藍(lán)牙協(xié)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(lán)牙協(xié)議規(guī)范遵循開放系統(tǒng)互連參考模型(OSI/RM),從低到高地定義了藍(lán)牙協(xié)議堆棧的各個(gè)層次。SIG所定義的藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的目的是使符合該規(guī)范的各種應(yīng)用之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作。互操作的遠(yuǎn)端設(shè)備需要使用相同的協(xié)議棧，不同的應(yīng)用需要不同的協(xié)議棧。但是，所有

3、的應(yīng)用都要使用藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范中的數(shù)據(jù)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(lán)牙協(xié)議棧完整的藍(lán)牙協(xié)議棧如圖1所示，不是任何應(yīng)用都必須使用全部協(xié)議，而是可以只使用其中的一列或多列。圖1顯示了所有協(xié)議之間的相互關(guān)系，但這種關(guān)系在某些應(yīng)用中是有變化的。HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLIN

4、K /attachment/201109/10/21411227_1315648617874f.jpg 藍(lán)牙協(xié)議體系中的協(xié)議 藍(lán)牙協(xié)議體系中的協(xié)議按SIG的關(guān)注程度分為四層： 核心協(xié)議：BaseBand、LMP、L2CAP、SDP； 電纜替代協(xié)議：RFCOMM； 電話傳送控制協(xié)議：TCS-Binary、AT命令集； 選用協(xié)議：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。 除上述協(xié)議層外，規(guī)范還定義了主機(jī)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(lán)牙核心協(xié)議由SIG制定的藍(lán)牙專用協(xié)議組成。絕大部分藍(lán)牙設(shè)備都需要核心協(xié)議（加上無線部分），而其他協(xié)議則根據(jù)應(yīng)用的需要而定。總之，電纜替代協(xié)議、電話控制協(xié)議和被采用的協(xié)議在核心協(xié)議基礎(chǔ)上構(gòu)成了面向應(yīng)用的協(xié)議。3藍(lán)牙核心協(xié)議介紹1）基帶協(xié)議 基帶和鏈路控制層確保微微網(wǎng)內(nèi)各藍(lán)牙設(shè)備單元之間由射頻構(gòu)成的物理連接。藍(lán)牙的射頻系統(tǒng)是一個(gè)跳頻系統(tǒng)，其任一分組在指定時(shí)隙、指定頻率上發(fā)送。它使用查詢和分頁進(jìn)程同步不同設(shè)備間的發(fā)送頻率和時(shí)鐘，為基帶數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)傳送。ACL適用于數(shù)據(jù)分組，SCO適用于話音以及話音與數(shù)

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

7、是基帶的上層協(xié)議，可以認(rèn)為它與LMP并行工作，它們的區(qū)別在于，當(dāng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不經(jīng)過LMP時(shí)，L2CAP為上層提供服務(wù)。L2CAP向上層提供面向連接的和無連接的數(shù)據(jù)服務(wù)，它采用了多路技術(shù)、分割和重組技術(shù)、群提取技術(shù)。L2CAP允許高層協(xié)議以64k字節(jié)長度收發(fā)數(shù)據(jù)分組。雖然基帶協(xié)議提供了SCO和ACL兩種連接類型，但L2CAP只支持ACL。 4）服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP） 發(fā)現(xiàn)服務(wù)在藍(lán)牙技術(shù)框架中起著至關(guān)緊要的作用，它是所有用戶模式的基礎(chǔ)。使用SDP可以查詢到設(shè)備信息和服務(wù)類型，從而在藍(lán)牙設(shè)備間建立相應(yīng)的連接。4.電纜替代協(xié)議(RFCOMM) RFCOMM是基于ETSI-07.10規(guī)范的串行線仿真協(xié)議。它

8、在藍(lán)牙基帶協(xié)議上仿真RS-232控制和數(shù)據(jù)信號，為使用串行線傳送機(jī)制的上層協(xié)議（如OBEX）提供服務(wù)。 5電話控制協(xié)議 二元電話控制協(xié)議（TCS-Binary或TCSBIN） 該協(xié)議是面向比特的協(xié)議，它定義了藍(lán)牙設(shè)備間建立語音和數(shù)據(jù)呼叫的控制信令，定義了處理藍(lán)牙TCS設(shè)備群的移動(dòng)管理進(jìn)程?；贗TU TQ.931建議的TCSBinary被指定為藍(lán)牙的二元電話控制協(xié)議規(guī)范。 AT命令集電話控制協(xié)議 SIG定義了控制多用戶模式下移動(dòng)電話和調(diào)制解調(diào)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(wù)。 6選用協(xié)議 點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議（PPP） 在藍(lán)牙技術(shù)中，PPP

