CN117793682A - 一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，涉及无线通信技术领域，解决了蓝牙和其他无线传输技术使用同一频段，导致蓝牙在做广播或扫描时，会影响其他无线传输技术的性能的技术问题。该方法包括S1、第一蓝牙设备与第二蓝牙设备进行广播扫描流程，对所述广播扫描流程进行实时监测；S2、计算在第一设定时间内，当前广播信道上所述广播扫描流程的成功率；S3、根据所述成功率，对所述第一蓝牙设备的广播或所述第二蓝牙设备的扫描进行动态调整。本发明能够将减少的广播或扫描时间让给其他的无线传输技术使用，进而增加其他无线传输技术的性能。

Description

一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法。

背景技术

目前大部分终端设备均支持多种无线网络传输功能，其中，比较常用的有蓝牙功能；较多应用场景还要求蓝牙和其他无线传输技术(如Wi-Fi、ZigBee和Z-Wave等)同时工作。蓝牙和其他无线传输技术大多数都在2.4G频段工作，它们经常共享相同的频带进行传输。以常用的无线传输技术WiFi为例，WiFi通信标准为802.11b/g，就是在2.4G频段工作的。

按照当前蓝牙技术联盟的规范，蓝牙都是固定使用37/38/39广播信道，蓝牙要进行广播和扫描都是在这三个广播信道上完成的。然而有些广播信道可能被其他无线传输技术使用，或根本就没有设备在此广播信道上做广播或扫描；当广播信道被其他无线传输技术使用时，在此广播信道上做广播的碰撞机率很高，但依然要在时间到时针对指定的广播信道做发送广播的动作，这样不但浪费射频时间，还使其他在2.4G频段工作的无线传输技术在这段时间无法收发，进而影响到其他无线传输技术的性能。如在WiFi发送或接收信号时，若遇到蓝牙要做广播，此时WiFi必须中断，并把射频控制权交给蓝牙，造成WiFi的吞吐量降低。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

蓝牙和其他无线传输技术使用同一频段，导致蓝牙在做广播或扫描时，会影响其他无线传输技术的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，以解决现有技术中存在的蓝牙和其他无线传输技术使用同一频段，导致蓝牙在做广播或扫描时，会影响其他无线传输技术的性能技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，包括以下步骤：S1、第一蓝牙设备与第二蓝牙设备进行广播扫描流程，对所述广播扫描流程进行实时监测；S2、计算在第一设定时间内，当前广播信道上所述广播扫描流程的成功率；S3、根据所述成功率，对所述第一蓝牙设备的广播或所述第二蓝牙设备的扫描进行动态调整。

优选的，所述广播扫描流程包括：S11、第一蓝牙设备周期性的发送广播包；S12、第二蓝牙设备收到所述广播包后，向所述第一蓝牙设备返回扫描请求包；S13、所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包后，向所述第二蓝牙设备返回扫描响应包。

优选的，步骤S3中，通过对所述第一蓝牙设备的广播进行调整，包括以下步骤：S301、判断所述成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S302；否则，执行步骤S303；S302、继续在当前所述广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1；S303、停止在当前所述广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1。

优选的，所述成功率的计算公式为：

其中，TX_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包正确的数量；RX_ScanRequest表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包正确的数量；RX_error_ScanRequest表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包错误的数量；TX_error_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播错误的数量。

优选的，所述成功率的计算公式为：

其中，RX_ScanReques表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包正确的数量；TX_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包正确的数量。

优选的，步骤S3中，通过对所述第二蓝牙设备的扫描进行调整，包括以下步骤：S311、判断所述成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S312；否则，执行步骤S313；S312、继续在当前所述广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1；S313、停止在当前所述广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1。

优选的，所述成功率的计算公式为：

其中，TX_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包正确的数量；TX_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包正确的数量；TX_error_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包错误的数量；TX_error_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包错误的数量。

优选的，所述广播信道一共有三个，若三个所述广播信道上的所述成功率均小于所述阈值，则在所述成功率最高的所述广播信道上进行广播或扫描。

优选的，通过循环冗余校验、奇偶校验、纵向冗余校验或海明码判断所述广播包、扫描请求包及扫描响应包是否出现错误。

优选的，所述第一蓝牙设备至少包括第一射频天线和第二射频天线；所述第一蓝牙设备、第二蓝牙设备通过所述第一射频天线进行广播扫描流程，所述第二射频天线对所述广播扫描流程进行监测。

