BLE连接 --Link layer

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Link Layer(LL)

:两个蓝牙装置在做资料的连结,规范了数据传输,定义了资料的连结。

频道用法(Channel Usage):

  • 广播频道用法(Advertising Channel Usage)

         - 发现设备(Device Discovery)
         - 建立连接(Connection Establishment)
         - 广播传播资料(Broadcast Transmission)
    
  • 数据频道用法(Data ChannelUsage)

       - 连接设备间的双向交流(Bidirectional communication between connected devices)
        - 用于后续连接事件的自适应跳频(跳频防止干扰)
        (Adaptive frequency hopping used for subsequent connection events)
    

Link Layer(LL) 工作

  1. 资料的传输与接收(Bit stream transmission and reception)
  2. 状态机与状态转换(State machine & state transition)
  3. 数据和广播的数据包格式(Data & advertisement packet formatting)
  4. 定义Link layer 操作(Link layer operations)
  5. 连接,数据包计时,重新传输(Connection, packet timings,retransmission)
  6. Link layer安全(Link layer level security)

Simple Link layer

the Link layer is a simple one:

        - 一个数据包格式
        -两种协议数据单元类型:广播和数据
        - 7个广播协议数据单元类型
        - 7个Link layer控制程序

Link layer 的4种状态:

        - 扫描--聆听广播(scanning)
        -广播(advertising)
        -初始化--回应广播来请求连接(initiating)
        - 连接(connection)

Link layer state machine(Link layer状态机)

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1、中间为Standby待机状态,往上为Scanning状态,进行扫描,尝试进行设备联通,角色为Scanner,当不做Scanning状态,往下变成Standby待机状态。

2、左边为Advertising状态,当Standby想要和设备进行联通或者进行数据传输,进入Advertising状态,角色为Advertiser

3、当Advertising状态结束时可能会会回到Standby待机状态,也可能会回到Connection状态想和别的设备联通,

4、右边为Initiating状态,要进行数据传输和进行设备联通,角色为Initiator,当Initiating状态成立后,Initiating状态转为Connection状态。

5、当Advertising到Connection状态,角色为Slave。

6、当Initiating到Connection状态,角色为Master。

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1、Broadcaster角色
一开始是Standby状态,想要广播,进入到Advertising

2、Peripheral角色
从Standby状态到Advertising,进行广播,连接后,再到Connection状态。

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1、Observer角色
从Standby状态到Scanning状态,搜索扫描,接收资料

2、Central角色
从Standby状态到Initiating状态,再到Connection,主动要资料

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在37、38、39频道进行广播

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在37、38、39频道搜索对方

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外围设备(Peripheral)在37频道广播 ADV_IND,主设备(Central)没有回复。

在38频道Peripheral广播ADV_IND,central回复SCAN_REQ,Peripheral再回复SCAN_RSP,连接成功。

在39频道Peripheral在37频道广播 ADV_IND,Central没有回复。

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1、Peripheral与Central建立连结(广播频道,advertising channel)
Peripheral广播ADV_IND,Central回复CONNECTC_REQ.建立连接,接下来传输数据。

2、数据频道(Data channel)
Master发送ACK到Slave,Slave发送数据到Master。当完成后,Slave回复LL End,Master回复ACK,结束。

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BLE数据包格式

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BLE广播数据包格式 (Advertising PDU)

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广播PDU的Header–16bits

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广播PDU的Payload

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BLE连接数据包格式-LL数据频道 (PDU structure of a BLE connection packet -LL data channel)

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跳频机制

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Link layer summary(总结)

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学习链接
https://www.bilibili.com/video/BV1Mb4y1n7Jg/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.-1

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