TWI659666B - 藍芽連線建立方法 - Google Patents

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Abstract

一種藍芽連線建立方法，包含：決定待連接裝置的新裝置連接週期；判斷與主控裝置已連接，並各具有與新裝置連接週期間成整數倍關係的裝置連接週期的已連接裝置；判斷已連接裝置的裝置連接週期中的最小裝置連接週期；選擇符合最小裝置連接週期的最小時間窗口，並判斷已連接裝置對應於最小時間窗口內的裝置連接時間點；根據裝置連接時間點將最小時間窗口劃分可用時間窗口；自可用時間窗口中選擇最大可用時間窗口，以在最大可用時間窗口中選擇可用時間點做為待連接裝置的新裝置連接時間點。

Description

藍芽連線建立方法
本發明是有關於一種無線網路傳輸技術，且特別是有關於一種藍芽連線建立方法。
藍芽(Bluetooth)是一種無線技術標準，用來讓固定與行動裝置在短距離間交換資料。藍芽技術是以分時的方式使主控裝置(master)與從裝置(slave)進行連接。因此，當兩個以上的從裝置同時與主控裝置連接時，將造成衝突。當衝突發生時，可能會使部分裝置因而無法連接，或是使部分裝置因而斷線的狀況發生。
因此，如何設計一個新的藍芽連線建立方法，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種藍芽連線建立方法，包含：由主控裝置決定待連接裝置的新裝置連接週期；由主控裝置判斷與主控裝置已連接，並各具有與新裝置連接週期間成整數倍關係的裝置連接週期的複數已連接裝 置；由主控裝置判斷已連接裝置的裝置連接週期中的最小裝置連接週期；由主控裝置選擇符合最小裝置連接週期的最小時間窗口，並判斷已連接裝置對應於最小時間窗口內的複數裝置連接時間點；由主控裝置根據裝置連接時間點將最小時間窗口劃分為複數個可用時間窗口；由主控裝置自可用時間窗口中選擇最大可用時間窗口，以在最大可用時間窗口中選擇可用時間點做為待連接裝置的新裝置連接時間點。
應用本發明之優點在於本發明的藍芽連線建立方法可在主控裝置已經與已連接裝置連線的狀況下，計算與待連接裝置的新裝置連接週期成整數倍的最小裝置連接週期，並新裝置連接時間點於對應最小裝置連接週期的最小時間窗口。不僅配置待連接裝置的新裝置連接時間點不會與已連接裝置的裝置連接時間點衝突，且亦能對所有的時間窗口進行最有效率的利用。
1‧‧‧無線網路系統
10‧‧‧主控裝置
12A-12D‧‧‧已連接裝置
14‧‧‧待連接裝置
300‧‧‧藍芽連線建立方法
301-306‧‧‧步驟
400‧‧‧廣播訊號
402‧‧‧連線要求訊號
404‧‧‧資訊封包
406‧‧‧傳送窗口
500‧‧‧藍芽連線建立方法
501-507‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例中，一種無線網路系統的示意圖；第2圖為本發明一實施例中，主控裝置與已連接裝置進行裝置連接時的裝置連接時間點的時序圖；第3圖為本發明一實施例中，一種藍芽連線建立方法的流程圖； 第4圖為本發明一實施例中，第1圖的主控裝置與待連接裝置在建立連線的過程中進行訊號傳遞的時序圖；以及第5圖為本發明另一實施例中，藍芽連線建立方法的流程圖。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種無線網路系統1的示意圖。無線網路系統1包含主控裝置10、已經與主控裝置10無線連接的四個已連接裝置12A-12D以及待連接裝置14。
於一實施例中，無線網路系統1是以藍芽(Bluetooth)的形式進行連接以及裝置連接。由於藍芽技術是以分時的方式進行裝置間的連接，因此主控裝置10與已連接裝置12A-12D的裝置連接時間點較佳地需彼此錯開，以避免在多個裝置同時和主控裝置10溝通時造成衝突，而使部分裝置無法連接或是部分裝置斷線的狀況發生。
