DE102016205830B4 - Verfahren zum Bluetooth-Verbindungsaufbau und Bluetooth-Gerät - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung, aufweisend:Empfangen (27), innerhalb einer vorbestimmten Dauer (11), mindestens zweier Advertizing-Datenpakete (13a, 13b), die von einem Gerät (3) herrühren;Bestimmen (29) von Startzeitpunkten (t1a, t1b) der zwei Advertizing-Datenpakete (13a, 13b);Bestimmen eines Intervalls (11) zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen (13a, 13b) aus den Startzeitpunkten (t1a, t1b);Aussenden (31), nach der vorbestimmten Dauer (11), von eigenen Advertizing-Datenpaketen (22a, 22b) bei eigenen Startzeitpunkten (txa, txb), die aus den bestimmten Startzeitpunkten der zwei empfangenden Advertizing-Datenpakete so bestimmt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete (22a, 22b) zeitlich nicht mit von dem Gerät (3, 5, 7) nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen (13c, 13d, 15c,15d, 17f, 17g) überlappen, wobei das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpakete periodisch erfolgt, wobei zwischen zwei der eigenen Advertizing-Datenpakete ein eigenes Intervall liegt, das in Abhängigkeit des Intervalls gewählt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung, sowie ein Bluetooth-Gerät, welches ausgebildet ist, das Verfahren durchzuführen.
  • EP 2 672 764 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterbrechen einer drahtlosen Nahbereichskommunikation, wobei ein Leistungspegel einer drahtlosen Kommunikationsnachricht gemessen wird und wobei die Kommunikationsverbindung unterbrochen wird, falls der Leistungspegel höher als ein Schwellwert ist. Um wiederholte Kollisionen zwischen Geräten zu vermeiden, welche in demselben Kanal gleichzeitig aufwachen, wird ein Gerät für eine zuverlässige Zeitperiode warten.
  • US 9185745 B2 offenbart einen Signalisierungsmechanismus für drahtlose Netzwerke, wobei ein erstes Zeitfenster für ein erstes Netzwerk und ein zweites Zeitfenster für ein zweites Netzwerk alloziert wird, wobei die Netzwerke mit verschiedenen Leistungen betrieben werden.
  • US 2015/0223169 A1 offenbart ein Verfahren für eine anfängliche Indikation von Block-Allozierung innerhalb einer Seite für drahtlose Netzwerke, wobei ein Management-Frame eine Mehrzahl von Seiten-Schicht-Elementen anzeigt, wobei von einem Zugriffsknoten periodisch die Mehrzahl von Seiten-Schicht-Elemente in einem Beacon-Frame an eine Mehrzahl von assoziierten drahtlosen Klienten-Geräten ausgesendet wird.
  • US 2014/0328210 A1 beschreibt ein Verfahren, eine Vorrichtung, ein System und ein Computerprogrammprodukt für die Bluetooth-Low-Energy-Technologie. Das Verfahren umfasst das Erfassen eines Werbepakets von einer Werbevorrichtung; Extrahieren von Zeitinformationen des Werbepakets; Erzeugen neuer Zeitinformationen auf der Grundlage der extrahierten Zeitinformationen; und Senden eines Ankündigungspakets zu den neuen Zeitinformationen. Konkret offenbart US 2014 328 210 A1 ein Verfahren und eine technische Ausstattung für Nahbereichsdatenübertragung, insbesondere für Bluetooth-Low-Energy-Technologie. Dabei wird ein Advertisement-Paket von einem Advertising-Gerät detektiert, Zeit-Informationen des Advertisement-Pakets werden extrahiert und eine neue Zeit-Information wird auf der Basis der extrahierten Zeit-Information erzeugt, woraufhin ein Advertisement-Paket bei der neuen Zeitinformation ausgesendet wird.
  • US 2011/0021142 A1 betrifft ein Verfahren und ein System für ein dual-modales Bluetooth-Low-Energy-Gerät, welches Untätigkeits-Intervalle innerhalb von einer Bluetoothkommunikation identifiziert. Die identifizierten Untätigkeitsintervalle werden dazu benutzt, um zum Beispiel Datenpaketkommunikationen innerhalb der identifizierten Untätigkeitsintervalle durchzuführen. Dabei wird eine Paketübermittlungszeitplanung, ein Advertising-Intervall und ein Scan-Fenster und/oder eine Paketgröße basierend auf den identifizierten Untätigkeitsintervallen bestimmt. In 4 von D2 ist zum Beispiel illustriert, dass Advertising-Intervalle basierend auf identifizierten Bluetooth-Untätigkeits-Intervallen bestimmt werden.
  • US 2016/0066137 A1 beschreibt ein System zum Bestimmen des Echtzeitstandorts einer Blattknotenvorrichtung, wobei das System mindestens eine batteriebetriebene Bluetooth Low Energy (BLE)-fähige Blattknotenvorrichtung umfasst, wobei die mindestens eine Blattknotenvorrichtung einem entsprechenden überwachten Objekt zugeordnet ist; und mindestens einen strahlbildenden Leseknoten, der über BLE mit dem mindestens einen Blattknoten kommuniziert, wobei der Leseknoten mehrere sektorisierte Strahlen in mehreren Sektoren erzeugt und Daten bezüglich der mindestens einen Blattknotenvorrichtung sammelt mindestens einen der Vielzahl von Sektoren, wobei eine Standortverarbeitungseinrichtung den Echtzeitstandort der mindestens einen Blattknotenvorrichtung basierend auf den Daten bestimmt, die von dem Strahlformungs-Leseknoten gesammelt wurden.
  • US 2016/0066137 A1 beschreibt ein Verfahren und eine technische Einrichtung zur Kurzstrecken-Datenübertragung, z. Bluetooth-Low-Energy. Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Scan-Anforderung von einer Scan-Vorrichtung als Antwort auf ein übertragenes Ankündigungspaket; Melden der Scananforderung von einer Verbindungsschicht an eine Anwendungsschicht; Bestimmen einer Folgeaktion gemäß der Scan-Anforderung und Durchführen der bestimmten Aktion.
  • WO 2016/007186 A1 beschreibt das Bestimmen eines Referenzwerts auf einem ersten Gerät; Übertragen des Referenzwerts von der ersten Vorrichtung; Verbinden des ersten Geräts mit einem zweiten Gerät, wenn das zweite Gerät Daten von dem ersten Gerät anfordert; Senden beliebiger neuer Daten, wenn das zweite Gerät Daten von dem ersten Gerät anfordert; Generieren und Senden eines neuen Referenzwerts, wenn das erste Gerät neue Daten hat; erneutes Senden des Referenzwerts vom ersten Gerät, wenn das erste Gerät keine neuen Daten hat; Empfangen eines Referenzwerts in dem zweiten Gerät von dem ersten Gerät; und wenn der empfangene Referenzwert nicht mit dem gespeicherten Referenzwert übereinstimmt, Senden einer Anfrage von der zweiten Vorrichtung nach neuen Daten von der ersten Vorrichtung, Empfangen neuer Daten von der ersten Vorrichtung in die zweite Vorrichtung und Speichern des empfangenen Referenzwerts als neu gespeicherter Referenzwert.
