藍牙協議棧詳解

1、HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648709ddKE.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648739zY04.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227Z4.jpgHYPER

2、LINK /attachment/201109/10/21411227_1315648844hbZR.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/2141122791.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/2141122791.jpg1.概述：藍牙協議規(guī)范遵循開放系統互連參考模型(OSI/RM),從低到高地定義了藍牙協議堆棧的各個層次。SIG所定義的藍牙技術規(guī)范的目的是使符合該規(guī)范的各種應用之間能夠實現互操作。互操作的遠端設備需要使用相同的協議棧，不同的應用需要不同的協議棧。但是，所有

3、的應用都要使用藍牙技術規(guī)范中的數據鏈路層和HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpg物理層。2.完整的藍牙協議棧完整的藍牙協議棧如圖1所示，不是任何應用都必須使用全部協議，而是可以只使用其中的一列或多列。圖1顯示了所有協議之間的相互關系，但這種關系在某些應用中是有變化的。HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLIN

4、K /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpg 藍牙協議體系中的協議 藍牙協議體系中的協議按SIG的關注程度分為四層： 核心協議：BaseBand、LMP、L2CAP、SDP； 電纜替代協議：RFCOMM； 電話傳送控制協議：TCS-Binary、AT命令集； 選用協議：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。 除上述協議層外，規(guī)范還定義了主機控制器接口（HCI），它為基帶控制器、連接管理器、硬件狀態(tài)和控制寄存器提供命令接口。在圖1中，HCI位于L2CAP的下層，但HCI也可位于L2CAP上

5、層。 藍牙核心協議由SIG制定的藍牙專用協議組成。絕大部分藍牙設備都需要核心協議（加上無線部分），而其他協議則根據應用的需要而定?？傊?，電纜替代協議、電話控制協議和被采用的協議在核心協議基礎上構成了面向應用的協議。3藍牙核心協議介紹1）基帶協議 基帶和鏈路控制層確保微微網內各藍牙設備單元之間由射頻構成的物理連接。藍牙的射頻系統是一個跳頻系統，其任一分組在指定時隙、指定頻率上發(fā)送。它使用查詢和分頁進程同步不同設備間的發(fā)送頻率和時鐘，為基帶數據分組提供了兩種物理連接方式，即面向連接（SCO）和無連接（ACL），而且，在同一射頻上可實現多路數據傳送。ACL適用于數據分組，SCO適用于話音以及話音與數

6、據的組合，所有的話音和數據分組都附有不同級別的前向糾錯（FEC）或循環(huán)冗余校驗（CRC），而且可進行加密。此外，對于不同數據類型（包括連接管理信息和控制信息）都分配一個特殊通道。 可使用各種用戶模式在藍牙設備間傳送話音，面向連接的話音分組只需經過基帶傳輸，而不到達L2CAP。話音模式在藍牙系統內相對簡單，只需開通話音連接就可傳送話音。 2）連接管理協議（LMP） 該協議負責各藍牙設備間連接的建立。它通過連接的發(fā)起、交換、核實，進行身份認證和加密，通過協商確定基帶數據分組大小。它還控制無線設備的電源模式和工作周期，以及微微網內設備單元的連接狀態(tài)。 3）邏輯鏈路控制和適配協議（L2CAP） 該協議

7、是基帶的上層協議，可以認為它與LMP并行工作，它們的區(qū)別在于，當業(yè)務數據不經過LMP時，L2CAP為上層提供服務。L2CAP向上層提供面向連接的和無連接的數據服務，它采用了多路技術、分割和重組技術、群提取技術。L2CAP允許高層協議以64k字節(jié)長度收發(fā)數據分組。雖然基帶協議提供了SCO和ACL兩種連接類型，但L2CAP只支持ACL。 4）服務發(fā)現協議（SDP） 發(fā)現服務在藍牙技術框架中起著至關緊要的作用，它是所有用戶模式的基礎。使用SDP可以查詢到設備信息和服務類型，從而在藍牙設備間建立相應的連接。4.電纜替代協議(RFCOMM) RFCOMM是基于ETSI-07.10規(guī)范的串行線仿真協議。它

