随机)组合。
60.本公开内容中使用的术语的定义如下。
61.音频信宿是从音频源接收音频数据的实体。
62.音频源是将音频数据发送至音频信宿的实体。
63.音频通道是编码或未编码的音频数据的单一流。
64.音频流是单向逻辑通信通道，其携载从音频源流至音频信宿的音频数据。音频数据可以在音频流会话(ass)上流动。音频流可以携载一个或更多个音频通道的音频数据。
65.音频组可以包括一个或更多个同步的音频流。
66.内容类型指示音频组的内容的分类。分类可以包括音频是否由用户发起。内容类型指示音频组的内容的分类。分类可以包括音频是否由用户发起。内容类型的示例可以包括未分类音频(uncategorizedaudio)、铃声(ringtone)、系统声音(systemsound)、卫星导航(satnav)、呼叫音频(callaudio)、媒体(media)等。
67.元数据是描述和提供音频数据的上下文的可变长度数据。可以针对较高层定义元数据。
68.音频流会话(ass)是指音频流的单向或双向传输/交换过程。ass的端点对应于音频流会话的音频输入和/或音频输出，并且可以对应于一个设备或一组设备。ass的末端驻留在服务器上，并且可以由服务器或客户端来配置。服务器可以存储、改变和管理ass状态。
69.qos(服务质量)是指音频流的服务质量并且可以对应于对特定服务的要求。
70.音频位置是指打算用于呈现音频的设备的空间布置内的音频通道的逻辑空间呈现位置。例如，耳机的左位置和右位置可以对应于音频位置。音频位置可以被分配给音频通道。
71.cbis(基于连接的等时流)是在核心层中定义的术语，并且是与ass服务中的音频流相对应的概念。单向cbis可以具有一个音频流，并且双向cbis可以具有两个音频流。
72.cbiss(基于连接的等时流集)是在核心层中定义的术语，并且是与ass服务中的音频组相对应的概念。
73.音频场景应用(asa)是指执行特定内容类型的音频组。
74.asc(音频流能力)是配置音频会话能力所需的参数集。
75.音频广告是为了发现asa参与的可用性。音频通用广告是不指定目标的音频广告，并且音频定向广告是针对特定目标的音频广告。
76.等时数据是指受时间限制的数据。例如，等时数据可以是时间相关的音频比如需要相对于视频的图像被同步的电视音频或者需要在构成多通道的多个设备中被同步和被再现的音频。
77.等时通道是指用于将等时数据从发送设备发送至一个或更多个接收设备的逻辑
发送端。
78.等时流是指携载一个或更多个等时通道的逻辑链路。
79.图1是示例性地示出了常规音频连接类型和本公开内容适用的音频连接类型的图。
80.图1(a)示出了br/edr音频连接类型的示例。在br/edr的情况下，支持一对一连接类型。一个设备(例如，智能电话)可以用作中央设备，并且可以与若干个设备中的每一个一对一连接。也就是说，可能存在多个一对一连接。因此，可以支持诸如通过耳机的电话呼叫或通过扬声器的音乐再现的服务。这种连接类型中的服务的中心是音频源，并且音频信宿(audio sink)例如耳机、扬声器和avn(音频视频导航)可以作为音频源的外围设备进行操作。
81.图1(b)示出了ble音频连接类型的示例。在ble的情况下，可以支持多对多连接。在这种情况下，可以存在多个中心设备例如tv、智能电话和网关等，并且可以配置复杂的m对n连接。因此，可以支持通过耳机的电话呼叫和音乐再现的服务，并且可以支持广播音频服务，例如闹钟、门铃和广告语音。这种连接类型中的服务的中心是音频信宿，并且可以通过移动多个音频源来使用音频服务。
82.图2是示例性地示出了常规音频相关协议栈和本公开内容适用的音频相关协议栈的图。
83.图2(a)示出了音频相关协议栈的示例。l2cap(逻辑链路控制和适配协议)层在上层与下层之间起到仲裁和调解的作用。在上层中，可以包括诸如rfcomm(射频通信)、avdtp(音频/视频分发传输协议)、avctp(音频/视频控制传输协议)等的协议和诸如hfp(免提配置文件)、a2dp(高级音频分发配置文件)、avrcp(音频/视频远程控制配置文件)等的配置文件。下层可以包括mac/phy层。mac(媒体访问控制)层可以包括链路管理器和链路控制器，并且phy(物理)层可以包括br/edr无线电。另外，面向同步连接(sco)/扩展sco(esco)可以提供用于语音的同步数据通信路径。因此，在br/edr中，可以为每个配置文件设计协议栈。l2cap层、br/edr协议、通用访问配置文件(gap)和br/edr配置文件层可以被统称为主机层，并且链路管理器、链路控制器和br/edr无线电层可以被称为控制器层。主机与控制器之间的接口可以被称为hci(主机控制器接口)。
84.图2(b)示出了ble音频相关协议栈的示例。与为每个配置文件配置协议的br/edr不同，在ble中，可以设计用于各种配置文件的通用协议栈。该通用协议栈可以被称为中间件。例如，可以配置以中间件形式的用于诸如助听器、高质量音频/音乐、语音识别和呼叫/媒体的各种配置文件的通用协议。例如，中间件可以包括诸如设备发现、流控制(或流管理)、编解码器和遗留管理的协议。另外，核心层可以包括链路层(link layer，ll)、le无线电(即，phy层)，并且ll可以包括与由蓝牙5定义的多播支持等时通道相关的功能。
85.另外，配置文件和中间件可以被称为主机层，核心层可以被称为控制器层，并且可以在主机与控制器之间定义hci。
86.除了图2(b)中示出的主机配置文件和协议之外，主机可以包括le配置文件、通用访问配置文件(gap)、通用属性配置文件(gatt)、属性(att)协议、安全管理器(sm)等。
87.从主机发送至控制器的信息可以被称为hci命令分组。从控制器发送至主机的信息可以被称为hci事件分组。另外，可以在主机与控制器之间交换hci异步数据分组或hci同
步数据分组。
88.此外，除了图2(b)中所示的中间件配置文件和服务之外，中间件还可以包括如下各种配置文件和/或服务：
89.音频会话能力服务(ascs)：音频会话能力服务(ascs)是支持与音频会话相关的广告或发现能力的服务；
90.音频流会话服务(audio stream session service，asss)：音频流会话服务(asss)是支持与音频会话相关的发现、设置、建立、控制和管理的服务；
91.音频输入管理服务(aims)：用于管理音频输入音量等的服务；
92.音频路由服务(ars)：用于选择音频输入和输出的位置的服务；
93.音频中间件配置文件(amp)：用于分发音频的设备的行为的基本配置文件；
94.呼叫管理配置文件(cmp)：两个设备之间为呼叫而进行交互的角色和过程的配置文件；
95.音频通用中间件配置文件(agmp)：使实现内容和/或流控制的基本配置文件；
96.组标识服务(gis)：用于发现属于组的设备的服务。组标识服务(gis)或组标识配置文件(gip)可以允许设备作为组的一部分而被发现。组被定义为一起操作以支持特定场景的一组设备，并且这些设备可以被称为组成员。例如，一起响应于控制命令的一组设备例如一对助听器、一对耳塞式耳机(earbud)或接收多通道(例如，5.1ch)音频的扬声器集合可能是这样的示例：
97.音频回放器管理配置文件(apmp)：支持音频回放器的控制或交互的配置文件；
98.音频回放器管理服务(apms)：支持音频回放器的控制或交互的服务；
99.麦克风管理配置文件：用于麦克风状态管理的配置文件；
100.麦克风管理服务：支持用于麦克风状态管理的接口和状态的服务；
101.快速服务发现服务(qsds)：支持快速发现诸如音频回放器管理和呼叫管理的服务的服务；
102.呼叫承载服务：支持设备上承载的呼叫接口和呼叫状态的管理的服务；
103.音量管理配置文件：支持设备的音频音量管理的配置文件；
104.音量管理服务：支持设备的音频音量接口和状态的服务；
105.音量偏移管理服务：用于音频输出的音量管理的服务。
106.图3示出了本公开内容适用的5.1通道环绕系统硬件的示例。
107.在图3中，le音频源设备可以执行发起者的功能，并且le音频信宿设备可以执行接受者的功能。发起者是指发起音频会话的设备，而接受者是指接受发起的音频会话的设备。在此，源并不总是发起者或者信宿(sink)并不总是接受者，源可以是接受者或者信宿可以是发起者。
108.例如，音频源可以是tv设备，并且音频信宿可以是扬声器设备。音频源可以将音频数据发送至音频信宿。另外，音频源可以从音频信宿接收反馈数据。多个音频信宿可以分别接收与5.1通道——fl(左前)、fr(右前)、rl(左后)、rr(右后)、c(中央)和w(低音扬声器)——中的一个相对应的音频数据，并且通过扬声器输出该音频数据。
109.音频编码器或解码器可以支持各种音频格式。例如，音频格式可以包括蓝牙低功耗音频编解码器(bleac)、杜比5.1ch、数字环绕声(dts)等，并且每种格式的特性如下。
bleac是单通道编解码器，并且bleac的96kbps的传输速率可以提供与sbc(子带编解码器)的256kbps和mp3的200kbps相同的质量。杜比5.1ch可以支持48khz采样速率，支持1到5.1(或1到6)通道，并且支持高达448kbps的传输速率。dts可以支持48khz或96khz采样速率，支持2至6.1通道，并且支持768kbps半速率和1,536kbps全速率的传输速率。
110.图4是示出了本公开内容适用的音频数据编码/解码处理的图。
111.参照图4(a)，dts格式流或杜比5.1ch格式流可以被输入至发送端(tx)的dts解码器或杜比5.1ch解码器，并且pcm(脉冲编码调制)格式的音频信号可以被输出。pcm信号可以被输入至bleac编码器并作为bleac格式的音频信号被输出。在此，可以添加可选的供应商特定信息。bleac信号可以通过ble接口被发送至接收端(rx)的ble接口。接收端可以通过bleac解码器处理bleac信号并将该bleac信号转换成可以通过扬声器输出的信号。
112.在此，可以将多个流从发送端发送至多个接收端。例如，多个流中的每一个可以包括与5.1ch之中的一个通道相对应的音频信号。可以从多个接收端在不同时间接收多个流，但是所述多个流具有需要同时回放或呈现的等时性质，并且这些流可以被称为cbis(基于连接的等时流)。也就是说，可以将与5.1ch相对应的六个cbis从发送端发送至接收端，并且这六个cbis的集合可以被称为一个cbiss(基于连接的等时流集)。
