TWI381675B - 藍芽系統處理回應失敗的方法及其相關僕裝置 - Google Patents
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Description
本發明係指一種用於一藍芽系統之處理連線的方法及其相關裝置，尤指一種用於藍芽系統之改善連線建立的方法及其相關裝置。
藍芽系統是一短距離無線通訊系統。在藍芽系統中，為了建立連線，藍芽通訊裝置需進行一詢問(Inquiry)程序，以偵測週遭的藍芽通訊裝置。其中，廣播一詢問(Inquiry)封包的裝置稱為主(Master)裝置，而週期性偵測詢問(Inquiry)封包的裝置稱為僕(Slave)裝置。
僕裝置針對特定頻率進行詢問掃描，以偵測詢問封包的存在。當詢問封包被偵測到時，僕裝置預先從一延遲(Backoff)時窗，隨機挑選一等待時間，並等待該等待時間之後，傳送跳頻同步(Frequency Hopping Synchronization，FHS)封包，以回應主裝置的詢問封包。其中，該延遲時窗讓各僕裝置在隨機時間回應主裝置，以避免過多僕裝置於同一時間傳送之跳頻同步封包所造成的碰撞，進而避免回應失敗。當跳頻同步封包傳送失敗時，僕裝置會重新從延遲時窗隨機挑選等待時間，再根據等待時間，重新傳送該跳頻同步封包，直到傳送成功或主裝置停止詢問。
在習知技術中，延遲時窗是一固定大小的時窗。在此情況下，若僕裝置處於容易碰撞的通訊環境下，如過多的僕裝置回應一主裝置，延遲時窗的大小會顯的太小，使得碰撞仍然容易發生。若僅少數僕裝置回應主裝置，則延遲時窗的大小會顯的太大，造成平均回應時間過長，使連線效率降低。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種用於一藍芽系統改善一僕裝置與一主裝置之間建立連線的方法及其相關僕裝置，以提升連線效率。
本發明揭露一種用於一藍芽系統之一僕裝置處理回應失敗的方法，其包含有於偵測到一回應封包的傳輸失敗時，增加一可變延遲時窗的大小；根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時間；以及根據該等待時間，傳送該回應封包。該回應封包用來回應來自於該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包。
本發明另揭露一種用於一藍芽系統之僕裝置，用以適當地處理回應失敗，以提升連線效率。該僕裝置包含有一收發器、一儲存裝置、一偵測單元、一調整單元及一挑選單元。該收發器用來偵測並接收來自該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包，及根據一等待時間，傳送用來回應該詢問封包之一回應封包。該儲存裝置用來儲存一可變延遲時窗。該偵測單元耦接於該收發器，用來偵
測該回應封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號。該調整單元耦接於該偵測單元及該儲存裝置，用來根據該控制訊號，增加該儲存裝置所儲存之該可變延遲時窗的大小。該挑選單元耦接於該儲存裝置及該收發器，用來根據該可變延遲時窗，隨機挑選該等待時間。
本發明另揭露一種用於一藍芽系統之一僕裝置處理回應失敗的方法，其包含有於偵測到一回應封包的傳輸失敗時，增加該回應封包的一重複傳送次數；以及根據該重複傳送次數，重複傳送該回應封包。該回應封包用來回應來自於該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包。
本發明另揭露一種用於一藍芽系統之僕裝置，用以適當地處理回應失敗，以提升建立連線的效率。該僕裝置包含有一收發器、一儲存裝置、一偵測單元及一調整單元。該收發器用來偵測並接收來自該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包，及根據一重複傳送次數，重複傳送用來回應該詢問封包之一回應封包。該儲存裝置，用來儲存該重複傳送次數。該偵測單元耦接於該收發器，用來偵測該回應封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號。該調整單元耦接於該偵測單元及該儲存裝置，用來根據該控制訊號，增加該儲存裝置所儲存之該重複傳送次數。
