一种动态协商蓝牙连接间隔的方法与流程

本发明涉及蓝牙通信技术领域，特别是一种动态协商蓝牙连接间隔的方法。

背景技术：

现有低功耗蓝牙通信设备之间的数据传输采用了连接间隔的工作方式，其原理如图1所示，在一次连接中，主设备和从设备会交互发送多个空中数据包，发送每个空中数据包的过程称为一个连接事件，相邻连接事件之间的连接间隔决定了主设备和从设备的交互间隔，它是两个连续连接事件开始处的时间间隔，可以是7.5ms到4s内的任意值，该值越大，主设备和从设备之间数据传输的速度也就越慢。

现有低功耗蓝牙通讯的设备之间通信的连接间隔由主设备和从设备协商决定的。其协商过程为，在低功耗蓝牙通信连接建立后，从设备会向主设备发送连接参数更新请求将自己设定的值发送给主设备并与其协商双方通信的连接间隔值。

如图2所示，若主设备接受从设备的协商请求，会使用从设备提供的值重新设定一个在从设备连接间隔范围内的新值，并通过参数更新请求更新连接参数后会使用这个新的连接间隔进行通讯。

如图3所示，若主设备不接受该协商请求，协商失败后从设备会重新发起协商直到达到最大的协商次数，若最大协商次数耗尽后主设备仍拒绝从设备提供的连接参数，从设备会停止发送连接参数更新请求。然后双方直接使用主设备最后一次连接参数更新请求提供的连接间隔进行通讯。

在现有技术中，从设备发出的连接参数更新请求中的连接间隔值固定，当此连接间隔值被主设备允许采用通信时（主设备和从设备协商成功时），这个连接间隔值往往大于主设备允许通信采用的连接间隔最小值；当此连接间隔值被主设备拒绝采用通信时，此连接间隔值的取值范围低于主设备允许通信采用的连接间隔最小值，主设备会自己选取一个连接间隔值用于与从设备通信，而选取的连接间隔值往往大于主设备允许通信采用的连接间隔最小值。

总之，现有技术中的主设备与从设备通信采用的连接间隔值往往大于主设备允许通信采用的连接间隔最小值，从而使得低功耗蓝牙通信设备之间的数据传输时间间隔长，数据传输速度比较低。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种动态协商蓝牙连接间隔的方法，通过动态调节从设备的连接参数更新请求中连接间隔的数值，经过主设备和从设备的协商找到用于双方通信的连接间隔最小值。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案是：一种动态协商蓝牙连接间隔的方法，其特征在于，包括：主设备和从设备建立蓝牙连接；从设备向主设备发送连接参数更新请求；主设备根据自身设置的最小连接间隔值和从设备发送的连接间隔值范围判定双方协商结果，若最小连接间隔值位于从设备第一次发送的连接参数更新请求中的连接间隔值范围内，则双方协商成功，若最小连接间隔值位于从设备第一次发送的连接参数更新请求中的连接间隔值范围外，从设备将第一次发送的连接间隔最大值增大后作为第二次发送的连接间隔最大值，从设备第二次发送连接参数更新请求，若最小连接间隔值位于从设备第二次发送的连接参数中的连接间隔值范围内，则双方协商成功，若最小连接间隔值位于从设备第二次发送的连接参数中的连接间隔值范围外，从设备将第二次发送的连接间隔最大值增大后作为第三次发送的连接间隔最大值，从设备第三次发送连接参数更新请求，如此循环，直至双方协商次数达到最大协商次数之前最小连接间隔值位于从设备发送的连接参数中的连接间隔值范围内，双方协商成功，否侧双方协商失败；其中，从设备发送的连接间隔值范围的最小值不变，相临两次协商过程中连接间隔最大值的增加幅度相同。

本发明采用的第二个技术方案是：一种通信装置，其内设置蓝牙，其特征在于，蓝牙被操作以执行方案一中的动态协商蓝牙连接间隔的方法。

本发明采用的第三个技术方案是：一种计算机可读存储介质，其存储有计算机指令，其特征在于，计算机指令被操作以执行方案一中的动态协商蓝牙连接间隔的方法。

本发明采用的第四个技术方案是：一种计算机设备，其包括处理器和存储器，存储器存储有计算机指令，其特征在于，处理器操作计算机指令以执行方案一中的动态协商蓝牙连接间隔的方法。

本发明的有益效果是：本发明应用时，通过动态调节从设备的连接参数更新请求中连接间隔的数值，经过主设备和从设备的协商找到双方通信采用的连接间隔最小值，从而缩短低功耗蓝牙通信设备之间的数据传输时间，提高数据传输速度。