113.图4(b)和图4(c)概念性地示出了通过多个流的音频流式传输。一个或更多个音频流可以对应于cbis，并且音频组可以对应于cbiss。例如，一个音频流可以对应于一个cbis，而两个或更多个音频流可以对应于一个cbis。多个cbis可以被包括在一个音频组或cbiss中。
114.图5是示出了本公开内容适用的两个设备的通道分配的示例的图。
115.接收端可以根据由发送端提供的定时信息而发起流接收。例如，定时信息可以表示从包括定时信息的数据单元被发送的时间点的预定偏移之后的时间点。接收端可以接收与流中包括的一个或更多个通道相对应的音频数据。例如，可以将包括在一个流中的多个通道分别分配给多个接收端。可以以时分多路复用(tdm)方法来发送包括在一个流中的多个通道(或多个音频数据)。例如，可以在第一定时处发送第一通道的音频数据，并且可以在第二定时处发送第二通道的音频数据。
116.广播接收端可以通过使用由发送端周期性广告的数据单元中包括的信息来检测当前可获得的广播音频流、流偏移值、流间隔值等。
117.在作为基于无连接的等时链路的等时非连接链路(incl)的情况下，可以在源设备与信宿设备之间没有连接的情况下发送/接收(例如，以广播方式)等时通道。从诸如由发送端广告的aux_sync_ind协议数据单元(pdu)中包括的bsg(广播同步组)的信息，接收端可以检查incl流偏移或bsg偏移并确定锚点定时。incl流传输可以从锚点开始。两个连续的锚点之间的定时差可以被定义为间隔(例如，图5的incl ch1间隔或iso间隔)。一个或更多个子事件可以被包括在流传输事件中。
118.在图5的示例中，一个音频流可以包括两个通道的音频数据。第一通道(ch1)可以被分配给第一设备(设备#1)，并且第二通道(ch2)可以被分配给第二设备(设备#2)。在锚点之后的一个或更多个定时处，可以将包括在incl流中的ch1发送至设备#1，此后，可以在一个或更多个定时处将ch2发送至设备#2。另外，incl流事件可以包括ch1的事件和ch2的事件。ch1的事件可以包括两个子事件。ch2的事件可以包括两个子事件。子事件之间的定时差
可以被定义为子事件间隔。
119.等时音频数据可能具有有限的寿命。也就是说，在预定时间到期之后，音频数据可能无效。例如，可以在icl通道中定义预定超时值，并且在预定超时值到期之后，可以丢弃发送至多个设备的等时音频数据。例如，超时可以被表达为多个子事件。
120.图6是用于描述本公开内容适用的两个流的同步延迟的图。
121.假设多个流被包括在一个音频组中，并且多个流具有需要同时被再现的等时性。可以从一个设备发送多个流或者可以从不同的设备发送多个流。此外，多个流可以由一个设备接收或者可以由不同的设备接收。
122.由于蓝牙通信方法不支持同时传输多个流，因此可以根据预定顺序在不同时间资源(或定时)上以tdm方法发送多个流。在这种情况下，在多个流的传输定时中可能出现差异，因此，在多个流的接收定时中也可能出现差异。另外，由于需要同时再现多个流，因此首先接收到的流不能首先被再现，而是可以在等待直到接收到最后的流之后才被再现。也就是说，可以直到完成所有流的接收的定时才发生同步延迟。
123.在图6的示例中，第一流(cbis#1)和第二流(cbis#2)可能需要同时被再现，并且可以被包括在一个cbiss中。cbiss锚点可以与cbis#1的锚点相同，并且在可以发送cbis#1音频数据之后，继在cbis#1间隔之后的时间点(例如，t1)之后的cbis#1音频数据可以被发送。接下来，在从cbis#2的锚点发送cbis#2音频数据之后，继在cbis#2间隔(例如，t2)之后的时间点之后的cbis#2音频数据可以被发送。在接收到一个cbiss中包括的所有流之后，可以同时再现它们。也就是说，可以在完成相对晚发送的cbis#2的接收时处理和再现cbis#1和cbis#2的音频数据。
124.在此，cbiss的同步延迟可以被定义为直到从cbiss相对晚地接收的cbis#2的接收完成时间(t2)的时间间隔。例如，cbis#1的接收完成时间t1和cbis#2的接收完成时间t2之中的较晚时间点可以被确定为cbiss的同步延迟。也就是说，多个流的同步延迟之中的较晚接收完成时间可以被确定为cbiss的同步延迟。具体地，当cbis#1和cbis#2被绑定到相同的单个cbiss中时，可以在等待直到发送接收的流cbis#2信息之后再现先前接收的流cbis#1。
125.发送端(tx)可以向接收端(rx)通知预先考虑到cbis的数目、cbis事件、子事件和间隔而计算的预期延迟值。例如，发送端可以在配置通道时向接收端通知预期延迟值。
126.在基于连接的等时连接链路(icl)的情况下，由于发送端和接收端连接，因此接收端可以向发送端通知实际延迟值。
127.在incl的情况下，由于发送端和接收端不连接，因此接收端无法向发送端通知实际延迟值。即使可以从接收端向发送端通知延迟值，发送端也不能控制特定设备的回放时间以便使多个设备同步。
128.例如，甚至在incl的情况下，当在一个cbiss中包括多个cbis(例如，与5.1ch的六个通道相对应的六个cbis)时，发送端也可以接收来自接收器的反馈以调整同步。通过反馈，接收端可以向发送端通知其延迟信息。
129.图7是用于描述本公开内容适用的多个设备的广播操作的图。
130.音频源设备可以计算用于等时流的同时再现的同步延迟值，并将该同步延迟值发送至多个音频信宿设备。信宿设备中的每一个可以基于从源设备提供的延迟值来确定回放定时。也就是说，由于源设备无法准确地知道信宿设备接收和处理音频数据所花费的时间
量，因此信宿设备可以提供延迟值作为用于确定回放定时的基本信息。信宿设备可以根据其设备特性来确定再现定时并再现音频数据。
131.例如，在等时广播操作中，源设备(例如，tv)可以计算传输延迟、呈现延迟等，并将传输延迟、呈现延迟等发送至信宿设备(例如，扬声器)。信宿设备可以通过反映接收的延迟值来调整音频数据的回放或呈现定时。由于对每个信宿设备制造商而言，设备特性是不同的，因此可以由信宿设备确定实际回放定时。
132.如果信宿设备可以将信息发送至源设备，则信宿、信宿设备可以计算延迟值并将延迟值发送至源设备。因此，源设备可以基于从信宿设备提供的延迟值来确定传输定时。
133.例如，可以形成反馈通道，信宿设备(例如，扬声器)可以通过该反馈通道将信息传送至源设备(例如，tv)。在这种情况下，可以执行基于等时连接的单播操作。信宿设备可以计算呈现延迟值并通过反馈通道将呈现延迟值发送至源设备。因此，源设备可以通过反映从信宿设备提供的延迟值来调整音频数据的传输时间。
134.参照图7，在发送端是tv并且两个接收端是第一扬声器(扬声器#1)和第二扬声器(扬声器#2)的情况下，示例性地示出了等时流操作。可以为第一扬声器分配第一流/通道(例如，5.1ch中的rr通道)，并且可以为第二扬声器分配第二流/通道(例如，5.1ch中的rl通道)。
135.第一扬声器和第二扬声器可以分别发送音频通用广告或音频定向广告。tv和第一扬声器或第二扬声器中的至少一个可以彼此连接或可以不彼此连接。
136.当tv和扬声器中的至少一个连接时，扬声器可以计算呈现延迟值并将该呈现延迟值报告给tv。当tv和扬声器没有连接时，tv可以计算传输延迟、呈现延迟值等并将其发送至扬声器。
137.考虑到音频内容特性、音频/视频同步、编解码器特性等，tv可以执行同步操作并将延迟强制地应用于特定音频流。例如，由于音频编解码器编码/解码延迟与bleac的40ms、sbc的200ms、apt-x的100ms等不同，因此可以根据编解码器特性来确定延迟值。另外，由于a/v内容的特性根据游戏、电影、动画等而不同，因此可能考虑到这一点来确定延迟值。此外，可以考虑到媒体时钟与ble接口的时钟之间的差异来确定延迟值。可以通过a/v时标信息来确认媒体时钟。
138.另外，如图7的左侧所示，可以考虑到在各种广播标准中定义的音频/视频信号处理时间来确定延迟值。例如，在高级电视系统委员会(atsc)中，音频-视频-音频之间的时间间隔为15ms和45ms；在itu-r bt.1359-1中，音频-视频-音频之间的时间间隔为125ms和45ms；以及在smpte(电影电视工程师协会)中，音频-视频-音频之间的时间间隔被定义为22ms和22ms，而且可以考虑到这些时间间隔来确定延迟值。
139.tv可以配置每个流的呈现延迟值并向扬声器通知该呈现延迟值，或者tv可以基于从扬声器提供的延迟值来确定流的传输定时。
140.tv可以基于所确定的延迟值将流发送至扬声器。也就是说，作为发送端的源设备或tv可以与作为接收端的信宿设备和扬声器交换延迟值，并且可以通过反映延迟值来执行同步操作。
141.图8和图9是用于描述本公开内容适用的icl类型和incl类型的操作的图。
142.在ble中，可以将用于音频传输的通道分类为icl类型和incl类型。icl通道和incl
通道两者都可以使用流id和通道id将音频数据发送至多个设备和/或多个配置文件。根据icl类型和incl类型，可以确定要对用于音频数据传输的ble通道执行什么操作。
143.icl通道对应于基于连接的用例，该基于连接的用例通过一个源设备与一个信宿设备之间的点对点物理链路来支持单向或双向通信。另外，incl通道对应于广播用例，该广播用例通过一个源设备与一个或更多个信宿设备之间的点对多点物理链路来支持仅单向通信。
144.设备的协议栈可以按照从上层到下层的顺序包括配置文件层、通道管理器层、主机层和控制器层。可以以通道为单位在配置文件层与通道管理器层之间传递数据，并且可以以流为单位在通道管理器层与主机层之间传递数据。
145.参照图8，在icl类型的情况下，主设备(m)与第一从设备s1之间的连接以及主设备m与第二从设备s2之间的连接。在这种情况下，可以通过通道标识符来划分包括在一个流中的两个通道，并将这两个通道发送至两个从设备。也就是说，可以将通道id 1分配给s1，并且可以将通道id 2分配给s2。通道id 1和通道id 2两者都可以通过相同的流id 1被发送。另外，由于基于连接可以进行双向通信，因此从设备可以将反馈信息提供至主设备m。例如，当s1是安装在右耳上的无线耳机并且s2是安装在左耳上的无线耳机时，可以通过s1和s2以立体声收听由主设备m发送的音乐。
