连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次)

(一)、两个设备之间连接建立的初步流程

如下图所示(两张图的区别在于slave接收到是f(k)还是f(k+1)频段的page message):

连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次)

1几个概念:

(1)master和slave:建立连接时使用paging程序的设备将自动变成master,另一个设备是slave

(2)page scan window:扫描的时间

(3)page scan interval:两次扫描开始的时间之间的时间间隔,所以page scan interval=page scan window就表示连续扫描

(4)page scan子状态:上图step 1时slave处于的状态;page scan有两种模式:

Standard模式:设备在Page Scan Window时间内一直处于监听状态;

interlaced模式:设备在Page Scan Window时间内进行两次背靠背的扫描(注意:page scan interval至少要是page scan window的两倍,否则只能使用Standard模式)

slave page scan程序的步骤:

(A)当slave进入page scan状态时,会根据自己的蓝牙地址确定调频序列及扫描频率,然后进行扫描

(B)standard scan模式下,如果在page scan过程中收到page message,slave会进入slave response子状态;interlaced scan模式下,如果第一次scan过程中未收到page message那么会进行第二次scan,如果在第二次scan过程中收到page message,slave会进入slave response子状态

注意:

(A)standard模式的扫描或者interlaced模式的第二次扫描过程中如果未收到page message,那么设备会进入STANDBY或者CONNECTION状态。

(B)SR模式和page scan Interval(Tpage scan)之间的关系

连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次) ​​​​​​​

(5)page子状态:上图step 1时master处于的状态,在这个状态时master会重复的在不同的跳频通道上发送paging message,由于master和slave的蓝牙时钟是不同步的,master并不知道slave何时醒来和在哪个跳频上,因此master会在不同的跳频上发送一连串相同的page message,然后会进入监听状态一直到接收到来自slave的回复。

Master的page程序包括以下几个步骤:

(A)host发送slave的蓝牙地址给master

(B)master的controller根据slave的蓝牙地址确定slave的page跳频序列、估算slave的蓝牙时钟。

(C)使用估算的salve蓝牙时钟和slave的跳频序列,预测slave从哪个hop channel开始page scan。

注意:

(A)估算的蓝牙时钟可能是完全错误的,因为slave可能永远接收不到master的page message,为了弥补这种情况,master应该短时间内在多个跳频上发送page message。

(B)每个TX slot,master应该在两个连续的跳频上发送page message,在这个TX slot后的RX slot,master应该监听相应的跳频,在下一个TX slot,master应该选择与上个Tx slot不同的跳频发送

(6)page response子状态:上图step2、step3、step4时master和slave处于的状态,这个过程分为master response(发送FHS)和slave response(发送response),具体参考下面的步骤

2、连接建立阶段的步骤如下图所示(与上图的step1-6对应):

连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次) ​​​​​​​

(1)master处于page子状态,slave处于page scan子状态,master发送page message;

(2)当salve接收到page message后,会进入slave response状态,slave会发送response(接收到page message以后625us),salve发送response后的312.5us,slave会开始监听来自master的FHS数据包

(3)当master接收到response以后,master会进入master response状态,master会发送FHS数据包(包含了master的时钟、地址、COD等信息);发送FHS后,master会监听来自slave的response

(4)slave接收到来自master的FHS数据包,slave会回复一个response通知master接收到了FHS数据包。

(5)slave进入CONNECTION状态,master接收到slave的response后也会进入CONNECTION状态,然后master发送一个POLL数据包

(6)slave接收到POLL数据包后,可能回复任何类型的数据包。

注意:

(A)truncated page程序是使slave端在step 2以后故意产生一个page response timeout。作用不清楚

如下图所示:

连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次)

B)知道远端设备的clock(通过inquiry程序或者之前的连接获得)和page scanning mode可以加速paging程序

(二)关于Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择

为了均衡连接速度、功耗、带宽,需要根据不同的情况进行不同的Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type设置。

(1)当连接速度特别重要并且对要连接设备的clock估值很准确,那么应该使用R0模式(即Page Scan Interval=Page Scan Window=1.28s,Page Scan Type=Normal scan),这时候功耗是最高的

(2)当连接速度重要,但是对要连接设备clock估值不清楚或者不准确时,应该使用R1模式

(A)如果要想连接速度接近R0模式,那么应该设置Page Scan Interval=100ms,Page Scan Window=10.625 ms,Page Scan Type=Interlaced scan,比R0模式节省功耗和带宽;

(B)如果连接速度还没有重要到需要牺牲带宽和功耗,那么需要设置Page Scan Interval=1.28s或者2.56s,Page Scan Window=10.625 ms,Page Scan Type=Interlaced scan或者Normal scan(注意:使用Interlaced scan比Normal scan节省一半的连接时间,但是可能功耗也是Normal scan的两倍)

Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择有6种情景可供参考,如下图所示:

Tgap(108)为2.56s 、Tgap(107)为1.28s、Tgap(106)为100ms、Tgap(101)为10.625 ms

连接的初步建立和Page Scan interval、Page Scan window、Page Scan Type的选择(为什么有的设备跟手机配对100次失败0-1次,有的确失败3-5次) ​​​​​​​

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