在本發明實施例中，為了建立連線，主裝置需傳呼僕裝置，而僕裝置則傳送回應封包以回應主裝置。請參考第1圖，第1圖為本發明第一實施例一流程10之流程圖。流程10用於一藍芽系統之一僕裝置中處理回應失敗。僕裝置接收來自於該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包。流程10包含下列步驟：步驟100：開始。
步驟102：於偵測到一回應封包的傳輸失敗時，增加一可變延遲時窗的大小。
步驟104：根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時間。
步驟106：根據該等待時間，重新傳送該回應封包。
步驟108：結束。
根據流程10，僕裝置傳送回應封包以回應詢問封包，並於偵測回應封包傳輸失敗時，增加可變延遲時窗的大小。接著，僕裝置根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時間，以於等待了該等待時間之後，重新傳送該回應封包。換句話說，由於回應封包的失敗次數越多，表示該僕裝置與其他僕裝置碰撞的機率較高，因此本發明實施例於每次回應封包傳輸失敗時，逐次增加可變延遲時窗的大小，以降低碰撞的機率。在流程10中，為達到對通道的可適性，僕裝置使用一可變延遲時窗。此外，僕裝置根據回應封包傳送失敗的次數，漸增可變延遲時窗的大小，以維持連線效率。
在步驟102中，較佳地，偵測到該回應封包的傳輸失敗是表
示僕裝置於進行傳呼(Paging)掃描時，未接收到任何主裝置所發送的傳呼訊號，例如一詢問封包(Inquiry Packet)。
流程10的概念可用於一藍芽系統，其一傳呼狀態的一主裝置廣播詢問封包，以讓有興趣的僕裝置進行連線建立。在此情況下，該回應封包係一跳頻同步封包。請參考第2圖，第2圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一流程20之流程圖。流程20用來處理跳頻同步封包傳輸失敗，其包含下列步驟：步驟200：開始。
步驟202：進入一待命或一連線狀態。
步驟204：設定一可變延遲時窗的初始大小為0。
步驟206：執行詢問掃描(Inquiry Scan)。
步驟208：判斷是否偵測到一詢問封包？若有，執行步驟210；若無，執行步驟202。
步驟210：傳送一跳頻同步封包。
步驟212：執行詢問掃描。
步驟214：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟202；若無，執行步驟216。
步驟216：增加該可變延遲時窗的大小。
步驟218：根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時間。
步驟220：執行詢問掃描。
步驟222：等待該等待時間。
步驟224：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟210；
若無，執行步驟204。
在流程20中，僕裝置進入待命或連線狀態，以進行詢問掃描，並預設可變延遲時窗的大小為0。在步驟206~210中，僕裝置透過詢問掃描，不斷偵測詢問封包，並於偵測到詢問封包時，立即傳送跳頻同步封包。步驟212及214用來偵測跳頻同步封包的傳輸狀態。當步驟210的跳頻同步封包傳送之後，僕裝置偵測並接收到該詢問封包，則表示傳呼成功，並進入步驟202的連線狀態。相反地，當僕裝置未偵測並接收到該詢問封包，則表示跳頻同步封包傳輸失敗。在此情況下，僕裝置增加該可變延遲時窗的大小，以擴大等待時間的挑選範圍。接著，僕裝置再度透過詢問掃描，偵測詢問封包，並再等待所挑選之等待時間之後，偵測該詢問封包的存在。若在步驟224無法偵測到該詢問封包，則表示主裝置已經不在藍芽網路上，因此僕裝置回到待命或連線狀態。若在步驟224中偵測到該詢問封包，則表示主裝置仍然存在藍芽網路上。在此情況下，僕裝置再度傳送跳頻同步封包，以重新要求建立連線。
特別注意的是，本領域具通常知識者可變更流程20的執行順序，只要達到跳頻同步封包(即回應封包)的延遲回應的目的。更具體地，本領域具通常知識者可變更步驟222的執行位置。舉例來說，步驟222可於步驟224中偵測到該詢問封包與步驟210之間執行。
