CN114258153B - 无线通信连接方法、系统及无线通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了无线通信设备连接方法、系统及无线通信设备，其中方法包括：接收到第一设备的连接包；根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；接收所述第一设备回复的数据包，根据其中的设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态。本发明实施例通过窗口内可接收多个从设备的包的方式，同时连接多个设备，提升多设备下的连接速度。

Description

无线通信连接方法、系统及无线通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种无线通信连接方法、系统及无线通信设备。

背景技术

以蓝牙设备为例，正常的蓝牙连接过程需要：

1、主设备发起inquiry过程，搜索空中所有设备，从设备处于被搜索状态inquiryscan和被连接状态page scan；

2、主设备搜索到待连接的设备后，根据待连接设备的设备蓝牙地址发起连接过程，发起page，并将自己的地址放在FHS包中，此时从设备(待连接设备)需要处于page scan状态；

3、page过程中，主设备发送一个包，待连接设备收到后回复一个包的过程是当前无线通用发现设备和连接设备的常用的流程；若要连接多个设备，那么主设备按顺序连接多个从设备；

4、page过程成功后，主从设备将通信地址切换成主设备的地址进行通信。

现有的无线通信设备连接方法有以下缺点：

1，若连接过程中主设备发送的第一个包没有被待连接设备收到，就要等到下一个连接周期。等待时间较长。

2，若有多个待连接设备都收到主设备的第一个包，并且都发送了回复包，那么回复包之间会冲突，导致主设备无法成功收到数据包。

3，因为要串行的连接设备，所以连接多个设备的时候，总连接时间会与被连接设备之间成正比关系。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种无线通信设备连接方法，能够加快设备的连接速度。本发明将通信中发现或连接过程中的第一设备接收窗口增长，通过同时可以接收多个第二设备多个回复包的方式实现可同时连接多个第二设备，并提升连接效率，降低连接延时。

本发明还提出一种无线通信设备连接系统。

本发明还提出一种无线通信设备。

根据本发明的第一方面实施例的无线通信设备连接方法，用于第二设备，包括以下步骤：接收到第一设备的连接包；根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；接收所述第一设备回复的数据包，根据其中的设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态。

根据本发明实施例的无线通信设备连接方法，至少具有如下有益效果：本发明实施例根据地址和本地时钟计算一个回复时间点的方式，避开多个设备之间同时连接下的冲突，多个第二设备可在一个窗口内回复，以实现第一设备同时连接多个设备。

根据本发明的一些实施例，所述根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：若所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：回复时间点＝Mod(第二设备地址*时钟，N)，其中N为正整数，Mod表示取余。

根据本发明的第二方面实施例的无线通信设备连接方法，包括以下步骤：第一设备向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；所述第二设备根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；所述第一设备在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息；所述第一设备根据所述设备保持连接的时间信息发送和接收所述第二设备的数据包，并进入已连接状态；所述第二设备根据所述设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态。

根据本发明实施例的无线通信设备连接方法，至少具有如下有益效果：本发明实施例通过将第一设备的接收窗口加大，可一次接收多个包，多个第二设备可在一个窗口内回复，以实现同时连接多个设备；通过第二设备根据地址和本地时钟计算一个回复时间点的方式，避开多个设备之间同时连接下的冲突。

根据本发明的一些实施例，所述根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：若所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：回复时间点＝Mod(第二设备地址*时钟，N)，其中N为正整数，Mod表示取余。本实施例第二设备可以在一个窗口内回复多次，提升成功率。

根据本发明的一些实施例，所述在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息包括：所述第一设备接收多个所述第二设备的含有保持连接事件信息的数据包，计算每个第二设备对应的设备保持连接的时间信息，得到的每个设备保持连接的时间信息都不相同。

根据本发明的第三方面实施例的无线通信设备连接系统，包括：第一设备，用于向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息；根据所述设备保持连接的时间信息发送和接收所述第二设备的数据包，并进入已连接状态；一个或多个第二设备，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；根据所述设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态。

根据本发明实施例的无线通信设备连接系统，至少具有如下有益效果：本发明实施例通过将第一设备的接收窗口加大，可一次接收多个包，多个第二设备可在一个窗口内回复，以实现同时连接多个设备；通过第二设备根据地址和本地时钟计算一个回复时间点的方式，避开多个设备之间同时连接下的冲突。

根据本发明的第四方面实施例的无线通信设备，包括：接收模块，用于接收第一设备的连接包，以及根据设备保持连接的时间信息接收所述第一设备的数据包；计算模块，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；发送模块，用于根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包，以及根据设备保持连接的时间信息发送所述第一设备的数据包。

根据本发明实施例的无线通信设备连接系统，至少具有如下有益效果：本发明实施例的设备根据地址和本地时钟计算一个回复时间点的方式，避开多个设备之间同时连接下的冲突，多个第二设备可在一个窗口内回复，以实现第一设备同时连接多个设备。

