1. BLE 并发连接基础概念

1.1 连接间隔（Connection Interval）

连接间隔是 BLE 链路层在两个连接事件之间等待的时间，由主设备（Central）在连接请求中设定，从设备（Peripheral）必须遵循。连接间隔以 1.25 ms 为步长，取值范围 7.5 ms ~ 4.0 s。较小的连接间隔缩短响应延迟但增加功耗与信道占用，较大的连接间隔降低功耗但增大数据到达时延。多个并发连接时，各个连接间隔必须合理安排，防止连接事件在时间上重叠导致丢包。

1.2 扫描窗口与扫描间隔

扫描窗口（Scan Window）是每个扫描周期内收听广播信道的持续时间，扫描间隔（Scan Interval）是两个扫描起始点之间的时间。窗口必须 ≤ 间隔。并发连接中，主设备在连接事件与扫描事件之间分时切换。若扫描窗口过大，可能挤压连接事件的可用时间片，导致连接超时。

• 主动扫描：发送扫描请求获取附加数据，占用更多 RF 时间。
• 被动扫描：只接收广播包，不发送请求，并发场景下更省时。

典型并发配置推荐扫描窗口 ≤ 间隔的 50%，例如扫描间隔 100 ms 时，窗口 ≤ 50 ms。剩余时间可均匀分配给多个连接事件。

1.3 延时容忍（Latency Tolerance）

BLE 连接提供从设备延迟（Peripheral Latency）参数，允许从设备跳过指定次数的连接事件来省电。延时容忍值范围 0～499，乘上连接间隔即为从设备可忽略的最大连续事件数。主设备必须等待最多“连接间隔 ×（1 + 从设备延迟）”时间才能收到从设备数据。高并发场景下，利用从设备延迟可错开多个从设备的回报时刻，降低主设备的中断频率。

例如：连接间隔 50 ms，从设备延迟 4，则主设备最多等待 250 ms 后可收到数据。设计系统时，应用层延迟容忍应大于等于此值。

1.4 并发数上限（Maximum Concurrent Connections）

BLE 规格未明确定义并发连接上限，实际由主设备硬件资源、协议栈实现和 RF 调度能力共同决定。常见上限如下：

1.5 四大参数的依赖关系

下面内联 SVG 展示了连接间隔、扫描窗口、延时容忍与并发数上限之间的调度时序关系，帮助理解并发依赖。

1.6 配置示例：并发连接参数设定

以下蓝色协议栈参数示例展示了 4 个并发连接时的关键配置，实际数值需根据应用延迟要求和功耗预算调整。

/* 连接间隔：30 ms (24 x 1.25 ms) */
#define CONN_INTERVAL_MS  30
/* 从设备延迟：允许跳过 2 次连接事件 */
#define PERIPHERAL_LATENCY  2
/* 扫描窗口：15 ms，扫描间隔：30 ms */
#define SCAN_WINDOW_MS     15
#define SCAN_INTERVAL_MS   30
/* 最大并发连接数（应用层限制） */
#define MAX_CONNECTIONS    4

1.7 调试与验证方法

使用逻辑分析仪或 BLE 协议分析器（如 Ellisys、nRF Sniffer）捕获空中包，观察连接事件是否重叠。检查要点：

• 每个连接事件是否在预期时间窗内开始和结束；
• 扫描窗口是否与连接事件冲突（发生 CRC 错误或连接超时）；
• 从设备延迟后的首次连接事件是否被正确调度。

日志输出示例（基于 Zephyr BLE 栈）：

D: [BT] conn[0] interval 30 ms latency 2
D: [BT] conn[1] interval 40 ms latency 0
D: [BT] scan window 15 ms scan interval 30 ms
D: [BT] next connection event in 2.1 ms (slot idle)

1.8 常见错误与优化