TWI806775B

TWI806775B - 藍牙網路建立系統及方法

Info

Publication number: TWI806775B
Application number: TW111135742A
Authority: TW
Inventors: 毛為鋒; 陸朱偉; 陳繼棟; 李左民
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2022-07-07
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2023-06-21
Also published as: TW202404308A; CN117412401A; US20240015804A1

Abstract

一種藍牙網路建立系統及方法。該系統包含複數個節點裝置及一閘道器裝置。該閘道器裝置用以將一藍牙網路連接至一外部網路。該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作。回應該第一查詢運作，處於一第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態。該執行第一節點裝置一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路。當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。

Description

藍牙網路建立系統及方法

本發明係關於一種藍牙網路建立系統及方法。具體而言，本發明係關於用於一基礎率（Basic Rate；BR）／增強資料率（Enhanced Data Rate；EDR）藍牙技術的一種藍牙網路建立系統及方法。

在現有技術中，基礎率／增強資料率藍牙技術可以支援藍牙裝置之間的點對點連線服務。然而，在進行點對點連線的運作前，需要藍牙裝置之間彼此先進行人工配對，且只能支援二個藍牙裝置彼此間的通訊連線，因此無法自動組成包含更多藍牙裝置的藍牙網路。

有鑑於此，如何提供一種能夠自動建立包含複數個裝置的藍牙網路的技術，乃業界亟需努力之目標。

本揭露之一目的在於提供一種藍牙網路建立系統。該藍牙網路建立系統包含複數個節點裝置及一閘道器裝置。該閘道器裝置用以將一藍牙網路連接至一外部網路。該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作。回應該第一查詢運作，處於一第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態。該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路。當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。

本揭露之另一目的在於提供一種藍牙網路建立方法，該藍牙網路建立方法用於一藍牙網路建立系統，該藍牙網路建立系統包含複數個節點裝置及一閘道器裝置，該閘道器裝置用以將一藍牙網路連接至一外部網路，該藍牙網路建立方法包含下列步驟：該閘道器裝置執行一第一查詢掃描狀態；該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作；回應該第一查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態；該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路；以及當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。

本揭露所提供之藍牙網路建立技術（至少包含系統及方法），藉由節點裝置廣播查詢運作以及閘道器裝置及中繼裝置執行查詢掃描狀態，查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。接著，由節點裝置執行呼叫運作，並根據所收到的擴展查詢回應，決定是否建立與閘道器裝置或中繼裝置之通訊連線以加入該藍牙網路。此外，在具有中繼功能的該節點裝置加入該藍牙網路後，該節點裝置執行查詢掃描狀態，以繼續擴增藍牙網路的範圍。本揭露所提供之藍牙網路建立技術，透過查詢與呼叫的運作判斷是否建立通訊連線，因此可自動建立更大的藍牙網路。

以下結合圖式闡述本揭露之詳細技術及實施方式，俾使本揭露所屬技術領域中具有通常知識者能理解所請求保護之揭露之技術特徵。

以下將透過實施方式來解釋本揭露所提供之一種藍牙網路建立系統及方法。然而，該等實施方式並非用以限制本揭露需在如該等實施方式所述之任何環境、應用或方式方能實施。因此，關於實施方式之說明僅為闡釋本揭露之目的，而非用以限制本揭露之範圍。應理解，在以下實施方式及圖式中，與本揭露非直接相關之元件已省略而未繪示，且各元件之尺寸以及元件間之尺寸比例僅為例示而已，而非用以限制本揭露之範圍。

先說明本揭露中藍牙網路建立系統的適用場景，其示意圖係描繪於第1圖。第1圖例示了尚未組成完整藍牙網路的一藍牙網路建立系統100。於本範例中，藍牙網路建立系統100中包含複數個節點裝置（例如：節點裝置N1、節點裝置N2、節點裝置N3、節點裝置N4）及一閘道器（gateway）裝置G。

須說明者，第1圖僅方便作為例示，本揭露並未限制藍牙網路建立系統100中節點裝置的數量，應視藍牙網路建立系統100之規模及實際需求而定。

於本實施方式中，如第1圖所示，閘道器裝置G可透過有線連接或是無線連接的方式與外部網路（External Network）EN連線。須說明者，閘道器裝置G是該藍牙網路對外的資料出入通道，藍牙網路中所有與外部網路的資料通訊均需要透過閘道器裝置G（例如：路由裝置）。

