蓝牙4.0技术分析1-广播者角色
第1章 BlueTooth Roles-Broadcaster
1.1 广播类型
1) Connectable Undirected Event Type（可连接无定向广播）
2) Connectable Directed Event Type（可连接定向广播）
3) Scannable Undirected Event Type（可扫描无定向广播）
4) Non-connectable Undirected Event Type（不可连接无定向广播）
广播类型定位在（include/gap.h），具体定义的类型如下：
GAP_ADTYPE_ADV_IND //!< Connectable undirected advertisement
GAP_ADTYPE_ADV_HDC_DIRECT_IND //!< Connectable high duty cycledirected advertisement
GAP_ADTYPE_ADV_SCAN_IND //!<Scannable undirected advertisement
GAP_ADTYPE_ADV_NONCONN_IND //!<Non-Connectable undirected advertisement
GAP_ADTYPE_ADV_LDC_DIRECT_IND //!<Connectable low duty cycle directed advertisement
其中定向可连接广播类型分成两种方式（High duty cycle和Low duty cycle）
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );
1.1.1 Connectable Undirected Event Type
Link Layer(链接层)需在同一个广播信道上监听来自“扫描者”或“发起者”的请求。
在一个广播事件中的两个相邻广播包（ADV_IND PDU）的时间间距小于等于10ms，广播状态将在advertising interval内完成状态的关闭。
一个没有扫描请求和连接请求的广播事件（使用所有广播信道37、38、39）如下图所示：
注意：广播的间隔时间一般不会是严格的10ms，系统会产生一个随机的时间值，加上10ms，防止冲突。
一个包含扫描请求的广播事件（使用所有广播信道37、38、39），扫描请求在广播事件的中间，如下图所示：
一个包含扫描请求的广播事件（使用所有广播信道37、38、39），扫描请求在广播事件的末尾，如下图所示：
1.1.2 Connectable Directed Event Type
当“广播者”发送一个广播包（ADV_DIRECT_IND PDU）后，它将在同一信道上监听连接请求包（CONNECT_REQPDU）。任何扫描包将被忽略，也就是说不接受扫描请求。
在同一个广播信道上的两个相邻广播包的时间间隔小于等于3.75ms，可见该类型的广播速度比可连接非定向广播包（<=30ms）要快很多。
当进入广播状态后，Link Layer（链接层）会在1.28s内退出广播状态。
一个没有连接请求（CONNECT_REQ PDU），含有5个广播包（ADV_DIRECT_IND PDU）的两个广播事件序列图，如下所示：
应用场合：可连接的定向广播类型用于期望快速建立连接的场合（如：重连）。
1.1.3 Scannable Undirected Event Type
可扫描非定向广播包（ADV_SCAN_IND PDU），允许一个“扫描者”回应一个扫描请求包（SAN_REQ PDU）来向“广播者”获取附加信息（SCAN_RSP）。
Link Layer（链接层）将在同一个信道上监控来自扫描者的请求。
在一个广播事件中的两个相邻广播包（ADV_IND PDU）的时间间距小于等于10ms，广播状态将在advertising interval内完成状态的关闭。
有扫描请求的包序列示意如下，其中一个扫描请求在中间，另一个扫描请求在末尾：(示意图)
1.1.4 Non-connectable Undirected Event Type
不可连接非定向广播包（ADV_NONCONNN_IND PDU）,该广播类型不接受任何请求包（包含：扫描请求和连接请求），“扫描者”可接收来自“广播者”的广播包。
在一个广播事件中的两个相邻广播包（ADV_IND PDU）的时间间距小于等于10ms，广播状态将在advertising interval内完成状态的关闭。
1.2 广播相关参数说明
1.2.1 Advertising interval
首先介绍一下Advertising interval（广播时间间隔）：在所有的非定向广播事件中，两个相邻的广播事件的时间间隔（T_advEvent）为：
T_AdvEvent = advInterval + advDelay
advDelay是Link Layer（链接层）分配的一个伪随机数，它的范围为0-10ms。
Advertising_Interval_Min Size:2 Bytes
|
值 |
参数描述 |
|
N = 0xXXXX |
非定向广播包的最小广播间隔。 范围：0x0020-0x4000 默认值：N = 0x0800（1.28秒） Time = N * 0.625ms 时间范围：20ms-10.24s |
Advertising_Interval_Max Size:2 Bytes
|
值 |
参数描述 |
|
N = 0xXXXX |
非定向广播包的最大广播间隔。 范围：0x0020-0x4000 默认值：N = 0x0800（1.28秒） Time = N * 0.625ms 时间范围：20ms-10.24s |