9、位于RFCOMM上層，完成點(diǎn)對點(diǎn)的連接。 TCP/UDP/IP 該協(xié)議是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組制定，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)通信的協(xié)議。在藍(lán)牙設(shè)備中，使用這些協(xié)議是為了與互聯(lián)網(wǎng)相連接的設(shè)備進(jìn)行通信。 對象交換協(xié)議（OBEX） IrOBEX(簡寫為OBEX)是由紅外數(shù)據(jù)協(xié)會（IrDA）制定的會話層協(xié)議，它采用簡單的和自發(fā)的方式交換目標(biāo)。OBEX是一種類似于HTTP的協(xié)議，它假設(shè)傳輸層是可靠的，采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式，獨(dú)立于傳輸機(jī)制和傳輸應(yīng)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(jī)制，而只是定義了數(shù)據(jù)傳輸格式。SIG采用vCa

10、rd/vCal規(guī)范，是為了進(jìn)一步促進(jìn)個(gè)人信息交換。 無線應(yīng)用協(xié)議（WAP） 該協(xié)議是由無線應(yīng)用協(xié)議論壇制定的，它融合了各種廣域無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其目的是將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容和電話傳送的業(yè)務(wù)傳送到數(shù)字蜂窩電話和其他無線終端上。7.用戶模式及協(xié)議棧 1)文件傳輸模式 文件傳輸模式提供兩終端間的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流等，提供遠(yuǎn)端文件夾瀏覽功能。文件傳輸協(xié)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(wǎng)網(wǎng)橋模式 這種用戶模式可通過手機(jī)或無線調(diào)制解調(diào)器向PC提供撥號入網(wǎng)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(wǎng)需要兩列協(xié)議棧（不包括SDP），如圖3所示。AT命令集用來控制移動(dòng)電話或調(diào)制解調(diào)器以及傳送其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的協(xié)議棧。傳真采用類似協(xié)議棧，但不使用PPP及基于PPP的其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，而由應(yīng)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(wǎng)訪問模式 該用戶模式下，多功能數(shù)據(jù)終端(DTs)經(jīng)局域網(wǎng)訪問點(diǎn)(LAP)無線接入局域網(wǎng)，然后，DTs的操作與通過撥號方式接入局域網(wǎng)的設(shè)備的操作一樣，其協(xié)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(shè)備到設(shè)備的個(gè)人資料管理(PIM)的同步更新功能，其典型應(yīng)用如電話簿、日歷、通知和記錄等。它要求PC、蜂窩電話和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)在傳輸和處理名片、日歷及任務(wù)通知時(shí)，使用通用的協(xié)議和格式。其協(xié)議棧如圖5所示，其中同步應(yīng)用模塊代表紅外移動(dòng)通信（IrMC）客戶機(jī)或服務(wù)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(jī)三用電話模式 手持電話機(jī)有三種使用方法：第一，接入公用電話網(wǎng)，作為普通電話使用；第二，作為不計(jì)費(fèi)的內(nèi)部電話使用；第三，作為蜂窩移動(dòng)電話使用。無線電話和內(nèi)部電話使用相同的協(xié)議棧；語音數(shù)據(jù)流直接與基帶協(xié)議接口，不經(jīng)過L2CAP層，如圖6所示。 6) 頭戴式設(shè)備模式 使用該模式，用戶打電話時(shí)可自由移動(dòng)。通過無線連接，頭戴式設(shè)備通常作為蜂窩電話、無線電話或PC的音頻輸入輸出設(shè)備。頭戴式設(shè)備協(xié)議棧如圖7所示，語音數(shù)據(jù)流不經(jīng)過L2CAP層而直接接入基帶協(xié)議層。頭戴式設(shè)備必須能收發(fā)并處理AT命令。HYPERLINK /attachment/201109/10/21411227_1315648467d7q7.jpgHYPERLINK