於本實施方式中，該等節點裝置各者可更細分為二種裝置，分別為具有中繼功能的節點裝置（即，中繼裝置）及不具有中繼功能的節點裝置（即，節點裝置）。

須說明者，中繼裝置本身除了具有節點裝置的屬性之外，中繼裝置亦可用以負責藍牙網路中資料的轉發運作（即，將接收到的資料轉發出去），因此各個中繼裝置可以作為該等節點裝置或其他中繼裝置傳輸資料至閘道器裝置的中繼設備。此外，不具有中繼功能的節點裝置將不會承擔藍牙網路中的中繼功能運作，且只會接收及發送與自己相關的資料。

須說明者，在一般基礎率／增強資料率的藍牙網路技術下，僅能建立點對點的配對連接，且只能在二個設備之間通訊，而無法自動組成更大的藍牙網路。本揭露在建立藍牙網路時，閘道器裝置G及中繼裝置將透過查詢掃描狀態及呼叫掃描狀態以建立裝置間的通訊連線，以組成更大的藍牙網路。

須說明者，於本揭露中，欲加入藍牙網路的節點裝置可透過廣播查詢（inquiry）運作搜索閘道器裝置G或其他已經加入藍牙網路的中繼裝置，並透過呼叫（page）運作與閘道器裝置G或其他已經加入藍牙網路的中繼裝置建立連接。當閘道器裝置G及中繼裝置為查詢掃描（inquiry scan）狀態時，將發出擴展查詢回應給欲加入藍牙網路的節點裝置。此外，當閘道器裝置G及中繼裝置為呼叫掃描（page scan）狀態時，將允許被連接（即，允許待加入裝置與其建立連接）。以下將詳細說明本發明的實施方式，本領域具有通常知識者應可基於以下內容理解查詢及呼叫的運作方式，茲不贅言。

先說明本揭露的第一實施方式，請繼續參考第1圖。於本揭露的第一實施方式中，由閘道器裝置G執行一查詢掃描狀態（例如：第一查詢掃描狀態）。

須說明者，閘道器裝置G可以基於不同的機制執行該查詢掃描狀態。舉例而言，閘道器裝置G可根據一查詢掃描參數（例如：執行間隔（Interval）參數及執行窗口（Window）參數）執行該第一查詢掃描狀態。具體而言，執行間隔參數可代表多長時間間隔執行一次的查詢掃描狀態，執行窗口參數可代表執行一次查詢掃描狀態的時間長度。

於某些實施方式中，閘道器裝置G可持續地執行該查詢掃描狀態，或是於每經過一預定時間區間才執行該查詢掃描狀態。

接著，於本實施方式中，由該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是其他的中繼裝置所發出的擴展查詢回應。

須說明者，該第一節點裝置可以基於不同的查詢機制廣播該查詢運作。舉例而言，該第一節點裝置可根據一查詢參數(例如：執行間隔參數及執行窗口參數)廣播該第一查詢運作。於某些實施方式中，該第一節點裝置可持續地廣播該第一查詢運作，或是於每經過一預定時間區間即廣播該第一查詢運作。

接著，處於該第一查詢掃描狀態的閘道器裝置G回應該第一查詢運作，閘道器裝置G發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態。其中，該呼叫掃描狀態代表裝置(例如：閘道器裝置G)已允許被連接。

隨後，該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與閘道器裝置G(即，處於該第一呼叫掃描模式的閘道器裝置G)之一第一通訊連線以加入該藍牙網路。

於本實施方式中，若該第一節點裝置為一中繼裝置，則在該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置更執行查詢掃描狀態(例如：第二查詢掃描狀態)以允許其他裝置與其建立連線。

須說明者，該第一節點裝置亦可以基於不同的機制執行該查詢掃描狀態。舉例而言，該第一節點裝置可根據一查詢掃描參數(例如：執行間隔參數及執行窗口參數)執行該第二查詢掃描狀態。於某些實施方式中，該第一節點裝置可持續地執行該查詢掃描狀態，或是於每經過一預定時間區間才執行該查詢掃描狀態。