附图说明

图1为现有技术主设备和从设备连接间隔通信方式原理图；

图2为现有技术主设备和从设备协商蓝牙连接间隔成功的流程示意图；

图3为现有技术主设备和从设备协商蓝牙连接间隔失败的流程示意图；

图4是本发明一种动态协商蓝牙连接间隔方法的流程示意图；

图5为本发明在ios11.4系统中应用的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明的原理是在从设备初次发送的连接间隔值范围的基础上，不断动态调整从设备发送的最大连接间隔值，从而使得从设备发送的连接间隔值范围逐渐接近主设备设定的最小连接间隔值。在达到双方最大协商次数之前协商成功。从而双方采用主设备设定的最小连接间隔值进行通信，缩短低功耗蓝牙通信设备之间的数据传输时间，提高数据传输速度。

图4示出了本发明动态协商蓝牙连接间隔方法的具体实施方式，在该具体实施方式中，动态协商蓝牙连接间隔的过程包括以下步骤：

首先，准备通信的双方（主设备和从设备）通过蓝牙建立无线通信的连接通道。其次，为了和主设备协商用于通信的连接间隔值，从设备向主设备发送连接参数更新请求，该请求中包含了从设备设定的连接间隔的取值范围。主设备接收到从设备发送的连接参数更新请求后，根据自身设置的最小连接间隔值和从设备发送的连接间隔值范围判定双方协商结果。

在通信双方第一次协商过程中，主设备根据从设备发送的连接间隔数值范围和自身状态判断其能接受的最小连接间隔值是否位于从设备发送的连接间隔数值范围内。

若该最小连接间隔值位于从设备第一次发送的连接参数更新请求中的连接间隔值范围内，则主设备同意从设备发送的连接参数更新请求，双方协商成功。然后主设备将该最小间隔值作为连接参数更新请求反馈给从设备，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用该最小连接间隔值作为通信的连接间隔数值。

若该最小连接间隔值位于从设备第一次发送的连接参数更新请求中的连接间隔值范围外（该最小连接间隔值大于从设备第一次发送的连接间隔的最大值）时，主设备和从设备之间没有可协商成功的通信的连接间隔值。从设备需要对选取的连接间隔数值进行调整才有可能满足主设备通信的需求。

在本发明的一个具体事例中，从设备对于连接间隔数值的调整方法为：保持初始选取的连接间隔最小值不变，然后将第一次选取的连接间隔最大值增加一定的量作为第二次选取的连接间隔最大值，然后从设备根据调整后的连接间隔值范围向主设备第二次发送的连接参数更新请求。主设备和从设备第二次协商用于双方通信时主设备能接受的最小连接间隔值。

若该最小连接间隔值位于从设备第二次发送的连接参数中的连接间隔值范围内，则主设备同意从设备发送的连接参数更新请求，双方协商成功。然后主设备将该最小间隔值作为连接参数更新请求反馈给从设备，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用该最小连接间隔值作为通信的连接间隔数值。

若该最小连接间隔值位于从设备第二次发送的连接参数中的连接间隔值范围外（该最小连接间隔值大于从设备第二次发送的连接间隔的最大值）时，主设备和从设备之间没有可协商成功的通信的连接间隔值。从设备需要再次对选取的连接间隔数值进行调整才有可能满足主设备通信的需求。

在本发明的一个具体事例中，从设备对于连接间隔数值的调整方法为：保持初始选取的连接间隔最小值不变，然后将第二次选取的连接间隔最大值增加一定的量作为第三次选取的连接间隔最大值，然后从设备根据调整后的连接间隔值范围向主设备第三次发送的连接参数更新请求。主设备和从设备第三次协商用于双方通信时主设备能接受的最小连接间隔值。

若该最小连接间隔值位于从设备第三次发送的连接参数中的连接间隔值范围内，则主设备同意从设备发送的连接参数更新请求，双方协商成功。然后主设备将该最小间隔值作为连接参数更新请求反馈给从设备，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用该最小连接间隔值作为通信的连接间隔数值。

若该最小连接间隔值位于从设备第三次发送的连接参数中的连接间隔值范围外（该最小连接间隔值大于从设备第三次发送的连接间隔的最大值）时，主设备和从设备之间没有可协商成功的通信的连接间隔值。从设备需要再次对选取的连接间隔数值进行调整才有可能满足主设备通信的需求。

按照上述的循环方式，直至双方协商次数达到最大协商次数之前该最小连接间隔值位于从设备发送的连接参数中的连接间隔值范围内，双方协商成功，否侧双方协商失败，主设备设置一个连接间隔值作为连接参数向从设备发送连接参数更新请求，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用主设备提供的此连接间隔值进行通信。

主设备和从设备之间不断协商用于双方通信时的最小连接间隔值，直至该最小连接间隔值位于从设备发送的连接参数中的连接间隔值范围内或从设备发送的连接参数次数达到最大协商次数。若主设备和从设备在最大协商次数范围内协商失败，则主设备采用自身提供的连接间隔值为作为双方通信的连接间隔数值。然后主设备将自身提供的连接间隔值作为连接参数更新请求反馈给从设备，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用主设备提供的连接间隔值进行通信。

