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BLE链路层信道选择算法浅析

本文主要是介绍BLE链路层信道选择算法浅析,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

Channel Map

Channel Map是标记了哪些信道用于数据连接,哪些信道不用于数据连接,我们知道BLE的数据信道包含物理信道0到物理信道36在内的共37个信道,下表是一个Channel Map的例子

物理信道号 是否使用
信道0 使用
信道1 不使用
信道2 使用
信道3 使用
信道4 不使用
信道5 使用
... ...
信道36 使用

建立连接的过程中,发起者会向广播者发送连接请求(CONNECT_REQ),在这个连接请求中就包含了Channel Map,这个Channel Map是由发起者的应用层设置到链路层的。之后两个已连接的设备就使用这个Channel Map进行通信

HopIncrement

HopIncrement是一个跳信道间隔值,它影响下一次跳频后所在的信道与当前信道的信道间隔。HopIncrement也包含在发送连接请求(CONNECT_REQ)的报文中。

信道选择算法

信道选择算法还涉及到另外两个变量:unmappedChannellastUnmappedChannel,它们之间的换算关系如下:

unmappedChannel = (lastUnmappedChannel + hopIncrement) mod 37

其中,设备建立连接后,lastUnmappedChannel初始化为0;当一个连接事件关闭之后,lastUnmappedChannel被赋值为unmappedChannel

得到unmappedChannel之后,如果unmappedChannel所指向的信道号在Channel Map列表里被标记为已使用,那么就用unmappedChannel作为本次连接事件的信道

如果unmappedChannel所指向的信道号在Channel Map列表里被标记为未使用,那么需要重新映射可用信道列表,那么什么是可用信道列表呢?

本文开头有一个Channel Map,那么这个Channel Map对应的可用信道列表如下表所示:

物理信道号 是否使用
信道0 使用
信道2 使用
信道3 使用
信道5 使用
信道36 使用

可知这个可用信道列表只包含已使用的信道,那么重映射算法如下:

remappingIndex = unmappedChannel mode numUsedChannels

numUsedChannels是可使用的信道的数量,也即是可用信道列表的长度(上表中为5个)。计算出的remappingIndex作为可用信道列表的索引,例如,如果remappingIndex值是3,那么查看上文中的可用信道列表可知,索引值3对应信道5,那么就把信道5作为本次连接事件使用的信道。

代码实现

下面用一个简单示例来描述这个算法:

#include <stdio.h>


int channelMap[] = {10, 21, 22, 23 };
int hopIncrement = 2;
int lastUnmappedChannel = 0;
int unmappedChannel = 0;
int remappingIndex = 0;

int channelSelection(void)
{
    int numUsedChannels = sizeof(channelMap)/sizeof(int);
    int channel;
    unmappedChannel = (lastUnmappedChannel + hopIncrement) % 37;
    for (int i=0; i<numUsedChannels; i++) {
        if (unmappedChannel == channelMap[i]) {
            channel = unmappedChannel;
            goto exit;
        }
    }

    remappingIndex = unmappedChannel % numUsedChannels;
    channel = channelMap[remappingIndex];
exit:
    lastUnmappedChannel = unmappedChannel;
    return channel;
}

int main(void)
{
    for (int i=0; i<5; i++) {
        printf("Current Channel Index: Channel: %d\n", channelSelection());
    }

    return 0;
}

结果如下所示:

Current Channel Index: Channel: 22
Current Channel Index: Channel: 10
Current Channel Index: Channel: 22
Current Channel Index: Channel: 10
Current Channel Index: Channel: 10
这篇关于BLE链路层信道选择算法浅析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!