蓝牙基础（四）：蓝牙协议栈之底层协议

蓝牙基础（四）：蓝牙协议栈之底层协议

0 前言

在这篇博客里，博主将蓝牙协议栈进行了分类，后续博客会进行分别介绍。

由于蓝牙协议栈在实际应用中已被封装起来，博主介绍的蓝牙协议不会过多涉及具体细节，比如数据包形式、指令形式等，更多的是围绕着功能与作用，便于理解与吸收。在建立整体认识的基础上再进行深入研究。

这片博客只讨论BT（BR/EDR）的底层协议：RF、BB&LC、LM。

1 射频 Radio

射频部分位于蓝牙协议栈的最底层，与天线相接，相当于通信系统中的“空中接口”。

1.1 射频功能

射频部分的主要功能包括

• 载波产生
• 信号调制
• 数据收发
• 功率控制
• 信号强度

1.2 射频协议

射频规范规定了蓝牙射频频段、调制方式、调频频率、发射功率、接收机灵敏度等参数。

（1）射频频段

工作频段：最低频率为2.402GHz，最高频率为2.48GHz
频道宽度：1MHz
调频频点：0 1 2 ... 78 共 79 个
调频频率：1600次/s

（2）调制方式

高斯频移键控 GFSK
	二进制“1”用正频偏表示，“0”用负频偏表示	
	即通过以载频f0位中心上下偏移一定的频率分别发送二进制“0”和“1”

（3）发射功率

蓝牙设备有 3 个功率等级
一级功率：100mW (20dBm)
二级功率：2.5mW (约4dBm)
三级功率：1mW (0dBm)

（4）接收机灵敏度

接收器灵敏度是接收器能够测量到的最小信号强度的度量。
换言之，它是接收器能够检测到无线电信号、保持连接、且仍能够解调数据的最低功率电平。

实际灵敏度为蓝牙通信系统误比特率达到1%时所需要的输入电平。蓝牙接收机灵敏度应该优于-70dbm

1.3 信道与时隙

（1）信道

蓝牙的物理信道 是由 伪随机序列 控制的79个调频频点构成，即不同的调频序列代表着不同的信道

（2）时隙

蓝牙调频速率为1600次/S，每个频率持续的时间为625us称为一个时隙。

（3）时分双工

主设备在偶数时隙发送数据，在奇数时隙接收数据
从设备在偶数时隙接收数据，在奇数时隙发送数据

根据数据分组的大小，一个数据分组可占用1-5个时隙进行发送与接收

2 基带与链路控制器

基带与链路控制器位于蓝牙协议栈射频的上方，链路管理器LM的下方，该协议主要解决的问题有

射频部分何时发送，何时接收数据？
某一时刻具体选择79个频点中的哪一个进行收发？
射频发射功率采用三个等级中的哪一个？

2.1 基带与链路控制功能

• 跳频选择
• 蓝牙编址
• 链路类型
• 信道编码
• 收发规则
• 信道控制
• 音频规范
• 安全设置