藍牙核心系統架構介紹

  • 藍牙規範有兩類:一類是藍牙核心規範,由Bluetooth CoreSpec定義,從Controller到Host的L2CAP層,以及相關的核心profile;另一類是藍牙應用規範,包含了各種各樣的profile規範,如HOGP、A2DP、HFP、OOP等。

以下對藍牙核心系統架構圖中的相關層次作簡單介紹:

l  BR/EDR Radio& LE Radio & AMP PHY

藍牙RF層(物理層),包括BR/EDR、AMP和LE三種。負責在物理信道上收發bluetooth packet。

l  Link Controller& Baseband resource management

兩者組成了藍牙的基帶(baseband)。

LinkController負責鏈路控制,主要是根據當前物理信道的參數、邏輯信道的參數、邏輯傳輸的參數將數據payload組裝成bluetooth packet。另外,通過Link Control Protocol(對LE來說是LL Layer Protocol)可以實現流控、ack、重傳等機制。

Basebandresource management,主要用於管理RF資源。

l  Link Manager

主要負責創建、修改、釋放藍牙邏輯連接(Logical Link),同時也負責維護藍牙設備之間物理連接(PhysicalLink)的參數。它的功能主要是通過Link Management Protocol(LMP,for BR/EDR)和LinkLayer Protocol(LL,for LE)完成。

l  Device Manager

主要負責控制藍牙設備的通用行爲(藍牙數據傳輸除外的行爲)。

HCIHost Controller Interface

Host和Controller通過HCI接口(USB、UART等)以HCI協議進行通信。

l  L2CAP

ChannelManager主要負責創建、管理、釋放L2CAP channel。

L2CAP Resource Manager負責統一管理、調度L2CAP channel上傳遞的PDU(Packet Data Unit),以確保那些高QoS(Quality of Service)的packet可以獲得對物理信道的控制權。

l  SMP

SMP是一個點對點的協議,基於專用的L2CAP channel,用於生成加密(encryption)和識別(identity)用的密匙(keys)。

l  SDP

SDP也是一個點對點的協議,基於專用的L2CAP channel,用於發現其它藍牙設備能提供哪些profile以及這些profile有何特性。在瞭解清楚了其他藍牙設備的profile以及特性之後,本藍牙設備可以發起對自己感興趣的藍牙profile的連接動作。

l  AMP Manager

基於L2CAP channel,和對端的AMP manager交互,用於發現對方是否具備AMP功能,以及收集用於建立AMP物理鏈路的信息。

l  GAP

GAP是一個基礎的藍牙profile,用於提供藍牙設備的通用訪問功能,包括設備發現、連接、鑑權、服務發現等等。

l  ATT

在建立連接之後定義數據交換客戶端/服務器協議。使用通用屬性配置文件(GATT)將屬性分類爲有意義的服務。ATT主要用於LE部署,偶爾也會用於BR/EDR部署。

l  GATT

通用屬性協議,GATT 對封裝設備組件性能的服務進行分組,並描述基於 GATT 功能的用例、角色和一般性能。其服務框架定義服務規程、格式及其特性,其中包括髮現、讀取、寫入、通知以及指示特性以及配置特性廣播。GATT 僅用於LE 部署。




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