1.2.2 Advertising_Type
|
值 |
参数描述 |
|
0x00 |
Connectable undirected advertising (ADV_IND)(default) |
|
0x01 |
Connectable directed advertising (ADV_DIRECT_IND) |
|
0x02 |
Scannable undirected advertising (ADV_SCAN_IND) |
|
0x03 |
Non connectable undirected advertising (ADV_NONCONN_IND) |
|
0x04 – 0xFF |
Reserved for future use |
广播类型决定了回应包类型，下表列出各种类型下的扫描请求和连接请求的对照关系：
|
广播类型 |
广播包（PDU） |
回应包（PDU） |
|
|
扫描请求（SCNA_REQ） |
连接请求(CONNECT_REQ) |
||
|
可连接非定向广播 |
ADV_IND |
YES |
YES |
|
可连接定向广播 |
ADV_DIRECT_IND |
NO |
YES |
|
不可连接非定向广播 |
ADV_NOCONN_IND |
NO |
NO |
|
可扫描非定向广播 |
ADV_SCAN_IND |
YES |
NO |
1.2.3 Own_Address_Type
|
值 |
参数描述 |
|
0x00 |
Public Device Address (default) |
|
0x01 |
Random Device Address |
|
0x02 – 0xFF |
Reserved for future use |
Public Device Address:公有设备地址是设备所特有的并且是不可改变的，类似网络设备的MAC地址，它的长度为４８位。这个地址是从IEEE注册当局获取的，由2个部分组成：
Company_assigned部分：低地址部分由24位组成。
|
Company_assigned (24位) |
Company_id (24位) |
Ramdom Device Address:随机设备地址（私有设备地址），它也是48位
|
hash (24位) |
random (24位) |
1.2.4 Direct_Address_Type,
1.2.5 Direct_Address,
定向对象的设备地址（根据类型设置，可以是公有设备地址或私有设备地址）
1.2.6 Advertising_Channel_Map
Advertising_Channel_Map Size:1 Bytes
|
值 |
参数描述 |
|
00000000b |
保留 |
|
xxxxxxx1b |
允许使用37信道 |
|
xxxxxx1xb |
允许使用38信道 |
|
xxxxx1xxb |
允许使用39信道 |
|
00000111b |
Default (允许所有广播信道) |
1.2.7 Advertising_Filter_Policy
Advertising_Filter_Policy Size:1 Bytes
|
值 |
参数描述 |
|
0x00 |
允许任何扫描请求，允许任何连接请求（default） |
|
0x01 |
只允许来自白名单的扫描请求，允许任何连接请求 |
|
0x02 |
允许任何扫描请求，只允许来自白名单的连接请求 |
|
0x03 |
只允许来自白名单的扫描和连接请求 |
|
0x04 – 0xFF |
保留 |
1.2.8 Advertising Data
1.2.9 Reponse Data
扫描请求回应的附加数据，它的长度最多不超过31个字节（0-31），数据包的格式同Advertising Data。
1.3 广播流程（Undirected Advertising）
1.3.1 无定向广播流程（Undirected Advertising）
1.3.2 定向广播
1.4 TI CC254X下的实现
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_SCAN_RSP_DATA,sizeof ( scanRspData ), scanRspData );
GAPRole_SetParameter( GAPROLE_ADVERT_DATA,sizeof( advertData ), advertData );
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADV_EVENT_TYPE, sizeof( uint8 ), &advType );
GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_DISC_ADV_INT_MIN, advInt );
GAP_SetParamValue(TGAP_LIM_DISC_ADV_INT_MAX, advInt );
GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_INT_MIN, advInt );
GAP_SetParamValue(TGAP_GEN_DISC_ADV_INT_MAX, advInt );
GAPRole_SetParameter(GAPROLE_ADVERT_ENABLED, sizeof( uint8 ), &initial_advertising_enable );
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