Список протоколов Bluetooth

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Поиск источников:  «Список протоколов Bluetooth»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( март 2012 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Стандарт беспроводного обмена данными Bluetooth использует множество протоколов . Основные протоколы определены торговой организацией Bluetooth SIG . Дополнительные протоколы были приняты из других органов по стандартизации. В этой статье дается обзор основных протоколов и тех принятых протоколов, которые широко используются.

Стек протокола Bluetooth разделен на две части: «стек контроллера», содержащий критически важный радиоинтерфейс, и «стек хоста», имеющий дело с данными высокого уровня. Стек контроллеров обычно реализуется в недорогом кремниевом устройстве, содержащем радиомодуль Bluetooth и микропроцессор. Стек хоста обычно реализуется как часть операционной системы или как устанавливаемый пакет поверх операционной системы. Для интегрированных устройств, таких как гарнитуры Bluetooth, стек хоста и стек контроллеров можно запускать на одном микропроцессоре, чтобы снизить затраты на массовое производство; это известно как система без хоста .

Стек контроллера [ править ]

Асинхронный без подключения [логический транспорт] (ACL)[ редактировать ]

Обычный тип радиолинии, используемый для пакетов общих данных с использованием схемы опроса TDMA для арбитража доступа. Он может перевозить пакеты нескольких типов, которые различаются по:

• длина (1, 3 или 5 временных интервалов в зависимости от требуемого размера полезной нагрузки)
• Прямое исправление ошибок (возможно снижение скорости передачи данных в пользу надежности)
• модуляция ( повышенная скорость передачи данных пакеты позволяют до тройной скорости передачи данных с помощью различных РЧЕЙ модуляции для полезной нагрузки)

Перед передачей пакетов необходимо явно установить и принять соединение между двумя устройствами.

Пакеты ACL повторно передаются автоматически, если не подтверждены, что позволяет исправить радиолинию, подверженную помехам. Для изохронных данных количество повторных передач может быть ограничено таймаутом сброса; но без использования повторной передачи L2PLAY и режима управления потоком или EL2CAP, более высокий уровень должен обрабатывать потерю пакетов.

Ссылки ACL отключаются, если в течение периода ожидания надзора ничего не получено; время ожидания по умолчанию составляет 20 секунд, но это может быть изменено мастером.

Ссылка на синхронное соединение (SCO)[ редактировать ]

Тип радиолинии, используемой для голосовых данных. Канал SCO - это набор зарезервированных временных интервалов в существующем канале ACL. Каждое устройство передает закодированные голосовые данные в зарезервированном временном интервале. Повторных передач нет, но при желании может быть применено прямое исправление ошибок. Пакеты SCO могут отправляться каждые 1, 2 или 3 временных интервала.

Усовершенствованные каналы SCO (eSCO) обеспечивают большую гибкость при настройке каналов: они могут использовать повторные передачи для достижения надежности, позволяют использовать более широкий выбор типов пакетов и увеличивать интервалы между пакетами, чем SCO, тем самым увеличивая радиодоступность для других каналов (.)

Протокол управления каналом (LMP)[ редактировать ]

Используется для управления радиоканалом между двумя устройствами, high, dmv, запроса возможностей устройства и управления мощностью. Реализовано на контроллере.

Интерфейс хост-контроллера (HCI)[ редактировать ]

Стандартизированная связь между стеком хоста (например, ПК или ОС мобильного телефона) и контроллером (интегральная схема Bluetooth). Этот стандарт позволяет заменять стек хоста или ИС контроллера с минимальной адаптацией.

Существует несколько стандартов транспортного уровня HCI, каждый из которых использует свой аппаратный интерфейс для передачи одних и тех же команд, событий и пакетов данных. Чаще всего используются USB (в ПК) и UART (в мобильных телефонах и КПК).

В устройствах Bluetooth с простыми функциями (например, гарнитурах) хост-стек и контроллер могут быть реализованы на одном микропроцессоре. В этом случае HCI является необязательным, хотя часто реализуется как внутренний программный интерфейс.

Канальный уровень с низким энергопотреблением (LE LL)[ редактировать ]

Это эквивалент LMP для Bluetooth с низким энергопотреблением (LE), но он проще. Он реализован на контроллере и управляет рекламой, сканированием, подключением и безопасностью на низком уровне, близком к аппаратному, с точки зрения Bluetooth.

Стек хоста [ править ]

Протокол управления и адаптации логического канала (L2CAP)[ редактировать ]

L2CAP используется в стеке протоколов Bluetooth. Он передает пакеты либо в интерфейс хост-контроллера (HCI), либо, в системе без хоста, напрямую в канал Link Manager / ACL.

Функции L2CAP включают:

• Мультиплексирование данных между различными протоколами более высокого уровня.
• Сегментация и повторная сборка пакетов.
• Обеспечение одностороннего управления передачей многоадресных данных группе других устройств Bluetooth.
• Управление качеством обслуживания (QoS) для протоколов более высокого уровня.

L2CAP используется для связи по ссылке ACL хоста. Его соединение устанавливается после того, как был установлен ACL-канал.

В базовом режиме L2CAP предоставляет пакеты с настраиваемой полезной нагрузкой до 64 КБ, при этом 672 байта в качестве MTU по умолчанию и 48 байтов в качестве минимального обязательного поддерживаемого MTU. В режимах повторной передачи и управления потоком L2CAP можно настроить для надежных или асинхронных данных для каждого канала путем выполнения повторных передач и проверок CRC. Надежность в любом из этих режимов необязательно и / или дополнительно гарантируется радиоинтерфейсом Bluetooth BDR / EDR нижнего уровня путем настройки количества повторных передач и тайм-аута сброса (времени, по истечении которого радиостанция будет сбрасывать пакеты). Упорядоченная последовательность гарантируется нижним уровнем.

Спецификация EL2CAP добавляет к базовой спецификации дополнительный улучшенный режим повторной передачи (ERTM), который представляет собой улучшенную версию режимов повторной передачи и управления потоком. ERTM требуется при использовании AMP (альтернативный MAC / PHY), например 802.11abgn.

Протокол инкапсуляции сети Bluetooth (BNEP)[ редактировать ]

BNEP ^[1] используется для доставки сетевых пакетов поверх L2CAP. Этот протокол используется профилем персональной сети (PAN) . BNEP выполняет функцию, аналогичную протоколу доступа к подсети (SNAP) в беспроводной локальной сети.

В стеке протоколов BNEP привязан к L2CAP.

Радиочастотная связь (RFCOMM)[ редактировать ]

Протокол Bluetooth RFCOMM - это простой набор транспортных протоколов, созданный на основе протокола L2CAP, обеспечивающий эмулируемые последовательные порты RS-232 (до шестидесяти одновременных подключений к устройству Bluetooth одновременно). Протокол основан на стандарте ETSI TS 07.10.

RFCOMM иногда называют эмуляцией последовательного порта . Профиль последовательного порта Bluetooth основан на этом протоколе.

RFCOMM предоставляет пользователю простой надежный поток данных, аналогичный TCP. Он используется непосредственно многими профилями, связанными с телефонией, в качестве носителя для AT-команд, а также в качестве транспортного уровня для OBEX через Bluetooth.

Многие приложения Bluetooth используют RFCOMM из-за его широкой поддержки и общедоступного API в большинстве операционных систем. Кроме того, приложения, которые использовали последовательный порт для связи, можно быстро перенести на использование RFCOMM.

В стеке протоколов RFCOMM привязан к L2CAP.

Протокол обнаружения сервисов (SDP)[ редактировать ]

Используется, чтобы позволить устройствам обнаруживать, какие службы поддерживают друг друга, и какие параметры использовать для подключения к ним. Например, при подключении мобильного телефона к гарнитуре Bluetooth, SDP будет использоваться для определения того, какие профили Bluetooth поддерживаются гарнитурами ( профиль гарнитуры , руки свободного профиля , расширенный профиль распространения аудио и т.д.) , а также настройки мультиплексора протокола , необходимых для подключитесь к каждому из них. Каждая служба идентифицируется универсальным уникальным идентификатором (UUID), а официальным службам (профилям Bluetooth) назначается краткая форма UUID (16 бит, а не полные 128).

В стеке протоколов SDP привязан к L2CAP.

Протокол управления телефонией (TCS)[ редактировать ]

Также называется двоичной спецификацией протокола управления телефонной связью (двоичная версия TCS).

Используется для настройки и управления речевыми вызовами и вызовами в режиме передачи данных между устройствами Bluetooth. Протокол основан на стандарте ITU-T Q.931 с применением положений Приложения D, вносящих только минимальные изменения, необходимые для Bluetooth.

TCS используется профилями внутренней связи (ICP) и беспроводной телефонии (CTP). Спецификация протокола управления телефоном не называется TCP, чтобы избежать путаницы с протоколом управления передачей (TCP), используемым для связи через Интернет.

Транспортный протокол управления аудио / видео (AVCTP)[ редактировать ]

Используется профилем удаленного управления для передачи команд AV / C по каналу L2CAP. Кнопки управления музыкой на стереогарнитуре используют этот протокол для управления музыкальным плеером.

В стеке протоколов AVCTP привязан к L2CAP.

Протокол передачи аудио / видео данных (AVDTP)[ редактировать ]

Используется расширенным профилем распределения звука для потоковой передачи музыки на стереогарнитуры по каналу L2CAP. Предназначен для использования в профиле распространения видео.

В стеке протоколов AVDTP привязан к L2CAP.

Обмен объектами (OBEX)[ редактировать ]

Обмен объектами (OBEX; также называемый IrOBEX ) - это протокол связи, который облегчает обмен двоичными объектами между устройствами. Он поддерживается Ассоциацией инфракрасных данных, но также был принят Группой особого интереса Bluetooth и крылом SyncML Открытого мобильного альянса (OMA).

В Bluetooth OBEX используется для многих профилей, которые требуют простого обмена данными (например, отправка объекта, передача файлов, базовое отображение, базовая печать, доступ к телефонной книге и т. Д.).

Протокол атрибутов низкого энергопотребления (ATT)[ редактировать ]

По объему аналогичен SDP, но специально адаптирован и упрощен для Low Energy Bluetooth. Это позволяет клиенту читать и / или записывать определенные атрибуты, предоставляемые сервером, несложным, малопотребляющим способом.

В стеке протоколов ATT привязан к L2CAP.

Протокол диспетчера безопасности с низким энергопотреблением (SMP)[ редактировать ]

Это используется реализациями Bluetooth с низким энергопотреблением для сопряжения и передачи определенного распределения ключей.

В стеке протоколов SMP привязан к L2CAP.

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Bluetooth.com - Архитектура передачи данных
• Oracle.com - обзор стека протоколов Bluetooth со схемой (в середине страницы)
• Каталог спецификаций Bluetooth