146.参照图9，在incl类型的情况下，在主设备m与从设备(s1，s2)之间没有连接，并且从设备可以基于由主设备广告的同步信息与incl流偏移、事件、子事件的定时同步，并且可以接收广播音频数据。另外，主设备m可以包括两个配置文件(配置文件#1和配置文件#2)。第一从设备s1可以包括配置文件#1，第二从设备s2可以包括配置文件#1和配置文件#2。在配置文件#1中，可以通过一个流——流id 1——从主设备m广播通道id 1和通道id 2，并且类似于图8，从设备s1和s2分别接收配置文件#1中的通道id 1和通道id。另外，在配置文件#2中，可以通过流id 2从主设备m广播通道id 1，并且第二从设备s2可以接收配置文件#2中的通道id 1。
147.图10是示出了本公开内容适用的广播音频流状态机的图。
148.广播音频流的控制可以被描述为广播发送端处的广播音频流状态机和状态转换。
149.广播音频流状态机可以允许广播发送器在没有连接的情况下以单向方式与一个或更多个广播接收器(或广播发现客户端)进行通信或者不与广播接收器(或广播发现客户端)进行通信。广播发送器可以以广播音频源会话(bass)的形式使用广播音频广告进行通信。广播音频流可以由广播发送器发送。
150.音频待机状态是指没有发送广播音频流的状态。
151.音频配置状态是指广播接收器(或广播发现发起者)通过周期性广告事件来开始用于检测音频流的广告信息的状态。周期性广告事件可以包括递送广告元数据、流配置、同步信息等。在该状态下，没有音频数据分组从广播发送器被发送。
152.音频流式传输状态是指在广播发送器中启用广播音频流并且可以发送音频数据分组的状态。广播发送器可以在发送广播音频流时通过周期性广告连续地执行元数据广告。如果在音频待机状态下配置流，则它可以转换到音频配置状态，并且如果在音频配置状态下释放流，则它可以转换到音频待机状态。如果在音频配置状态下启用流，则它可以转换到音频流式传输状态，并且如果在音频流式传输状态下禁用流，则它可以转换到音频配置
状态。如果在音频配置状态下发生流重新配置，则它可以转换到音频配置状态。当在音频流式传输状态下发生内容重新分配时，它可以转换到音频流式传输状态。
153.图11是示出了本公开内容适用的音频设置过程的图。
154.当不存在发现结果(即，零发现)时，可以转换音频待机状态，并且如果存在发现结果，则用于音频流能力(asc)的发现可以被执行并转换到音频待机状态。
155.当发生ass(音频流会话)配置时，它可以转换到音频配置状态。如果在音频配置状态下释放ass，则它可以转换到音频待机状态。当在音频配置状态下发生重新配置时，它可以通过ass配置转换到音频配置状态。
156.当ass被激活时，它可以转换到音频流式传输状态。如果在音频流式传输状态下发生ass停用，则它可以转换到音频配置状态。如果在音频流式传输状态下发生内容重新分配，则它可以转换到音频流式传输状态。
157.图12是示出了本公开内容适用的链路层状态机的图。
158.链路层ll的操作可以被表示为(根据等时通道)待机状态、广告状态、扫描状态、发起状态、连接状态、同步化(同步性)状态和流式传输(等时广播)状态。
159.待机状态对应于转换到另一状态之前的待机状态。
160.在广告状态下，ll可以作为发送广告分组的广告者而操作。当在广告状态下建立连接时，设备可以作为从设备而操作。
161.在发起状态下，ll可以充当发起者，该发起者监听来自其他广告者的分组，并且响应于分组而发起连接。当在发起状态下建立连接时，设备可以作为主设备而操作。
162.在扫描状态下，ll可以充当扫描者，该扫描者监听来自其他广告者的分组并请求附加信息。
163.同步化状态可以是指可以接收或与另一设备同步接收音频流的状态。
164.流式传输状态可以是指音频流被发送至另一同步化设备的状态。
165.图13是示出了本公开内容适用的音频拓扑的图。
166.在单播的情况下，可以支持单向音频流或双向音频流。可以执行基于耳机与智能电话之间的连接的单播音频数据发送/接收，以及可以执行基于耳机与智能电话之间的连接和耳机与平板计算机之间的连接的单播音频数据发送/接收。在这种情况下，单播音频服务的服务器可以是头戴式耳机，并且客户端可以是智能电话或平板计算机。此外，头戴式耳机可以对应于音频信宿，并且智能电话或平板计算机可以对应于音频源。
167.在广播的情况下，通知系统、门铃、tv等可以以广播方式发送音频数据，并且一个或更多个设备可以接收广播音频数据。在这种情况下，广播音频服务的服务器可以是通知系统、门铃、tv等，并且客户端可以是头戴式耳机。此外，头戴式耳机可以对应于音频信宿，并且通知系统、门铃和tv可以对应于音频源。
168.图14至图16是示出了本公开内容适用的服务器与客户端之间的消息交换过程的图。
169.在图14至图16的示例中，客户端可以是音频源，服务器可以是音频信宿。或者客户端可以是音频信宿，服务器可以是音频源。
170.图14示例性地示出了音频会话能力(asc)发现过程和asc更新过程。
171.在图14(a)的音频会话能力发现过程中，客户端可以通过将asc发现请求消息发送
至服务器来请求能力发现，并且响应于这，服务器可以通过将asc发现响应消息发送至客户端来发送能力的详细信息。
172.在图14(b)的音频会话能力更新过程中，服务器可以将asc更新指示消息发送至客户端以通知已经发生了能力更新，并且客户端可以通过发送asc更新确认消息来通知服务器执行能力更新。随后，可以执行音频会话能力发现过程或asc发现过程。
173.在图14的示例中使用的消息的格式可以如下面表1中所示地被定义。
174.【表1】
[0175][0176]
asc更新指示消息和asc更新确认消息可以分别包括指示需要asc发现的信息和用于此的确认信息。
[0177]
图15示例性地示出了单播音频流配置过程和单播音频流建立过程。
[0178]
在图15(a)的单播音频流配置过程中，客户端在音频待机状态下可以将编解码器配置请求消息发送至服务器，以向服务器通知编解码器请求配置等。作为响应，服务器可以将编解码器配置响应消息发送至客户端，以向服务器通知由服务器支持的qos和呈现延迟值。另外，客户端可以将qos协商请求消息发送至服务器以指定特定的音频流会话(ass)、音频组和音频流，以向客户端通知由客户端支持的qos和呈现延迟值。作为响应，服务器可以将qos协商响应消息发送至客户端。因此，可以通过客户端与服务器之间的协商来确定带宽(bw)、比特率等，并且客户端和服务器可以转换到配置状态。
[0179]
在图15(b)的单播音频流建立过程中，客户端可以在音频配置状态下将ass启用请求消息发送至服务器，以通知关于ass请求激活的信息。作为响应，服务器可以将ass启用响应消息发送至客户端以通知关于要激活哪个ass。针对基于连接的等时链路参数的配置可以在客户端处被执行，并且可以通过客户端和服务器配置基于连接的等时流连接和相关参数来建立cbis。如果客户端是音频信宿并且服务器是音频源，则服务器可以准备播放音频数据并将ass rx就绪指示消息发送至客户端，并且客户端可以在接收到ass接收就绪指示
通知消息之后准备提供音频数据。因此，客户端和服务器可以转换到音频流式传输状态。
[0180]
在图15的示例中使用的消息的格式可以如下面表2中所示地被定义。
[0181]
【表2】
[0182][0183]
图16示例性地示出了用于通过客户端禁用音频流的过程和用于通过服务器禁用音频流的过程。
[0184]
在图16(a)中的客户端禁用音频流的过程中，如果客户端是音频源并且服务器是音频信宿，则当客户端决定在音频流式传输状态下停止音频时，可以将ass禁用请求消息发
送至服务器。因此，服务器可以停止流式传输音频数据并将ass禁用响应消息发送至客户端。在接收到这时，客户端可以停止音频数据编码和音频应用操作。
[0185]
可替选地，如果客户端是音频信宿并且服务器是音频源，则客户端可以停止音频数据流式传输，并将ass禁用请求消息发送至客户端。因此，服务器可以停止音频数据编码和音频应用操作，并将ass禁用响应消息发送至客户端。
[0186]
此后，客户端和服务器可以执行基于连接的等时流释放和相关参数设置释放。在此，为客户端与服务器之间的重新连接作准备，可以将设备信息连同等时流连接相关参数存储在客户端和/或服务器中。因此，客户端可以释放基于连接的等时链路相关参数设置。因此，客户端和服务器可以转换到音频配置状态。
[0187]
在图16(b)的示例中，在通过服务器禁用音频流的过程中，如果服务器是音频源并且客户端是音频信宿，则当服务器决定在音频流式传输状态下停止音频时，可以将ass禁用指示消息发送至客户端。因此，客户端可以停止流式传输音频数据，并且可以或可以不将ass禁用确认消息发送至服务器。服务器可以在接收或没有接收ass停用响应的情况下停止编码音频数据和音频应用操作。
[0188]
可替选地，如果服务器是音频信宿并且客户端是音频源，则服务器可以停止音频数据流式传输并将ass禁用指示消息发送至客户端。因此，客户端可以停止音频数据编码和音频应用操作，并且可以或可以不将ass禁用确认消息发送至服务器。
[0189]
此后，客户端和服务器可以执行基于连接的等时流释放和相关参数配置释放。在此，为客户端与服务器之间的重新连接作准备，可以将设备信息连同等时流连接相关参数存储在客户端和/或服务器中。因此，客户端可以释放基于连接的等时链路相关参数配置。因此，客户端和服务器可以转换到音频配置状态。
[0190]
在图16的示例中使用的消息的格式可以如下面表3中所示地被定义。
[0191]
【表3】
[0192][0193]
下面的表4示例性地示出了内容重新分配请求/响应、ass释放请求/响应、通用广告和定向广告消息格式。
[0194]
【表4】
[0195][0196]
图17是示出了用于本公开内容适用的呼叫服务的状态机的图。
[0197]
当在音频待机状态下接收到呼叫时，它可以转换到呼叫接受状态。当在呼叫接受状态下接受呼叫时，它可以转换到呼叫激活状态。当在呼叫接受状态下拒绝呼叫时，它可以转换到音频待机状态。在呼叫接受状态下不能接收呼叫的保持的情况下，它可以转换到呼叫保持状态，并且当在呼叫保持状态下释放保持时，它可以转换到呼叫激活状态。当呼叫保持状态或呼叫激活状态被终止时，它可以转换到音频待机状态。
[0198]