在上述主设备和从设备协商的过程中，从设备发送的连接间隔值范围的最小值不变，优选的，该最小值设置为6，该最小值小于等于主设备设定的最小连接间隔值。而且从设备在相邻两次协商过程中连接间隔最大值的增加幅度相同，即每一次从设备调整的连接间隔最大值的增加量不变。具体增加量的值根据通信时的实际情况设定。

图5示出了本发明应用于ios11.4系统的流程的一个具体实施例，在该实施例中，因ios11.4协商的最大连接间隔值必须为12主设备才会接受，即主设备设定的最小连接间隔值为12。如果从设备向主设备发送的连接参数中的连接间隔值范围中的最大值小于12，则主设备和从设备协商的次数达到最大协商次数时协商的结果仍然是失败。然后主设备选取较大的连接间隔值30作为连接参数更新请求反馈给从设备，从设备接收到主设备的反馈信息，然后双方采用30作为连接间隔值进行通信。如果双方在最大协商次数内能够将12包括在从设备发送的连接间隔值范围内，则双方会协商成功，然后以12作为连接间隔值进行通信。具体协商过程如下：

一、主设备和从设备建立蓝牙通信的连接后，从设备设定连接间隔初始最小值为6，连接间隔初始最大值为8，然后从设备将6~8作为连接间隔范围向主设备发送第一次连接参数更新请求，由于连接间隔范围6~8不包括12，因而主设备拒绝从设备第一次的连接参数更新请求，将自身选取的30作为连接间隔参数向从设备发出连接参数更新请求。

二、从设备不同意采用30作为双方通信的连接间隔值，因而从设备调整连接间隔值的最大值，在8的基础上增大2，将连接间隔最大值调整为10。然后从设备将6~10作为连接间隔范围向主设备发送第二次连接参数更新请求，由于连接间隔范围6~10不包括12，因而主设备拒绝从设备第二次的连接参数更新请求，将自身选取的30作为连接间隔参数向从设备发出连接参数更新请求。

三、从设备不同意采用30作为双方通信的连接间隔值，因而从设备调整连接间隔值的最大值，在10的基础上增大2，将连接间隔最大值调整为12。然后从设备将6~12作为连接间隔范围向主设备发送第三次连接参数更新请求，由于连接间隔范围6~12包括12，因而主设备接受从设备第三次的连接参数更新请求，将12作为连接间隔值向从设备发出连接参数更新请求。从设备同意主设备反馈的连接间隔12，双方协商成功，然后以连接间隔12进行通信。

在上述双方协商过程中，从设备最大连接间隔的初始值为8，最大协商次数设置为3。主设备和从设备从较小的连接间隔值开始协商，经过3次协商后达到了主设备设定的最小连接间隔值12（ios11.4协商的最大连接间隔值12）。从而双方协商成功。

在本发明的一个实施例中，主设备和从设备均为内部设置蓝牙的通信装置，例如蓝牙基站、蓝牙模块、蓝牙车载、蓝牙耳机、蓝牙mp3、蓝牙闪存盘、蓝牙适配器、蓝牙网关、蓝牙cf卡、蓝牙手环，蓝牙工卡等。当用户使用这些蓝牙通信装置时，可以按照本发明的动态协商蓝牙连接间隔的方法运行通信装置中的蓝牙以提高数据传输的速度和缩短数据传输的时间，从而提高通信装置的工作效率。

本发明一种动态协商蓝牙连接间隔的方法描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块可用经设计以执行本文动态协商蓝牙连接间隔的方法的通用处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。

本发明一种动态协商蓝牙连接间隔的方法可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中或在两者的组合中实施。软件模块可驻留在ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、cd-rom或此项技术中已知的任何其它形式的存储介质中。示范性存储介质耦合到处理器，使得处理器可从存储介质读取信息和向存储介质写入信息。在替代方案中，存储介质可与处理器成一体式。处理器和存储介质可驻留在专用集成电路（asic）中。asic可驻留在用户终端中。在替代方案中，处理器和存储介质可作为离散组件驻留在用户终端中。

本发明的动态协商蓝牙间隔的方法可以通过动态调整从设备发送的连接间隔值范围，最大限度的挖掘出主设备能够接受的最小连接间隔值，而不会因从设备设置的连接间隔值范围过大直接使用了主设备提供的较大连接间隔值，也不会因从设备设置的连接间隔值范围设置过小而导致双方协商失败,最终导致使用主设备提供的较大连接间隔值进行通信，从而缩短低功耗蓝牙通信设备之间的数据传输时间，提高数据传输速度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。