專利名稱：藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體指的是藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線技術(shù)的發(fā)展使無(wú)線系統(tǒng)的種類及性能均得到了顯著提高，不同無(wú)線系統(tǒng)的融合形成無(wú)線泛在網(wǎng)絡(luò)，能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)任何人和物之間的通信，彌補(bǔ)單一網(wǎng)絡(luò)的不足，滿足用戶不同的需求。網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合進(jìn)一步促進(jìn)不同接入網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的交互，然而用戶終端數(shù)目的增加帶來(lái)了操作的復(fù)雜性，虛擬終端技術(shù)的出現(xiàn)及時(shí)解決了這一問(wèn)題，該技術(shù)能夠?yàn)橛脩籼峁┙y(tǒng)一接口和多樣化業(yè)務(wù)，聯(lián)合不同網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備能力，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合和多種制式設(shè)備通信，其廣闊的應(yīng)用前景決定了成為未來(lái)發(fā)展的主流。設(shè)備發(fā)現(xiàn)是虛擬終端系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的必備條件，設(shè)備發(fā)現(xiàn)是指利用各種無(wú)線技術(shù)主動(dòng)或被動(dòng)檢測(cè)終端設(shè)備，并決定是否將其加入網(wǎng)絡(luò)或者會(huì)話進(jìn)程中，共同完成通信的過(guò)程。設(shè)備發(fā)現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)的第一步，該過(guò)程完成后才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄐ胚M(jìn)程。由于設(shè)備發(fā)現(xiàn)效率決定了會(huì)話過(guò)程中的設(shè)備更新速率，進(jìn)一步影響整體網(wǎng)絡(luò)性能。因此，該過(guò)程對(duì)于數(shù)據(jù)通信及業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。由于大多數(shù)無(wú)線通信設(shè)備都有藍(lán)牙無(wú)線接口，針對(duì)藍(lán)牙進(jìn)行設(shè)備發(fā)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。傳統(tǒng)的藍(lán)牙發(fā)現(xiàn)方式在最壞情況下可能需要10. 28秒才能完成設(shè)備發(fā)現(xiàn)連接建立過(guò)程。如圖1所示，藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程中，主設(shè)備處于查詢狀態(tài)，子設(shè)備處于查詢掃描狀態(tài)。如圖3所示，查詢和查詢掃描過(guò)程在相同的32個(gè)頻率上進(jìn)行，這32個(gè)頻率分為兩段a序列和b序列，每個(gè)序列包含16個(gè)頻率。主設(shè)備每隔312. 5微秒就傳輸非常短的68微秒ID包，持續(xù)時(shí)間和獨(dú)特的比特?cái)?shù)不僅使子設(shè)備能夠有效關(guān)聯(lián)ID包，同時(shí)還將傳統(tǒng)的625微秒的時(shí)隙分為兩個(gè)312. 5微秒的部分奇數(shù)時(shí)隙和偶數(shù)時(shí)隙；在偶數(shù)時(shí)隙主設(shè)備在不同的頻率上發(fā)送兩個(gè)ID包，奇數(shù)時(shí)隙主設(shè)備監(jiān)聽來(lái)自子設(shè)備的回應(yīng)。根據(jù)藍(lán)牙協(xié)議，主設(shè)備從某一序列轉(zhuǎn)向下一個(gè)序列之前將重復(fù)查詢256次。子設(shè)備在每隔1. 28s之后轉(zhuǎn)向下一個(gè)頻率，如果監(jiān)聽到了 ID包，則子設(shè)備產(chǎn)生
之間的隨機(jī)數(shù)時(shí)隙，以減少?zèng)_突概率，等待時(shí)間過(guò)去以后，從設(shè)備返回一個(gè)FHS包給主節(jié)點(diǎn)，其中包含從設(shè)備的設(shè)備地址和時(shí)鐘，以及在尋呼狀態(tài)的頻率，之后主設(shè)備記錄從設(shè)備的地址和時(shí)鐘值。選擇繼續(xù)掃描還是進(jìn)入尋呼狀態(tài)。主從設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程設(shè)備包發(fā)送情況如圖2所示。由上述描述可知，藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間延時(shí)主要包括以下方面由于主從設(shè)備不在同一頻段產(chǎn)生的掃描延時(shí)、從設(shè)備掃描到查詢信號(hào)產(chǎn)生的隨機(jī)延時(shí)以及從設(shè)備掃描主設(shè)備發(fā)出的呼叫信號(hào)產(chǎn)生的延時(shí)。由于掃描延時(shí)和呼叫延時(shí)產(chǎn)生原因均是由于主從設(shè)備不在同一頻段上，因此我們假定該兩種延時(shí)時(shí)間相同，稱為頻率同步延時(shí)FS，從設(shè)備隨機(jī)產(chǎn)生的延時(shí)稱為隨機(jī)向后延時(shí)RB。不發(fā)生回送包沖突的情況下，整體延時(shí)時(shí)間為T=2*FS+RB，查詢
