一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法技术

本发明专利技术公开了一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，包括：确定目标工作参数；其中，所述目标工作参数是与BLE设备发现所相关的工作参数，且所述目标工作参数不包括广告方BLE设备的固定广告周期；基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；利用预设的目标函数对所述第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合，以使所述广告方BLE设备在执行设备发现时，不使用所述第二固定广告周期集合中的任何固定广告周期。本发明专利技术可以避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值。

【技术实现步骤摘要】
一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法
本专利技术属于通信
，具体涉及一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法。
技术介绍
BLE(BluetoothLowEnergy，低功耗蓝牙)是一种被广泛使用的无线通信技术，也是物联网的关键技术之一。目前很多智能设备，如智能手机、智能手环、蓝牙耳机、智能音箱等都支持BLE。BLE规范将设备分为扫描方(Scanner)和广告方(Advertiser)。两个BLE设备在连接前首先要完成设备发现，其中一个BLE设备作为广告方，周期性地触发广告事件，每个广告事件包括向37、38和39三个广告信道发送广告分组；另一个BLE设备作为扫描方，周期性地扫描三个广告信道。当扫描方在某个广告信道接收到广告方发送的广告分组时，就完成了设备发现；然后，两个BLE设备便可以建立蓝牙连接并进行数据传输。由此可见，设备发现的快慢对于BLE应用至关重要。BLE规范在4.2版本及之后的版本中规定，为了避免广告分组的冲突，广告方在每次广告事件前需要增加一个0ms～10ms的伪随机延迟，以此来增加通信系统的鲁棒性。但是，尽管实际情况中每次设备发现的时间是一个随机值，增加伪随机延迟仍然导致了设备发现的时间增长，这与用户希望能够尽量减少发现延迟的原则不符。为了减小期望发现延迟，现有技术中，W.S.Jeon等人在其发表的论文“PerformanceanalysisofneighbordiscoveryprocessinBluetoothlow-energynetworks”(2017IEEETrans.Veh.Technol.)中提出了一种评估期望发现延迟的方法。该方法以固定长度的时隙Δ作为基本时间单位，时隙可大可小。同时所有BLE的参数值近似地转换成时隙数，例如α＝Round(T/Δ)，其中Round(x)指最接近x的整数；然后使用中国剩余定理(Chineseremaindertheorem，CRT)计算期望发现延迟，以此来评估期望发现延迟的大小。然而，上述方法无法避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值。
技术实现思路
为了避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值，本专利技术提供了一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术提供了一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，包括：确定目标工作参数；其中，所述目标工作参数是与BLE设备发现所相关的工作参数，且所述目标工作参数不包括广告方BLE设备的固定广告周期；基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；利用预设的目标函数对所述第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合，以使所述广告方BLE设备在执行设备发现时，不使用所述第二固定广告周期集合中的任何固定广告周期。优选地，基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合，包括：基于所述目标工作参数，分别利用第一计算公式和第二计算公式计算使期望发现延迟取得极大值的两个固定广告周期子集；求取所述两个固定广告周期子集的并集，得到使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；所述第一计算公式为：所述第二计算公式为：其中，Tlmax代表BLE规范所允许的固定扫描周期的最大值，Ts代表扫描方BLE设备的扫描周期，Tw代表扫描方BLE设备的扫描窗口长度，R代表伪随机延迟最大值，τ代表所述广告方BLE设备发送一个广告所需的时长；Tl代表所述广告方BLE设备的固定广告周期，所述两个固定广告周期子集分别为和Ts、Tw、R和τ均属于所述目标工作参数。优选地，利用预设的目标函数对所述第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合，包括：将所述第一固定广告周期集合中的固定广告周期逐个代入预设的目标函数进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合；所述目标函数为：其中，g(Tl)为对所述第一固定广告周期集合中的任一固定广告周期Tl进行BLE规范化处理后的结果；Δt为BLE规范允许所述固定广告周期变化的最小值。优选地，Δt＝625μs；Ts、Tw、R、τ以及Tl的单位均为μs。第二方面，本专利技术提供了一种BLE设备，包括处理器、蓝牙通信模块、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述蓝牙通信模块，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，配合另一BLE设备实现BLE蓝牙设备发现；其中，当任一所述BLE设备作为广告方BLE设备时，该广告方BLE设备所使用的固定广告周期不属于上述任一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法中得到的第二固定广告周期集合。第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法所述的方法步骤。本专利技术提供的避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法中，基于与BLE设备发现所相关的一些工作参数，构建了使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；并且，本专利技术利用了预设的目标函数对第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，从而使广告方BLE设备在执行设备发现时，不使用所述第二固定广告周期集合中的任何固定广告周期。由此，本专利技术精确地预测了在给定的工作参数下所应该避免选取的固定广告间隔，创新性地提出了一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，可以避免BLE设备发现的时间过长。以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法的流程图；图2示出了本专利技术实施例的仿真验证结果；图3是本专利技术实施例提供的一种BLE设备的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。为了避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值，本专利技术实施例提供了一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，如图1所示，该方法包括以下步骤：S10：确定目标工作参数；其中，该目标工作参数是与BLE设备发现所相关的工作参数，且该目标工作参数不包括广告方BLE设备的固定广告周期。示例性的，与BLE设备发现所相关的工作参数可以包括：扫描方BLE设备的扫描周期Ts、扫描方BLE设备的扫描窗口长度Tw、广告方BLE设备发送一个广告所需的时长τ，广告方BLE设备发送广告后侦听信道的时长δ，以及伪随机延迟Td，该伪随机延迟服从均匀分布，即Td～U[0,R]，R为BLE规范中定义的伪随机延迟最大值。...

【技术保护点】
1.一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，其特征在于，包括：/n确定目标工作参数；其中，所述目标工作参数是与BLE设备发现所相关的工作参数，且所述目标工作参数不包括广告方BLE设备的固定广告周期；/n基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；/n利用预设的目标函数对所述第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合，以使所述广告方BLE设备在执行设备发现时，不使用所述第二固定广告周期集合中的任何固定广告周期。/n

【技术特征摘要】
1.一种避免BLE设备的期望发现延迟取得极大值的方法，其特征在于，包括：
确定目标工作参数；其中，所述目标工作参数是与BLE设备发现所相关的工作参数，且所述目标工作参数不包括广告方BLE设备的固定广告周期；
基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；
利用预设的目标函数对所述第一固定广告周期集合进行BLE规范化处理，得到使期望发现延迟取得极大值的第二固定广告周期集合，以使所述广告方BLE设备在执行设备发现时，不使用所述第二固定广告周期集合中的任何固定广告周期。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标工作参数，构建使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合，包括：
基于所述目标工作参数，分别利用第一计算公式和第二计算公式计算使期望发现延迟取得极大值的两个固定广告周期子集；
求取所述两个固定广告周期子集的并集，得到使期望发现延迟取得极大值的第一固定广告周期集合；
所述第一计算公式为：



所述第二计算公式为：



其中，Tlmax代表BLE规范所允许的固定扫描周期的最大值，Ts代表扫描方BLE设备的扫描周期，Tw代表扫描方BLE设备的扫描窗口长度，R代表伪随机延迟最大值，τ代表所述广告方BLE设备发送一个广告所需的时长；Tl代表所述广告方BLE设备的固定广告周期，所述两个固定广告周期子集分别为Sl1和Sl2；Ts、Tw、R和τ均属于所述目标工作参...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈中，李振，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61