於某些實施方式中，該等節點裝置中之一第二節點裝置及閘道器裝置G更執行以下運作：該第二節點裝置廣播一第二查詢運作；回應該第二查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的閘道器裝置G發出該第一擴展查詢回應，且執行該第一呼叫掃描狀態；回應該第二查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出一第二擴展查詢回應，且執行一第二呼叫掃描狀態；以及該第二節點裝置執行一第二呼叫運作，其中該第二呼叫運作根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應，決定是否建立與閘道器裝置G或該第一節點裝置之一第二通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，由於節點裝置與閘道器裝置G的距離可能已超過該節點裝置的掃描範圍，因此該節點裝置可能於掃描範圍中僅能找到其他的中繼裝置。在這樣的情況下，節點裝置可與已與閘道器裝置G連線的中繼裝置建立通訊連線。舉例而言，藍牙網路中目前已包含閘道器裝置G、該第一節點裝置及該等節點裝置中之一第三節點裝置（即，已建立通訊連線的中繼裝置）。於某些實施方式中，該第三節點裝置執行一第三查詢掃描狀態，且該等節點裝置中之一第四節點裝置更執行以下運作：該第四節點裝置廣播一第三查詢運作。回應該第三查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出該第二擴展查詢回應，且執行一第二呼叫掃描狀態。回應該第三查詢運作，處於一第三查詢掃描狀態的該第三節點裝置發出一第三擴展查詢回應，且執行一第三呼叫掃描狀態。該第四節點裝置根據該第二擴展查詢回應及該第三擴展查詢回應，決定是否建立與該第一節點裝置或該第三節點裝置之一第三通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，本揭露的擴展查詢回應（例如：該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應）包含一網路號、一裝置屬性標誌及一路徑消耗至少其中之一或其組合。

須說明者，藍牙網路可透過不同的網路號來區分不同的區域網路。舉例而言，不同的區域網路可以設定不同的網路號，以利於裝置進行控制及辨識。於某些實施方式中，藍牙網路亦可不使用網路號區分，而僅使用預設網路號（例如：0或是其他保留號）。

須說明者，裝置屬性標誌的目的是讓封包接受者能夠判斷此封包是否為同一藍牙網路的封包，以便於裝置在接收後進一步進行後續處理。此外，裝置屬性標誌能判斷發送此封包的裝置的屬性（例如：閘道器裝置、中繼裝置、節點裝置）。於某些實施方式中，裝置屬性標誌可透過不同欄位的資訊實現。舉例而言，裝置可透過製造商特定數據（Manufacturer Specific Data）、服務通用唯一識別碼（Service Universally Unique Identifier、服務數據（Service Data）等等的欄位進行判斷。

於某些實施方式中，該路徑消耗與封包傳送至閘道器裝置G之一跳數、一藍牙連接參數及複數個藍牙傳輸質量影響因素的其中之一或其組合有關。舉例而言，該裝置與閘道器裝置G直接相連時，跳數為0。該裝置透過一個中繼裝置與閘道器裝置G連接時，跳數為1。又舉例而言，藍牙連接參數可以例如是基礎率/增強資料率(BREDR)藍牙技術中的一監聽間隔(sniff interval)。又舉例而言，複數個藍牙傳輸質量影響因素可以是資料包空中重傳機率、調製模式、工作模式(BR/EDR 2M/BREDR 3M)、設備節點的可用頻寬、設備節點的擁擠程度等等。

於某些實施方式中，節點裝置可透過比對網路號決定是否加入該藍牙網路。具體而言，該第一節點裝置比對該第一擴展查詢回應所包含之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號是否相同。當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與閘道器裝置G之該第一通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，為了負載均衡(例如：同時於多個路徑中傳送數據)或是備用路徑(例如：當某一路徑斷線時，仍可使用另一備用路徑)的目的，節點裝置亦可同時與複數個網路號相同的裝置連接。具體而言，該第二節點裝置比對該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號是否相同，以決定是否建立與閘道器裝置G或該第一節點裝置之該第二通訊連線以加入該藍牙網路。其中，當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與該閘道器裝置之該第二通訊連線。其中，當該第二擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與該第一節點裝置之該第二通訊連線。