請同時參照第2圖。第2圖為本發明一實施例中，主控裝置10與已連接裝置12A-12D進行裝置連接時的裝置連接時間點的時序圖。
舉例而言，已連接裝置12A、12B、12C及12D的裝置連接週期分別為50、100、100及70單位時間。在時間軸上與主控裝置10進行連線的裝置連接時間點，已連接裝置12A依序為0、50、150單位時間等等，已連接裝置12B 依序為25、125單位時間等等，已連接裝置12C依序為37、137單位時間等等，而已連接裝置12D依序為60、130單位時間等等。
因此，已連接裝置12A-12D之間的裝置連接時間點均互相錯開，不會產生同時和主控裝置10溝通的衝突狀況。
請同時參照第2圖及第3圖。第3圖為本發明一實施例中，一種藍芽連線建立方法300的流程圖。於一實施例中，藍芽連線建立方法300可應用以使主控裝置10與待連接裝置14建立連線，並以藍芽的形式進行裝置連接。
以下將搭配第2圖及第3圖說明應用於無線網路系統1的藍芽連線建立方法300。更詳細地說，以下將搭配第2圖及第3圖詳細說明藍芽連線建立方法300在主控裝置10已經與已連接裝置12A-12D連線的情形下，如何使主控裝置10決定待連接裝置14的裝置連接時間點，以進一步建立兩者間的連線。
藍芽連線建立方法300包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟301，由主控裝置10決定待連接裝置14的新裝置連接週期。於不同實施例中，主控裝置10可藉由不同的演算法來決定待連接裝置14，例如但不限於50單位時間。
於步驟302，由主控裝置10判斷與其已連接的已連接裝置12A-12D中，是否具有與新裝置連接週期(亦即50單位時間)間成整數倍關係的裝置連接週期者。
於一實施例中，當已連接裝置12A-12D的裝置連接週期均未與新裝置連接週期成整數倍關係時，流程直接進行至步驟307，由主控裝置10隨機決定任一不與已連接裝置12A-12D的裝置連接時間點重疊的時間點做為待連接裝置14的新裝置連接時間點。
以前述的範例而言，新裝置連接週期與已連接裝置12A-12C的裝置連接週期(50、100及100單位時間)成整數倍關係。而已連接裝置12D的裝置連接週期(70單位時間)則否。
主控裝置10進一步於步驟303，判斷成整數倍關係的裝置連接週期中的最小的裝置連接週期。舉例而言，已連接裝置12A的裝置連接週期小於已連接裝置12B及12C的裝置連接週期。因此，最小裝置連接週期為50單位時間。
於步驟304，由主控裝置10選擇符合最小裝置連接週期的最小時間窗口200，並判斷已連接裝置12A-12C對應於最小時間窗口200內的裝置連接時間點P1-P4。
由於已連接裝置12A的裝置連接週期為最小裝置連接週期，因此每兩個已連接裝置12A的裝置連接時間點間，都符合最小裝置連接週期的最小時間窗口。於一實施例中，主控裝置10優先選擇離當下時間點最接近的最小時間 窗口。舉例而言，如當下時間點位於10單位時間的位置，則如第2圖所示，主控裝置10選擇位於0單位時間至50單位時間中的最小時間窗口200。
主控裝置10進一步判斷已連接裝置12A在最小時間窗口200的裝置連接時間點P1及P2位於0單位時間以及50單位時間處，亦即最小時間窗口200的邊界上。已連接裝置12B在最小時間窗口200的裝置連接時間點P3位於25單位時間處。已連接裝置12C在最小時間窗口200的裝置連接時間點P3則位於37單位時間處。
於步驟305，由主控裝置10根據裝置連接時間點P1-P4，將最小時間窗口200劃分為可用時間窗口202A-202C。
如第2圖所示，裝置連接時間點P1及P3間、P3及P4間、P4及P2間分別劃分為時間長度為25、12及13單位時間的可用時間窗口202A、202B及202C。
於步驟306，由主控裝置10自可用時間窗口202A-202C中選擇最大可用時間窗口，於本實施例中為時間長度是25單位時間的可用時間窗口202A，以在最大可用時間窗口202A中選擇可用時間點P5做為待連接裝置14的新裝置連接時間點。