实施本发明上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

本发明通过检测广播扫描流程的情况，计算广播扫描的成功率，再根据该成功率动态对蓝牙广播或扫描进行调整，灵活安排蓝牙广播和扫描的时间，减少射频做蓝牙广播或扫描的时间，将减少的时间让给其他的无线传输技术使用，使得蓝牙扫描不会挤占其他无线传输技术的射频时间，进而增加其他无线传输技术的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本发明实施例一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法的流程图；

图2是本发明实施例广播扫描流程步骤的流程图；

图3是本发明实施例对第一蓝牙设备的广播进行调整步骤的流程图；

图4是本发明实施例对第二蓝牙设备的扫描进行调整步骤的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

优选的，本发明的方法更适用与对BLE(Bluetooth Low Energy，低功耗蓝牙)；蓝牙的广播通道是蓝牙频谱的一部分，分为三个不重叠的通道，分别是37、38和39信道，这三个信道分别处于2.4GHz ISM频带中的2402MHz、2426MHz和2480MHz频率。在BLE通信中，当一个设备在广播模式下发送广播时，其他设备可以通过扫描操作来检测和识别这些发送广播的设备；一般情况下，发送广播的设备为从设备，检测和识别广播的为主设备。当主设备扫描到从设备时，主设备可以选择发送一个扫描请求消息给从设备，以获取更多的讯息或建立连接；若从设备同意与主设备建立通讯，则返回一个扫描响应信息给主设备。

实施例一：

如图1所示，本发明提供了一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，包括以下步骤：S1、第一蓝牙设备与第二蓝牙设备进行广播扫描流程，对广播扫描流程进行实时监测；广播扫描流程是实时在进行的，主要监测该流程过程中广播包、扫描请确包及扫描响应包的收发情况；S2、计算在第一设定时间内，当前广播信道上广播扫描流程的成功率；该成功率是根据收到正确或错误的广播包、扫描请确包及扫描响应包的数量计算的；由于广播扫描流程是实时进行的，因此计算的成功率皆为一段时间内的成功率，如将第一设定时间设置为5分钟，则计算的是这5分钟内广播扫描流程的成功率，第一设定时间的长短，根据实际传输情况而调整。S3、根据成功率，对第一蓝牙设备的广播或第二蓝牙设备的扫描进行动态调整；成功率能够反应出当前广播信道的占用情况，若在进行广播时的广播信道较为拥挤，则停止广播一段时间，将该时间让给其他无线传输技术适用；若在进行扫描时的广播信道较为拥挤，则停止扫描一段时间，也将该时间让给其他无线传输技术使用。本实施例通过检测广播扫描流程的情况，计算广播扫描的成功率，再根据该成功率动态对蓝牙广播或扫描进行调整，灵活安排蓝牙广播和扫描的时间，减少射频做蓝牙广播或扫描的时间，将减少的时间让给其他的无线传输技术使用，使得蓝牙扫描不会挤占其他无线传输技术的射频时间，进而增加其他无线传输技术的性能。

优选的，广播扫描流程包括：S11、第一蓝牙设备周期性的发送广播包；S12、第二蓝牙设备收到广播包后，向第一蓝牙设备返回扫描请求包；S13、第一蓝牙设备收到扫描请求包后，向第二蓝牙设备返回扫描响应包。本实施例中，由于是第一蓝牙设备进行广播，而第二蓝牙设备进行扫描，因此，第一蓝牙设备为从设备，第二蓝牙设备为主设备；如第一蓝牙设备可以为蓝牙耳机、蓝牙手表、手机、平板或笔记本电脑等；第二蓝牙设置可以为手机、平板或笔记本电脑等。

作为可选择的实施方式，步骤S3中，通过对第一蓝牙设备的广播进行调整，包括以下步骤：S301、判断成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S302；否则，执行步骤S303；S302、继续在当前广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1；S303、停止在当前广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1。此为对第一蓝牙设备的广播进行动态调整；若该成功率小于阈值，则说明在当前广播信道较为拥挤，发生碰撞的几率很高，因此，停止广播一段时间，如将第二设定时间设置为2分钟，则停止广播2分钟，2分钟后执行步骤S1，进行正常的广播扫描流程第一设定时间，再计算着段时间内的成功率，若成功率大于阈值，则说明当前广播信道通讯质量较好，则继续进行广播一段时间后，返回步骤S1，循环该步骤；广播信道拥挤时，则停止广播，将当前信道让给别人的无线传输技术使用，从而保证其他无线传输技术的性能。当然，第二设定时间可根据实际情况而调整。