掃描時(shí)間的平均值為=τ為掃描一個(gè)頻段所需時(shí)間；從對(duì)于查詢狀態(tài)的分析中
J2
可知，由于主設(shè)備在A序列掃描256次后才轉(zhuǎn)向B序列，所以當(dāng)從設(shè)備和主設(shè)備開始掃描頻率不在同一序列時(shí)候，需要至少4096個(gè)時(shí)隙的延時(shí)，嚴(yán)重者將會(huì)造成8192個(gè)時(shí)隙的延時(shí)；
- //
系統(tǒng)包含一個(gè)主控設(shè)備和η個(gè)子設(shè)備時(shí)，隨機(jī)向后延時(shí)平均值力—。設(shè)備回送包不
沖突概率隨設(shè)備數(shù)目增加而減小，隨著查詢掃描狀態(tài)設(shè)備的增多，如果隨機(jī)向后時(shí)延始終保持定值，則會(huì)造成沖突概率將逐漸增大，最終導(dǎo)致主設(shè)備始終無(wú)法接收到從設(shè)備信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提出藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，該方法將藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程中設(shè)備查詢掃描狀態(tài)延時(shí)進(jìn)行了改進(jìn)；針對(duì)隨機(jī)向后時(shí)延，提出一種基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延設(shè)置方法，在有效縮短設(shè)備發(fā)現(xiàn)時(shí)間的前提下避免了從設(shè)備回送包沖突。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，所述時(shí)延優(yōu)化方法包括設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法和基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法；所述設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法是改變主設(shè)備查詢方式，主設(shè)備依次在32個(gè)查詢頻率上查詢256次，輪流在Α，B序列上掃描，而不是在某一序列掃描256次后再轉(zhuǎn)到另一序列；所述基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法是針對(duì)η個(gè)從設(shè)備同時(shí)處于查詢掃描狀態(tài)時(shí)設(shè)備間信息包沖突和發(fā)現(xiàn)延時(shí)的問(wèn)題，具體步驟如下步驟Α，從設(shè)備掃描到主設(shè)備發(fā)送的DAC包后，產(chǎn)生L個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送HlS包，O彡L彡n/32，L為整數(shù)，η為從設(shè)備數(shù)；步驟B，等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生M個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O彡M彡n/4，M為整數(shù)；步驟C，等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生K個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O彡K彡η，K為整數(shù)；步驟D，若繼續(xù)沖突，則直接產(chǎn)生S個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送FHS包，O彡S彡1023，S為整數(shù)。本發(fā)明的有益效果是藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，所述時(shí)延優(yōu)化方法包括設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法和基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法；設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化后，查尋掃描時(shí)間平均值時(shí)間僅為原來(lái)時(shí)間的O. 48倍；基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法在查詢掃描子設(shè)備增多時(shí)增大隨機(jī)向后時(shí)延以避免回送包沖突。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)化， 該方法非常簡(jiǎn)單而易于實(shí)現(xiàn)，具有很好的應(yīng)用前景。