此外，当呼叫在音频待机状态下呼出时，它可以转换到呼叫发起状态。当它在呼叫发起状态下应答来自远程位置或其他方的呼叫时，它可以转换到呼叫激活状态。当它在呼叫发起状态下结束时，它可以转换到音频待机状态。
[0199]
在这样的呼叫服务状态机中，可能发生需要在音频待机状态下被递送至耳机的音频数据。例如，当通过声音通知拨打电话号码时的响应时，可以将音频数据发送至耳机。
[0200]
可替选地，明确地指示与呼叫服务相关的各种无线接入技术(例如，2g、3g、4g、5g、wi-fi、gsm、cdma、wcdma等)的信息。例如，可以定义大小为1个八位字节的承载技术字段。这可能与上述呼叫承载服务相关。
[0201]
在多路呼叫的情况下，可以存在多条线路，并且可以针对每条线路来维护如图17中所示的状态机。例如，在第一线路处于呼叫激活状态时，当第二线路从音频待机状态转换到呼叫接受状态时，第一线路或第二线路可以根据用户的控制转换到呼叫保持状态。
[0202]
在下文中，将描述蓝牙系统的逻辑链路和逻辑传输。
[0203]
可以使用各种各样的逻辑链路来支持不同的应用数据传递要求。每个逻辑链路与逻辑传输相关联，该逻辑传输可能具有各种特性。这些特性可以包括流量控制、确认/重复机制、序列编号和调度操作等。逻辑传输可以根据其类型承载各种类型的逻辑链路。可以将多个逻辑链路多路复用成相同的单个逻辑传输。逻辑传输可以由特定通道上的物理链路承载。
[0204]
逻辑传输标识和实时(链路控制)信令可以被包括在分组报头中，并且可以在有效
载荷的报头中包括特定的逻辑链路标识。
[0205]
下面的表5示例性地示出了逻辑传输类型、支持的逻辑链路类型、支持的物理链路和物理通道类型以及逻辑传输的描述。
[0206]
【表5】
[0207][0208]
图18是示出了本公开内容适用的每个层的分组格式的图。
[0209]
图18(a)示出了链路层(ll)分组格式的示例。ll分组格式可以包括前导码、访问地址(或访问代码)、pdu和循环冗余码(crc)字段。前导码可以具有1个八位字节的大小，可以用于在接收侧的频率同步、符号定时估计、自动增益控制(agc)训练等，并且可以用预定的位序列来配置。访问地址可以具有4个八位字节的大小，并且可以被用作物理通道的相关代码。可以在蓝牙4.0版本中用2个至39个八位字节的大小来定义pdu，并且可以在版本4.2中将pdu定义为2个至257个八位字节的大小。crc可以包括被计算为pdu的24位长校验和的值。
[0210]
图18(b)示出了图18(a)的pdu的示例性格式。可以以两种类型定义pdu，一种类型是数据通道pdu(data channel pdu)，另一种类型是广告通道pdu(advertising channel pdu)。将参照图19详细描述数据通道pdu，并且将参照图20详细描述广告通道pdu。
[0211]
图18(c)示出了l2cap pdu格式的示例，其可以对应于图18(b)的有效载荷字段的示例性格式。l2cap pdu可以包括长度、通道id和信息有效载荷字段。长度字段可以指示信息有效载荷的大小，并且信息有效载荷字段可以包括较高层的数据。通道标识符字段可以指示信息有效载荷字段包括哪个上层数据。例如，如果通道标识符字段的值是0x0004，则它可以指示att(属性协议)，如果通道标识符字段的值是0x0004，则它可以指示smp(安全管理器协议)，或者可以定义和使用指示不同类型的上层或中间件值的另一个通道标识符。
[0212]
当图18(c)的l2cap分组是在信令通道上发送的l2cap pdu(即，控制帧)时，图18(c)的信息有效载荷字段可以如图18(d)中所示地被配置。信息有效载荷字段可以包括代码(code)字段、标识符(identifier)字段、长度(length)字段和数据(data)字段。例如，代码字段可以指示l2cap信令消息的类型。标识符字段可以包括与请求和响应匹配的值。长度字段可以指示数据字段的大小。数据字段可以包含属性。属性是任意数据的单元，并且可以包括例如在设备的各种状态下的各个时间点处的数据，比如位置、大小、重量、温度和速度。
[0213]
属性可以具有包括属性类型、属性句柄、属性值和属性权限的格式。
[0214]
属性类型可以包括指示由通用唯一标识符(uuid)标识的属性数据的类型的值。
[0215]
属性句柄可以包含由服务器分配以标识属性数据的值。
[0216]
属性值可以包括属性数据的值。
[0217]
属性权限可以由gatt(通用属性配置文件)来配置，并且可以包括指示被允许访问(例如，它是否可以读取/写入、是否需要加密、是否需要认证、是否需要授权等)相应的属性数据的类型的值。
[0218]
从属性协议(att)/通用属性配置文件(gatt)的角度来看，设备可以用作服务器和/或客户端。服务器可以用于提供属性和相关值，并且客户端可以发挥在服务器上发现、读取或写入属性的作用。
[0219]
在att/gatt中，它可以支持服务器与客户端之间的属性数据的发送和接收。为此，由att协议支持的pdu可以包括六种方法类型，即请求、响应、命令、通知、指示和确认。
[0220]
请求从客户端被发送至服务器，并且需要来自服务器的响应。响应从服务器被发送至客户端，并且当存在来自客户端的请求时被发送。命令从客户端被发送至服务器，并且不需要响应。通知从服务器被发送至客户端，并且不需要确认。指示从服务器被发送至客户端，并且需要客户端的确认。确认从客户端被发送至服务器，并且当存在来自服务器的指令时被发送。
[0221]
此外，gatt可以支持各种配置文件。基于gatt的配置文件的结构可以被描述为服务(service)和特性(characteristics)。设备可以支持一个或更多个配置文件。一个配置文件可以包括零个或者一个或更多个服务。多个配置文件可以使用相同的服务。一个服务可以包括一个或更多个特性。特性是指作为读取、写入、指示或通知的主题的数据值。也就是说，服务可以被理解为用于描述特定功能或特征的数据结构，并且作为特性的组合的服务可以指示由设备执行的操作。所有服务都由服务器实现并且可以由一个或更多个客户端访问。
[0222]
图19是示出了本公开内容适用的数据单元格式的示例的图。
[0223]
图19(a)示出了数据物理通道pdu(协议数据单元)的示例性格式。数据通道pdu可以用于在数据物理通道(例如，通道编号0至36)上发送分组。数据物理通道pdu包括16位或24位长度报头和可变大小(例如，0个到251个八位字节大小)有效载荷，并且还可以包括消息完整性检查(mic)字段。例如，可以在有效载荷字段大小不是0的加密的链路层连接的情况下包括mic字段。
[0224]
如图19(b)中所示，报头字段可以包括llid(逻辑链路标识符)、nesn(下一个预期序列号)、sn(序列号)、md(更多数据)、cp(cteinfo存在)、rfu(被保留供将来使用)。rfu对应于被保留供在必要时将来使用的部分，并且其值通常可以用0来填充。此外，根据cp字段的
值，报头字段还可以包括恒定音调扩展信息(cteinfo)子字段。另外，长度字段可以指示有效载荷的大小，并且当mic被包括时，它可以指示mic和有效载荷的长度。
[0225]
图19(c)示出了ll控制pdu的示例性格式。ll控制pdu可以对应于用于控制链路层连接的数据物理通道pdu。ll控制pdu可以根据操作码(opcode)具有固定值。opcode字段可以指示ll控制pdu的类型。控制数据(ctrdata)字段可以具有由opcode指定的各种格式和长度。
[0226]
例如，ll控制pdu的opcode可以具有指示ll_cbis_req、ll_cbis_rsp、ll_cbis_ind、ll_cbis_terminate_ind、ll_cbis_sdu_config_req和ll_cbis_sdu_config_rsp中的一个的值(例如，0x1f、0x20、0x21、0x22、
……
)。
[0227]
当opcode指示ll_cbis_req时，ctrdata字段可以包括cbis请求所需的信息连同cbiss标识信息和cbis标识信息。类似地，在opcode指示ll_cbis_rsp、ll_cbis_ind、ll_cbis_terminate_ind、ll_cbis_sdu_config_req、ll_cbis_sdu_config_rsp中的一个的每种情况下，ctrdata可以包括cbis响应、cbis指示、cbis终止指示、cbis服务数据单元(sdu)设置请求和cbis sdu设置响应所需的信息。
[0228]
图19(d)示出了音频数据pdu格式的示例。
[0229]
音频数据pdu可以是cbis pdu或广播等时pdu。当在cbis流中被使用时，音频数据pdu可以被定义为cbis pdu。当在广播等时pdu中被使用时，音频数据pdu可以被定义为广播等时pdu。
[0230]
音频数据pdu可以包括16位长度报头字段和可变长度有效载荷字段。此外，音频数据pdu还可以包括mic字段。
[0231]
在cbis pdu的情况下，报头字段的格式可以包括2位llid、1位nesn、1位sn、1位关闭等时事件(cie)、1位rfu、1位空pdu指示符(npi)、1位rfu、9位长度子字段。
[0232]
在广播等时pdu的情况下，报头字段的格式可以包括2位llid、3位控制子事件序列号(cssn)、1位控制子事件传输号(cstf)、2位rfu和8位长度子字段。
[0233]
音频数据pdu的有效载荷字段可以包括音频数据。
[0234]
图20是示出了本公开内容适用的广告单元格式的示例的图。
[0235]
图20(a)示出了广告物理通道pdu(协议数据单元)的示例性格式。广告通道pdu可以用于在广告物理通道(例如，通道号37、38、39)上发送分组。广告通道pdu可以由2个八位字节的报头和6个到37个八位字节的有效载荷组成。
[0236]
图20(b)示出了广告通道pdu的报头的示例性格式。报头可以包括pdu类型、被保留供将来使用(rfu)、发送地址(txadd)、接收地址(rxadd)、长度(length)和rfu字段。报头的长度字段可以指示有效载荷的大小。
[0237]
图20(c)示出了广告通道pdu的有效载荷的示例性格式。有效载荷可以包括长度为6个八位字节的广告者地址(adva)字段以及长度为0个到31个八位字节的advdata字段。adva字段可以包括广告者的公共地址或随机地址。advdata字段可以包括零个或更多个广告数据(ad)结构，必要时还可以包括填充。
