一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法，涉及蓝牙通信技术领域，各个蓝牙设备各自发送携带自身节点信息和邻居节点信息的广播包，接收来自邻居节点的广播包，获知网络中所有节点的蓝牙设备地址和时钟信息；选取某个蓝牙设备的蓝牙时钟作为网络时钟；各个蓝牙设备根据自身的排序信息，分别占据网络时间轴上的不同位置，得到BIS位置排列；各个蓝牙设备开始创建BIS广播，发送驻网广播包，进行实时对讲交互。本发明专利技术实现去中心化、分布式动态组网，支持实时全双工双向通信；同时，借助蓝牙BIS技术提高传输距离和抗干扰能力，最大程度地改善通信体验。度地改善通信体验。度地改善通信体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法


[0001]本专利技术涉及蓝牙低功耗音频
，具体的说，是一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法。

技术介绍

[0002]在无移动通信网络或者信号不佳的地方，我们经常使用无线对讲机进行通信。现有的对讲机一般都采用调频广播技术，在固定的频段使用特定频率进行通信；由于频率固定，通信过程中信号容易被干扰，影响通信质量。其次，由于是单频广播通信方式，也就限定我们的通信只能是半双工的，在同一时间，只能有一边讲话，否则即会产生通信干扰。再者，因为信号的调制方式是普通的FM频率调制，出于FM调制方式的抗干扰能力限制，普通对讲技术的通信距离非常有限。所以，目前的对讲技术存在通信距离近、抗干扰能力弱、对话实时性差，而且不能实现通信组网的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法，用于解决现有技术中通信质量不高、通信距离受限以及抗干扰能力有限的问题。
[0004]本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法，包括：步骤S100、各个蓝牙设备各自发送携带自身节点信息和邻居节点信息的广播包，接收来自邻居节点的广播包，广播包包括节点自身信息字段、一跳邻居节点字段和多跳邻居节点字段，其中，节点自身信息字段包含对应蓝牙设备的蓝牙设备地址和当前蓝牙时钟；一跳邻居节点字段包含直接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值；多跳邻居节点字段包含间接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和间接邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值，获知网络中所有节点的蓝牙设备地址和时钟信息；步骤S200、按照设定规则对蓝牙设备进行排序，选取某个蓝牙设备的蓝牙时钟作为网络时钟；步骤S300、各个蓝牙设备根据自身的排序信息，分别占据网络时间轴上的不同位置，得到基于广播的无连接低功耗传输BIS（Broadcast Isochronous Stream）位置排列，即BIS event（BIS事件）位置排列；步骤S400、各个蓝牙设备开始创建BIS音频流，发送音频数据包，进行实时对讲交互，并发送驻网广播包，网络中各个节点的驻网广播包在网络时间轴除BIS占据位置(即音频数据包占据的时隙)以外的空闲位置发送；驻网广播包包括节点自身信息字段、网络时钟差字段和位置排列信息字段，位置排列信息字段包括排列地址和排列位图。
[0005]优选地，网络中各个节点在网络时间轴除BIS占据位置(即音频数据包占据的时隙)以外的空闲位置依照BIS位置排序发送驻网广播包。
[0006]已入网的蓝牙设备要离开网络，则通过停止BIS广播、停止发送驻网广播包实现离网；该蓝牙设备的邻居节点检测到其离网以后，该邻居节点从自身驻网广播包中移除该蓝牙设备的位置排列信息，发送更新之后的驻网广播包，将该蓝牙设备离网事件以中继形式通知到网络中的其他节点；等到网络中的所有节点都已获知该蓝牙设备离网以后，各自更新自身驻网广播包内容。
[0007]离网的蓝牙设备仍然转发网络信息，离网的蓝牙设备发送的网络信息中继广播包节点自身信息字段、网络时钟差字段和位置排列信息字段、位置排列信息字段不再包含自身节点。
[0008]中途要加入网络的蓝牙设备，通过接收驻网广播包获取网络信息，得到网络时钟和位置排列信息，并在位置排列信息字段增加自身的排列地址和排列位图，网络中的其他节点接收到该蓝牙设备的驻网广播包后均更新各自的驻网广播包，该蓝牙设备入网完成。
[0009]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术实现去中心化、分布式动态组网，支持实时全双工双向通信；同时借助蓝牙BIS技术提高传输距离和抗干扰能力，最大程度地改善通信体验。