於一實施例中，主控裝置10選擇最大可用時間窗口202A的中間時間點(P1及P3的中間時間點)做為新裝置連接時間點。
於一實施例中，當中間時間點並非整數的位置時，主控裝置10可根據無條件進位法、無條件捨去法或四捨五入法選擇整數數值的中間時間點。舉例而言，裝置連接時間點P1(0單位時間)及裝置連接時間點P3(25單位時間)的中間時間點，可在無條件捨去法下選擇為12。
本發明的藍芽連線建立方法300將可在主控裝置10已經與已連接裝置12A-12D連線的狀況下，計算與待連接裝置14的新裝置連接週期成整數倍的最小裝置連接週期，並配置待連接裝置14的新裝置連接時間點於對應最小裝置連接週期的最小時間窗口。不僅配置待連接裝置14的新裝置連接時間點不會與已連接裝置12A-12D的裝置連接時間點衝突，且亦能對所有的時間窗口進行最有效率的利用。
請參照第4圖。第4圖為本發明一實施例中，第1圖的主控裝置10與待連接裝置14在建立連線的過程中進行訊號傳遞的時序圖。
待連接裝置14產生廣播訊號400，並由主控裝置10在接收的當下時間點O1進行計算，以執行第3圖的藍芽連線建立方法300產生待連接裝置14的新裝置連接時間點。在經過時間T1後，主控裝置10產生連線要求訊號402傳送至待連接裝置14，使待連接裝置14根據連線要求訊號402與主控裝置10連線。藍芽連線建立方法300的步驟306中所選擇的新裝置連接時間點的資訊，將包含於連線要求訊號402中。
主控裝置10以傳送連線要求訊號402後一段時間T2的時間點做為連線初始時間點O2。時間T2為藍芽協議所規範而為固定的數值，例如但不限於2單位時間。主控裝置10以連線初始時間點O2後經過一段偏移時間量T3的時間點做為第一個新裝置連接時間點O3，以在新裝置連接時間點O3真正傳送資訊封包404至待連接裝置14。
於一實施例中，資訊封包404真正的傳送時間，亦即新裝置連接時間點O3的位置，必需位於一個主控裝置10與待連接裝置14協議好的傳送窗口406內。因此，偏移時間量T3對應傳送窗口406之前以及之內，分別包含傳送窗口位移時間量TransWinOffset以及傳送窗口內時間量TransWinSize。於一實施例中，為簡化運算，傳送窗口內時間量TransWinSize可選擇為零，使新裝置連接時間點O3的位置對應傳送窗口406的最前端。然而，本發明並不以此為限。
主控裝置10可藉由在連線要求訊號402中發送傳送窗口位移時間量TransWinOffset及傳送窗口內時間量TransWinSize的數值，使待連接裝置14得知新裝置連接時間點O3相對連線初始時間點O2的位置，以建立與主控裝置10的連線。
請同時參照第4圖及第5圖。第5圖為本發明另一實施例中，藍芽連線建立方法500的流程圖。於本實施例中，藍芽連線建立方法500用以計算所需的窗口位移時間量 TransWinOffset，以使主控裝置10藉由連線要求訊號402將新裝置連接時間點O3的位置告知待連接裝置14。
藍芽連線建立方法500包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟501，主控裝置10產生待連接裝置14的新裝置連接時間點O3(72單位時間)。
於步驟502，主控裝置10決定已連接裝置12A-12C中的最小裝置連接週期(50單位時間)及待連接裝置14的新裝置連接週期(50單位時間)的較小者的時間長度。由於兩者數值相同，時間長度為50單位時間。
於步驟503，主控裝置10計算新裝置連接時間點O3相對連線初始時間點O2之位置。
主控裝置10根據當下時間點O1的位置(10單位時間)，來計算新裝置連接時間點相對連線初始時間點O2之位置(當下時間點O1後2單位時間)。新裝置連接時間點O3以及當下時間點O1的差距D1將為72-10=62單位時間。
藉由判斷差距D1是否大於2單位時間，主控裝置10將可獲得新裝置連接時間點相對連線初始時間點O2之位置。