於某些實施方式中，節點裝置可透過計算各個發送封包的裝置（例如：中繼裝置與閘道器裝置G）的路徑消耗決定是否加入該藍牙網路。具體而言，該第二節點裝置根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該路徑消耗，決定與閘道器裝置G或該第一節點裝置建立該第二通訊連線。其中，該路徑消耗與一封包傳送至閘道器裝置G之一跳數、一藍牙連接參數及複數個藍牙傳輸質量影響因素的其中之一或其組合有關。

於某些實施方式中，節點裝置可優先與路徑消耗較低的裝置建立通訊連線。

於某些實施方式中，閘道器裝置G及中繼裝置更可設置查詢掃描狀態的查詢掃描參數以及呼叫掃描狀態的呼叫掃描參數。具體而言，閘道器裝置G及中繼裝置更執行以下運作：根據一查詢掃描參數執行一查詢掃描狀態（例如：該第一查詢掃描狀態或該第二查詢掃描狀態）；以及根據一呼叫掃描參數執行一呼叫掃描狀態（例如：該第一呼叫掃描狀態或該第二呼叫掃描狀態）。

於某些實施方式中，該中繼裝置及節點裝置更可設置對應至查詢運作的查詢參數以及對應至呼叫運作的呼叫參數。具體而言，該中繼裝置及節點裝置更執行以下運作：根據一查詢參數廣播一查詢運作（例如：該第一查詢運作或該第二查詢運作）；以及根據一呼叫參數執行一呼叫運作（例如：該第一呼叫運作或該第二呼叫運作）。

舉例而言，前述參數可包含執行間隔參數及執行窗口參數，其中執行間隔參數可代表多長時間間隔執行一次的查詢掃描狀態，執行窗口參數可代表執行一次查詢掃描狀態的時間長度。

為便於理解，以一藍牙網路的實際建立流程進行舉例說明，請依序參考第2圖至第8圖。於本範例中，如第2圖所示，閘道器裝置G執行一查詢掃描狀態，目前藍牙網路BN僅包含閘道器裝置G。

為便於理解，以下具有中繼功能之節點裝置將直接以中繼裝置代稱。應理解，具有中繼功能之節點裝置仍是一種節點裝置。

接著，於本範例中，由中繼裝置R1開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中（例如：以中繼裝置R1為中心之一範圍區域）是否具有閘道器裝置G或是其他的中繼裝置所發出的擴展查詢回應。隨後，如第3圖所示，由於中繼裝置R1查詢到閘道器裝置G所發出的擴展查詢回應，因此中繼裝置R1執行呼叫運作與閘道器裝置G建立通訊連線，並加入藍牙網路BN中。此外，中繼裝置R1與閘道器裝置G連接成功後，將對外廣播其為中繼裝置（即，執行查詢掃描狀態）。

接著，於本範例中，由中繼裝置R2開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是其他的中繼裝置所發出的擴展查詢回應。於本範例中，中繼裝置R2查詢到閘道器裝置G及中繼裝置R1各自所發出的擴展查詢回應。隨後，如第4圖所示，中繼裝置R2選擇與閘道器裝置G建立通訊連線（中繼裝置R2可基於一演算法進行判斷，例如：基於網路號、路徑消耗、負載均衡、備用路徑等等的機制），並加入藍牙網路BN中。此外，中繼裝置R2與閘道器裝置G連接成功後，將對外廣播其為中繼裝置（即，執行查詢掃描狀態）。

於某些範例中，中繼裝置R2亦可與閘道器裝置G及中繼裝置R1均建立通訊連線。

接著，於本範例中，由節點裝置N1開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。於本範例中，節點裝置N1掃描到閘道器裝置G、中繼裝置R1及中繼裝置R2各自所發出的擴展查詢回應。隨後，如第5圖所示，節點裝置N1選擇與閘道器裝置G建立通訊連線（節點裝置N1可基於一演算法進行判斷，例如：基於網路號、路徑消耗、負載均衡、備用路徑等等的機制），並加入藍牙網路BN中。此外，由於節點裝置N1僅為節點裝置不具有中繼功能，因此不會執行查詢掃描狀態。