8、在藍牙基帶協議上仿真RS-232控制和數據信號，為使用串行線傳送機制的上層協議（如OBEX）提供服務。 5電話控制協議 二元電話控制協議（TCS-Binary或TCSBIN） 該協議是面向比特的協議，它定義了藍牙設備間建立語音和數據呼叫的控制信令，定義了處理藍牙TCS設備群的移動管理進程。基于ITU TQ.931建議的TCSBinary被指定為藍牙的二元電話控制協議規(guī)范。 AT命令集電話控制協議 SIG定義了控制多用戶模式下移動電話和調制解調器的AT命令集，該AT命令集基于ITU TV.250建議和GSM07.07，它還可以用于傳真業(yè)務。 6選用協議 點對點協議（PPP） 在藍牙技術中，PPP

9、位于RFCOMM上層，完成點對點的連接。 TCP/UDP/IP 該協議是由互聯網工程任務組制定，廣泛應用于互聯網通信的協議。在藍牙設備中，使用這些協議是為了與互聯網相連接的設備進行通信。 對象交換協議（OBEX） IrOBEX(簡寫為OBEX)是由紅外數據協會（IrDA）制定的會話層協議，它采用簡單的和自發(fā)的方式交換目標。OBEX是一種類似于HTTP的協議，它假設傳輸層是可靠的，采用客戶機/服務器模式，獨立于傳輸機制和傳輸應用程序接口（API）。 電子名片交換格式（vCard）、電子日歷及日程交換格式（vCal）都是開放性規(guī)范，它們都沒有定義傳輸機制，而只是定義了數據傳輸格式。SIG采用vCa

10、rd/vCal規(guī)范，是為了進一步促進個人信息交換。 無線應用協議（WAP） 該協議是由無線應用協議論壇制定的，它融合了各種廣域無線網絡技術，其目的是將互聯網內容和電話傳送的業(yè)務傳送到數字蜂窩電話和其他無線終端上。7.用戶模式及協議棧 1)文件傳輸模式 文件傳輸模式提供兩終端間的數據通信功能，可傳輸后綴為.xls、.ppt、.wav、.jpg和.doc的文件（但并不限于這幾種），以及完整的文件夾、目錄或多媒體數據流等，提供遠端文件夾瀏覽功能。文件傳輸協議棧如圖2所示。 HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPER

11、LINK /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpg 2) 因特網網橋模式 這種用戶模式可通過手機或無線調制解調器向PC提供撥號入網和收發(fā)傳真的功能，而不必與PC有物理上的連接。撥號上網需要兩列協議棧（不包括SDP），如圖3所示。AT命令集用來控制移動電話或調制解調器以及傳送其他業(yè)務數據的協議棧。傳真采用類似協議棧，但不使用PPP及基于PPP的其他網絡協議，而由應用軟件利用RFCOMM直接發(fā)送。 HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK /at

12、tachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpg 3) 局域網訪問模式 該用戶模式下，多功能數據終端(DTs)經局域網訪問點(LAP)無線接入局域網，然后，DTs的操作與通過撥號方式接入局域網的設備的操作一樣，其協議棧如圖4所示。 HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_131

13、5648709ddKE.jpg4) 同步模式 同步用戶模式提供設備到設備的個人資料管理(PIM)的同步更新功能，其典型應用如電話簿、日歷、通知和記錄等。它要求PC、蜂窩電話和個人數字助理(PDA)在傳輸和處理名片、日歷及任務通知時，使用通用的協議和格式。其協議棧如圖5所示，其中同步應用模塊代表紅外移動通信（IrMC）客戶機或服務器。 HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpgHYPERLINK /att

14、achment/201109/10/21411227_1315648709ddKE.jpgHYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648739zY04.jpg 5)一機三用電話模式 手持電話機有三種使用方法：第一，接入公用電話網，作為普通電話使用；第二，作為不計費的內部電話使用；第三，作為蜂窩移動電話使用。無線電話和內部電話使用相同的協議棧；語音數據流直接與基帶協議接口，不經過L2CAP層，如圖6所示。 6) 頭戴式設備模式 使用該模式，用戶打電話時可自由移動。通過無線連接，頭戴式設備通常作為蜂窩電話、無線電話或PC的音頻輸入輸出設備。頭戴式設備協議棧如圖7所示，語音數據流不經過L2CAP層而直接接入基帶協議層。頭戴式設備必須能收發(fā)并處理AT命令。HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK