一種多節點語音數據的傳輸方法
2023-05-08 03:13:41 1
一種多節點語音數據的傳輸方法
【專利摘要】本發明公開了一種多節點語音數據的傳輸方法，通過主控節點發送廣播幀的方式，使從節點採用全網統一同步，分時隙傳送數據，實質是將信道進行時分復用，這樣使得多節點語音數據傳輸不過多的依賴於增加硬體，而是完全由軟體編寫協議完成，從而節約了成本，同時增加系統的靈活性和拓展性，能夠適應當今無線技術發展的趨勢。
【專利說明】一種多節點語音數據的傳輸方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於無線傳輸【技術領域】，更為具體地講，涉及一種多節點語音數據的傳輸方法。
【背景技術】
[0002]隨著無線技術的不斷發展，越來越多的場合需要使用無線的方式進行傳輸數據，由於其便於安裝，靈活性強，避免了有線連接的局限性，因而逐漸被各種場合所使用，但是隨著各個場合，例如:教學，會議，舞臺，以及各種娛樂場所對設備要求的不斷增高，無線傳輸已不再局限於簡單的一發一收的模式，而是向著多節點收發的複雜數據傳輸發展。例如:在各大娛樂場合，舞臺，KTV中，大多使用無線麥克風，而且一般都是多個，但無線音箱只有一個，這就需要無線音箱要能夠區分開兩個或多個麥克風傳來的音頻數據。因此，為了保證較好的實現多節點的數據傳輸，必須構建較好的數據傳輸模型，以及完善的數據傳輸協議。
[0003]此外，由於通信模型中節點數目增加，所以出現了系統初始並不是所有的節點全部開啟的情況，系統建立通信鏈路後，有可能隨時都有新的節點加入通信鏈路，這就需要主節點在處理數據通信的過程中，要能夠隨時的偵測到新節點的加入，因此這就進一步的提高了通信協議設計的要求。由於無線數據傳輸最早只針對一發一收的傳輸模型，因此不需要考慮過多的問題，但是諸如會議，教學等需要多個無線話筒的時候，節點增多，數據傳輸模型就變得複雜了。
[0004]結合現有技術分析具體應用場景下的方案:一個在KTV中的無線傳輸模型，一般的KTV中都有多個話筒，每個話筒需要把音頻信息傳輸給無線音箱，這就需要無線音箱要能夠同時接收並區分開每個話筒的音頻信息，傳統的方法就需要單純的增加無線模塊進行同時接收，雖然現有的無線傳輸模塊，例如NRF24L01可以同時打開多通道進行接收，以此來區分開不同通道的數據，但單片也最多容納6個通道，如果再多，也不得不繼續增加無線模塊。然而依靠單純的增加無線收發模塊來解決問題可拓展性不足，它僅僅適用於小型的無線通信模型，當系統過於龐大後，需要的無線收發模塊也隨之增多，功耗成本也隨之增加。
[0005]還有多節點數據傳輸的難點也不僅僅局限於是節點的增加，在一個多媒體教學的數據傳輸模型中:現在的多媒體教學大多採用無線話筒(可能是多個)，無線音箱，以及PC機端。無線音箱可以接收多個話筒的音頻數據，還可以接收PC機外放的音頻數據，但同時，PC機端也可以接收話筒的按鍵信息，以便可以使用話筒對PC機執行相應的操作，按照傳統的設計方案，音箱被固定為接收模式，開多通道接收，其餘節點被固定為發送模式，所以PC機便很難接收到話筒的按鍵信息(因為需要使PC機端不斷的掃描話筒)。因此採用傳統的數據傳輸模式在新型的傳輸模型中遇到了瓶頸，必須開發一套新型的數據傳輸協議以滿足諸如教學、會議、舞臺、娛樂等場合的多節點數據傳輸要求。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種多節點語音數據的傳輸方法，將信道進行時分復用，從而使多節點語音數據的傳輸由協議完成，同時具有可擴展、高靈活以及低成本的性能。
[0007]為實現上述發明目的，本發明一種多節點語音數據的傳輸方法，其特徵在於，包括以下步驟:
[0008](I)、主控節點開機並向通信鏈路發送廣播幀；
[0009](2)、從節點開機後從通信鏈路中接收廣播幀並回復確認入網信息ACK，主控節點同時根據回復ACK的先後順序對從節點進行自動編號；
[0010](3)、節點間的數據傳遞:
[0011](3.1)、主控節點與從節點間的數據傳遞:主控節點向從節點以廣播方式發送廣播幀，如果從節點收到廣播幀，則按時隙向主控節點發送數據，如果從節點未收到廣播幀，則從節點不發送數據，但此從節點的時隙保留；在一個時隙內主控節點只能接收一個從節點發來數據，在接收完該從節點的發送數據後等到下一個時隙到來時，切換至下一個從節點的接收模式，等待接收下一個從節點的發送數據，直到接收完所有從節點的發送數據；
[0012]主控節點再次發送廣播幀後將預留一定時間來接收ACK，從而隨時偵測是否有新節點加入；
[0013](3.2)、從節點間的數據傳遞:主控節點向從節點以廣播方式發送廣播幀中包含從節點發送給另一從節點的數據時，即當從節點B發送數據給從節點A時，從節點B首先在時隙到來時將源節點信息、目的節點信息和數據信息一起發送給主控節點，當下一輪主控節點發送廣播幀時，將這些信息同時廣播出去，從節點A則從廣播幀中提取自己所需要的數據；
[0014]其中，主控節點回復ACK的個數為從節點加入網絡的個數；時隙長度相等且編號由從節點接入網絡的順序自動進行編號。
[0015]本發明的發明目的是這樣實現的:
[0016]本發明多節點語音數據的傳輸方法，通過主控節點發送廣播幀的方式，使從節點採用全網統一同步，分時隙傳送數據，實質是將信道進行時分復用，這樣使得多節點語音數據傳輸不過多的依賴於增加硬體，而是完全由軟體編寫協議完成，從而節約了成本，同時增加系統的靈活性和拓展性，能夠適應當今無線技術發展的趨勢。
[0017]同時，本發明多節點語音數據的傳輸方法還具有以下有益效果:
[0018](I)、本發明通過信道時分復用方式，使多節點數據的傳輸不過多依靠增加接收模塊通道或無線模塊，完全通過軟體協議完成，節約了成本；
[0019](2)、本發明具有高靈活性和拓展性，為多媒體教學、會議、舞臺以及娛樂等場合提供了一套完善的無線數據傳輸解決方案，有廣闊的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明多節點語音數據的傳輸方法的一種【具體實施方式】架構圖；
[0021]圖2是本發明多節點語音數據的傳輸方法的流程圖。
【具體實施方式】[0022]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本發明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本發明的主要內容時，這些描述在這裡將被忽略。
[0023]實施例
[0024]圖1是本發明多節點語音數據的傳輸方法的一種【具體實施方式】架構圖。
[0025]圖2是本發明多節點語音數據的傳輸方法的流程圖。
[0026]在本實施例中，如圖1所示，以多媒體教學的數據傳輸模型為例，其中包括:無線話筒(可能有多個)，無線音箱，以及PC機，在此模型中，實際是沒有主次之分的，但是這裡我們引入主控節點和從節點的概念，規定無線音箱是主控節點，兩個話筒和PC機為從節點，在實際的應用中，應根據實際的情況擬定主控節點和從節點。
[0027]本發明一種多節點語音數據的傳輸方法，如圖2所示，包括以下步驟:
[0028](S101)、無線音箱開機向通信信道發送廣播幀；
[0029](S102)、從節點開機後從通信鏈路中接收廣播幀並回復確認入網信息ACK ；
[0030](S103)、無線音箱確認是否收到從節點回復的ACK，如果沒有收到則並重複發送廣播幀直到從節點回復ACK為止，如果收到無線音箱則根據從節點回復ACK的先後順序對從節點進行自動編號；只要有一個從節點完成設備發現，就進入數據傳輸階段，其餘從節點在數據傳輸階段可以繼續被無線音箱發現並編號；
[0031](S104)、無線音箱再次發送廣播幀，同時預留一定時間監測是否有新的ACK返回，如果有新的ACK返回，則對新加入的從節點編號，如果沒有新的ACK返回，則等待已經編號的從節點按時隙發送數據；
[0032](S105)、從節點查看廣播幀中是否有其他從節點發送給自己的數據，如有則進行數據處理，如果沒有則等待自己的時隙發送數據給無線音箱；
[0033]在本實施例中，如圖1所示，當廣播幀中包含話筒1、話筒2發送給PC機數據時，話筒1、話筒2首先在時隙到來時將源節點信息、目的節點信息和數據信息一起發送給無線音箱，當下一輪無線音箱發送廣播幀時，將這些信息同時廣播出去，PC機則從廣播幀中提取自己所需要的數據；
[0034]如果話筒或PC機收到廣播幀，則按時隙向無線音箱發送數據，如果話筒或PC機未收到廣播幀，則話筒或PC機不發送數據，但此話筒或PC機的時隙保留；
[0035](S106)、無線音箱分時隙接收從節點發送的數據，並對數據處理；在一個時隙內無線音箱只能接收一個從節點(話筒I)發來數據，在接收完話筒I的發送數據後等到下一個時隙到來時，切換至下話筒2的接收模式，等待接收話筒2的發送數據，直到接收完所有從節點的發送數據；
[0036]儘管上面對本發明說明性的【具體實施方式】進行了描述，以便於本【技術領域】的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限於【具體實施方式】的範圍，對本【技術領域】的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和範圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
【權利要求】
1.一種多節點語音數據的傳輸方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)、主控節點開機並向通信鏈路發送廣播幀； (2)、從節點開機後從通信鏈路中接收廣播幀並回復確認入網信息ACK，主控節點同時根據回復ACK的先後順序對從節點進行自動編號； (3)、節點間的數據傳遞: (3.1)、主控節點與從節點間的數據傳遞:主控節點向從節點以廣播方式發送廣播幀，如果從節點收到廣播幀，則按時隙向主控節點發送數據，如果從節點未收到廣播幀，則從節點不發送數據，但此從節點的時隙保留；在一個時隙內主控節點只能接收一個從節點發來數據，在接收完該從節點的發送數據後等到下一個時隙到來時，切換至下一個從節點的接收模式，等待接收下一個從節點的發送數據，直到接收完所有從節點的發送數據； 主控節點再次發送廣播幀後將預留一定時間來接收ACK，從而隨時偵測是否有新節點加入； (3.2)、從節點間的數據傳遞:主控節點向從節點以廣播方式發送廣播幀中包含從節點發送給另一從節點的數據時，即當從節點B發送數據給從節點A時，從節點B首先在時隙到來時將源節點信息、目的節點信息和數據信息一起發送給主控節點，當下一輪主控節點發送廣播幀時，將這些信息同時廣播出去，從節點A則從廣播幀中提取自己所需要的數據。
2.根據權利要求1所述的多節點語音數據的傳輸方法，其特徵在於，所述的主控節點回復ACK的個數為從節點加入網絡的個數。
3.根據權利要求1所述的多節點語音數據的傳輸方法，其特徵在於，所述的時隙長度相等，時隙的編號由從節點接入網絡的順序自動進行編號。
【文檔編號】H04J3/02GK103780326SQ201410021020
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】許都, 廖丹, 孫罡, 周末, 楊慧然 申請人:電子科技大學