  • Bluetooth ist ein Industriestandard gemäß IEEE 802.15.1 für eine Datenübertragung zwischen Geräten über kurze Distanz per Funktechnik (WPAN). Bluetooth-Geräte senden in dem sogenannten ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band) zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz. Während typischer Datenübertragungen mittels Bluetooth wird ein Frequenzsprungverfahren (Frequency Hopping) eingesetzt, bei dem das Frequenzband in 79 Frequenzstufen im 1-MHz-Abstand eingeteilt wird. Herkömmlicherweise identifizieren sich die einzelnen Bluetooth-Controller von in Betrieb gesetzten Bluetooth-Geräten über eine individuelle und unverwechselbare 48-Bit lange MAC-Adresse. Herkömmlicherweise stellt ein Gerät Kontakt zu einem anderen Gerät durch eine Inquiry-Nachricht und danach durch eine Page-Nachricht her.
  • Eine Unterform von Bluetooth ist Bluetooth Low Energy, kurz BLE, wobei ein geringerer Energieverbrauch als beim klassischen Bluetooth benötigt ist. Bluetooth LE teilt insbesondere das ISM-Frequenzband in 40 Kanäle mit einer Breite von 2 MHz. Auch Bluetooth LE verwendet ein Frequenzsprungverfahren zur Kollisionsvermeidung. Die Sendeleistung eines Bluetooth-LE-Gerätes kann maximal bei 10 mW (10 dBm) liegen. Herkömmlicherweise senden Bluetooth-LE-Geräte unabhängig voneinander kurze Advertizing Events (in dieser Anmeldung auch Beacons genannt) auf einem von drei Advertizing-Kanälen aus. Die Advertizing-Kanäle liegen im ISM-Frequenzband, typischerweise zwei an den Rändern des Bandes und einer in der Mitte des Bandes. Insbesondere können die Kanäle 37, 38 und 39 als die Advertizing-Kanäle verwendet werden, auf den die Advertizing-Signale/Datenpakete gesendet werden. Anschließend lauscht das Gerät auf diesem Kanal nach einer Verbindungsanfrage, worauf dann auf einen der verbleibenden 37 Kanäle gewechselt wird, um einen Datenaustausch durchzuführen. Es handelt sich bei den Advertizing-Kanälen also um Broadcast (Rundruf) Kanäle, mit denen Datenpakete von einer Quelle aus an alle erreichbaren bzw. „zuhörenden“ Teilnehmer des Bluetooth-Nachrichtennetzes übertragen werden können. Advertizing Datenpakete (Broadcast-Datenpakete) können in regelmäßigen Abständen, d.h. periodisch, auf jedem Advertizing-Kanal gesendet werden. Ein Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Advertizing Datenpaketen kann sowohl ein festes Intervall und eine zusätzliche zufällige Verzögerung umfassen. Ein Standard Advertizing Datenpaket umfasst eine Nutzlast von maximal 31 Byte für Daten, die den Sender und seine Fähigkeiten beschreiben. Es können damit auch beliebige benutzerdefinierte Informationen auf andere Geräte übertragen werden. Wenn die standardmäßige 31-Byte-Nutzlast nicht groß genug für die Daten ist, unterstützt BLE auch eine optionale sekundäre Advertizing Nutzlast.
  • Im Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik werden immer häufiger Sensoren verwendet, welche sich der Funktechnologie Bluetooth Low Energy (BT LE) bedienen, um ihre Messsignale an andere Komponenten des Kraftfahrzeugs, wie etwa Steuerungseinheiten, zu übermitteln. Zur Etablierung einer Verbindung senden die Bluetooth-unterstützten Sensoren die Advertizing-Signale (auch Beacons genannt) in zeitlich periodischer Weise aus. Der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Beacons wird im Folgenden im Einklang mit der Bluetooth-Spezifikation als Intervall bezeichnet.
  • Es ist beobachtet worden, dass der Verbindungsaufbau zwischen zwei Bluetooth-Geräten, insbesondere zwischen zwei Bluetooth-LE-Geräten, die Daten auszutauschen beabsichtigen, nicht in allen Fällen störungsfrei, zuverlässig und schnell durchgeführt werden kann. Insbesondere, wenn eine relativ große Anzahl von Bluetooth-Geräten nahe beieinander angeordnet sind, ist ein Verbindungsaufbau erschwert und kann eine lange Zeit erfordern.
  • Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung sowie ein Bluetooth-Gerät vorzuschlagen, wobei ein Verbindungsaufbau in zuverlässiger und schneller Weise erreicht werden kann.
  • Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche spezifizieren besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Empfangen (insbesondere kompatibel mit Bluetooth LE), innerhalb einer vorbestimmten Dauer, mindestens zweier Advertizing-Datenpakete (auch als Beacon- oder Broadcast-Datenpakete bezeichnet), die von einem Bluetooth-Gerät herrühren. Gemäß dem Verfahren wird jeweils ein Startzeitpunkt (das heißt Zeitpunkt eines Beginns) jedes der zwei Advertizing-Datenpakete bestimmt. Nach der vorbestimmten Dauer umfasst das Verfahren ferner ein Aussenden (insbesondere kompatibel mit Bluetooth LE) von eigenen Advertizing-Datenpaketen bei eigenen Startzeitpunkten, die so gewählt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete zeitlich nicht mit von dem Bluetooth-Gerät nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen zeitlich überlappen.
  • Das Verfahren kann zum Beispiel von einem Bluetooth-Gerät, insbesondere einem Bluetooth-LE-Gerät, beispielsweise innerhalb oder in einer Umgebung eines Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Das Bluetooth-Gerät, welches das Verfahren durchführt, kann dabei zum Beispiel in dem Kraftfahrzeug installiert sein oder ein Bluetooth-Gerät sein, welches extern zu dem Fahrzeug ist, jedoch mit einem anderen mit dem Fahrzeug assoziierten Bluetooth-Gerät eine Verbindung aufzubauen wünscht. Das in dem Kraftfahrzeug installierte Bluetooth-Gerät kann zum Beispiel Messwerte von Messsensoren, zum Beispiel Reifendrucksensoren, Drehzahlsensoren, Abgasdrucksensoren, Kraftstoffdrucksensoren oder dergleichen an ein anderes Bluetooth-Gerät übermitteln. Das Verfahren kann in anderen Ausführungsformen von einem Bluetooth-unterstützten Schlüssel oder Mobiltelefon oder einer Ladestation zum Laden von elektrischer Energie durchgeführt werden.