於某些範例中，節點裝置N1亦可與閘道器裝置G、中繼裝置R1及中繼裝置R2中的任一者、二者或是全部建立通訊連線。

接著，於本範例中，由節點裝置N2開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。於本範例中，由於距離關係（即，中繼裝置R2距離太遠而不在查詢範圍中），節點裝置N2僅查詢到閘道器裝置G及中繼裝置R1各自所發出的擴展查詢回應。隨後，如第6圖所示，節點裝置N1選擇與閘道器裝置G建立通訊連線（節點裝置N2可基於一演算法進行判斷，例如：基於網路號、路徑消耗、負載均衡、備用路徑等等的機制），並加入藍牙網路BN中。此外，由於節點裝置N2僅為節點裝置不具有中繼功能，因此不會執行查詢掃描狀態。

接著，於本範例中，由節點裝置N3開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。於本範例中，由於距離關係（即，閘道器裝置G及中繼裝置R2距離太遠而不在查詢範圍中），節點裝置N3僅查詢到中繼裝置R1所發出的擴展查詢回應。隨後，如第7圖所示，節點裝置N3選擇與中繼裝置R1建立通訊連線，並加入藍牙網路BN中。此外，由於節點裝置N3僅為節點裝置不具有中繼功能，因此不會執行查詢掃描狀態。

接著，於本範例中，由節點裝置N4開始廣播一查詢運作，以查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置G或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。於本範例中，由於距離關係（即，閘道器裝置G距離太遠而不在查詢範圍中），節點裝置N4僅掃描到中繼裝置R1及中繼裝置R2各自所發出的擴展查詢回應。隨後，如第8圖所示，節點裝置N4選擇與中繼裝置R1及中繼裝置R2均建立通訊連線，並加入藍牙網路BN中。此外，由於節點裝置N4僅為節點裝置不具有中繼功能，因此不會執行查詢掃描狀態。

於本範例中，如第8圖所示，藍牙網路BN已被建立完成。藍牙網路BN中包含閘道器裝置G、中繼裝置R1及R2、節點裝置N1、N2、N3、N4以及其各自的通訊連線關係。

由上述說明可知，本揭露所提供之藍牙網路建立系統100，藉由節點裝置廣播查詢運作以及閘道器裝置及中繼裝置執行查詢掃描狀態，查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。接著，由節點裝置執行呼叫運作，並根據所收到的擴展查詢回應，決定是否建立與閘道器裝置或中繼裝置之通訊連線以加入該藍牙網路。此外，在具有中繼功能的該節點裝置加入該藍牙網路後，該節點裝置執行查詢掃描狀態，以繼續擴增藍牙網路的範圍。本揭露所提供之藍牙網路建立系統100，透過查詢與呼叫的運作判斷是否建立通訊連線，因此可自動建立更大的藍牙網路。

本揭露之第二實施方式為一藍牙網路建立方法，其流程圖係描繪於第9圖。藍牙網路建立方法900適用於一藍牙網路建立系統，例如：第一實施方式所述之藍牙網路建立系統100。該藍牙網路建立系統包含複數個節點裝置及一閘道器裝置，例如：第一實施方式所述之節點裝置N1、N2、N3及N4）及閘道器裝置G。藍牙網路建立方法900透過步驟S901至步驟S909建立藍牙網路。

於步驟S901，該閘道器裝置執行一第一查詢掃描狀態。於步驟S903，該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作。

接著，於步驟S905，回應該第一查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態。隨後，於步驟S907，該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路。最後，於步驟S909，當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。

