Linux蓝牙从入门到精通(BR/EDR)Baseband Introduction（一）General Description

Baseband Introduction

蓝牙是一种短程宽带无线电技术，是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准。它使用跳频扩谱（FHSS）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等先进技术，在小范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。
蓝牙协议包括两种技术：Basic Rate（简称BR）和Low Energy（简称LE）。这两种技术，都包括搜索（discovery）管理、连接（connection）管理等机制，但它们是不能互通的。
本文先介绍BR，后面再对LE进行补充

• 蓝牙技术特点
  （1）、工作频段：2.4GHz的工科医（ISM）频段，无需申请许可证。大多数国家使用79个频点，载频为(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），载频间隔1MHz。采用TDD时分双工方式。
  （2）、传输速率：1Mb/s（V2.0以上版本吗）
  （3）、调试方式：BT=0.5的GFSK调制，调制指数为0.28-0.35。
  （4）、采用跳频技术：跳频速率为1600跳/秒，在建链时（包括寻呼和查询）提高为3200跳/秒。蓝牙通过快跳频和短分组技术减少同频干扰，保证传输的可靠性。
  （5）、语音调制方式：连续可变斜率增量调制（CVSD，ContinuousVariable Slope Delta Modulation），抗衰落性强，即使误码率达到4%，话音质量也可接受。
  （6）、支持电路交换和分组交换业务：蓝牙支持实时的同步定向联接（SCO链路）和非实时的异步不定向联接（ACL链路），前者主要传送语音等实时性强的信息，后者以数据包为主。语音和数据可以单独或同时传输。蓝牙支持一个异步数据通道，或三个并发的同步话音通道，或同时传送异步数据和同步话音的通道。每个话音通道支持64kbps的同步话音；异步通道支持723.2/57.6kbps的非对称双工通信或433.9kbps的对称全双工通信。
  （7）、支持点对点及点对多点通信：蓝牙设备按特定方式可组成两种网络：微微网(Piconet)和分布式网络(Scatternet)，其中微微网的建立由两台设备的连接开始，最多可由八台设备组成。在一个微微网中，只有一台为主设备（Master），其它均为从设备（Slave），不同的主从设备对可以采用不同的链接方式，在一次通信中，链接方式也可以任意改变。几个相互独立的微微网以特定方式链接在一起便构成了分布式网络。所有的蓝牙设备都是对等的，所以在蓝牙中没有基站的概念。
  （8）、工作距离：蓝牙设备分为三个功率等级，分别是：100mW（20dBm）、2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相应的有效工作范围为：100米、10米和1米。

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General Description

Where is Baseband ?

- Device Manager
负责与数据传输没有直接关系的蓝牙系统的所有操作，如inquiry,connect,discoverable,connectable etc.
- Baseband Resource Manager
调度程序将物理通道上的时间授予所有交互访问的实体，
与这些实体协商访问约定。
- Link Controller
对蓝牙数据包进行编码和解码，
创建链接，更新链接参数，加密等。
- 组网模式
-
piconet

• 蓝牙地址（小端模式）
  BD_ADDR：BluetoothDevice Address
  LAP:LowerAddress Part 低地址部分
  UAP: UpperAddress Part 高地址部分
  NAP: Non-significantAddress Part 无效地址部分；
  
  company_assigned(制造商分配产品编号)
  0X9E8B00~0X9E8B3F reserverd
  0X9E8B33 General Inquiry Access Code(GIAC)
  0X9e8B00 Limited Dedicated Inquiry Access Code(LIAC)

• Access Code
  -识别特定物理信道上的通信
  -所有的接入码都是设备地址或者查询地址的低地址部分
  Device Access Code(DAC)
  -在page,page scan ,pageresponse substate状态使用，来源于page设备的BD_ADDR
  Channel Access Code(CAC)
  -在连接connection state使用，形成物理通道上的所有交互报文的开头，来源于Master的BD_ADDR
  Inquiry Access Code(IAC)
  -在inquiry substate使用，由一个General IAC(GIAC)和63个Dedicated IAC(DIACs)组成

• 蓝牙时钟（Blutooth Clock）
  每个蓝牙设备都有一个独立运行的内部系统时钟，称为本地时钟（Local Clock），决定定时器的收发跳频。为了与其他设备同步，本地时钟要加一个偏移量（offset），提供给其他设备同步。
  蓝牙基带四个关键周期：312.5uS、625uS、1.25mS、1.28S。
  
  CLKN：本地时钟：
  CLKE:预计时钟，扫描寻呼过程中用到；
  CLK：设备实际运行的时钟频率；
  CLKE、CLK由CLKN加上一个偏移量得到的。
  
  

• BR/EDR
  -Basic Rate:gross air data rate is 1Mbps
  -Enhanced Data Rate:
  Primary modulation mode:gross air date rate is 2Mbps.
  Secondary modulation mode :gross air data rate is 3Mbps.
  Tips:gross air date rate != trans date rate
• Freq Bands and Channel Arrangement
  
  Bluetooth system operates in the 2.4GHZ ISM band.
  This frequency band is 2400-2483.5 MHZ

[1]https://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/38145507
[2]https://www.bluetooth.org/DocMan/handlers/DownloadDoc.ashx?doc_id=421043&_ga=2.177817580.858833675.1533278280-1543993413.1533018791