  • Die vorbestimmte Dauer kann fest in dem Gerät, welches das Verfahren durchführt, eingestellt, insbesondere gespeichert sein. Die vorbestimmte Dauer kann so bemessen sein, dass sichergestellt ist, dass mindestens zwei Advertizing-Datenpakete, welche von ein und demselben Gerät ausgesendet sind, empfangbar sind. Damit kann sichergestellt sein, dass das Intervall, welches regelmäßig zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen verstreicht, zuverlässig bestimmt werden kann. Dies erleichtert die Wahl der eigenen Startzeitpunkte, bei denen die eigenen Advertizing-Datenpakete auszusenden sind, ohne zu Datenkollisionen mit den Advertizing-Datenpaketen zu führen, die von dem (anderen) Gerät ausgesendet werden. Zum Verbindungsaufbau kann z.B. noch extra etwas mehr Platz nach eigenem Advertizing-Paket reserviert werden, damit das zu verbindende Gerät ein CONNECT_REQ direkt danach kollisionsfrei senden kann. Die Startzeitpunkte können den Beginn der jeweiligen Advertizing-Datenpakete oder beispielsweise auch einen zeitlichen Mittelpunkt der jeweiligen Advertizing-Datenpakete definieren. Wenn die (fremden) Startzeitpunkte bestimmt sind, können die eigenen Startzeitpunkte leicht gewählt werden, um eine Kollision der eigenen und der fremden Advertizing-Datenpakete zu reduzieren. Nachdem die mindestens zwei Advertizing-
  • Datenpakete innerhalb der vorbestimmten Dauer empfangen worden sind, kann sich eine Prozessierungsdauer anschließen, bevor die eigenen Advertizing-Datenpakete ausgesendet werden. Die Prozessierungsdauer kann erforderlich sein, um aus den bestimmten Startzeitpunkten (und insbesondere weiteren Parametern) der zwei Advertizing-Datenpakete die eigenen Startzeitpunkte so zu bestimmen, dass eine Kollision (weitgehend) vermieden ist.
  • Nachdem die eigenen Advertizing-Datenpakete ohne Überlappung von irgendwelchen anderen Advertizing-Datenpaketen (auf demselben Advertizing-Kanal) ausgesendet worden sind, kann ein Aufbau einer Bluetooth-Verbindung in herkömmlicher Weise fortgesetzt werden. Nach dem Aufbau der Bluetooth-Verbindung kann ein Datenaustausch von Nutzdaten zwischen den Bluetooth-Geräten durchgeführt werden, welche die Bluetooth-Verbindung aufgebaut haben.
  • Gemäß dem Verfahren können, innerhalb der vorbestimmten Dauer, weitere Advertizing-Datenpakete empfangen werden, die von mindestens einem (oder mehreren anderen) weiteren Gerät herrühren, das heißt ausgesendet wurden. Gemäß dem Verfahren können weitere Startzeitpunkte der weiteren Advertizing-Datenpakete bestimmt werden, insbesondere jeweils Paare von Startzeitpunkten derjenigen weiteren Advertizing-Datenpakete, welche von ein und demselben anderen Gerät ausgesendet worden sind. Die eigenen Startzeitpunkte können ferner so gewählt sein, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete zeitlich nicht mit von dem mindestens einen weiteren Gerät nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten weiteren Advertizing-Datenpaketen überlappen. Damit können Kollisionen während eines Bluetooth-Verbindungsaufbaus auch bei Vorhandensein von einer Vielzahl von Advertizing-Datenpaketen aussendenden Bluetooth-Geräten vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann das Empfangen der zwei Advertizing-Datenpakete und/oder der weiteren Advertizing-Datenpakete ein Empfangen von (allen möglichen Typen von) Datenpaketen und ein Analysieren der Datenpakete umfassen, um zu bestimmen, ob es sich um Advertizing-Datenpakete handelt. Die Bluetooth-Datenpakete können zum Beispiel ein Datenfeld umfassen, welches den Typ des Datenpaketes identifiziert oder ableitbar macht. Gemäß dem Verfahren kann dieses Datenfeld von allen möglichen empfangenen Datenpaketen ausgelesen werden. Das jeweilig empfangene Datenpaket kann zum Beispiel nur dann weiter berücksichtigt werden, wenn es sich tatsächlich um ein Advertizing-Datenpaket handelt. Damit können insbesondere Störsignale unterdrückt werden, was das Verfahren zuverlässiger machen kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Empfangen der von dem Gerät und/oder dem weiteren Gerät herrührenden Advertizing-Datenpakete ferner ein Analysieren der Advertizing-Datenpakete aufweisen, um eine MAC-Adresse des aussendenden Geräts zu bestimmen. Die Advertizing-Datenpakete können zum Beispiel ein Datenfeld bzw. einen Datenbereich umfassen, der eine eindeutige Adresse, wie etwa die MAC-Adresse des aussendenden Geräts identifiziert. Wenn zwei Advertizing-Datenpakete, welche dieselbe MAC-Adresse enthalten, empfangen sind, so ist sichergestellt, dass diese zwei Advertizing-Datenpakete von ein und demselben Gerät ausgesendet worden sind. Die bestimmten Startzeitpunkte dieser Advertizing-Datenpakete, welche dieselbe MAC-Adresse enthalten, können dann ein und demselben Gerät zugeordnet werden, um insbesondere auch ein Intervall zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen, welche von demselben Gerät herrühren, zu bestimmen.
  • Damit können zukünftige Startzeitpunkte der Advertizing-Datenpakete dieses Bluetooth-Gerätes zuverlässig, zum Beispiel aus dem ersten Startzeitpunkt und dem (konstanten) Intervall (multipliziert mit einer ganzen Zahl) zwischen den zwei empfangenen Advertizing-Datenpaketen vorhergesagt werden. Damit kann eine Kollision der eigenen Advertizing-Datenpakete mit fremden Advertizing-Datenpaketen leichter verhindert werden.