[0010]（2）本专利技术基于低功耗蓝牙BIS技术，综合BIS自身的抗干扰能力和远距离传输能力，使用动态分布式自组网的策略，智能规划通信时隙，避免信号互相干扰，达成远距离、高抗扰、实时双向通信的目的。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的网络节点信息泛洪和信息采集示意图；图2为本专利技术的BIS位置排列示意图；图3为本专利技术的驻网过程示意图；图4为本专利技术的离网过程示意图；图5为本专利技术的网络维持示意图；图6为本专利技术的入网过程示意图；图7为本专利技术的节点移动示意图；图8为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0012]下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0013]实施例1：结合附图8所示，一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法，初始状态不存在任何BIS广播，addr表示蓝牙地址，clk表示蓝牙设备时钟，Bn addr表示蓝牙设备Bn的蓝牙地址，Bn clk表示蓝牙设备Bn的蓝牙时钟；clk_oft_Bn_Bm表示蓝牙设备Bn和蓝牙设备Bm之间的时钟差clock offset，n=1,2,3,
……
；m=1,2,3,
……
且n≠m。
[0014]分布式自组网阶段，蓝牙设备各自进行节点信息“泛洪”，也即发送携带自身节点信息和邻居节点信息的广播包，该广播包的格式如图1所示，由节点自身信息、一跳邻居节点、多跳邻居节点三个字段组成。其中，节点自身信息包含对应蓝牙设备的蓝牙设备地址和当前蓝牙时钟；一跳邻居节点包含直接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和
邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值；多跳邻居节点包含间接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和间接邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值。蓝牙设备进行节点信息“泛洪”之时，同步进行邻居节点信息“采集”，也即接收来自邻居节点的特殊广播包。
[0015]以蓝牙设备B1获取整个网络的节点信息为例。假设蓝牙设备B3、蓝牙设备B5当前尚未采集到任何节点信息，因此发出的广播包只有自身信息；接着蓝牙设备B4收到蓝牙设备B5的广播包，因此蓝牙设备B4可以获知它和蓝牙设备B5之间的蓝牙时钟差clk_oft_B4_B5，随后发出携带节点自身信息{B4 addr,B4 clk}和一跳邻居节点{B5 addr,clk_oft_B4_B5}的广播包；然后蓝牙设备B2收到来自一跳邻居蓝牙设备B3、蓝牙设备B4的广播包后，分别获知蓝牙时钟差clk_oft_B2_B3、clk_oft_B2_B4，据此蓝牙设备B2可以推算出它和二跳邻居节点B5之间的蓝牙时钟差clk_oft_B2_B5，后续蓝牙设备B2发出的广播包就包含节点自身信息{B2 addr,B2 clk}、一跳邻居节点{B3 addr,clk_oft_B2_B3},{B4 addr,clk_oft_B2_B4}以及多跳邻居节点{B5 addr,clk_oft_B2_B5}；最后蓝牙设备B1通过接收蓝牙设备B2发出的广播包，即可获知整个网络节点的蓝牙设备地址和时钟信息。
[0016]依次类推，网络中的所有节点，都可通过以上节点信息“泛洪”、“采集”的方式，或直接或间接（中继）地获取整个网络的节点信息。
[0017]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIS的分布式自组网实时对讲方法，其特征在于，包括：步骤S100、各个蓝牙设备各自发送携带自身节点信息和邻居节点信息的广播包，接收来自邻居节点的广播包，广播包包括节点自身信息字段、一跳邻居节点字段和多跳邻居节点字段，其中，节点自身信息字段包含对应蓝牙设备的蓝牙设备地址和当前蓝牙时钟；一跳邻居节点字段包含直接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值；多跳邻居节点字段包含间接接收范围内的蓝牙设备地址，以及当前蓝牙设备和间接邻居蓝牙设备之间的蓝牙时钟差值；获知网络中所有节点的蓝牙设备地址和时钟信息；步骤S200、按照设定规则对蓝牙设备进行排序，选取某个蓝牙设备的蓝牙时钟作为网络时钟；步骤S300、各个蓝牙设备根据自身的排序信息，分别占据网络时间轴上的不同位置，得到基于广播的无连接低功耗传输BIS位置排列；步骤S400、各个蓝牙设备开始创建BIS音频流，发送音频数据包，进行实时对讲交互，并发送驻网广播包，网络中各个节点的驻网广播包在网络时间轴除BIS占据位置以外的空闲位置发送，驻网广播包包括节点自身信息字段、网络时钟差字...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红江，
申请(专利权)人：重庆市安比科技有限公司，
类型：发明
国别省市：