舉例來說，於第一次傳送跳頻同步封包(即步驟210)失敗時，僕裝置將該可變延遲時窗的大小由0增加至N2，並從0至N2的範圍內，隨機挑選出一等待時間n2。在等待等待時間n2之後，僕裝置第二次傳送跳頻同步封包。於第二次傳送跳頻同步封包失敗時，僕裝置將可變延遲時窗的大小由N2增加至N3，並從0至N3的範圍內，隨機挑選出一等待時間n3，以進行第三次跳頻同步封包傳輸。因此，在跳頻同步封包不斷傳送失敗的情況下，本發明實施例透過步驟210~224，持續增加可變延遲時窗的大小，以擴大等待時間的挑選範圍，進而降低與其他僕裝置碰撞的機率。
請參考第3圖，第3圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一僕裝置30之示意圖。僕裝置30用來實現流程20，其包含一收發器300、一儲存裝置310、一偵測單元320、一調整單元330及一挑選單元340。收發器300用來偵測並接收一詢問封包，以及傳送一跳頻同步封包。儲存裝置310用來儲存一可變延遲時窗BKW。偵測單元320用來偵測該跳頻同步封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號SC1。更具體地，於偵測到收發器300傳送該跳頻同步封包之後偵測並接收該詢問封包時，偵測單元320產生控制訊號SC1。調整單元330用來根據控制訊號SC1，增加可變延遲時窗BKW的大小。挑選單元340用來根據可變延遲時窗BKW，隨機挑選一等待時間WT。當等待時間WT挑選之後，收發器300等
待等待時間WT之後，傳送該跳頻同步封包。由於僕裝置30用來實現流程20，因此相關詳細操作請參考前述說明。
請參考第4圖，第4圖為本發明第二實施例一流程40之流程圖。流程40用於一藍芽系統之一僕裝置中處理回應失敗。僕裝置接收來自於該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包。流程40包含下列步驟：步驟400：開始。
步驟402：於偵測到一回應封包的傳輸失敗時，增加該回應封包的一重複傳送次數。
步驟404：根據該重複傳送次數，重複傳送該回應封包。
步驟406：結束。
根據流程40，於偵測到回應封包的傳輸失敗時，僕裝置增加該重複傳送次數，並根據該重複傳送次數，重複傳送該回應封包。換句話說，回應封包的傳輸失敗次數越多，回應封包重複傳送的次數越多。因此，透過重複傳送回應封包，僕裝置增加成功傳送回應封包給主裝置的機率。
在步驟402中，較佳地，偵測到該回應封包的傳輸失敗是表示僕裝置於進行傳呼掃描時，未接收到任何主裝置所發送的傳呼訊號，例如一詢問封包。
請參考第5圖，第5圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一僕裝置50之示意圖。僕裝置50用來實現流程40，其包含一收發器500、一儲存裝置510、一偵測單元520及一調整單元530。收發器500用來偵測並接收來自一主裝置的一詢問封包，及傳送用來回應該詢問封包之一回應封包。儲存裝置510用來儲存一重複傳送次數RPT。偵測單元520用來偵測該回應封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號SC2。更具體地，於偵測單元520偵測到收發器500傳送該跳頻同步封包之後偵測並接收該詢問封包時，偵測單元520產生控制訊號SC1。調整單元530用來根據控制訊號SC2，增加儲存裝置510所儲存之重複傳送次數RPT。收發器500根據重複傳送次數RPT，重複傳送該回應封包。由於僕裝置50用來實現流程40，因此相關詳細操作請參考前述說明。
流程40的概念可用於一藍芽系統，其一詢問狀態的一主裝置廣播詢問封包，以讓有興趣的僕裝置進行連線建立。在此情況下，該回應封包係一跳頻同步封包。請參考第6圖，第6圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一流程60之流程圖。流程60用來處理跳頻同步封包傳輸失敗，其包含下列步驟：步驟600：開始。
步驟602：進入一待命或一連線狀態。
步驟604：設定該跳頻同步封包的一重複傳送次數為0。
步驟606：執行詢問掃描。
步驟608：判斷是否偵測到一詢問封包？若有，執行步驟610；
若無，執行步驟602。
步驟610：傳送一跳頻同步封包。
步驟612：執行詢問掃描。
步驟614：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟602；若無，執行步驟616。