於某些實施方式中，其中藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該等節點裝置中之一第二節點裝置廣播一第二查詢運作；回應該第二查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出該第一擴展查詢回應，且執行該第一呼叫掃描狀態；回應該第二查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出一第二擴展查詢回應，且執行一第二呼叫掃描狀態；以及該第二節點裝置執行一第二呼叫運作，其中該第二呼叫運作根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置或該第一節點裝置之一第二通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，其中該藍牙網路包含該閘道器裝置、該第一節點裝置及該等節點裝置中之一第三節點裝置，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：由該等節點裝置中之一第四節點裝置廣播一第三查詢運作；回應該第三查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出該第二擴展查詢回應，且執行一第二呼叫掃描狀態；回應該第三查詢運作，處於一第三查詢掃描狀態的該第三節點裝置發出一第三擴展查詢回應，且執行一第三呼叫掃描狀態；以及該第四節點裝置根據該第二擴展查詢回應及該第三擴展查詢回應，決定是否建立與該第一節點裝置或該第三節點裝置之一第三通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，其中該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應包含一網路號、一裝置屬性標誌及一路徑消耗至少其中之一或其組合。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該第一節點裝置比對該第一擴展查詢回應所包含之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號是否相同；以及當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號相同時，該第一節點裝置建立與該閘道器裝置之該第一通訊連線以加入該藍牙網路。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該第二節點裝置比對該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號是否相同，以決定是否建立與該閘道器裝置或該第一節點裝置之該第二通訊連線以加入該藍牙網路；其中，當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，該第二節點裝置建立與該閘道器裝置之該第二通訊連線；其中，當該第二擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，該第二節點裝置建立與該第一節點裝置之該第二通訊連線。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該第二節點裝置根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該路徑消耗，決定與該閘道器裝置或該第一節點裝置建立該第二通訊連線；其中，該路徑消耗與一封包傳送至該閘道器裝置之一跳數、一藍牙連接參數及複數個藍牙傳輸質量影響因素的其中之一或其組合有關。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該閘道器裝置根據一查詢掃描參數執行該第一查詢掃描狀態；以及該閘道器裝置根據一呼叫掃描參數執行該第一呼叫掃描狀態。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該第一節點裝置根據一查詢參數廣播該第一查詢運作；以及該第一節點裝置根據一呼叫參數執行該第一呼叫運作。

於某些實施方式中，藍牙網路建立方法900更包含以下步驟：該第一節點裝置根據一查詢掃描參數執行該第二查詢掃描狀態；以及該第一節點裝置根據一呼叫掃描參數執行該第二呼叫掃描狀態。

除了上述步驟，第二實施方式亦能執行第一實施方式所描述之藍牙網路建立系統100之所有運作及步驟，具有同樣之功能，且達到同樣之技術效果。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解第二實施方式如何基於上述第一實施方式以執行此等運作及步驟，具有同樣之功能，並達到同樣之技術效果，故不贅述。

需說明者，於本揭露專利說明書及申請專利範圍中，某些用語（包含：查詢掃描狀態、節點裝置、查詢運作、擴展查詢回應、呼叫掃描狀態、呼叫運作、通訊連線等等）前被冠以「第一」、「第二」、「第三」或「第四」，該等「第一」、「第二」、「第三」或「第四」僅用來區分不同之用語。例如：第三節點裝置、第四節點裝置中之「第三」及「第四」僅用來表示不同運作時的節點裝置。

綜上所述，本揭露所提供之藍牙網路建立技術（至少包含系統及方法），藉由節點裝置廣播查詢運作以及閘道器裝置及中繼裝置執行查詢掃描狀態，查詢附近鄰近區域中是否具有閘道器裝置或是中繼裝置所發出的擴展查詢回應。接著，由節點裝置執行呼叫運作，並根據所收到的擴展查詢回應，決定是否建立與閘道器裝置或中繼裝置之通訊連線以加入該藍牙網路。此外，在具有中繼功能的該節點裝置加入該藍牙網路後，該節點裝置執行查詢掃描狀態，以繼續擴增藍牙網路的範圍。本揭露所提供之藍牙網路建立技術，透過查詢與呼叫的運作判斷是否建立通訊連線，因此可自動建立更大的藍牙網路。

上述實施方式僅用來例舉本揭露之部分實施態樣，以及闡釋本揭露之技術特徵，而非用來限制本揭露之保護範疇及範圍。任何本揭露所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本揭露所主張之範圍，而本揭露之權利保護範圍以申請專利範圍為準。

100:藍牙網路建立系統 G:閘道器裝置 EN:外部網路 N1:節點裝置 N2:節點裝置 N3:節點裝置 N4:節點裝置 BN:藍牙網路 R1:中繼裝置 R2:中繼裝置 900:藍牙網路建立方法 S901、S903、S905、S907、S909:步驟

第1圖係描繪第一實施方式之藍牙網路建立系統的適用場景；第2圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第3圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第4圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第5圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第6圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第7圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；第8圖係描繪一種藍牙網路的示意圖；以及第9圖係描繪第二實施方式之藍牙網路建立方法之部分流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