优选的，成功率的计算公式为：

其中，TX_ScanResponse表示第二蓝牙设备收到扫描响应包正确的数量；RX_ScanRequest表示第一蓝牙设备收到扫描请求包正确的数量；RX_error_ScanRequest表示第一蓝牙设备收到扫描请求包错误的数量；TX_error_Advertising表示第二蓝牙设备收到广播错误的数量。只有完成整个广播扫描流程(即第二蓝牙设备收到广播包-发送扫描请求包-收到扫描响应包)，第二蓝牙设备才会收到扫描响应包，因此，统计第二蓝牙设备收到扫描响应包正确的数量，就能表示完成整个广播扫描流程的次数；同理，只有第二蓝牙设备收到广播包后，才会发送扫描请求包，因此，第一蓝牙设备收到扫描请求包正确的数量和收到扫描请求包错误的数量，加第二蓝牙设备收到广播包错误的数量，就表示第二蓝牙设备收到的总的广播包。当使用此公式计算成功率时，阈值设置为50％，若成功率大于50％，说明完成广播扫描流程的概率在50％以上，当前广播信道质量较优；但若小于50％，则说明大部分的广播扫描流程都出现了问题，是由于信道上发生了封包碰撞导致的，因此，该成功率能够正确反应出广播时当前信道的封包碰撞情况。该阈值根据实际情况而进行调整，如若要求高质量的广播信道，可将阈值调整为70％。

优选的，成功率的计算公式为：

其中，RX_ScanReques表示第一蓝牙设备收到扫描请求包正确的数量；TX_Advertising表示第二蓝牙设备收到广播包正确的数量。同样的，也可以通过此公式来计算成功率，第二蓝牙设备收到广播包后就会返回扫描请求包，但并不是返回的每一个扫描请求包都会被第一蓝牙设备收到，因为通过广播信道传播，信道环境不好是会损坏扫描请求包，导致第一蓝牙设备收到错误的扫描请求包或根本收不到；因此，通过该公式计算的成功率也能反应出广播时广播信道的挤占情况。根据计算方法的不同，可以按需要设置不同的阈值，若通过该公式计算成功率，则可将阈值设置为30％。

作为可选择的实施方式，步骤S3中，通过对第二蓝牙设备的扫描进行调整，包括以下步骤：S311、判断成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S312；否则，执行步骤S313；S312、继续在当前广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1；S313、停止在当前广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1。此为对第二蓝牙的扫描进行动态调整；同样的，若该成功率小于阈值，则说明在当前广播信道较为拥挤，则停止扫描一段时间，如将第三设定时间设置为1分钟，则停止扫描1分钟，1分钟后再执行步骤S1；若成功率大于阈值，则说明当前广播信道通讯质量较好，则继续进行扫描一段时间，再返回步骤S1，循环该步骤；广播信道拥挤时，则停止扫描，将当前信道让给别人的无线传输技术使用，从而保证其他无线传输技术的性能。当然，第三设定时间和阈值也可根据实际情况而调整。

优选的，成功率的计算公式为：

其中，TX_Advertising表示第二蓝牙设备收到广播包正确的数量；TX_ScanResponse表示第二蓝牙设备收到扫描响应包正确的数量；TX_error_Advertising表示第二蓝牙设备收到广播包错误的数量；TX_error_ScanResponse表示第二蓝牙设备收到扫描响应包错误的数量。通过该公式可知，当收到的错误的广播包和错误的扫描响应包的数量较多时，成功率就会比较小，则说明当前广播信道较为拥挤，不适合再此时做扫描，因此，通过该公式计算的成功率能够正确反应出在做扫描时广播信道的挤占情况。在37、38和39这三个广播信道都是通过上述三种方法计算成功率并调整广播和扫描的时间，若有哪个广播信道上的成功率小于阈值，则停止在这个信道的广播或扫描，但还可以在剩下的广播上进行。