[0238]
图20(d)示出了一个ad结构的格式。ad结构可以包括三个字段。长度字段可以指示ad数据字段的长度。也就是说，通过从由长度字段指示的值中减去1获得的值可以对应于ad数据字段的长度。ad类型字段可以指示ad数据字段中包括的数据的类型。ad数据字段可以
包括从广告者的主机提供的广告数据。
[0239]
在下文中，将描述根据本公开内容的通道选择的示例。
[0240]
图21是用于描述根据本公开内容的通道选择操作的实施方式的流程图。
[0241]
图21是用于说明根据本公开内容的通道选择操作的实施方式的流程图。
[0242]
在步骤s2110中，第一设备可以指示第二设备是否启用通道分类报告。例如，第一设备可以是主设备，并且第二设备可以是从设备。
[0243]
例如，关于通道分类报告是否被启用的信息可以被包括在与通道报告的指示相关的链路层(ll)pdu中。例如，第一设备的ll可以将通道报告指示pdu发送至第二设备的ll，并且第二设备的ll可以接收它。
[0244]
通道报告的指示可以指示是启用还是禁用通道分类报告。
[0245]
在步骤s2120中，第二设备可以执行通道分类。例如，当在步骤s2110中启用第二设备的通道分类报告时，第二设备可以执行通道分类。
[0246]
可以在第二设备的ll中执行通道分类。例如，第二设备的ll可以基于从主机提供的信息或通道感测(或通道评估)中的一个或更多个来执行通道分类。
[0247]
可以对一个或更多个通道执行通道分类。通道分类的结果可以包括一个或更多个通道中的每一个的好、坏等状态。此外，当因为通道感测是不可能的而无法知道状态时，状态(例如，未知)也可以被包括在通道分类结果中。
[0248]
另外，从第二设备的主机向第二设备的ll提供的与第二设备的ll中的通道分类相关的信息可以包括通道映射信息。稍后将描述通道映射信息的具体示例。
[0249]
在步骤s2130中，第二设备可以向第一设备报告通道分类结果。
[0250]
例如，关于通道分类结果的信息可以被包括在与通道状态的指示相关的ll pdu中。例如，第二设备的ll可以将通道状态指示pdu发送至第一设备的ll，并且第一设备的ll可以接收它。
[0251]
当通道分类报告被启用并且通道分类结果被改变时，第二设备可以向第一设备报告附加的(或更新的)通道分类结果。
[0252]
在操作s2140中，第一设备可以确定通道映射。
[0253]
例如，第一设备的ll可以基于第一设备中的通道感测(或通道评估)结果、从第一设备的主机提供的信息或从第二设备接收的通道分类结果报告中的至少一个来确定通道映射。
[0254]
基于由第一设备确定的通道映射，可以应用通道跳变模式。例如，通道映射可以指示使用的或未使用的通道，并且可以在使用的通道上应用通道跳变。
[0255]
尽管未在图21中示出，但是由第一设备确定的通道映射可以被提供给第二设备。因此，第二设备也可以基于由第一设备确定的通道映射来执行跳变。
[0256]
另外，尽管在图11中未示出，但是已经接收到在第一设备的ll与第二设备的ll之间交换的消息/pdu的ll可以向发送它的ll反馈ack消息。
[0257]
在下文中，将描述与图21的通道选择操作相关的本公开内容的各种示例。
[0258]
当ble通道与由另一设备或另一网络系统(例如，br/edr、zigbee、wlan(或wi-fi)等)的设备使用的通道部分或全部交叠时，可能会发生干扰。由于这种干扰影响ble音频传输性能，因此需要一种避免干扰的方法。然而，在常规的ble系统中，不支持考虑通道状态的
通道选择方法。
[0259]
根据本公开内容，在ble系统中，从设备向主设备报告通道状态信息或通道映射，并且主设备基于报告的信息来应用通道选择或通道映射算法以避免干扰通道。
[0260]
图22是用于描述可以应用本公开内容的通道映射信息的图。
[0261]
在图22的示例中，广告通道pdu被包括在ll分组格式的pdu字段中，并且连接请求(connect_req)pdu被包括在广告通道pdu的有效载荷字段中。连接请求pdu的ll数据字段可以包括通道映射(chm)字段。
[0262]
通道映射字段可以包括指示使用的或未使用的数据通道的通道映射信息。每个通道可以由根据数据通道索引定位的比特来指示。例如，lsb可以对应于数据通道索引0，并且第36比特可以对应于数据通道索引36。另外，当比特值为0时，它可以指示未使用，当比特值为1时，它可以指示已使用。例如，当某个通道被标记为未使用时，这可能意味着在相应的通道中存在干扰或者干扰大于预定标准。另外，当某个通道被标记为正在被使用时，这可能意味着相应的通道没有干扰或者干扰小于预定标准。
[0263]
这样的通道映射信息可以从主设备的主机被发送到ll，并且包括通道映射字段的连接请求消息可以被发送到从设备的ll。
[0264]
图23是用于描述可以应用本公开内容的不同网络系统的通道结构的图。
[0265]
下面的表6示出了ble rf通道。定义了rf通道0至39总共40个通道，并且每个通道的中心频率之间的间隔为2mhz。其中，三个通道被定义为广告通道，并且它们的通道索引为37、38和39。其余的37个通道被定义为数据通道，并且它们的通道索引为0到37。
[0266]
【表6】
[0267]
[0268][0269]
由另一个网络系统(例如，wi-fi(或wlan)、zigbee或br/edr)定义的通道可能存在于2.4ghz的工业科学和医疗(ism)频带中，在2.4ghz的工业科学和医疗(ism)频带中，定义了ble通道。
[0270]
在2.4ghz频带中，在wi-fi中，通常定义了具有5mhz的中心频率间隔的13个通道，并且在图21的示例中，通道编号1、6和11被示例性地示出为非交叠通道。在zigbee中，定义了中心频率之间的间隔为5mhz的16个通道。在br/edr中，定义了中心频率之间的间隔为1mhz的79个通道。因此，由于其他网络系统的通道被定义在定义了ble通道的频段中，因此由于其他网络系统的设备的操作而导致的干扰可能影响ble设备。
[0271]
图24是用于描述可以应用本公开内容的ble通道与wlan通道之间的关系的图。
[0272]
在图24中，与wlan通道1、6和11相比，示出了与ble通道之中的广告通道相对应的通道索引37、38和39的频率位置。
[0273]
如上所述，ble和br/edr使用作为ism频带的2.400mhz至2483.5mhz频谱。在br/edr的情况下，使用79个各1mhz的通道进行通信，在ble的情况下，使用20个各2mhz的通道进行通信。
[0274]
另外，在蓝牙系统中，在每秒改变通道1600次时进行通信以防止干扰。这被称作跳频。
[0275]
在使用跳频进行通信时，可以检查具有严重干扰的通道，并且可以对除了检查的通道之外的通道执行跳频。这被称作自适应跳频(afh)。
[0276]
在br/edr的情况下，可以使用未使用或已使用来执行afh，这由79个通道的通道映射来指示。例如，在br/edr的情况下，可以使用基于通道映射的没有干扰的通道(例如，在通道映射中被指示为“已使用”的通道)来配置跳变模式，并且可以执行跳频。
[0277]
在ble中，关于由37个数据通道的通道映射指示的通道是未使用还是已使用的信
息可以用于通道选择算法。例如，在ble的情况下，如果由于其他网络系统的无线通信而引起的干扰进入数据通道0、1和2，则主设备可以通过检查通道0、1和2将通道映射配置为“未使用”并且将其余通道配置为“已使用”。
[0278]
如果在执行ble通信时切换到br/edr，则由于在ble中配置的37个数据通道的通道映射信息不能直接应用于br/edr操作，以便在br/edr中执行afh，因此可以配置79个通道的通道映射并且可以执行跳频。
[0279]
为了基于ble系统中的通道映射执行通道选择操作，可以应用以下要求。
[0280]
ble从设备可以向主设备报告通道分类信息。
[0281]
ble通道分类信息可以包括br/edr通道分类信息比较。例如，ble通道分类信息可以根据与br/edr通道分类信息相同的标准对通道进行分类，或者可以应用新的标准。另外，可以通过基于br/edr通道分类信息应用预定权重或缩放因子来定义ble通道分类信息。另外，与br/edr通道分类信息相比，ble通道分类信息可以被定义为包括关于不同部分的信息的差别信息。
[0282]
ble通道分类信息可以包括关于通道状态的信息。通道状况(channel condition)可以指示通道是好还是坏。例如，特定通道的通道状态(channel state)可以指示相应通道的状态是大于还是小于预定阈值(即，两级分类)。另外，通道状态可以被分类成两个或更多个级。例如，如果特定通道是好的、坏的或者如果通道感测(或通道评估)不足以进行通道分类，则通道状况可以被分类为未知之一。
[0283]
此外，可以根据在相应通道中是否出现分组错误来确定通道状态。另外，可以基于相应通道中的干扰幅度、接收的信号强度、sinr、出错率、能量检测等来确定通道状态。
[0284]
另外，可以定义基于ble主设备与从设备之间的通道映射的通道选择操作的协议。
[0285]
例如，从设备可以对通道进行分类，并且向主设备报告分类信息。
[0286]
另外，其可以被配置成应用或不应用(开/关)用于通道映射交换的特征或用于基于通道映射进行通道选择的特征。可以定义这些特征的种类/类型。另外，通过对这些特征进行细分，其可以被配置成应用特征中的一些或全部特征或者不应用它们。
[0287]
如上所述，根据本公开内容的考虑到通道映射进行通道选择的示例性实施方式，可以极大地改进鲁棒性，并且可以提高有效吞吐量。
[0288]
图25是可以应用本公开内容的通道映射报告的示例性方法的流程图。
[0289]
在图25中，主设备可以在步骤1中执行通道感测。通道感测可以包括确定通道状况。另外，通道感测可以包括对ble通道进行感测。另外，通道感测还可以包括对另一网络系统(例如，wi-fi、br/edr、其他网络(例如，zigbee)等)的通道进行感测。
[0290]
主设备可以在步骤2中执行通道状态共享算法(cssa)。cssa可以包括通过使用第一网络系统中的通道感测结果来确定第二网络系统中的通道状态。此外，cssa可以包括通过使用第二网络系统中的通道感测结果来确定第一网络系统中的通道状态。稍后将描述cssa的详细操作。