  • Das Verfahren kann ferner ein Bestimmen einer jeweiligen Datenpaketdauer der zwei Advertizing-Datenpakete und/oder der weiteren Advertizing-Datenpakete umfassen. Ferner kann das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpakete bei den eigenen Startzeitpunkten in Abhängigkeit der Datenpaketdauer und/oder der weiteren Datenpaketdauer erfolgen. Die eigenen Startzeitpunkte können zum Beispiel so gelegt werden, dass sie nach den Startzeitpunkten der fremden Advertizing-Datenpakete vermehrt um die jeweilige Datenpaketdauer der jeweiligen Advertizing-Datenpakete liegen. Damit kann eine einfache Algorithmik zur Bestimmung, insbesondere Berechnung, der eigenen Startzeitpunkte bereitgestellt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ferner ein Bestimmen eines Intervalls zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen aus den Startzeitpunkten umfassen. Ferner kann mindestens ein weiteres Intervall zwischen zwei der weiteren Advertizing-Datenpakete aus den weiteren Startzeitpunkten bestimmt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpakete periodisch erfolgen, wobei zwischen zwei der eigenen Advertizing-Datenpakete ein eigenes Intervall liegt, das in Abhängigkeit des Intervalls und/oder des mindestens einen weiteren Intervalls gewählt ist. Damit können Kollisionen einfacher vermieden werden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das eigene Intervall fest vorgegeben, insbesondere in dem Gerät, welches das Verfahren ausführt, voreingestellt und gespeichert. In diesem Falle kann eine Reduktion bzw. sogar eine Vermeidung von Kollisionen dadurch erreicht werden, dass lediglich der erste eigene Startzeitpunkt bestimmt wird, die weiteren eigenen Startzeitpunkte der Advertizing-Signale ergeben sich zwangsläufig durch das fest eingestellte eigene Intervall.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform, bei der ebenso das eigene Intervall fest vorgegeben ist, werden Kollisionen dadurch vermieden, dass sowohl der erste eigene Startzeitpunkt als auch die eigene Datenpaketdauer der eigenen Advertizing-Datenpakete so bestimmt werden, dass eine zeitliche Überlappung der eigenen Advertizing-Datenpakete mit fremden Advertizing-Datenpaketen (weitgehend) vermieden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das eigene Intervall (zeitlicher Zwischenraum zwischen zwei eigenen Advertizing-Datenpaketen) frei bzw. innerhalb gewisser Grenzen wählbar. In solchen Ausführungsformen kann das eigene Intervall so gewählt sein, dass das eigene Intervall ein ganzzahliges Vielfaches des Intervalls oder des weiteren Intervalls ist. Bei einer derartigen Wahl des eigenen Intervalls erfolgt, sofern in einem Startzeitfenster, das die vorbestimmte Dauer andauert, nach der vorbestimmten Dauer keine Kollision erfolgt, auch keine Kollisionen zwischen den eigenen Advertizing-Datenpaketen und fremden Advertizing-Datenpaketen zu irgendeinem Zeitpunkt in der Zukunft (unter der Annahme, dass eine streng periodische Aussendung der jeweiligen Advertizing-Datenpakete mit den jeweiligen Intervallen erfolgt). Durch geeignete Verschiebung der eigenen Startzeitpunkte und geeignete Wahl der eigenen Datenpaketdauer innerhalb des Startzeitfensters kann eine Überlappung der eigenen mit fremden Advertizing-Datenpaketen vermieden werden.
  • In anderen Ausführungsformen kann das eigene Intervall so gewählt sein, dass das Intervall oder das weitere Intervall ein ganzzahliges Vielfaches des eigenen Intervalls ist. Dann kann eine Überprüfung durchgeführt werden, ob bei Aussendung der eigenen Advertizing-Datenpakte bei den eigenen Startzeitpunkten zu bestimmten Zeiten nach dem Startzeitfenster eine Überlappung mit fremden Advertizing-Datenpakten auftreten würde. Falls eine Überlappung mit fremden Advertizing-Datenpakten auftreten würde, kann entweder eine zeitliche Verschiebung der eigenen Startzeitpunkte oder eine Änderung des eigenen Intervalls vorgenommen werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Empfangen der mindestens zwei Advertizing-Datenpakete ein Horchen, für die vorbestimmte Dauer, auf mindestens einem eines Advertizing-Frequenzbereiches (insbesondere mit Bluetooth-LE kompatiblen Kanals) umfassen. Dabei kann das Aussenden, nach der vorbestimmten Dauer, der eigenen Advertizing-Datenpakete in dem Advertizing-Frequenzbereich erfolgen, das heißt in demselben Frequenzbereich, in dem zuvor gehorcht bzw. gelauscht wurde. Das Empfangen und Aussenden der Datenpakete kann insbesondere gemäß „Directed high duty cycle advertizing“ von Bluetooth-Low Energy, insbesondere der Spezifikation vom Juni 2010, erfolgen. Es können insbesondere genau drei Advertizing-Frequenzbereiche (auch Kanäle genannt) zum Advertizing vorgesehen sein. Falls auf einem der Advertizing-Frequenzbereiche eine Anzahl größer als ein Schwellwert von Advertizing-Datenpaketen einer Anzahl größer als ein Schwellwert von anderen Geräten empfangen sind, kann auf einen anderen Advertizing-Frequenzbereich der möglichen Advertizing-Frequenzbereiche umgeschaltet werden und das Verfahren wiederholt werden, um so schneller einen Verbindungsaufbau zu erreichen.
  • Die vorbestimmte Dauer, für die gelauscht wird, kann mindestens das Doppelte eines maximalen Intervalls einer periodischen Aussendung von Advertizing-Datenpaketen betragen. Das maximale Intervall kann zum Beispiel 3,75 ms betragen, so dass die vorbestimmte Dauer 7,5 ms betragen kann. Wenn also für 7,5 ms auf einem Advertizing-Frequenzbereich gelauscht wird, so ist sichergestellt, dass mindestens zwei Advertizing-Datenpakete, die von einem einzigen Gerät periodisch ausgesendet werden, empfangen werden können. Damit können alle relevanten Parameter dieser Advertizing-Datenpakete, etwa Datenpaketsdauer, Startzeitpunkte und Intervall, bestimmt werden. Damit kann das Verfahren zuverlässig betrieben werden.
  • Es sollte verstanden werden, dass Merkmale, welche im Zusammenhang mit einem Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung beschrieben, erläutert, bereitgestellt oder angewendet sind, ebenso, individuell oder in irgendeiner Kombination auf ein Bluetooth-Gerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden können und umgekehrt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Bluetooth-Gerät, insbesondere ein Bluetooth-LE-Gerät bereitgestellt, welches einen Empfänger, der zum Empfangen, innerhalb einer vorbestimmten Dauer, mindestens zweier Advertizing-Datenpakete, die von einem anderen Bluetooth-Gerät herrühren, ausgebildet ist, aufweist. Das Bluetooth-Gerät weist ferner einen Prozessor (insbesondere Hardware und/oder Software umfassend) auf, der zum Bestimmen von Startzeitpunkten der zwei Advertizing-Datenpakete ausgebildet ist. Ferner weist das Bluetooth-Gerät einen Sender auf, der zum Aussenden, nach der vorbestimmten Dauer, von eigenen Advertizing-Datenpaketen bei eigenen Startzeitpunkten ausgebildet ist, die von dem Prozessor so gewählt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete zeitlich nicht mit von dem anderen Gerät nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen überlappen.
