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Bluetooth技术的工作原理: 架构 - 核心系统
文章来源: Bluetooth SG 文章作者: Bluetooth SG 发布时间: 2006-08-01   字体: [ ]  
 

Bluetooth 核心系统覆盖 4 个最低层及其关联协议(后者由 Bluetooth 规格定义)以及一个通用服务层协议—服务发现协议 (SDP),所有的配置文件要求则由通用访问配置文件 (GAP) 指定。完整的 Bluetooth 应用要求多项附加服务和较高层协议,这些在 Bluetooth 规格中定义。

 

最低的 3 层有时被归为一个子系统,称为 Bluetooth 控制器。这是一种常见的实施方式,在 Bluetooth 控制器和 Bluetooth 系统其余部分(包括 L2CAP、服务层以及被称为 Bluetooth 主机的较高层)之间有标准的物理通信接口。虽然此接口是可选的,但架构的设计使它自有存在的意义和特性。Bluetooth 规格通过定义对等层之间交换的协议消息,实现在启用 Bluetooth 的独立系统之间的互操作性,并通过定义 Bluetooth 控制器和 Bluetooth 主机之间的常用接口,实现在独立 Bluetooth 子系统之间的互操作性。

 

后文描述了若干功能块以及这些功能块之间的服务和数据路径。图表中显示的功能块提供大量信息;通常 Bluetooth 规格不定义有关实施的详细信息,除非该实施是实现互操作性所必需的。

 

规格对所有设备间操作定义了标准交互方式,Bluetooth 设备根据 Bluetooth 规格交换协议信令。Bluetooth 核心系统协议包括射频 (RF) 协议、链路控制 (LC) 协议、链路管理器 (LM) 协议和逻辑链路控制和适配协议 (L2CAP)Bluetooth 规格后续部分对所有这些协议进行了完整的定义。另外,服务发现协议 (SDP) 是所有 Bluetooth 应用必备的服务层协议。

 

Bluetooth 核心系统通过多个服务接入点(见图中的椭圆部分)提供服务。这些服务由控制 Bluetooth 核心系统的基础服务原语组成。服务可分为 3 种类型。即:用于修改 Bluetooth 设备行为和模式的设备控制服务,用于创建、修改和释放通信载体(信道和链路)的传输控制服务,以及通过通信载体提交传输数据的数据服务。通常前两项服务被视为控制平面 (C-plane) 类,最后一项则属于用户平面 (U-plane) 类。

 

Bluetooth 控制器子系统的服务接口的定义将 Bluetooth 控制器视为标准组成部分。在这种配置中,Bluetooth 控制器操作最低的三层,而 L2CAP 层与其它 Bluetooth 应用则包含在主机系统中。这一标准接口被称为主机到控制器接口 (HCI)。可选择是否实施此标准服务接口。

 

由于 Bluetooth 架构是在独立的主机和控制器可通过 HCI 进行通信这一前提下定义的,定义过程采用了若干假设。不妨假设:与主机相比,Bluetooth 控制器只具有有限的数据缓冲能力。因此,L2CAP 层在将 L2CAP PDU 提交到控制器以便再传输到对等设备时应执行一些简单的资源管理。这包括将 L2CAP SDU 分段成更便于管理的 PDU,然后再将 PDU 分段成大小适合控制器缓冲区的起始和延续数据包;以及管理控制器缓冲区的使用,以便确保具有服务质量 (QoS) 承诺的信道的可用性。

 

基带层提供 Bluetooth 技术的基础 ARQ 协议。L2CAP 层可选择性地提供深入错误检测和指向 L2CAP PDU 的重新传输。对于要求尽量避免用户数据中存在未检测到的错误的应用,建议使用此功能。L2CAP 的另一可选功能是基于视窗的流控制功能,该功能可用于管理接收设备中的缓冲区分配。这两项可选功能都将提高 QoS 在特定应用中的性能。

 

 
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