[0291]
同时，从设备可以在步骤1中对ble和/或另一网络系统(例如，wi-fi、br/edr、其他网络(例如，zigbee)等)的通道进行感测，并且可以在步骤2中执行cssa操作。
[0292]
在步骤3中，从设备可以将通道状态报告发送至主设备。例如，从设备可以以无连接方法(或广播方法)或基于连接的方法将通道状态报告发送至主设备。
[0293]
在步骤4中，主设备可以检查要使用的服务类型和相应服务的优先级。例如，可以根据服务类型的时间敏感性来给出优先级。服务类型的示例可以包括音频、医疗、位置等。例如，wi-fi可以处于空闲状态，并且ble音频服务可以被执行。替选地，可以在正执行wi-fi视频流式传输服务时，执行ble心率测量服务。替选地，可以在正执行wi-fi因特网浏览服务时，执行ble音频服务。
[0294]
在步骤5中，考虑到各种服务类型和服务之间的优先级，主设备的ble模块(或控制器)可以与从设备的ble模块(或控制器)协商，以使对ble通道的干扰最小化。这样的协商可以包括：基于通道状态报告信息、服务类型或服务优先级中的一个或更多个来选择通道。
[0295]
在步骤6中，可以在通过协商选择的通道上执行服务。
[0296]
图26是用于描述可以应用本公开内容的通道状态共享的操作的示例的图。
[0297]
假设根据本公开内容执行cssa操作的设备包括多种类型的网络模块。例如，设备可以包括第一网络模块和第二网络模块。第一网络模块可以确定第一网络通道的通道状态，并且将第一网络通道状态信息发送到第二网络模块。第二网络模块可以确定第二网络通道的通道状态，并且将第二网络通道状态信息发送到第一网络模块。可以在一个方向上交换或发送每个网络模块的通道状态信息。
[0298]
例如，设备可以包括包含ble主机和ble控制器的协议栈以及包含wi-fi主机(或mac之上的更高层)和wi-fi控制器(或phy层)的协议栈。此外，设备还可以包括包含一个或更多个其他(或第三、第四、
……
)网络主机和控制器的协议栈。
[0299]
ble控制器可以对ble通道进行通道感测。通道感测可以包括确定ble通道的状态(例如，分组出错率等)。ble主机可以基于从ble控制器发送的通道状态信息来生成指示每个通道的已使用/未使用的通道映射信息。ble主机与控制器之间的信息交换可以通过从主机到控制器的hci命令和从控制器到主机的hci事件来执行。例如，hci命令可以包括关于干扰通道指示、哪个通道被用于/应用于跳频等的信息。hci事件可以包括干扰通道信息。此外，可以在ble控制器之间交换通道状态信息。
[0300]
这样的ble通道状态信息可以从ble主机被发送到wi-fi主机。因此，考虑到ble通道状态，wi-fi主机可以在wi-fi操作中使用通道选择或干扰避免。
[0301]
同时，wi-fi控制器可以对wi-fi通道执行通道感测。例如，通道感测可以包括使用wi-fi通道的能量检测方法或空闲通道评估(cca)方法来确定干扰程度。wi-fi通道的通道状态信息可以通过wi-fi主机被递送至ble主机。
[0302]
这样，第一网络(例如，ble)通道状态信息和第二网络(例如，wi-fi)通道状态信息可以彼此交换，并且第一网络模块可以被应用于基于第二网络通道状态信息的第一网络通道选择或干扰避免等，并且第二网络模块可以被应用于基于第一网络通道状态信息的第二网络通道选择或干扰避免。
[0303]
同时，ble主机可以通过其他网络(例如，br/edr、zigbee等)主机来接收对其他网络控制器的通道感测而获得的通道状态信息，并且ble主机可以通过额外考虑这一点来确定ble通道选择或干扰避免。
[0304]
图27是用于描述可以应用本公开内容的通道映射共享定时的图。
[0305]
wi-fi模块可以在数据传输之前对wi-fi通道执行通道感测，并且可以在通过通道感测确定的wi-fi通道上执行数据传输。当wi-fi模块从ble模块接收ble通道的通道映射
(或通道状态)信息时，wi-fi模块在执行对wi-fi通道的通道感测时接收ble通道的通道状态信息。可以通过额外的考虑来确定通道。
[0306]
考虑到这一点，当ble模块从wi-fi模块接收wi-fi通道的通道状态信息时，可以选择ble通道或可以执行afh。
[0307]
另外，ble模块可以与br/edr模块共享通道状态信息，并且通过另外考虑br/edr通道的通道状态信息来执行ble通道选择或afh。
[0308]
图28是用于描述可以应用本公开内容的服务改变中的通道映射应用功能的激活或去激活的图。
[0309]
图28的步骤1至步骤4可以对应于图25的步骤3至步骤6。也就是说，可以在图28的步骤1之前执行通道感测和cssa操作，并且基于此，可以执行通道状态报告，并且可以在考虑到通道状态信息、服务类型、服务优先级等的情况下来执行包括通道选择的协商和服务。
[0310]
在此，在步骤2的协商操作中，可以确定激活或去激活通道映射(chm)应用功能。当激活通道映射应用功能时，可以在考虑到通道状态信息的情况下来执行通道选择或afh。当通道映射应用功能被去激活时，可以在不考虑通道状态信息的情况下执行服务。
[0311]
当在步骤5中将ble通道的通道映射信息提供至wi-fi模块时，wi-fi模块可以在通道感测时段中在考虑到wi-fi通道的感测结果(例如，cca结果)和ble通道的通道映射信息的情况下来选择通道。
[0312]
在步骤6中，可以检查要改变的服务的服务类型和服务优先级。
[0313]
在步骤7中，可以执行重新协商，该重新协商包括基于通道映射(或通道状态)信息、服务类型或服务优先级中的一个或更多个来选择ble通道。重新协商过程可以包括通道映射应用功能的激活或去激活。
[0314]
在步骤8中，可以在通过重新协商而选择的通道上执行服务。
[0315]
图29至图31是用于描述可以应用本公开内容的通道状态共享算法(cssa)的操作的图。
[0316]
cssa可以包括：基于第一网络的通道状态信息来估计第二网络中的通道状态，以及基于第二网络的通道状态信息来估计第一网络中的通道状态。
[0317]
例如，使用从ble获得的通道信息来估计br/edr通道状态可以被称为br/edr通道估计算法。另外，使用从br/edr、wi-fi和其他网络获取的通道信息来估计ble通道状态可以被称为ble通道估计算法。另外，使用从ble获得的通道信息来估计wi-fi通道状态可以被称为wi-fi通道估计算法。
[0318]
在图29的示例中，假设第一网络是ble并且第二网络是br/edr。cln表示代表ble通道索引n的通道状态的值(或变量)，并且cn表示代表br/edr通道索引n的通道状态的值(或变量)。
[0319]
c或cl是1比特值，并且可以具有值0或1。在这种情况下，0可以表示已使用，1可以表示未使用。也就是说，当通道状态差或干扰大时，通道状态值可以是1。如果通道状态被分为两个或更多个级别，则c或cl可以被定义为具有两个或更多个比特的大小的值。
[0320]
在ble的情况下，具有2042mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为cl1，具有2404mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为cl2，
……
，具有2480mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为cl
40
。
[0321]
在br/edr的情况下，具有2401mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为c1，具有2402mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为c2，
……
，具有2479mhz的中心频率的通道的通道状态值可以被定义为c
79
。
[0322]
br/edr通道映射估计算法可以被表示为下面的等式1。
[0323]
【等式1】
[0324][0325]
在等式1中，当n是偶数(即，n mod 2＝0)时，可以基于ble通道n/2和n/2+1的通道状态信息来确定br/edr通道n的通道状态估计值(即，估计的通道，ecn)。例如，br/edr通道4的通道状态估计值(ec4)可以被确定为通过将第一缩放因子(s1)应用于ble通道2的通道状态信息(cl2)而获得的值和通过将第二缩放因子(s2)应用于ble通道3的通道状态信息(cl3)而获得的值之和。这是因为频域中偶数索引的br/edr通道对应于两个连续ble通道的每个部分的频率位置，这可能意味着br/edr通道的通道状态估计值是基于这些ble通道的通道状态值而确定的。
[0326]
在此，缩放因子s1或s2中的每一个可以被定义为0和1之间的值。s1和s2可以被定义为相同的值或者可以被独立地定义。
[0327]
在等式1中，当n是奇数(即，n mod 2＝1)时，br/edr通道n的通道状态估计值(即，ecn)可以被确定为与ble通道n/2的通道状态信息相同。例如，br/edr通道3的通道状态估计值ec3可以被确定为与ble通道2的通道状态信息cl2相同。这可能意味着，由于奇数索引的br/edr通道对应于在频域中相同位置的ble通道，因此相应ble通道的通道状态值被原样应用于br/edr通道。
[0328]
ble通道映射估计算法可以被表示为下面的等式2。
[0329]
【等式2】
[0330]
ecln＝c
2n-1
+s1×c2n
+s2×c2(n-1)
[0331]
c0＝0
[0332]c80
＝0
[0333]
在等式2中，可以基于br/edr通道2n-1、2n和2(n-1)的通道状态信息来确定ble通道n的通道状态估计值(即，估计的通道低能量，ecln)。例如，ble通道2的通道状态估计值(ecl2)可以被确定为br/edr通道3的通道状态信息值(c3)、通过将第一缩放因子(s1)应用于br/edr通道4的通道状态信息(c4)而获得的值、以及通过将第二缩放因子(s2)应用于br/edr通道2的通道状态信息(cl2)而获得的值之和。这是因为频域中的一个ble通道与三个br/edr通道之中的一个br/edr通道位于相同的中心频率处，并且对应于其余两个br/edr通道的每个部分的频率位置，这可能意味着ble通道状态估计值是基于这三个br/edr通道的通道状态值而确定的。在cl1和cl