圖1為藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程示意圖。圖2為主從設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程設(shè)備包發(fā)送情況示意圖。圖3為主從設(shè)備查詢掃描狀態(tài)頻率說(shuō)明示意圖。圖4為本發(fā)明主從設(shè)備查詢掃描狀態(tài)頻率說(shuō)明示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更加詳細(xì)的描述本發(fā)明提出的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，結(jié)合附圖，舉例說(shuō)明如下第一步構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對(duì)于主從設(shè)備進(jìn)行定義，設(shè)置主設(shè)備數(shù)目為1，從設(shè)備數(shù)目為η。設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程開始時(shí)，主設(shè)備處于查詢狀態(tài)，從設(shè)備處于查詢掃描狀態(tài)；第二步如圖4所示，改變主設(shè)備查詢方式，將原有的在Α，B序列分別重復(fù)256次查詢后再轉(zhuǎn)向另一序列方式改為主設(shè)備依次在32個(gè)查詢頻率上查詢256次；第三步從設(shè)備在相同的32個(gè)頻率上監(jiān)聽來(lái)自主設(shè)備的ID包，監(jiān)聽到之后進(jìn)入隨機(jī)向后時(shí)延階段；第四步從設(shè)備掃描到主設(shè)備發(fā)送的DAC包后，產(chǎn)生L個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送!7HS包，O≤L≤n/32, L為整數(shù)；第五步等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生M個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O彡M彡n/4，M為整數(shù)；第六步等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生K個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O彡K彡n，K為整數(shù)；第七步若繼續(xù)沖突，則直接產(chǎn)生S個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送FHS包，O≤S≤1023，S為整數(shù)?！ひ陨蠈?duì)本發(fā)明實(shí)施所提供的一種設(shè)備發(fā)現(xiàn)方式進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，其特征在于，所述時(shí)延優(yōu)化方法包括設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法和基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法；所述設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法是改變主設(shè)備查詢方式，主設(shè)備依次在32個(gè)查詢頻率上查詢256次，輪流在A，B序列上掃描，而不是在某一序列掃描256次后再轉(zhuǎn)到另一序列；所述基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法是針對(duì)n個(gè)從設(shè)備同時(shí)處于查詢掃描狀態(tài)時(shí)設(shè)備間信息包沖突和發(fā)現(xiàn)延時(shí)的問(wèn)題，具體步驟如下步驟Α，從設(shè)備掃描到主設(shè)備發(fā)送的DAC包后，產(chǎn)生L個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送HlS包，O≤L≤n/32，L為整數(shù)；步驟B，等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生M個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送HlS包，O彡M彡n/4，M為整數(shù)；步驟C，等待兩個(gè)時(shí)隙，若未接收到主設(shè)備的DAC包，則表明有其他設(shè)備的回送包與之沖突，產(chǎn)生K個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O彡K彡n，K為整數(shù)；步驟D，若繼續(xù)沖突，則直接產(chǎn)生s個(gè)時(shí)隙的隨機(jī)延時(shí)，之后再次發(fā)送ras包，O≤S≤1023，S為整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出的藍(lán)牙設(shè)備發(fā)現(xiàn)過(guò)程時(shí)延優(yōu)化方法，包括設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化方法和基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法；設(shè)備查詢時(shí)延優(yōu)化后，查尋掃描時(shí)間平均值時(shí)間僅為原來(lái)時(shí)間的0.48倍；基于退避算法的自適應(yīng)隨機(jī)向后時(shí)延優(yōu)化方法在查詢掃描子設(shè)備增多時(shí)增大隨機(jī)向后時(shí)延以避免回送包沖突。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的最優(yōu)化，該方案非常簡(jiǎn)單而易于實(shí)現(xiàn)，具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04W76/02GK103037537SQ20121054368
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者張暉, 趙遠(yuǎn)林, 楊龍祥, 朱洪波 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)