  • Das Gerät kann zum Beispiel in einem Mobiltelefon, in einem Kraftfahrzeug, in einem Kraftfahrzeugschlüssel oder in einer Ladestation zum Laden von elektrischer Energie, installiert sein.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen oder illustrierten Ausführungsformen begrenzt.
    • 1 illustriert schematisch ein Bluetooth-Gerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit weiteren Bluetooth-Geräten, wobei das Bluetooth-Gerät ausgebildet ist, ein Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auszuführen;
    • 2 illustriert Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches beispielsweise von dem in 1 illustrierten Bluetooth-Gerät ausgeführt wird;
    • 3 illustriert schematisch Verfahrensschritte eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
    • 4 illustriert ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1 illustriert schematisch ein Bluetooth-Gerät 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit weiteren Bluetooth-Geräten 3, 5 und 7, wobei das Bluetooth-Gerät 1 ein Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführt.
  • Dazu umfasst das Bluetooth-Gerät 1 einen Empfänger 9, der insbesondere eine Antenne 10 und eine nicht explizit illustrierte Empfangselektronik umfasst. Der Empfänger 9 ist zum Empfangen, innerhalb einer vorbestimmten Dauer Tscan (auch durch Bezugszeichen 11 bezeichnet) mindestens zweier Advertizing-Datenpakete 13a, 13b (in Funksignal 14 enthaltend), die von einem der Geräte 3, 5, 7, zum Beispiel von Gerät 3, herrühren, ausgebildet. Insbesondere empfängt der Empfänger 9 des Bluetooth-Geräts 1 ferner jeweils mindestens zwei Advertizing-Datenpakete 15a, 15b von dem Bluetooth-Gerät 5 und empfängt ferner mindestens zwei Advertizing-Datenpakete 17a, 17b von dem Bluetooth-Gerät 7. Dabei ist die vorbestimmte Dauer Tscan gegeben durch Tscan = 2 × Imax, wobei Imax ein maximales Intervall aufeinanderfolgender Advertizing-Datenpakete darstellt, wie von dem Protokoll unterstützt ist.
  • Das Bluetooth-Gerät 1 umfasst ferner einen Prozessor 19, der zum Bestimmen von Startzeitpunkten t1a, t1b der zwei Advertizing-Datenpakete 13a, 13b ausgebildet ist. Das Bluetooth-Gerät 1 umfasst ferner einen Sender 21, der mit der Antenne 10 verbunden ist und zum Aussenden, nach der vorbestimmten Dauer 11, von eigenen Advertizing-Datenpaketen 22a, 22b (in Funksignalen 12 enthaltend) bei eigenen Startzeitpunkten txa, txb ausgebildet ist. Diese eigenen Startzeitpunkte sind von dem Prozessor 19 dabei so gewählt (unter Zuhilfenahme der Advertizing-Startzeitpunkte t1a, t1b und optional auch unter Zuhilfenahme der Startzeitpunkte der weiteren Advertizing-Datenpakete 15a, 15b, 17a, 17b), dass die eigenen Advertizing-Datenpakete 22a, 22b zeitlich nicht mit von dem jeweils anderen Gerät (das heißt den Geräten 3, 5, 7) nach der vorbestimmten Dauer 11 ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen (zum Beispiel 13c, 13d, 13e, 13f) überlappen.
  • 2 illustriert Verfahrensschritte eines Verfahrens 25 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches das Bluetooth-Gerät 1 (illustriert in 1) auszuführen ausgebildet ist. In einem Verfahrensschritt 27 werden innerhalb einer vorbestimmten Dauer mindestens zwei Advertizing-Datenpakete, die von einem (einzigen anderen) Gerät herrühren, empfangen. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt 29 werden Startzeitpunkte der zwei Advertizing-Datenpakete bestimmt, etwa die Startzeitpunkte t1a, t1b der Advertizing-Datenpakete 13a, 13b, die von dem Bluetooth-Gerät 3 ausgesendet wurden, wie in 1 illustriert ist. In einem weiteren Verfahrensschritt 31 werden, insbesondere von dem Bluetooth-Gerät 1, das in der 1 illustriert ist, nach der vorbestimmten Dauer eigene Advertizing-Datenpakete 22a, 22b bei eigenen Startzeitpunkten txa, txb ausgesendet, die dabei so gewählt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete 22a, 22b zeitlich nicht mit von einem der Geräte 3, 5, 7 nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen (zum Beispiel Datenpaketen 13c, 13d, 13e, 13f oder auch Datenpakete 15c, 15d, 15e, 15f oder auch Datenpakete 17f, 17g etc.) überlappen.
  • 3 illustriert in einer alternativen Darstellung eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung. Ein erstes Gerät (Gerät 3 der 1) sendet zu einem Startzeitpunkt t1 ein Advertizing-Datenpaket 13a aus, welches eine Datenpaketdauer T1 aufweist. Nach einem Intervall I1 wird periodisch wiederkehrend ein weiteres Advertizing-Datenpaket 13b ausgesendet.
  • Weitere Geräte können innerhalb der vorbestimmten Dauer 11 weitere Advertizing-Datenpakete mit bestimmten Intervallen dazwischen aussenden. Ein n-tes Gerät (zum Beispiel Gerät 7 der 1) sendet zu einem Startzeitpunkt tn ein Advertizing-Datenpaket 17a, welches eine Datenpaketdauer Tn aufweist. Ein Intervall In, nachdem das Advertizing-Datenpaket 17a ausgesendet wurde, sendet das n-te Gerät ein weiteres Advertizing-Datenpaket 17b aus. Alle Advertizing-Datenpakete, die von dem ersten Gerät, dem zweiten Gerät bis dem n-ten Gerät innerhalb der vorbestimmten Dauer 11 ausgesendet wurden, werden gemäß dem Verfahren einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung empfangen, zum Beispiel von dem Bluetooth-Gerät 1, welches in 1 illustriert ist, und ausgewertet. Die Auswertung erfolgt dabei in einem Auswertungszeitfenster 33, wie in 3 illustriert ist.
  • Als Ergebnis der Auswertung liegt für alle n Geräte vor: Die MAC-Adresse des jeweiligen Geräts, der Zeitpunkt tn des Startes des ersten Advertizing-Datenpakets (auch als Beacon bezeichnet), die Datenpaketdauer Tn (auch als Beacon-Dauer bezeichnet) des jeweiligen Gerätes und das Intervall In zwischen zwei aufeinanderfolgenden Advertizing-Datenpaketen (auch als Advertizing-Intervall bezeichnet) des jeweiligen Gerätes.