40
的情况下，因为只有两个相应的br/edr通道，所以假设c0＝0并且c
80
＝0。
[0334]
在图30的示例中，假设第一网络是ble并且第二网络是wi-fi。cln指示表示ble通道索引n的通道状态的值(或变量)，并且cqin指示表示wi-fi通道索引n的通道状态的值(或变量)。
[0335]
在wi-fi的情况下，在2.4ghz频带中通常有13个通道，通道的中心频率之间的间隔为5mhz，并且一个通道的宽度通常为20mhz。连续的wi-fi通道可以交叠，并且主要使用非交叠通道1、5、9、13(中心频率2412mhz、2432mhz、2452mhz、2472mhz)之一。13个通道中的每一个的通道状态值被定义为cqin(n＝1、2、
……
、13)。
[0336]
可以基于多个ble通道的通道状态值(c
l
)来确定wi-fi通道n的估计的通道状态值(即，wlan估计的通道，wecn)。例如，由于wi-fi通道1(2412mhz中心频率通道)对应于ble通道1至10的位置，所以wec-1
可以被确定为通过将cl1、cl2、
……
、和cl
10
中的每一个乘以适当的缩放因子并将它们相加而获得的值。
[0337]
ble通道n的估计的通道状态值(ecln)可以被确定为通过将相应wi-fi通道的状态值(cqi)乘以预定缩放因子而获得的值。例如，当其接近wi-fi通道的中心频率时，可以应用较高的缩放因子值，而当其远离wi-fi通道的中心频率时，可以应用较低的缩放因子值。
[0338]
因此，可以基于作为wi-fi通道的通道状态值的cqi与作为ble或br/edr的通道状态值的cl或c之间的转换表来确定估计的通道状态值(wec、ecl或ec)。例如，在频繁使用的wi-fi通道1、5、9和13的情况下，大约三倍的值成为cl的索引。然而，3倍仅是示例，本公开内容的范围不限于此，并且可以定义一个wi-fi通道的cqi索引与一个或更多个c或cl的索引之间的对应关系。
[0339]
例如，可以预定义与一个wi-fi通道的频率位置和带宽对应的另一个网络系统(例如，ble、br/edr、zigbee等)的一个或更多个通道。例如，不同网络系统的通道之间的对应关系可以被定义为匹配表。这样的匹配表可以用在将第一网络系统的一个或更多个第一通道的通道状态值转换成第二网络系统的一个或更多个第二通道的通道状态值的过程中。
[0340]
在图31的示例中，假设作为wi-fi通道5和6的通道状态值的cqi5和cqi6的值分别为1。也就是说，从相应的wi-fi通道检测到的能量值可能意味着相应的通道被另一个设备占用的状态，因为它超过了预定的标准。当基于cqi值来确定ble通道状态估计值(ecl)时，可以向每个ble通道应用不同的缩放因子。
[0341]
例如，缩放因子0.1、0.3和0.7可以被应用于ble通道2、3和4。如果在应用缩放之后的估计的通道状态值小于0.5，则相应的通道可以被确定为已使用，而如果在应用缩放之后的估计的通道状态值大于或等于0.5，则相应的通道可以被确定为未使用。然而，这些参考值仅仅是示例性的，并且本公开内容的范围不限于此。例如，在图29的示例中，当作为wi-fi通道索引5的通道状态值的cqi5的值为1时，缩放因子0、0.1、0.3和0.7分别被应用于ble通道cl1、cl2、cl3和cl4，并且可以估计ecl1＝0、ecl1＝0.1、ecl1＝0.3和ecl1＝0.7。在这种情况下，假设参考值是0.2，具有小于0.2的ecl值的ble通道索引2被确定为已使用，而具有0.2或更大的ecl值的ble通道索引3和4可以被确定为未使用。另外，由于作为wi-fi通道索引6的通道状态值的cqi6的值是1，因此基于此来估计应用了ble通道的缩放因子的ecl值，并且可以基于估计的ecl值来确定是否使用每个ble通道。
[0342]
如上所述，蓝牙设备通过cssa获得ec或ecl，并且使用它来执行afh。另外，当基于估计的通道状态值构建通道映射时，可以根据预定的参考值来确定使用或不使用相应通道的决定。
[0343]
也就是说，基于针对第二网络系统(例如，br/edr、wi-fi、zigbee等)中的一个或更多个第二网络通道测量的第二网络通道状态值，可以确定针对第一网络系统(例如，ble)中
的特定第一网络通道估计的第一网络通道状态值。如果所确定的第一网络通道状态值等于或大于预定参考值，则第一网络通道被确定为未使用，而如果所确定的第一网络通道状态值小于预定参考值，则第一网络通道可以被确定为已使用。
[0344]
在下文中，将描述根据本公开内容的数字密钥安全协议和认证的示例。
[0345]
图32是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥操作的图。
[0346]
密钥设备可以基于从车辆提供的广告信息(例如，adv_ext_ind消息)发现广告设备。此外，密钥设备可以将连接请求消息发送至发现的广告设备(例如，车辆)。因此，可以在车辆与密钥设备之间执行加密、连接和测距过程。例如，可以通过连接过程来保护密钥设备与车辆之间的安全链路，并且br/edr或ble网络系统的l2cap coc(逻辑链路控制和适配协议面向连接的通道)链路可以被建立用于高速数据交换。此后，它被移交给超宽带(uwb)网络系统，并且可以通过uwb测距过程来执行同步，因此可以执行精确定位。
[0347]
在这样的数字密钥技术中，对于快速认证过程，可以考虑对通过ble交换的信息或分组进行分段或分片。
[0348]
另外，可以考虑标识与数字密钥技术相关的特征并定义密钥类型。将参照图35详细描述密钥类型。
[0349]
另外，可以考虑在应用层(例如，gatt)或中间件层(例如，l2cap coc)中交换用于数字密钥连接的信息。
[0350]
另外，要通过ble交换的数据可以包括用于移交的信息和/或密钥相关信息。
[0351]
另外，密钥管理包括用户、多个辆车、id管理等，并且需要为此定义协议。
[0352]
另外，需要用于防止中间人攻击(mitm)的认证方法。
[0353]
另外，可以定义用于管理密钥状态的操作(例如，刷新、激活密钥等)。
[0354]
图33是用于描述可以应用本公开内容的用户注册和管理的示例的图。
[0355]
例如，可以支持一个用户在一个密钥设备中注册(用户a，密钥设备#1)的情况、多个用户在一个密钥设备中注册(用户b和c，密钥设备#2)的情况、一个用户在多个密钥设备中注册(用户d，密钥设备#3和#4)的情况等。
[0356]
可以针对每个应用生成数字密钥配置文件(dk配置文件)，或者多个应用可以共享dk配置文件。例如，与一个密钥设备对应的一个dk配置文件可能在与第一车辆对应的第一应用和与第二车辆对应的第二应用中通用。
[0357]
dk配置文件可以包括注册id(1个字节)、注册会话号(2个字节)、令牌(8个字节或24个字节(应用的消息认证码(mac)(maced)))、因素类型(2个字节)等。
[0358]
在此，可以根据生成令牌的方法来区分因素类型。例如，因素类型可以指示由密钥设备用来生成令牌的基本信息。另外，因素类型可以以位图的形式被配置，该位图指示各种基本信息中的哪一个可用。
[0359]
例如，用于生成令牌的基本信息可以包括个人识别号码(pin)、密码、指纹、面部、声音、虹膜、心电图(ecg)、步态、手势、身体上(on-body)、活性、设备解锁、手指静脉、手掌静脉、距离限制、客户定义的因素中的至少一个。
[0360]
例如，可以针对一个id定义和存储多个不同的令牌。另外，多个id中的每个id的一个或更多个令牌可以被存储在令牌存储装置中。
[0361]
例如，在执行与车辆的密钥交换之后，密钥设备可以生成注册id并与车辆交换注
册id。另外，车辆可以将密钥设备的注册id与令牌信息相匹配，并在令牌存储装置中存储和管理令牌信息。
[0362]
图34是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥安全协议和消息格式的图。
[0363]
当密钥设备和车辆处于ble连接状态时，密钥设备可以将特征写请求消息发送至车辆，并且车辆可以将通知或指示消息发送至密钥设备。写请求消息的格式可以包括消息类型字段和参数字段。通知或指示消息的格式可以包括请求的消息类型字段、结果代码(或错误代码)字段和响应参数字段。
[0364]
例如，密钥设备可以将注册启动的写请求消息发送至车辆。注册启动消息可以对应于密钥设备请求车辆启动注册过程的消息。作为响应，车辆可以将注册服务器散列提交的指示消息发送至密钥设备。注册服务器散列执行消息可以对应于通知服务器是否已经成功进行消息认证的消息。如果启动消息被认证，则可以执行密钥设备与车辆之间的认证协议。
[0365]
例如，认证协议可以包括：密钥设备将注册客户端公钥的写请求消息发送至车辆，该写请求消息可以对应于将密钥设备的公钥传达给车辆的消息。随后，车辆可以将注册服务器公钥的指令消息发送到密钥设备，该指令消息可以对应于用于将车辆的公钥传送到密钥设备的消息。随后，密钥设备可以将用于确认注册的客户端的写请求消息发送至车辆，该写请求消息可以指示是否执行正常认证并且可以对应于确认密钥是否正常的消息。
[0366]
尽管图34的示例将0x11示出为消息类型的值，但是这仅是示例性的。
[0367]
图35是用于描述可以应用本公开内容的数字密钥承载建立过程的图。
[0368]
在执行密钥设备与车辆之间的认证协议之前，可以执行最大传输单元的协商。
[0369]
当密钥设备和车辆处于ble连接状态时，密钥设备可以将mtu交换请求消息发送至车辆。例如，在mtu交换请求消息中，属性操作码可以被配置为0x02，并且mtu值可以被配置为300个字节。作为响应，车辆可以将mtu交换响应消息发送至密钥设备。例如，在mtu交换响应消息中，属性命令代码可以被配置为0x03，并且mtu值可以被配置为300个字节。然而，300个字节仅仅是示例性的值，并且小于或大于该值的值可以通过mtu协商来确定。例如，当有必要发送具有比所确定的mtu值大小更大的消息时，分段或分片被应用于该消息，并且该消息可以被划分成具有允许的mtu大小或更小大小的消息。
