LE Audio 蓝牙协议规范--物理信道及PDU

Posted 2021-10-19 菜鸡学长

第二篇

文章目录

• 前言
• 1.Advertising
• • 广播信道通用格式
  • 广播信道所有PDU
  • 重点ADV_EXT_IND PDU详解
  • • AuxPtr
    • syncInfo
    • ACAD
    • AdvData
• 2.Periodic
• 3.Isochronous
• • 等时信道数据格式
  • CIS
  • BIS
• 4.Data
• • 数据信道格式
• 总结

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前言

上篇提到了LE的几种状态，是从宏观层面对ble 有个初步理解。这章主要看一下数据发送的载体 物理信道及其所用的数据包格式

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如spec所规定，LE在2.4GHz频段定义了40个RF信道，这些信道又重新抽象到了四种LE 物理信道。分别是advertising, periodic, isochronous, and data。

1.Advertising

广播信道分为两类： primary 物理信道37,38,39， 其他的为secondary 物理信道。

广播信道通用格式

广播信道所有PDU

并不想大段截图Spec，这样不如自己去看spec，写起来也非常枯燥。
没有办法，为了内容的连贯性，有些必要的地方还是需要截图补充一下

重点ADV_EXT_IND PDU详解

尽管在advertising 信道有非常多的PDU，但是针对LE audio，有关PA 和 EA相关的PDU需要我们重点去理解。
在ADV PDUs中有一类特殊PDU，使用到 Common Extended Advertising Payload
Format，这部分增加到adv pdu中 playload中


Extended header Flags控制着后续七个栏位是否存在，针对每种PDU哪些栏位是否必须存在spec也做了规范。
例如：


阅读到此处，您可以先停下来，画一下完整的AUX_SYNC_IND PDU 格式 。
继续解读这些参数
AdvMode 表明connectable和scanable状态
extend header flags 整体表明后面七个栏位是否支持的情况
CTEinfo 跟方向定位有关，分为AOA和AOD两种模式

AdvDataInfo，ADI，包含两个参数SID和DID
SID一系列adv的编号，方便scanner区分
DID是每包数据的编号，防止重复，SID范围是大于DID

AuxPtr

非常重要的AuxPtr，这个栏位会引出Aux_Adv_Ind，在一个时钟偏移之后，Aux_Adv_Ind PDU会出现
Offset units设置两种aux offset 单位，30μs和300μs
这个偏移必须大于T_MAFS=300μs
延后误差保证在一个unit时间内，不能有提前误差，只有在小单位超过量程之后，才能改用大单位
总的偏移时间 = Aux offset * offset Units 单位
AUX PHY表明辅助广播包会在哪个PHY到达
CA=clock accuracy 时钟精度，有两个范围
如果这个Aux offset全部设置为零，表示后需要没有辅助广播包，也可以表明host数据被截断
channel index指LE 40个信道某一个，接下来辅助包会出现在哪个RF信道

syncInfo

另外一个非常重要的栏位 syncInfo，会引出周期广播队列AUX_SYNC_IND PDU
这个信息可以出现在ADV PDU也可以出现在LL_PERIODIC_SYNC_IND PDU
Sync Package offset跟上述aux offset 类似，表明后续AUX_SYNC_IND出现的时间，这个名称在core5.3 有bug，定义为offset base和syncPackageWindowOffset其实指的都是一个，后续可能会修复
offset unit 跟上面一样，分为两个单位30μs和300μs
interval单位是1.25ms，两个sync pdu之间的间隔，这个值必须大于6，interval 必须大于7.5ms，因为PA队列中，scanner会尝试监听连续的6个包，才能判断是否有sync 成功
chM是used和unused PHY channel
paEventCounter sync 包计数器，每间隔一个interval就+1，不论这个sync包是否有真正送出，大小在0000-ffff之间

ACAD

additional controller advertising data
额外的广播格式，不能被分割。
这个数据是被controller使用的，发送端或接收端controller，type和定义跟host定义的adv数据格式一致

BIGInfo在这个地方被controller所获取（Core Specification Supplement，PartA，Data Types Specification）
计算这个单元的长度是extend header 长度减去前面已知长度

AdvData

数据格式使用上图 的通用数据格式 AD Structure
没有被分割钱，最大1650字节，每包数据最大255字节，如果需要分割，第一包数据应该放在AUX_ADV_IND,
AUX_SYNC_IND or AUX_SCAN_RSP，剩下的放在AUX_CHAIN_IND PDU
如果分割之后，仍然无法全部发送，最后一包Aux offset要全部设置为0，表明数据被截断了，没有包再发送
这个位置存放的是host 送下来的ADV Data，与ACAD相对应

2.Periodic

周期广播队列使用的是广播信道，涉及到的PDU包括ADV_EXT_IND ，AUX_ADV_IND，AUX_SYNC_IND 。
会另起一篇 详细介绍一下PA ，EA

3.Isochronous

等时信道数据格式

分为connected （CIS）和 broadcast （BIS）两大类

CIS

LLID定义包类型，start 和 end 组合可以发送分割之后的包
Framed可以发送重新组合的之后包

BIS

LLID定义包类型，start 和 end 组合可以发送分割之后的包
Framed可以发送重新组合的之后包

4.Data

数据信道格式

具体又可以细分为下列三种类型

start 和 continuation 包配合可以发送分割之后的data
control PDU在playload 中还可以细分出通用格式

这个章节不是本文重点，点到为止

总结

重点详细介绍了 ADV信道及其对应的包，对包含Common Extended Advertising Payload
Format包各个栏位做了说明。记住重点一句话 :
Aurptr在第一广播信道发出，引出aux_adv_ind，后续接sync包或chain包 ；syncInfo 引出 AUX_SYNC_IND ；BIGInfo引出BIS