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蓝牙协议分析(2)_协议架构(二)
2019-09-01 23:08:38 】 浏览:102
Tags:蓝牙 协议 分析 架构
跳频。

4)LE Advertisement Broadcast Channel用于在设备间进行无连接的广播通信,这些广播通信可用于蓝牙的设备的发现、连接(和BR/EDR类似)操作,也可用于无连接的数据传输。

8)和BR/EDR一样,同一时刻,BT 设备只能在其中一个物理信道上通信,为了支持多个并行的操作,蓝牙系统采用时分方式,即不同的时间点采用不同的信道。

AMP是为高速数据传输设计的技术,其物理层规范直接采用802.11(WIFI)的PHY规范,主要有如下特点:

AMP物理信道只有一种,即AMP Physical Channel,主要用于已连接设备之间的数据通信,和BR/EDR技术中的BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel位于一个级别,可以互相切换使用。
2.1.2 Physical Links(物理链路)

由2.1.1的描述可知,蓝牙协议为BR/EDR、LE和AMP三种技术定义了8种类型的物理信道,包括:

AMP physical channel

BR/EDR Basic Piconet Physical Channel 
BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel 
BR/EDR Page Scan Physical Channel 
BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel 
BR/EDR Synchronization Scan Channel

LE Piconet Channel 
LE Advertisement Broadcast Channel

而物理链路,则是对这些物理信道(主要是BR/EDR技术中的Basic Piconet Physical Channel和Adapted Piconet Physical Channel)的进一步封装,其主要特征是(可参考2.5中的图片以辅助理解):

1)Physical Link是一个虚拟概念,不对应协议中任何的实体,数据包封包/解包的过程中不被体现。

2)AMP Physical Channel、LE Piconet Channel、LE Advertisement Broadcast Channel均有一个一一对应的Physical Link,分别是AMP Physical Link、LE Active Physical Link、LE Advertising Physical Channel。

3)BR/EDR Page Scan Physical Channel、BR/EDR Inquiry Scan Physical Channel、BR/EDR Synchronization Scan Channel只在特定时间段使用,且无法控制任何属性,因此不需要再Physical Link中体现。

4)BR/EDR Basic Piconet Physical Channel和BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel是BR/EDR技术中已连接设备之间进行数据通信的通道,且同一时刻只能根据应用场景选择一种channel进行数据传输。因此这两个channel被map到BR/EDR Active Physical Link、BR/EDR Parked Physical Link和BR/EDR Connectionless Slave Broadcast Physical Link三个物理链路上。

5)BR/EDR Active Physical Link和BR/EDR Parked Physical Link的抽象主要有两个方面的意义: 
        5-1)屏蔽底层的Basic/Adapted Piconet Physical Channel之间的差异,统一使用Physical Link取代。在需要的时候,可以通过上层的链路管理协议,指定使用哪一种physical channel(Basic or Adapted)。 
        5-2)可以通过Physical Link的抽象,控制Physical Channel的一些属性(如发射功率、收发周期等),以达到节省功耗的目的。而上面的层次(如逻辑层)不需要对这些动作知情。

6)BR/EDR Active Physical Link定义了连接状态的蓝牙设备在链路处于active状态时的物理链路,该物理链路对应的设备的发射功率是可修改的。

7)BR/EDR Parked Physical Link定义了连接状态的蓝牙设备在链路处于parked状态时的物理链路。parked状态是一种特殊的连接状态,连接双方没有正在进行的数据传输,所有的链路消耗,都是为保持连接所做的事情。此时可以通过降低在物理信道上的收发频率而降低功耗。该物理链路和BR/EDR Active Physical Link使用相同的物理信道。

8)BR/EDR Connectionless Slave Broadcast Physical Link使用BR/EDR Adapted Piconet Physical Channel,用于一点到多点的广播通信。

9)由上面的描述可知,物理链路这一层抽象,实在是可有可无,希望大家不要纠结,知道怎么回事即可。

2.2 逻辑层

逻辑层的主要功能,是在已连接(LE Advertisement Broadcast可以看做一类特殊的连接)的蓝牙设备之间,基于物理链路,建立逻辑信道。所谓的逻辑信道,和城市道路上的车道类似:

一条城市道路可以看做一个物理链路(可能有两个方向,我们只考虑其中一个即可),该物理链路根据行车用途,可以划分为多个逻辑信道,如直行车道、右转车道、左转车道、掉头车道、快速车道、慢速车道等等。

这里的车道(逻辑信道),从物理角度看,并没有什么分别,只是为了方便交通(数据传输),人为的抽象出来的。和车道类似,蓝牙逻辑信道的划分依据是传输类型,主要包括下面3类(即Logical Link):

1)用于管理底层物理链路的控制类传输,包括AMP-C、ACL-C、PSB-C、LE-C、ADVB-C。

2)传输用户数据的用户类传输,包括AMP-U、ACL-U、PSB-U、LE-U、ADVB-U。

3)其它比较特殊的传输类型,包括流式传输(stream)、PBD(Profile Broadcast Data)。

以上每种Logic Link都会在下层对应一个Logical Transport,这些Logical Transport具有一些属性值,如流控、应答/重传机制等。如下:

AMP ACL(Asynchronous Connection-Oriented Link),基于AMP技术的、面前连接的、异步传输链路,为AMP-U提供服务。

BR/EDR ACL,基于BR/EDR技术的ACL链路,为ACL-C、ACL-U提供服务。

SCO/eSCO(Synchronous Connection-Oriented/Extended SCO),基于BR/EDR技术的、面向连接的、同步传输链路,为stream类型的Logical Link提供服务。

ASB(Active Slave Broadcast)

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