[0370]
另外，当支持分段或分片时，可以将交换的信息划分成预定大小(例如，20个字节)或更小大小的段。例如，89个字节的信息可以被划分成四个各20个字节的段和一个9个字节的段。可以向每个段添加段报头和消息认证码(mac)。
[0371]
另外，根据认证类型，可以支持根据ecdh(椭圆曲线diffie-hellman)密钥交换、aes-gmac(高级加密标准-伽罗瓦消息认证码)、aes-gcm(高级加密标准-伽罗瓦/计数器模式)和带外(oob)密钥方案的各种格式或密钥类型。图33中所示的各种格式可以对应于用于支持分段或分片的格式。特定的密钥类型可以由类型id来标识。要由两个设备用于安全的密钥类型可以被确定为各种密钥类型之一。可以根据确定的密钥类型来定义包括与安全所需的信息对应的字段的各种格式。
[0372]
图36是用于描述可以应用本公开内容的认证方法的图。
[0373]
认证方法可以包括当用户向密钥设备施加输入(例如，按钮操作)时密钥设备相应地向车辆发送认证请求消息的步骤。因此，在车辆中执行认证动作(例如，输出光和/或声
音)，并且用户可以通过检查这来识别正在尝试或正在执行认证。此后，当完成密钥设备与车辆之间的认证过程并且包括指示成功认证(ok)的信息的认证响应最终从车辆被发送到密钥设备时，安全链路被创建并且安全信息可以被交换。
[0374]
同时，当用户a向密钥设备施加输入时，密钥设备可以将认证请求消息发送至用户b的车辆而不是用户a的车辆。在这种情况下，用户b的车辆执行指示正在尝试或正在执行认证的认证动作，因此用户a可以识别出在用户b的车辆上尝试了认证。然后，包含指示失败的信息的认证响应可以从用户b的车辆被发送到密钥设备。
[0375]
同时，第三方(例如，黑客设备或用户)的认证请求消息可以被发送至用户a的车辆。用户a可以通过以下操作来检测已经发生了异常：确认在未向密钥设备施加输入的用户a的车辆中执行了认证尝试或正在执行的认证动作。此后，可以将包括指示失败的信息的认证响应发送至第三方。
[0376]
图37是用于描述可以应用本公开内容的生成认证问题的过程的图。
[0377]
用户a可以向密钥设备施加输入，以发送认证请求消息。这样的认证请求消息可以被递送到作为预期目的地的用户a的车辆，但是也可以被递送到第三方(例如，黑客设备或用户)或者在途中被第三方拦截。第三方可以生成以与用户a的正常认证请求相同的方式复制的认证请求消息，并将该认证请求消息发送到用户a的车辆。
[0378]
在这种情况下，用户a可以通过认证动作识别出正在进行正常认证，该认证动作指示正在车辆中尝试或进行认证。然而，实际上，车辆可以针对同一认证消息将包括指示成功(ok)的信息的响应消息发送至密钥设备和第三方中的每一个。因此，车辆可以创建与第三方的安全链路以交换安全信息。
[0379]
图38是用于描述可以应用本公开内容的认证错误解决方法的图。
[0380]
第一方法可以包括检测复制请求/响应消息或设置定时器的方法。
[0381]
例如，当在车辆中从不同实体接收相同的认证请求消息时，复制认证请求消息可以被检测到并且被视为错误情况。例如，车辆可以输出指示复制认证请求的信号，或者将包括指示认证失败的信息的认证响应消息发送至请求认证的设备。
[0382]
另外，密钥设备可以将在从发送认证请求消息时起的预定定时器操作期间(或在预定时间间隔之间)接收到的响应作为有效认证响应进行处理，并且密钥设备可以将当定时器没有运行时(或在某个时间间隔之前或之后)接收到的响应作为无效认证响应进行处理。
[0383]
此外，即使在接收到正常认证响应消息的情况下，密钥设备也可以等待，直到设置的定时器值到期为止。如果在定时器到期之前接收到额外的或交叠的认证响应消息，则可以将其视为错误情况。
[0384]
另外，从第三方密钥设备(黑客)发送的认证请求消息可以被生成以复制正常密钥设备的认证请求消息或者被识别为来自正常密钥设备的认证请求消息。在这种情况下，车辆可以在从第一密钥设备接收到第一认证请求消息时启动预定定时器，并且当在预定定时器操作期间接收到来自同一第一密钥设备的复制认证请求消息时，车辆可以将其视为错误情况。
[0385]
第二方法可以包括在密钥设备与车辆之间进行相互测距检查的方法。
[0386]
例如，当车辆接收到认证请求消息时，可以对发送认证请求消息的设备进行测距
检查。此外，密钥设备可以对车辆进行测距检查。此外，密钥设备和车辆可以执行相互测距检查。如果来自第三方的认证请求无效，则第三方不对来自车辆的测距检查进行响应或者不对车辆执行测距检查，因此它可以被视为无效认证请求。另外，测距检查可以包括以诸如高精度距离测量(hadm)、到达角(aoa)等的方式执行精确的位置确定。
[0387]
图39是示出了本公开内容适用的第一设备和第二设备的配置的图。
[0388]
第一设备3900可以包括处理器3910、天线单元3920、收发器3930和存储器3940。
[0389]
处理器3910可以执行基带相关信号处理，并且可以包括主机处理器3911和控制器处理器3915。主机处理器3911和控制器处理器3915可以通过hci交换信息。主机处理器3911可以处理诸如l2cap配置文件层、att配置文件层、gatt配置文件层、gap配置文件层和le配置文件层的操作。控制器处理器3915可以处理诸如ll层和phy层的操作。除了执行基带相关信号处理之外，处理器3910还可以控制第一设备3900的整体操作。
[0390]
天线单元3920可以包括一个或更多个物理天线。收发器3930可以包括rf(射频)发送器和rf接收器。存储器3940可以存储由处理器3910和软件处理的信息、操作系统以及与第一设备3900的操作相关的应用，并且存储器3940可以包括诸如缓冲器等的部件。
[0391]
第一设备3900的处理器3910可以被配置成实现本公开内容中描述的实施方式中的第一设备(或主设备)的操作。
[0392]
例如，第一设备3900的处理器3910的ll处理单元3915可以指示第二设备3950的ll处理单元3965是否启用通道分类报告。
[0393]
第一设备的ll处理单元3915可以从第二设备的ll处理单元3965接收通道分类报告。
[0394]
第一设备的ll处理单元3915可以基于ll处理单元3915的通道感测结果、从第二设备的ll处理单元3965接收的通道分类报告或从主机处理单元3911提供的信息中的至少一个来确定通道映射。
[0395]
第一设备的ll处理单元3915可以将所确定的通道映射提供至第二设备的ll处理单元3965。
[0396]
第二设备3950可以包括处理器3960、天线单元3970、收发器3980和存储器3990。
[0397]
处理器3960可以执行基带相关信号处理，并且可以包括主机处理器3961和控制器处理器3965。主机处理器3961和控制器处理器3965可以通过hci交换信息。主机处理器3961可以处理诸如l2cap配置文件层、att配置文件层、gatt配置文件层、gap配置文件层和le配置文件层的操作。控制器处理器3965可以处理ll层、phy层等的操作。除了执行基带相关信号处理之外，处理器3960还可以控制第二设备3960的整体操作。
[0398]
天线单元3970可以包括一个或更多个物理天线。收发器3980可以包括rf发送器和rf接收器。存储器3990可以存储由处理器3960和软件处理的信息、操作系统以及与第二设备3950的操作相关的应用，并且存储器3990可以包括诸如缓冲器等的部件。
[0399]
第二终端设备3950的处理器3960可以被配置成实现本公开内容中所述的实施方式中的第二设备(或从设备)的操作。
[0400]
例如，第二设备3950的处理器3960的ll处理单元3965可以从第一设备的ll处理单元3915接收是否启用通道分类报告。当通道分类报告被启用时，第二设备的ll处理单元3965可以基于从主机处理单元3961提供的信息或由ll处理单元3965执行的通道感测结果
中的一个或更多个来生成通道分类结果。生成的通道分类结果可以从第二设备的ll处理单元3965被报告给第一设备的ll处理单元3915。
[0401]
第二设备的ll处理单元3955可以从第一设备的ll处理单元3915接收通道映射。
[0402]
在第一设备3900和第二设备3950的操作中，本公开内容的示例中的第一设备(或主设备)和第二设备(或从设备)的描述可以同样适用，因此省略了重复的描述。
[0403]
本公开内容的各种实施方式可以由硬件、固件、软件或其组合来实现。为了通过硬件实现，本公开内容的各种实施方式可以被实现为一个或更多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、通用器件。它可以由处理器(通用处理器)、控制器、微控制器、微处理器等来实现。
[0404]
本公开内容的范围包括软件或机器可执行指令(例如，操作系统、应用、固件、程序等)以及非暂态计算机可读介质，所述软件或机器可执行指令使根据各种实施方式的方法的操作在设备或计算机上被执行，这样的软件或指令被存储在所述非暂态计算机可读介质中并且在设备或计算机上被执行。可以被用于编程处理系统以执行本公开内容中描述的特征的指令可以被存储在存储介质或计算机可读存储介质上/中，并且可以使用包括这样的存储介质的计算机程序产品来实现本公开内容中描述的特征。存储介质可以包括但不限于诸如dram、sram、ddr ram的高速随机存取存储器或其他随机存取固态存储器设备、一个或更多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存设备；或者存储介质可以包括非易失性存储器，例如其他非易失性固态存储设备。存储器可选地包括从处理器远程定位的一个或更多个存储设备。存储器或可替选地存储器内的非易失性存储器设备包括非暂态计算机可读存储介质。本公开内容中描述的特征可以被存储在机器可读介质中的任何一个上以控制处理系统的硬件，并且它可以被并入至如下软件和/或固件中，所述软件和/或固件允许处理系统与其他机构进行交互，所述其他机构利用根据本公开内容的实施方式的结果。这样的软件或固件可以包括但不限于应用代码、设备驱动程序、操作系统和执行环境/容器。
[0405]
【工业实用性】
[0406]
本公开内容的实施方式可以应用于各种无线通信系统以提高无线通信系统的性能。