發布日期：2022-07-14 點擊率：46
藍牙技術已經大量在通信產品中得到應用,然而存在的一些技術細節限制了它的發展,其中一項就是建立藍牙鏈路的時延過長。本文參考藍牙SIG組織最新公布的協議,在詳細分析建立藍牙鏈路的時延的基礎上,給出了兩種快速建立藍牙鏈路的方案,并對它們的性能進行了比較。
Piconet)建立之前,所有的設備都工作在待命模式。主設備通過查詢工作模式來搜集相鄰節點的信息,并且通過尋呼工作模式來建立與相鄰設備間的連接。在這兩個過程中,從設備相應地處于查詢掃描和尋呼掃描工作模式,這兩個過程又分別稱為查詢過程和尋呼過程。
建立藍牙鏈路的過程
Delay)。當從設備被重新喚醒時,它再次以退避之前偵聽到的跳頻頻率啟動偵聽,經過另一個FS 時延后(類似前者),第二個來自主設備的IAC 幀將被接收到,這時從設備將對主設備返回一個FHS幀,該幀含有以下內容:
2. 從設備的時鐘值:它被用于估測從設備的相位,并以此來消除在后面的尋呼過程中的頻率同步時延。
建立藍牙鏈路的時延分析
connect:
Tconnect = 2FS + RB (1)
這里 FS 和RB 分別是定義域為[0,Tcoverge]和[0,rmax] 的隨機變量,這里的Tcoverge和rmax是FS時延 和RB時延的最大可能取值,Tcoverge為秒,rmax為毫秒。按照方程(1),建立藍牙鏈路的最大連接時延為2Tcoverge+ rmax = +ms=.
快速建立藍牙鏈路的方案
從上面對時延的分析我們可以看到:
從設備在接收到第一個IAC幀之后將隨機地等待一段時間,以避免兩個從設備同時偵聽到同一個跳頻而發生沖突。我們可以將這個過程省略,因為從概率說,在主設備發出第一個IAC幀和第二個IAC幀的過程中,兩個從設備同時偵聽到同一個跳頻而發生沖突的概率是一樣的,即經過一個退避時延并不能保證第二次不沖突。這樣,在相位一致的情況下,藍牙的連接過程中就節省了一個FS時延和一個RB時延。
在通常情況下,如果從設備在秒之內沒有偵聽到主設備的IAC幀,就會調整相位繼續偵聽。這樣就白白浪費了秒時間。如果從設備在每一個掃描窗口(,遠小于秒)下,都調整一次相位偵聽,這樣就可以大大減小相位時延。具體的做法就是:如果第一次的掃描頻率是f(n),并且沒有偵聽到來自主設備的IAC幀,它將在下一個掃描窗口來到時,自動換到f(n+16),依此類推。
下面兩個圖介紹了兩種快速建立藍牙鏈路方案與普通建立藍牙鏈路方案的性能比較。
作者: 吳瑞
上海斯圖曼電信技術有限公司