  • Aus den bestimmten bzw. berechneten Daten wird im Folgenden ein Startpunkt tx eines Bluetooth-Gerätes berechnet, welches einen Aufbau einer Bluetooth-Verbindung durchführen will. Ferner wird aus den Daten die Beacon-Dauer (auch als Datenpaketdauer bezeichnet) Tx berechnet. Der Startpunkt und die Beacon-Dauer sind dabei so berechnet, dass keine Störung durch die n Geräte 1 bis n erfolgt. Falls es notwendig ist, kann der Startzeitpunkt verschoben werden oder/und die Datenpaketdauer Ix kann geändert werden.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, beginnt das Bluetooth-Gerät, welches eine Bluetooth-Verbindung aufbauen möchte, in einem Startzeitfenster 35 mit dem Aussenden eigener Advertizing-Datenpakete 22a, 22b, welche eine Datenpaketdauer von Tx aufweisen und einen gegenseitigen Abstand, das heißt zeitlichen Abstand, von Ix aufweisen. Wie aus 3 ersichtlich ist, überlappen die eigenen Advertizing-Datenpakete 22a, 22b nicht mit den fremden Advertizing-Datenpaketen 13a, 13b (gestrichelt gezeichnet)welche von verschiedenen anderen Bluetooth-Geräten ausgesendet werden.
  • Wenn jedes Bluetooth-Gerät ein fest eingestelltes Intervall In zum Senden von Informationen hat, und ein maximales Intervall Imax für alle Geräte dieser Kategorie (zum Beispiel Bluetooth-LE) existiert, so kann jedes Gerät vor dem Senden des ersten Datenpakets durch Scannen des Frequenzbereichs für eine Zeit Tscan > 2 × Imax feststellen, zu welchen Zeiten und mit welchem Intervall andere Geräte in der Umgebung aktiv sind, die gegebenenfalls als Störer für die eigene Kommunikation auftreten können. Das Gerät wählt dann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Startpunkt seiner ersten Datenübertragung so aus, dass diese mit keiner zu erwartenden Datenübertragung eines der gefundenen Geräte kollidiert.
  • Sender mit gleicher Intervalllänge und Vielfachem können durch Auswahl des Offsets vollständig störungsfrei arbeiten. Bei Perioden, die keine ganzzahligen Vielfachen sind, können periodisch immer wieder Kollisionen auftreten (beim kleinsten gemeinsamen Vielfachen).
  • Es bestehen weitere Möglichkeiten der Optimierung: Wenn nur eine endliche Dauer gefragt ist, kann weiter optimiert werden, so dass die Störungen beim kleinsten gemeinsamen Vielfachen außerhalb der Sendezeit liegen (sofern die Sendezeit kürzer ist als das kleinste Vielfache beider Perioden).
  • Das Scannen kann in festgelegten Abständen erneut durchgeführt werden (während des Betriebes in Sendepausen des jeweiligen Steuergeräts).
  • Bei Bluetooth LE sind verschiedene Methoden des Advertizings im Einsatz:
    • - Undirected Advertizing
    • - Directed Low Duty Cycle Advertizing
    • - Directed High Duty Cycle Advertizing
  • Die beiden ersten Methoden haben bereits eine Kollisionsvermeidungsstrategie implementiert. Nichtsdestotrotz können Ausführungsformen auch für diese Methoden angewendet werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können insbesondere auf das High Duty Cycle Advertizing angewendet werden, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Die maximale Intervalllänge bei Directed High Duty Cycle Advertizing beträgt 3,75 ms. Während eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung brauchen nur Geräte zur Berechnung herangezogen werden, die die Advertizing-Methode „Directed High Duty Cycle Advertizing“ benutzen. Diese Geräte arbeiten unkorreliert, nicht synchronisiert und können auf andere Zielgeräte für den Verbindungsaufbau abzielen. Daher ist es wichtig, alle diese Geräte mit ihren Kenndaten (Zeitpunkt der Sensorsignale, Intervalllänge, MAC-Adresse, Datenpaketdauer) zu erfassen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen insbesondere die Situation, in der die Geräte nicht über ein Bluetooth-Netzwerk miteinander verbunden sind und somit können auch keine Befehle ausgetauscht werden.
  • 4 illustriert ein Ablaufdiagramm 40 eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In einem Verfahrensschritt 41 wird in einem bestimmten Frequenzbereich, in dem Advertizing-Datenpakete beabsichtigt sind, verschickt zu werden, für eine vorbestimmte Dauer, hier 7,5 ms, gehorcht bzw. gelauscht bzw. abgetastet bzw. gescannt. Während der vorbestimmten Dauer werden Parameter, die die empfangenen Advertizing-Datenpakete charakterisieren, erfasst bzw. bestimmt. Diese Parameter sind tn, nämlich der Zeitpunkt des Startes des ersten Beacons bzw. Advertizing-Datenpaketes des Gerätes n, Tn, nämlich die Beacon-Dauer des Gerätes n, und In, nämlich das Advertizing-Intervall des Gerätes n. Diese Parameter werden in dem Verfahrensschritt 43 erfasst.
  • In dem Verfahrensschritt 45 wird ein Startzeitfenster (z.B. Startzeitfenster 35 der 3) festgelegt, innerhalb dessen ein Aussenden zumindest eines eigenen Advertizing-Datenpakets erfolgen soll. Nach Festlegen des Startfensters wird in einem Verfahrensschritt 47 zumindest ein Bereich in dem Startfenster bestimmt, welcher frei von fremden Advertizing-Datenpaketen ist. Daraufhin erfolgt in einem Verfahrensschritt 49 ein Festlegen des eigenen Startpunktes tx, welcher als ein Kandidaten-Startpunkt betrachtet wird, dessen Geeignetheit im Folgenden überprüft wird. Die folgenden Schritte werden für alle Geräteindizes n durchgeführt, wie im Verfahrensschritt 41 als Geräte bestimmt worden sind, welche ebenfalls Advertizing-Datenpakete aussenden.
  • In einem Abfrageschritt 51 wird abgefragt, ob das Advertizing-Intervall In des n-ten Gerätes ein ganzzahliges Vielfaches des eigenen Advertizing-Intervalls Ix ist (k*Ix = In, wobei k eine ganze Zahl ist). Wenn dies der Fall ist, wird in einem weiteren Abfrageschritt 53 abgefragt, ob der eigene Startzeitpunkt tx = tn + m · In + 1/i · In ist, wobei m und i ganze Zahlen sind, wobei i insbesondere 1, 2 oder 3 ist. Falls dies der Fall ist, träte eine Kollision bei der i-ten Aussendung des eigenen Advertizing-Signals auf. Um diese Kollision zu verhindern, wird in einem weiteren Abfrageschritt 55 bestimmt, ob eine zeitliche Verschiebung der eigenen Advertizing-Datenpakete möglich ist. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt 57 der eigene Startzeitpunkt um eine Größe ts verschoben, um einen neuen Startzeitpunkt txneu = tx + ts zu erhalten, wobei ts > Tn ist. Nach der Festlegung des neuen Startzeitpunktes wird wiederum für den neuen Startzeitpunkt der Schritt 51 wiederholt, um festzustellen, ob bei Anwenden des neuen Startzeitpunktes Kollisionen auftreten würden. In Verfahrensschritt 53 kann i nur Werte zwischen 1 und einem imax annehmen, wobei imax zum Beispiel 3 sein kann.