根据本发明的一些实施例，所述计算模块用于执行以下步骤：计算回复包时间，公式如下：回复时间点＝Mod(第二设备地址*时钟，N)，其中N为正整数，表示所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量，Mod表示取余。本实施例的设备可以在一个窗口内回复多次，提升成功率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一实施例的无线通信设备连接方法的流程示意图；

图2为本发明第二实施例的无线通信设备连接方法的流程示意图；

图3为本发明第三实施例的无线通信设备连接系统的模块示意框图；

图4为本发明第四实施例的无线通信设备的模块示意框图；

图5为本发明第五实施例的蓝牙主从设备连接方法的交互示意图；

图6为本发明第五实施例的主设备连接方法的流程示意图；

图7为本发明第五实施例的从设备连接方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明适用的无线通信设备(第一设备和第二设备)，其通信连接过程包括第一设备通过扫描搜索空中的第二设备，此时第二设备需要处于被搜索状态。第一设备搜索到第二设备(一个或多个)后，根据搜索到的第二设备的地址向第二设备发送连接包，随后进入接收窗口等待第二设备回复包。第二设备接收到连接包后向第一设备发送回复包。第一设备设置设备保持连接时间信息，并根据设备保持连接时间信息在固定的时间点与第二设备通信，发送或接收包，此时第一设备和第二设备进入已连接状态。

由于第一设备连接多个第二设备时，第二设备在第一设备的接收窗口发送回复包，而多个第二设备同时发送包时，会发生冲突，导致第一设备无法成功收到数据包。因此，本发明的第二设备根据设备地址和本地时钟，计算出对应的回复时间点。这样，由于各个第二设备的设备地址和时钟的不同，计算出的回复时间点不同，那么回复包之间不会冲突，第一设备在其接收的时间窗内能够顺利接收多个第二设备的回复包。

优选地，第二设备可以在一个接收窗口内多次回复包，以增加第一设备和第二设备之间连接的成功率。

第一设备和第二设备可以是任何基于无线通信协议，通过上述通信连接过程进行通信的智能设备。该无线通信协议可以是蓝牙通信协议，第一设备和第二设备可以是任意的蓝牙设备，例如蓝牙耳机、蓝牙音箱等。

参照图1，第一方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备连接方法，用于第二设备，主要包括以下步骤：接收到第一设备的连接包；根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；根据回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；接收第一设备回复的数据包，根据其中的设备保持连接的时间信息接收和发送第一设备的数据包，并进入已连接状态。

在一些实施例中，根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：若第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：回复时间点＝Mod(第二设备地址*时钟，N)，其中N为正整数，Mod表示取余。

参照图2，第二方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备连接方法，主要包括以下步骤：第一设备向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；第二设备根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；第一设备在预设长度的接收窗口接收第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算第二设备对应的设备保持连接的时间信息；第一设备根据设备保持连接的时间信息发送和接收第二设备的数据包，并进入已连接状态；第二设备根据设备保持连接的时间信息接收和发送第一设备的数据包，并进入已连接状态。

在一些实施例中，根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：若第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：回复时间点＝Mod(第二设备地址*时钟，N)，其中N为正整数，Mod表示取余。

在一些实施例中，在预设长度的接收窗口接收第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算第二设备对应的设备保持连接的时间信息包括：第一设备接收多个第二设备的含有保持连接事件信息的数据包，计算每个第二设备对应的设备保持连接的时间信息，得到的每个设备保持连接的时间信息都不相同。本实施例第一设备根据收到的第二设备信息，在固定的时间点与各个第二设备之间通信。

与前述实施例相对应，本发明还提供了系统的实施例。对于系统实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

参照图3，第三方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备连接系统，包括：第一设备，用于向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；在预设长度的接收窗口接收第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算第二设备对应的设备保持连接的时间信息；根据设备保持连接的时间信息发送和接收第二设备的数据包，并进入已连接状态；一个或多个第二设备，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；根据设备保持连接的时间信息接收和发送第一设备的数据包，并进入已连接状态。

与前述实施例相对应，本发明还提供了设备的实施例。对于设备实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

参照图4，第四方面，本发明实施例提供了一种无线通信设备，包括：接收模块，用于接收第一设备的连接包，以及根据设备保持连接的时间信息接收第一设备的数据包；计算模块，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；发送模块，用于根据回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包，以及根据设备保持连接的时间信息发送第一设备的数据包。

参照图5，第五方面，本发明实施例还提供一种蓝牙主从设备连接方法，其中主设备对应上述第一设备，从设备对应上述第二设备。该连接方法主要包括：主设备发现从设备或建立连接过程中，将主设备的接收窗口增长，从设备收到主设备的第一个包后，根据地址和本地时钟计算一个回复时间点，并确保该时间点在主设备的接收窗口内，在回复时间点发送回复包。若多个从设备都收到主设备的包，则因设备地址和本地时钟不同，可避免多个设备之间发送包在时间上冲突。

在一些实施例中，单个从设备也可以在一个窗口内多次回复包，以增加主从设备之间连接的成功率。

参照图6，本发明实施例的主设备的通信连接方法流程包括以下步骤：发送连接包；开启较长时间的接收窗口；根据收到的数据计算从设备保持连接的时间信息；根据保持连接时间信息，发送与接收各从设备的包，并进入已连接状态。

参照图7，本发明实施例的从设备的通信连接方法流程包括以下步骤：接收主设备的连接包；根据地址和时钟计算回复包的时间；根据回复时间发送携带保持连接时间信息的数据包；根据保持连接时间信息接收与发送与主设备的包，并进入已连接状态。

在一些实施例中，回复时间点的计算：若主机的接收窗口的长度可以接收的回复包为N，那么可以选择回复时间点计算方法：地址ADDR乘上本地时钟值CLK，在对N取余数得到回复包的时间点T。因为各设备地址不同，且本地时钟CLK也不同并且在变化中，可以避免各设备之间的信号冲突。即T＝Mod(ADDR*CLK，N)。

本实施例具有以下有益效果：1、将主设备的RX窗口加大，可一次接收多个包；2、从设备可以在一个窗口内回复多次，提升成功率；3、多个从设备可在一个窗口内回复，以实现同时连接多个设备；4、根据地址和本地时钟计算一个回复时间点的方式，避开多个设备之间同时连接下的冲突。

本实施例连接方法简单，通过要给窗口内从设备可发送多个包的方式，提升连接速度，效率高；通过窗口内可接收多个从设备的包的方式，可同时连接多个设备，提升多设备下的连接速度。

尽管本文描述了具体实施方案，但是本领域中的普通技术人员将认识到，许多其它修改或另选的实施方案同样处于本公开的范围内。例如，结合特定设备或组件描述的功能和/或处理能力中的任一项可以由任何其它设备或部件来执行。另外，虽然已根据本公开的实施方案描述了各种例示性具体实施和架构，但是本领域中的普通技术人员将认识到，对本文所述的例示性具体实施和架构的许多其它修改也处于本公开的范围内。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种无线通信设备连接方法，用于第二设备，其特征在于，包括以下步骤：

接收到第一设备的连接包；

根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；

根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；

接收所述第一设备回复的数据包，根据其中的设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态；

所述根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：

若所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：

回复时间点=Mod（第二设备地址*时钟，N），其中N为正整数，Mod表示取余。

2.一种无线通信设备连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一设备向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；

所述第二设备根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；

所述第一设备在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息；

所述第一设备根据所述设备保持连接的时间信息发送和接收所述第二设备的数据包，并进入已连接状态；

所述第二设备根据所述设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态；

所述根据第二设备地址和时钟计算回复包时间包括：

若所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量为N，则计算回复包时间公式如下：

回复时间点=Mod（第二设备地址*时钟，N），其中N为正整数，Mod表示取余。

3.根据权利要求2所述的无线通信设备连接方法，其特征在于，所述在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息包括：

所述第一设备接收多个所述第二设备的含有保持连接事件信息的数据包，计算每个第二设备对应的设备保持连接的时间信息，得到的每个设备保持连接的时间信息都不相同。

4.一种无线通信设备连接系统，其特征在于，包括：

第一设备，用于向一个或多个第二设备发起连接，发送连接包并开启预设长度的接收窗口；在预设长度的接收窗口接收所述第二设备发送的含有保持连接事件信息的数据包，计算所述第二设备对应的设备保持连接的时间信息；根据所述设备保持连接的时间信息发送和接收所述第二设备的数据包，并进入已连接状态；

一个或多个第二设备，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间，并根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包；根据所述设备保持连接的时间信息接收和发送所述第一设备的数据包，并进入已连接状态；

其中，计算回复包时间，公式如下：

回复时间点=Mod（第二设备地址*时钟，N），其中N为正整数，表示所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量，Mod表示取余。

5.一种无线通信设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收第一设备的连接包，以及根据设备保持连接的时间信息接收所述第一设备的数据包；

计算模块，用于根据第二设备地址和时钟计算回复包时间；

发送模块，用于根据所述回复包时间发送含有保持连接事件信息的数据包，以及根据设备保持连接的时间信息发送所述第一设备的数据包；

所述计算模块用于执行以下步骤：

计算回复包时间，公式如下：

回复时间点=Mod（第二设备地址*时钟，N），其中N为正整数，表示所述第一设备的预设长度的接收窗口可以接收的回复包数量，Mod表示取余。

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