蓝牙相关学习:4.1.BLE空口包结构
BLE空口包结构
- 4.0 - 5.1 Uncoded PHY 空口包格式
- Preamble (前导)
- Access Address (AA)
- 广播包
- 数据包
- PDU
- CRC
- 5.1 Coded PHY 空口包格式
- Constant Tone Extension
- 参考地址
BLE空口包(packet,又称air interface packet)涉及BLE协议栈link layer,L2CAP,SMP和ATT等各层次
是BLE的统一数据传输格式
4.0 - 5.1 Uncoded PHY 空口包格式
转 :BLE(3)—— 空口数据包组成 :https://stephenzhou.blog.csdn.net/article/details/94676596
BLE 4.0 BLE4.1 中PDU 最大到39B;BLE 4.2 以上可以达到257B。但是默认了兼容BLE4.0/4.1还是采用了上面的39设计。
注意:PHY 的数据包最大长度直接由硬件决定,也是限制我们BLE 数据包大小的根本原因。换句话说,PHY的硬件寄存器/存储器/FIFO 等直接决定了我们蓝牙数据包最大长度。
BLE一次能传多少数据:https://leconiot.com/download/cc2640r2f/ble_stack_app/app_examples/exchange_mtu/exchange_mtu.html
扩展:为什么说有效长度是20(39B时)?
蓝牙中数据包传输的大小的定义 BLE PACKET FORMAT:https://blog.csdn.net/chengdong1314/article/details/62038429
Preamble (前导)
前导码,主要用于接收机的频偏同步和定时同步,还能用于自动增益控制。
分类:前导根据不同的 PHY 分为两类
1M Preamble
BLE 4.2
1M 的 Preamble 是 8 bits 的,
当 AA 的 LSB 是 1 的时候 Preamble 是:10101010 ,16进制0xAA
当 AA 的 LSB 是 0 的时候 Preamble 是:01010101 ,16进制0x55
对于广播通道的数据,前导码为:0xAA,对于数据通道,前导码为0xAA 或者0x55,当接入地址的最低位是1时,前导码是0x55,否则为0xAA.
2M Preamble
BLE 5.0
2M 的 Preamble 是 16 bits 的
当 AA 的 LSB 是 1 的时候 Preamble 是:10101010 10101010
当 AA 的 LSB 是 0 的时候 Preamble 是:01010101 01010101
Access Address (AA)
Access Address 成为接入地址(与设备的 48 bits 地址不一样)。用来标示接收者ID或者空中包身份
根据 Access Address 的不同,又区分两种 Packet 类型:广播包和数据包:
广播包
广播包 AA 固定为0x8E89BED6,广播包只能在广播信道(channel)上传输,即只能在37/38/39信道上传输。广播包发送给附近所有的observer(扫描者)。
注:从蓝牙5.0开始广播包可以在其它信道上传输
数据包
数据包 AA 为一个32bit的随机值,由Initiator生成。
数据包,其实是数据信道上的空中包的简称,数据包只在数据信道上传输,即除37/38/39之外的其余37信道。
每建立一次连接,重新生成一次Access address。数据包是给连接通信使用的,即用于master和slave之间通信的。
AA 又称同步字段,在 Connection 建立的时候,双方进行数据传送,如果未发现 AA 或者错误,则称为 Sync Error。
PDU
PDU(protocol data unit,协议数据单元,BLE 数据传送的基本单元)前两个字节固定为LL header(1个字节长)和 payload length(1个字节长,又称data length),即可以展开为:
协议数据单元,又分为广播通道PDU和数据通道PDU
CRC
检验数据完整性,一般情况下,协议栈会自动处理这个字段
5.1 Coded PHY 空口包格式
BLE 5.0 以后,便支持了 Long Range,支持 Long Range 的方式呢,主要是引入了 Coded PHY。Coded PHY 分为两种:
500kbps
125kbps
所谓 Coded PHY呢,就是将数据传送的时候,不光是 raw data,而是加上了一个 FEC 向前纠错编码,使得在降低传送速率的前提下,对数据进行编码(FEC),达到数据低错的目的。
说白了,就是以牺牲速度(低速)来换数据准确传送(通过 FEC 数据编码)。
Constant Tone Extension
CTE,BLE 5.1 新增
参考地址
抄的大佬,做的学习笔记。
转 :BLE(3)—— 空口数据包组成 :https://stephenzhou.blog.csdn.net/article/details/94676596
转:详解BLE空口包格式—兼BLE Link layer协议解析 https://www.cnblogs.com/iini/p/8977806.html
蜗窝科技:http://www.wowotech.net/sort/bluetooth
BLE:https://blog.csdn.net/zhoutaopower/category_9083143.html
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