步驟616：該重複傳送次數增加1。
步驟618：根據該重複傳送次數，重複傳送該跳頻同步封包。
步驟620：執行詢問掃描。
步驟622：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟610；若無，執行步驟602。
在流程60中，僕裝置進入待命或連線狀態，並設定該重複傳送次數為0，以進行詢問掃描。在步驟606~610中，僕裝置透過詢問掃描，不斷偵測詢問封包，並於偵測到詢問封包時，立即傳送跳頻同步封包，以回應主裝置。步驟612及614用來偵測跳頻同步封包的傳輸狀態。在步驟614中，若僕裝置偵測並接收到該詢問封包，則表示傳呼成功，並進入步驟602的連線狀態。相反地，若僕裝置沒有偵測並接收到該詢問封包，則表示在步驟610所傳送之跳頻同步封包傳輸失敗。在此情況下，僕裝置增加該跳頻同步封包的重複傳送次數，並據此重複傳送該跳頻同步封包，以增加主裝置接收到該跳頻同步封包的機率。於步驟620，該等待時問期滿時，僕裝置再度透過詢問掃描，偵測詢問封包。若在步驟622無法偵測到該詢問封包，則表示主裝置已經不在藍芽網路
上，因此僕裝置回到待命或連線狀態。反之，若僕裝置偵測到該詢問封包，則表示主裝置仍然存在藍芽網路上。在此情況下，僕裝置再度傳送跳頻同步封包，以重新要求建立連線。
舉例來說，於第一次傳送跳頻同步封包(即步驟610)失敗時，僕裝置增加該跳頻同步封包的重複傳送次數至1，接著重複傳送跳頻同步封包2次。在此之後，當僕裝置再度偵測並接收到該詢問封包時，表示第二次傳送跳頻同步封包失敗。此時，僕裝置增加重複傳送次數至2，接著重複傳送跳頻同步封包3次。因此，在跳頻同步封包不斷傳送失敗的情況下，本發明實施例透過步驟610~622，持續增加該重複傳送次數，以增加主裝置接收到該跳頻同步封包的機率。
特別注意的是，本發明實施例流程10及40的概念可結合使用，以更進一步提升建立連線的效率。舉一藍芽系統的應用為例，請參考第7圖，第7圖為本發明第三實施例用於一藍芽系統之一流程70之流程圖。流程70用來處理跳頻同步封包傳輸失敗，其包含下列步驟：步驟700：開始。
步驟702：進入一待命或一連線狀態。
步驟704：設定該可變延遲時窗與該重複傳送次數為0。
步驟706：執行詢問掃描。
步驟708：判斷是否偵測到一詢問封包？若有，執行步驟708；
若無，執行步驟702。
步驟710：傳送一跳頻同步封包。
步驟712：執行詢問掃描。
步驟714：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟702；若無，執行步驟716。
步驟716：該重複傳送次數增加1，且增加該可變延遲時窗的大小。
步驟718：根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時問。
步驟720：執行詢問掃描。
步驟722：等待該等待時間。
步驟724：根據該重複傳送次數，重複傳送該跳頻同步封包。
步驟726：判斷是否偵測到該詢問封包？若有，執行步驟710；若無，執行步驟702。
根據流程70，於跳頻同步封包傳送失敗時，僕裝置先等待隨機挑選之等待時間，再該重複傳送次數，重複傳送該跳頻同步封包。由前述可知，流程70為流程20及60的組合應用，因此各步驟的相關操作請參考前述。
請參考第8圖，第8圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一僕裝置80之示意圖。僕裝置80包含一收發器800、一儲存裝置810、一偵測單元820、一調整單元830及一挑選單元840。收發器800用來偵測並接收一詢問封包，及傳送一回應封包。儲存裝
置810用來儲存一重複傳送次數RPT1及一延遲時窗BKW1。偵測單元820用來偵測該回應封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號SC3。更具體地，於偵測單元820偵測到收發器800傳送該跳頻同步封包之後偵測並接收該詢問封包時，偵測單元820產生控制訊號SC3。調整單元830用來根據控制訊號SC3，增加重複傳送次數RPT1及可變延遲時窗BKW1的大小。挑選單元840用來根據可變延遲時窗BKW1，隨機挑選一等待時間WT1。於等待時間WT1期滿之後，收發器800根據重複傳送次數RPT1，重複傳送該回應封包。延遲時窗BKW1可為一固定或可變的延遲時窗。當延遲時窗BKW1為可變延遲時窗時，僕裝置80可用來實現流程70，其相關詳細操作請參考前述說明。
