05.蓝牙结构简介

蓝牙核心框架

• 蓝牙规范有两类：一类是蓝牙核心规范，由Bluetooth Core Specification定义，囊括到L2CAP层，以及相关的核心profile；另一类是蓝牙Application规范，包含了各种各样的profile规范（具体可参考“https://www.bluetooth.com/specifications/adopted-specifications”中的列表）。 蓝牙核心规范所定义的框架如下

1）BR/EDR Radio & LE Radio & AMP PHY

蓝牙RF层（物理层），包括BR/EDR、LE以及AMP三种。负责在物理channel上收发蓝牙packet。
对BR/EDR和LE RF来说，还会接收来自Baseband的控制命令来控制RF频率的选择和timing。
AMP PHY使用802.11（WIFI）的规范，本文不再详细介绍，后续有关AMP的内容，也不过多涉及。

2）Link Controller & Baseband resource management Link Controller和Baseband resource management组成了蓝牙的基带（baseband）。

Link Controller负责链路控制，主要是根据当前物理channel的参数、逻辑channel的参数、逻辑transport的参数将数据payload组装成bluetooth packet。另外，通过Link Control Protocol（对LE来说是LL Layer Protocol），可以实现流控、ack、重传等机制。
Baseband resource management，主要用于管理RF资源。

3）Link Manager

Link Manager主要负责创建、修改、释放蓝牙逻辑连接（Logical Link），同时也负责维护蓝牙设备之间物理连接（Physical Link）的参数。它的功能主要是通过Link Management Protocol（LMP，for BR/EDR）和Link Layer Protocol（LL，for LE）完成。

4）Device Manager

Device Manager主要负责控制蓝牙设备的通用行为（蓝牙数据传输除外的行为），主要是：
搜索附近的蓝牙设备
连接到其他的蓝牙设备
使得本地的蓝牙设备connectable和discoverable
控制本地蓝牙设备的属性（例如本地蓝牙设备的名字、link key等）

5）HCI（Host Controller Interface）

我们在“蓝牙协议分析(1)_基本概念”介绍过，蓝牙系统分为Bluetooth Controller和Bluetooth Host两个大的block。它们之间通过HCI接口以HCI协议进行通信。

6）L2CAP

L2CAP位于Bluetooth Host中，包括两个子模块：
Channel Manager主要负责创建、管理、释放L2CAP channel。
L2CAP Resource Manager负责统一管理、调度L2CAP channel上传递的PDU（Packet Data Unit），以确保那些高QoS的packet可以获得对物理信道的控制权。

7）SMP（Security Manager Protocol）

SMP是一个点对点的协议，基于专用的L2CAP channel，用于生成加密（encryption）和识别（identity）用的密匙（keys）。

8）SDP（Service Discover Protocol）

SDP也是一个点对点的协议，基于专用的L2CAP channel，用于发现其它蓝牙设备能提供哪些profile以及这些profile有何特性。在了解清楚了其他蓝牙设备的profile以及特性之后，本蓝牙设备可以发起对自己感兴趣的蓝牙profile的连接动作。

9）AMP Manager

基于L2CAP channel，和对端的AMP manager交互，用于发现对方是否具备AMP功能，以及收集用于建立AMP物理链路的信息。

10）GAP（Generic Access Profile）

GAP是一个基础的蓝牙profile，用于提供蓝牙设备的通用访问功能，包括设备发现、连接、鉴权、服务发现等等。
GAP 是所有其它应用模型的基础，它定义了在 Bluetooth 设备间建立基带链路的通用方法。还定义了一些通用的操作，这些操作可供引用 GAP 的应用模型以及实施多个应用模型的设备使用。GAP 确保了两个 蓝牙设备（不管制造商和应用程序）可以通过 Bluetooth 技术交换信息，以发现彼此支持的应用程序。