  • Ist in dem Zeitpunkt 51 bestimmt, dass das fremde Advertizing-Intervall nicht ein ganzzahliges Vielfaches des eigenen Advertizing-Intervalls ist, so wird das eigene Advertizing-Datensignal in dem Verfahrensschritt 59 bei dem zuvor festgelegten Startzeitpunkt tx bzw. tx,neu gestartet. Ist die in dem Verzweigungsschritt 53 definierte Bedingung nicht erfüllt, so wird ebenfalls zu dem Verfahrensschritt 59 verzweigt.
  • Falls eine zeitliche Verschiebung in dem Verzweigungsschritt 55 nicht möglich ist, so wird in den Verfahrensschritt 61 verzweigt, in welchem ein neues Advertizing-Intervall bestimmt wird, nämlich Ix,neu = Ix +/- Ts, wobei Ts eine empirisch bestimmte Konstante sein kann oder durch weitere Berechnungsschritte bestimmt sein kann. Für dieses neu bestimmte Advertizing-Intervall wird wieder zu dem Verzweigungsschritt 51 verzweigt, um zu bestimmen, ob Kollisionen mit dem geänderten Advertizing-Intervall erfolgen würden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 3, 5, 7
    Bluetooth-Gerät
    9
    Empfänger
    10
    Antenne
    11
    vorbestimmte Dauer
    12
    Funksignal
    13a, 13b
    Advertizing-Datenpakete
    14
    Funksignal
    15a, 15b,...
    Advertizing-Datenpakete
    17a, 17b, ...
    Advertizing-Datenpakete
    19
    Prozessor
    21
    Sender
    22a, 22b
    eigene Advertizing-Datenpakete
    I1, I2, ...
    Intervalle zwischen Advertizing-Datensignalen
    t1a, t1a
    Startzeitpunkte
    txa, txb
    Startzeitpunkte der eigenen Advertizing-Datenpakete
    25
    Verfahren
    27, 29, 31
    Verfahrensschritte
    33
    Berechnungszeit
    35
    Startzeitfenster
    41-61
    Verfahrensschritte

Claims (10)

  1. Verfahren zum Empfangen und Aussenden von Funksignalen zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung, aufweisend: Empfangen (27), innerhalb einer vorbestimmten Dauer (11), mindestens zweier Advertizing-Datenpakete (13a, 13b), die von einem Gerät (3) herrühren; Bestimmen (29) von Startzeitpunkten (t1a, t1b) der zwei Advertizing-Datenpakete (13a, 13b); Bestimmen eines Intervalls (11) zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen (13a, 13b) aus den Startzeitpunkten (t1a, t1b); Aussenden (31), nach der vorbestimmten Dauer (11), von eigenen Advertizing-Datenpaketen (22a, 22b) bei eigenen Startzeitpunkten (txa, txb), die aus den bestimmten Startzeitpunkten der zwei empfangenden Advertizing-Datenpakete so bestimmt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete (22a, 22b) zeitlich nicht mit von dem Gerät (3, 5, 7) nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen (13c, 13d, 15c,15d, 17f, 17g) überlappen, wobei das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpakete periodisch erfolgt, wobei zwischen zwei der eigenen Advertizing-Datenpakete ein eigenes Intervall liegt, das in Abhängigkeit des Intervalls gewählt ist.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Empfangen, innerhalb der vorbestimmten Dauer, weiterer Advertizing-Datenpakete (15a, 15b), die von mindestens einem weiteren Gerät (5) herrühren; Bestimmen weiterer Startzeitpunkte (t2a, t2b) der weiteren Advertizing-Datenpakete (15a, 15b); wobei die eigenen Startzeitpunkten (22a, 22b) ferner so gewählt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete zeitlich nicht mit von dem mindestens einen weiteren Gerät (5) nach der vorbestimmten Dauer ausgesendeten weiteren Advertizing-Datenpaketen (15c, 15d) überlappen.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Empfangen der zwei Advertizing-Datenpakete und der weiteren Advertizing-Datenpakete aufweist: Empfangen von Datenpaketen (13a, 13b, 15a, 15b, 17a,17b); Analysieren der Datenpakete, um zu bestimmen, ob es sich um Advertizing-Datenpakete handelt.
  4. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch, wobei das Empfangen der von dem Gerät und dem weiteren Gerät herrührenden Advertizing-Datenpakte aufweist: Analysieren der Advertizing-Datenpakete, um eine MAC-Adresse (MAC1, MAC2, ..., MACn) des aussendenden Gerätes (3,5,7) zu bestimmen.
  5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Bestimmen einer jeweiligen Datenpaketdauer (T1, T2, Tn) der zwei Advertizing-Datenpakete und der weiteren Advertizing-Datenpakete, wobei das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpaketen (22a, 22b) bei eigenen Startzeitpunkten (txa, txb) in Abhängigkeit der Datenpaketdauer (T1) und/oder der weiteren Datenpaketdauer (T2, Tn) erfolgt.
  6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Bestimmen eines Intervalls (11) zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen (13a, 13b) aus den Startzeitpunkten (t1a, t1b); Bestimmen mindestens eines weiteren Intervalls (12) zwischen zwei der weiteren Advertizing-Datenpaketen (15a, 15b) aus den weiteren Startzeitpunkten (t2a, t2b), wobei das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpaketen (22a, 22b) periodisch erfolgt, wobei zwischen zwei der eigenen Advertizing-Datenpakete ein eigenes Intervalls (Ix) liegt, das in Abhängigkeit des Intervalls (11) und/oder des mindestens einen weiteren Intervalls (12) gewählt ist.
  7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das eigene Intervalls (Ix) so gewählt ist, dass das eigene Intervall (Ix) ein ganzzahliges Vielfaches des Intervalls (11) oder des weiteren Intervalls (12) ist oder dass das Intervall (11) oder das weitere Intervall (12) ein ganzzahliges Vielfaches des eigenen Intervalls (Ix) ist, wobei, wenn das Intervall (11) oder das weitere Intervall (12) ein ganzzahliges Vielfaches des eigenen Intervalls (Ix) ist, eine Überprüfung durchgeführt wird, ob bei Aussendung der eigenen Advertizing-Datenpakte bei den eigenen Startzeitpunkten zu bestimmten Zeiten nach dem Startzeitfenster eine Überlappung mit fremden Advertizing-Datenpakten auftreten würde, wobei, falls eine Überlappung mit fremden Advertizing-Datenpakten auftreten würde, entweder eine zeitliche Verschiebung der eigenen Startzeitpunkte oder eine Änderung des eigenen Intervalls vorgenommen wird.
  8. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Empfangen der mindestens zwei Advertizing-Datenpakete aufweist: Horchen, für die vorbestimmte Dauer (11), auf mindestens einem eines Advertizing-Frequenzbereiches, wobei das Aussenden, nach der vorbestimmten Dauer, der eigenen Advertizing-Datenpaketen in dem Advertizing-Frequenzbereich erfolgt, wobei das Empfangen und Aussenden gemäß „Directed high duty cycle advertizing“ von Bluetooth-Low Energy (BLE), insbesondere der Spezifikation vom Juni 2010, erfolgt.
  9. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die vorbestimmte Dauer (11) mindestens das Doppelte eines maximalen Intervalls (Imax) einer periodischen Aussendung von Advertizing-Datenpaketen beträgt.
  10. Bluetooth-Gerät (1), ausweisend: einen Empfänger (9), der zum Empfangen, innerhalb einer vorbestimmten Dauer (11), mindestens zweier Advertizing-Datenpakete (13a, 13b), die von einem anderen Gerät (3) herrühren, ausgebildet ist; einen Prozessor (19), der zum Bestimmen von Startzeitpunkten (t1a, t1b) der zwei Advertizing-Datenpakete (13a, 13b) und zum Bestimmen eines Intervalls (11) zwischen den zwei Advertizing-Datenpaketen (13a, 13b) aus den Startzeitpunkten (t1a, t1b) ausgebildet ist; und einen Sender (21), der zum Aussenden, nach der vorbestimmten Dauer, von eigenen Advertizing-Datenpaketen (22a, 22b) bei eigenen Startzeitpunkten (txa, txb) ausgebildet ist, die von dem Prozessor aus den bestimmten Startzeitpunkten der zwei empfangenden Advertizing-Datenpakete so bestimmt sind, dass die eigenen Advertizing-Datenpakete (22a, 22b) zeitlich nicht mit von dem anderen Gerät (3, 5, 7) nach der vorbestimmten Dauer (11) ausgesendeten Advertizing-Datenpaketen (13c, 13d, 13e) überlappen, und so dass das Aussenden der eigenen Advertizing-Datenpakete periodisch erfolgt, wobei zwischen zwei der eigenen Advertizing-Datenpakete ein eigenes Intervall liegt, das in Abhängigkeit des Intervalls gewählt ist.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180338254A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-22 Industrial Technology Research Institute Beam tracking method in multi-cell group of millimeter wave communication system and related apparatuses using the same
CN109672998B (zh) * 2017-10-13 2022-01-18 瑞昱半导体股份有限公司 蓝牙联机建立方法
EP3711423B1 (de) * 2017-11-15 2021-09-29 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Endknoten, relaisknoten und darin durchgeführte verfahren zur handhabung von informationsübertragung
JP7149715B2 (ja) * 2018-02-05 2022-10-07 キヤノン株式会社 通信機器及びその制御方法及びプログラム
US10659941B2 (en) * 2018-03-13 2020-05-19 Cypress Semiconductor Corporation Communicating packets in a mesh network
US10812958B2 (en) * 2019-01-16 2020-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Bluetooth low energy (BLE) device transmitting BLE advertising data, and method of transmitting BLE advertising data
CN111356088B (zh) * 2020-03-16 2021-09-21 无锡市铖月科技有限公司 设备控制方法、设备、通信控制电路及存储介质
CN112333674B (zh) * 2020-10-30 2022-06-24 展讯半导体(成都)有限公司 数据传输方法、装置及设备
CN112751730B (zh) * 2020-12-31 2024-02-20 百果园技术(新加坡)有限公司 抗丢包引入时延的统计方法、评估方法、装置、设备及介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110021142A1 (en) 2009-07-24 2011-01-27 Prasanna Desai Method and system for a dual-mode bluetooth low energy device
EP2672764A1 (de) 2012-06-07 2013-12-11 Nokia Corporation Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt zur drahtlosen Nahbereichskommunikationstrennung
US20140328210A1 (en) 2013-05-03 2014-11-06 Bluegiga Technologies Oy Method and technical equipment for short range data transmission
US20150223169A1 (en) 2014-02-06 2015-08-06 Nokia Corporation Method, apparatus, and computer program product for initial indication of block allocation within page for wireless networks
US9185745B2 (en) 2012-11-06 2015-11-10 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for relay operation in Wi-Fi networks
WO2016007186A1 (en) 2014-07-07 2016-01-14 Bayer Healthcare Llc Methods and apparatus for improved low energy data communications
US20160066137A1 (en) 2014-09-03 2016-03-03 CloudLeaf, Inc. Systems, methods and devices for asset status determination

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8289837B2 (en) * 2007-05-04 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Methods and apparatuses for multimode Bluetooth and WLAN operation concurrently
CN103037481A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 中兴通讯股份有限公司 一种实现非连续收发的方法及装置
US9107229B2 (en) 2012-12-03 2015-08-11 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for signaling for sectorized beam operation in wireless networks
FI124600B (en) * 2013-04-30 2014-10-31 Bluegiga Technologies Oy Method and technical apparatus for short - distance communication
DE102013209612A1 (de) 2013-05-23 2014-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Durchführen eines automatischen Öffnens eines Fahrzeugs oder eines Bezahl-Vorgangs sowie zugehörige Vorrichtung
US9986594B2 (en) * 2014-12-16 2018-05-29 Qualcomm Incorporated IOT device to enable fast connection between low energy IOT devices
US10356717B2 (en) * 2015-01-20 2019-07-16 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of power management in a wireless network

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110021142A1 (en) 2009-07-24 2011-01-27 Prasanna Desai Method and system for a dual-mode bluetooth low energy device
EP2672764A1 (de) 2012-06-07 2013-12-11 Nokia Corporation Verfahren, Vorrichtung und Computerprogrammprodukt zur drahtlosen Nahbereichskommunikationstrennung
US9185745B2 (en) 2012-11-06 2015-11-10 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for relay operation in Wi-Fi networks
US20140328210A1 (en) 2013-05-03 2014-11-06 Bluegiga Technologies Oy Method and technical equipment for short range data transmission
US20150223169A1 (en) 2014-02-06 2015-08-06 Nokia Corporation Method, apparatus, and computer program product for initial indication of block allocation within page for wireless networks
WO2016007186A1 (en) 2014-07-07 2016-01-14 Bayer Healthcare Llc Methods and apparatus for improved low energy data communications
US20160066137A1 (en) 2014-09-03 2016-03-03 CloudLeaf, Inc. Systems, methods and devices for asset status determination

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Publication number Publication date
US20170295599A1 (en) 2017-10-12
CN107277747A (zh) 2017-10-20
DE102016205830A1 (de) 2017-10-12
CN107277747B (zh) 2020-10-23
US10390205B2 (en) 2019-08-20

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