蓝牙基础知识进阶——物理链路和逻辑传输

转自：http://blog.csdn.net/augusdi/article/details/25887631

三、物理链路

物理链路是用来表示设备之间的物理连接的，它和对应的物理通道是相关联的。

Q1：物理链路是否有检测通路状态的机制

这个问题很好，无线传输在其便捷性的对面总是存在不可避免的问题。而通路的异常断开就是我们经常遇到的问题，而且可以说这可能是没有任何征兆的断开。物理链路层对这种情况是有处理的方法的，它引入了所谓的supervision timeout机制，在connected的状态下，若是收到一个有效的包就会重新计时，当这个计时的时间到了，还没有收到任何的包，我们就认为链路已经断开了。有一个需要注意的是，在低功耗的模式下，比如sniff mode等，本身他们的包发送和接收的间隔就比较长，我们的supervision timeout一定要大于这个间隔才是合理，否则就是有问题的。

四、逻辑传输

逻辑传输是位于物理链路之上的一层，同样的物理链路上可以有多条逻辑传输通道。

Q1：逻辑传输都有哪些类型

目前来看一共有5种类型的逻辑传输层位于物理链路上。他们分别是：

1）SCO: Synchronous Connection-Oriented 即面向连接的同步逻辑传输。

2）eSCO: Extended Synchronous Connection-Oriented扩展的面向连接的同步逻辑传输。

3）ACL: Asynchronous Connection-Oriented 面向连接的异步逻辑传输

4）ASB: Active Slave Broadcast活跃的slave 广播逻辑传输

5）PSB: ParkedSlave Broadcast休眠的slave关闭逻辑传输

总得来说，同步的逻辑传输是用来传输语音等对时间比较敏感的数据信息的，他有一些reserved的slot用来进行同步，在eSCO中，就是通过这些reserved的slot进行重传的。而异步传输中每个slot都是对应，没有reserved的slot。

Q2：同样的物理通道是如何在逻辑层区分不同的slave的

由于蓝牙网络结构的限制，一个master在同一个物理通道上是可以对应多个slave的。在逻辑层，是通过一个称之为“逻辑传输地址”（LT_ADDR）来进行区分各个slave的。它的长度是3个bit，全0是用来广播的。因为是用来区分slave的，所以只有slave才有这个地址，master是没有的。需要注意的是这个地址只有在slave活跃的时候才有效，当他断开或者parked的时候，这个地址就立即没有了哦。他产生于连接的建立或者role switch的过程中，因为unpark并不会重新建立连接，所以它还必须在unpark的包中包含。

Q3：同步传输是否会重传啊？同时存在的链路数目是否有限制？异步传输呢

对于SCO而言，是不会进行重传的。所以对于只支持sco的耳机来说，我们可能会发现在较远距离的通话过程中就会产生杂音，这是无法避免的，这也是esco存在的原因所在，esco是支持重传的。

SCO中对master而言，同时存在的链路最大数目为3条。而对slave而言，对同样的master可以有最多3条链路存在，对不同的master则最多只有2条链路存在。

对异步的ACL而言，重传一般是在packet层次。master和slave之间只能有一条链路存在。

Q4：能否简单介绍一下逻辑通路内部的传输机理

我们从TX（发送）和RX（接收）两个方面来分析这个问题。对于TX而言，master端若是异步，则对每一个slave都有一个tx buffer。若是同步，则可能会有一个或多个buffer，这取决于SCO和eSCO是否使用同样的buffer。每个buffer都有两个FIFO，一个是current一个是next，两者并不是绝对的，而是交替变换的，如下图4-1

所示。

图4-1 TXbuffer的功能编程

对于异步传输而言，tx会把数据准备到nextdata FIFO。而packet composer总是从current data FIFO中去取packet，他们是不能同时在指向同一个FIFO的。在发送完了packet之后，收到了对方的ACK，就会进行S1的切换，也就是说S1a指向current data FIFO，而S2a则同时指向next data FIFO，进而完成数据的传输，若是没有收到pacekt ACK，则S1的切换不会进行，他们继续指向之前的FIFO，也就有了数据的重传。对于重传的packet就是有时效性的，若是一段时间还是没有重传出去，则会被flush命令刷掉。这里强调一下，异步传输是packet为指向进行切换的。

对于SCO/eSCO而言，数据的准备和传输和异步是类似的，不同之处在于S2的切换不是packet为指向的，而是一段时间的interval为指向进行的，他有一个T值，这个T值是两边协商出来的，没隔这个T值就进行S2的切换。

对于data和voice混合的packet，因为切换机制的不同，则有可能会出现voice已经更新了，而data还在重传的现象。这一点要注意。

对于RX而言，机制是比较类似的。他的切换示意图见图4-2。

图4-2 RXbuffer的功能编程

和TX一个不同点在于，在异步传输中，对所有的slave而言，master这端可能只有一个共同的rx buffer。而同步传输，不同的逻辑链路就是通过不同的buffer来进行区分的。从图中可以明显地看出RX buffer和TX buffer是类似的，就不多做解释。在异步传输中，若是RX buffer还没有读空就有新的packet来了，则会产生一个stop到下一个tx packet的头中，这样对端就会暂停发送，当rx buffer空了之后，这个stop就会在tx packet的头中移除掉，从而可以继续。

Q5：逻辑传输的过程中是否有流控

其实在上面解释RX的机制的时候，我们就发现了流控的影子，是的，流控是存在的。流控的实现就是通过packet头的FLOW域来实现的。需要注意的是，master和一个slave之间的流控并不会影响它和另外的slave之间数据的交互，同样流控也是双向独立的。