於步驟504，主控裝置10判斷新裝置連接時間點是否位於連線初始時間點O2之前。由於差距D1為62單位 時間，大於2單位時間，主控裝置10判斷新裝置連接時間點O3並非位於連線初始時間點O2之前。
於步驟505，當新裝置連接時間點O3位於連線初始時間點O2之後的N個至N+1個該時間長度內，主控裝置10將新裝置連接時間點O3往前移動N個時間長度。
由於步驟502計算的時間長度為50單位時間，新裝置連接時間點O3相對於連線初始時間點O2的關係是72-12=62=1×50+12，亦即位於連線初始時間點O2後1個至2個時間長度內。主控裝置10將使新裝置連接時間點O3往前移動1個時間長度，而位於22單位時間處。
於步驟506，主控裝置10計算移動後之新裝置連接時間點O3與連線初始時間點O2之差值Diff(22-10-2=10)，以在差值Diff小於新裝置連接周期(50單位時間)時，設定差值為連線要求訊號402中的偏移時間量T3。
由於傳送窗口內時間量TransWinSize設置為零，因此傳送窗口位移時間量TransWinOffset的值即設定為10。
雖然本案內容已以實施方式揭露如上，然其並非配置以限定本案內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本案內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (7)

  1. 一種藍芽連線建立方法，包含：由一主控裝置決定一待連接裝置的一新裝置連接週期；由該主控裝置判斷與該主控裝置已連接，並各具有與該新裝置連接週期間成整數倍關係的一裝置連接週期的複數已連接裝置；由該主控裝置判斷該等已連接裝置的該裝置連接週期中的一最小裝置連接週期；由該主控裝置選擇符合該最小裝置連接週期的一最小時間窗口，並判斷該等已連接裝置對應於該最小時間窗口內的複數裝置連接時間點；由該主控裝置根據該等裝置連接時間點將該最小時間窗口劃分為複數個可用時間窗口；以及由該主控裝置自該等可用時間窗口中選擇一最大可用時間窗口，以在該最大可用時間窗口中選擇一可用時間點做為該待連接裝置的一新裝置連接時間點。
  2. 如請求項1所述之藍芽連線建立方法，其中該時間點為該最大可用時間窗口之一中間時間點。
  3. 如請求項1所述之藍芽連線建立方法，更包含：當該主控裝置判斷並不存在任何具有與該新裝置連接週期成整數倍的該裝置連接週期的該等已連接裝置時，該主控裝置隨機決定任一不與該等已連接裝置的該等裝置連接時間點重疊的一時間點做為該待連接裝置的該新裝置連接時間點。
  4. 如請求項1所述之藍芽連線建立方法，更包含：由該主控裝置接收該待連接裝置產生之一廣播訊號；以及由該主控裝置根據該廣播訊號產生一連線要求訊號傳送至該待連接裝置，以使該待連接裝置根據該連線要求訊號與該主控裝置連線，該新裝置連接時間點之一資訊包含於該連線要求訊號中。
  5. 如請求項4所述之藍芽連線建立方法，更包含：決定該最小裝置連接週期以及該新裝置連接週期的較小者的一時間長度；由該主控裝置計算該新裝置連接時間點相對產生該連線要求訊號後的一連線初始時間點之位置；當該新裝置連接時間點位於該連線初始時間點之前時，該主控裝置將該新裝置連接時間點往後移動該時間長度；以及當該新裝置連接時間點位於該連線初始時間點之後的N個至N+1個該時間長度內，該主控裝置將該新裝置連接時間點往前移動N個該時間長度。
  6. 如請求項5所述之藍芽連線建立方法，更包含：由該主控裝置計算移動後之該新裝置連接時間點與該連線初始時間點之一差值，以在該差值小於該裝置連接週期時，設定該差值為該連線要求訊號中的一偏移時間量。
  7. 如請求項6所述之藍芽連線建立方法，其中該偏移時間量包含一傳送窗口位移時間量以及一傳送窗口內時間量。
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