900:藍牙網路建立方法

S901、S903、S905、S907、S909:步驟

Claims

一種藍牙網路建立系統，包含：複數個節點裝置；以及一閘道器裝置，用以將一藍牙網路連接至一外部網路；其中，該等節點裝置中之一第一節點裝置及該閘道器裝置執行以下運作：該第一節點裝置廣播一第一查詢運作；回應該第一查詢運作，處於一第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態；該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路；以及當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。
如請求項1所述之藍牙網路建立系統，其中該等節點裝置中之一第二節點裝置及該閘道器裝置執行以下運作：該第二節點裝置廣播一第二查詢運作；回應該第二查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出該第一擴展查詢回應，且執行該第一呼叫掃描狀態；回應該第二查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出一第二擴展查詢回應，且執行一第二呼叫掃描狀態；以及該第二節點裝置執行一第二呼叫運作，其中該第二呼叫運作根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置或該第一節點裝置之一第二通訊連線以加入該藍牙網路。
如請求項2所述之藍牙網路建立系統，其中該藍牙網路包含該閘道器裝置、該第一節點裝置及該等節點裝置中之一第三節點裝置，其中該第一節點裝置、該第三節點裝置及該等節點裝置中之一第四節點裝置更執行以下運作：該第四節點裝置廣播一第三查詢運作；回應該第三查詢運作，處於該第二查詢掃描狀態的該第一節點裝置發出該第二擴展查詢回應，且執行該第二呼叫掃描狀態；回應該第三查詢運作，處於一第三查詢掃描狀態的該第三節點裝置發出一第三擴展查詢回應，且執行一第三呼叫掃描狀態；以及該第四節點裝置根據該第二擴展查詢回應及該第三擴展查詢回應，決定是否建立與該第一節點裝置或該第三節點裝置之一第三通訊連線以加入該藍牙網路。
如請求項2所述之藍牙網路建立系統，其中該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應包含一網路號、一裝置屬性標誌及一路徑消耗至少其中之一或其組合。
如請求項4所述之藍牙網路建立系統，其中該第一節點裝置更執行以下運作：比對該第一擴展查詢回應所包含之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號是否相同；以及當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第一節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與該閘道器裝置之該第一通訊連線以加入該藍牙網路。
如請求項4所述之藍牙網路建立系統，其中該第二節點裝置更執行以下運作：比對該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號是否相同，以決定是否建立與該閘道器裝置或該第一節點裝置之該第二通訊連線以加入該藍牙網路；其中，當該第一擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與該閘道器裝置之該第二通訊連線；其中，當該第二擴展查詢回應中之該網路號與該第二節點裝置所對應之該網路號相同時，建立與該第一節點裝置之該第二通訊連線。
如請求項4所述之藍牙網路建立系統，其中該第二節點裝置更執行以下運作：根據該第一擴展查詢回應及該第二擴展查詢回應所包含之該路徑消耗，決定與該閘道器裝置或該第一節點裝置建立該第二通訊連線；其中，該路徑消耗與一封包傳送至該閘道器裝置之一跳數、一藍牙連接參數及複數個藍牙傳輸質量影響因素的其中之一或其組合有關。
如請求項1所述之藍牙網路建立系統，其中該閘道器裝置更執行以下運作：根據一查詢掃描參數執行該第一查詢掃描狀態；以及根據一呼叫掃描參數執行該第一呼叫掃描狀態。
如請求項1所述之藍牙網路建立系統，其中該第一節點裝置更執行以下運作：根據一查詢參數廣播該第一查詢運作；以及根據一呼叫參數執行該第一呼叫運作。
一種藍牙網路建立方法，用於一藍牙網路建立系統，該藍牙網路建立系統包含複數個節點裝置及一閘道器裝置，該閘道器裝置用以將一藍牙網路連接至一外部網路，該藍牙網路建立方法包含下列步驟：該閘道器裝置執行一第一查詢掃描狀態；該等節點裝置中之一第一節點裝置廣播一第一查詢運作；回應該第一查詢運作，處於該第一查詢掃描狀態的該閘道器裝置發出一第一擴展查詢回應，且執行一第一呼叫掃描狀態；該第一節點裝置執行一第一呼叫運作，其中該第一呼叫運作根據該第一擴展查詢回應，決定是否建立與該閘道器裝置之一第一通訊連線以加入該藍牙網路；以及當該第一節點裝置加入該藍牙網路後，該第一節點裝置執行一第二查詢掃描狀態。