优选的，广播信道一共有三个，若三个广播信道上的成功率均小于阈值，则在成功率最高的广播信道上进行广播或扫描。因为蓝牙在进行广播和扫描都是在这三个广播信道上完成的，若只有一个或两个广播信道上的成功率小于阈值，则还可以在另两个或另一个广播信道上进行广播扫描流程；若三个广播信道上的成功率都小于阈值，但不能将三个信道上的广播或扫描都停止，因此选择一个成功率最高的信道，通过此信道来完成广播或扫描，从而保证广播扫描流程能够实时进行。

优选的，通过循环冗余校验、奇偶校验、纵向冗余校验或海明码判断广播包、扫描请求包及扫描响应包是否出现错误。这些方法都是常用的数据包校验方法，计算速度快，错误检测能力强，可靠性高，能够抓准确快速获得广播包、扫描请求包及扫描响应包的正确和错误情况。以循环冗余校验检测广播包举例：采用CRC-24计算蓝牙规范中的广播包的循环冗余校验值；同时，采用CRC-24计算收到的广播包的循环冗余校验值；若蓝牙规范中的广播包的最后3个字节的循环冗余校验值，与收到广播包最后3个字节的循环冗余校验值一致，则说明该广播包是正确的。

优选的，第一蓝牙设备至少包括第一射频天线和第二射频天线；第一蓝牙设备、第二蓝牙设备通过第一射频天线进行广播扫描流程，第二射频天线对广播扫描流程进行监测。采用一个射频天线进行数据包的收发，另一个对此过程进行监测，能够在不影响广播扫描流程进行的同时，完成对该流程的监测。

实施例仅是一个特例，并不表明本发明就这样一种实现方式。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、第一蓝牙设备与第二蓝牙设备进行广播扫描流程，对所述广播扫描流程进行实时监测；

S2、计算在第一设定时间内，当前广播信道上所述广播扫描流程的成功率；

S3、根据所述成功率，对所述第一蓝牙设备的广播或所述第二蓝牙设备的扫描进行动态调整。

2.根据权利要求1所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述广播扫描流程包括：

S11、第一蓝牙设备周期性的发送广播包；

S12、第二蓝牙设备收到所述广播包后，向所述第一蓝牙设备返回扫描请求包；

S13、所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包后，向所述第二蓝牙设备返回扫描响应包。

3.根据权利要求2所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，步骤S3中，通过对所述第一蓝牙设备的广播进行调整，包括以下步骤：

S301、判断所述成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S302；否则，执行步骤S303；

S302、继续在当前所述广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1；

S303、停止在当前所述广播信道上进行广播，第二设定时间后执行步骤S1。

4.根据权利要求3所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述成功率的计算公式为：

其中，TX_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包正确的数量；RX_ScanRequest表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包正确的数量；RX_error_ScanRequest表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包错误的数量；TX_error_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播错误的数量。

5.根据权利要求3所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述成功率的计算公式为：

其中，RX_ScanReques表示所述第一蓝牙设备收到所述扫描请求包正确的数量；TX_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包正确的数量。

6.根据权利要求2所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，步骤S3中，通过对所述第二蓝牙设备的扫描进行调整，包括以下步骤：

S311、判断所述成功率是否大于阈值，若是，则执行步骤S312；否则，执行步骤S313；

S312、继续在当前所述广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1；

S313、停止在当前所述广播信道上进行扫描，第三设定时间后执行步骤S1。

7.根据权利要求6所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述成功率的计算公式为：

其中，TX_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包正确的数量；TX_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包正确的数量；TX_error_Advertising表示所述第二蓝牙设备收到所述广播包错误的数量；TX_error_ScanResponse表示所述第二蓝牙设备收到所述扫描响应包错误的数量。

8.根据权利要求3或6所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述广播信道一共有三个，若三个所述广播信道上的所述成功率均小于所述阈值，则在所述成功率最高的所述广播信道上进行广播或扫描。

9.根据权利要求4、5或7所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，通过循环冗余校验、奇偶校验、纵向冗余校验或海明码判断所述广播包、扫描请求包及扫描响应包是否出现错误。

10.根据权利要求1所述的一种动态调整蓝牙广播和扫描的方法，其特征在于，所述第一蓝牙设备至少包括第一射频天线和第二射频天线；所述第一蓝牙设备、第二蓝牙设备通过所述第一射频天线进行广播扫描流程，所述第二射频天线对所述广播扫描流程进行监测。