特別注意的是，在用於藍芽網路系統的本發明實施例中，僕裝置是利用傳輸時槽進行封包收發。在此情況下，僕裝置可重複傳送跳頻同步封包於連續的傳輸時槽。或是，僕裝置可重複傳送跳頻同步封包於不連續的傳輸時槽，例如每兩個傳輸時槽重複傳送一個跳頻同步封包。
綜上所述，本發明實施例根據回應失敗的次數，逐次增加延遲時窗的大小或增加重複傳送回應封包的次數，以提升連線建立效率，以及節省用於詢問掃描的電力。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範
圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
30、50、80‧‧‧僕裝置
300、500、800‧‧‧收發器
310、510、810‧‧‧儲存裝置
320、520、820‧‧‧偵測單元
330、530、830‧‧‧調整單元
340、840‧‧‧挑選單元
BKW、BKW1‧‧‧可變延遲時窗
SC1、SC2、SC3‧‧‧控制訊號
WT、WT1‧‧‧等待時問
RPT、RPT1‧‧‧重複傳送次數
10、20、40、60、70‧‧‧流程
100、102、104、106、108、200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224、400、402、404、406、600、602、604、606、608、610、612、614、616、618、620、622、700、702、704、706、708、710、712、714、716、718、720、722、724、726‧‧‧步驟
第1圖為本發明第一實施例一流程之流程圖。
第2圖為根據第1圖用於一藍芽系統之一流程之流程圖。
第3圖為根據第2圖用於一藍芽系統之一僕裝置之示意圖。
第4圖為本發明第二實施例一流程之流程圖。
第5圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一僕裝置之示意圖。
第6圖為根據第4圖用於一藍芽系統之一流程之流程圖。
第7圖為本發明第三實施例用於一藍芽系統之一流程之流程圖。
第8圖為本發明實施例用於一藍芽系統之一僕裝置之流程圖。
20‧‧‧流程
200、202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224‧‧‧步驟
Claims (8)
- 一種用於一藍芽系統之一僕裝置處理回應失敗的方法，包含有：該僕裝置於偵測到一回應封包的傳輸失敗時，增加該僕裝置之一可變延遲時窗的大小，該回應封包用來回應來自於該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包；該僕裝置根據該可變延遲時窗，隨機挑選一等待時間；以及該僕裝置根據該等待時間，傳送該回應封包至該主裝置。
- 如請求項1所述之方法，其另包含根據該等待時間，偵測並接收該詢問封包。
- 如請求項1所述之方法，其中該回應封包係一跳頻同步封包。
- 如請求項1所述之方法，其中於偵測到該回應封包的傳輸失敗時增加該可變延遲時窗的大小，係於傳送該回應封包之後，偵測並接收該詢問封包時，增加該可變延遲時窗的大小。
- 一種用於一藍芽系統之僕裝置，用以適當地處理回應失敗，以提升連線效率，該僕裝置包含有：一收發器，用來偵測並接收來自該藍芽系統之一主裝置的一詢問封包，及根據一等待時間，傳送用來回應該詢問封包之一回應封包； 一儲存裝置，用來儲存一可變延遲時窗；一偵測單元，耦接於該收發器，用來偵測該回應封包的傳輸失敗，以產生一控制訊號；一調整單元，耦接於該偵測單元及該儲存裝置，用來根據該控制訊號，增加該儲存裝置所儲存之該可變延遲時窗的大小；以及一挑選單元，耦接於該儲存裝置及該收發器，用來根據該可變延遲時窗，隨機挑選該等待時間。
- 如請求項5所述之僕裝置，其中該收發器另根據該等待時間，偵測並接收該詢問封包。
- 如請求項5所述之僕裝置，其中該回應封包係一跳頻同步封包。
- 如請求項5所述之僕裝置，其中於該偵測單元偵測到該收發器傳送該回應封包之後偵測並接收該詢問封包時，該偵測單元產生該控制訊號。
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