藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括協(xié)議(Protocol)和應(yīng)用模型規(guī)范(Profile)兩個部分,。協(xié)議定義了各功能元素(如串口仿真協(xié)議,、邏輯鏈路控制盒適配協(xié)議等)的工作方式,,而應(yīng)用模型規(guī)范闡述了為實現(xiàn)一個特定的應(yīng)用模型,,各層協(xié)議之間的運轉(zhuǎn)協(xié)同機(jī)制,。顯然,,Protocol是一種橫向體系結(jié)構(gòu),而Profile是一種縱向體系結(jié)構(gòu),。較典型的Profile有撥號網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型規(guī)范,、局域網(wǎng)訪問規(guī)范、文件傳輸規(guī)范,、對象交換規(guī)范,、耳機(jī)規(guī)范(Headser)等,它們分別對應(yīng)一種應(yīng)用模型,。
藍(lán)牙體系結(jié)構(gòu)的協(xié)議
藍(lán)牙協(xié)議體系結(jié)構(gòu)可分為底層硬件模塊,、中間協(xié)議層(軟件模塊)和高層應(yīng)用三大部分。圖中的射頻層(Radio),、鏈路管理層(LM)和基帶層(BB)屬于藍(lán)牙的硬件模塊,。
Radio層通過2.4GHz無需授權(quán)的ISM頻段的微波,實現(xiàn)數(shù)據(jù)位流的過濾和傳輸,,它主要定義了藍(lán)牙收發(fā)器在此頻帶正常工作所應(yīng)滿足的要求。
BB層負(fù)責(zé)跳頻和藍(lán)牙數(shù)據(jù)及信息幀的傳輸,。它確保微微網(wǎng)內(nèi)藍(lán)牙設(shè)備單元之間由射頻構(gòu)成的物理連接,。
LM層負(fù)責(zé)連接的建立和拆除以及鏈路的安全和控制,還通過協(xié)商確定基帶數(shù)據(jù)分組大�,�,;它控制無線設(shè)備的電源模式和工作周期,以及微微網(wǎng)內(nèi)設(shè)備單元的連接狀態(tài),。它為上層軟件模塊提供了不同的訪問入口,,但是兩個模塊接口之間的消息和數(shù)據(jù)傳遞必須通過藍(lán)牙主機(jī)控制器接口(HCI)的解釋才能進(jìn)行。
HCI是藍(lán)牙協(xié)議中軟硬件之間的接口,,它提供了一個調(diào)用下層BB,、LM、狀態(tài)和控制寄存器等硬件的統(tǒng)一命令接口,。藍(lán)牙設(shè)備設(shè)有多個物理總線接口,,可用以連接藍(lán)牙硬件。這些總線可能采用不同的結(jié)構(gòu)及參數(shù),,而藍(lán)牙主控制器在初期階段會支持通過串行總線(USB),、個人電腦插卡、RS-232及通用異步收發(fā)器(UART)等的物理總線結(jié)構(gòu),。HCI協(xié)議以上的協(xié)議軟件實體運行在主機(jī)上,,而HCI以下的功能由藍(lán)牙設(shè)備來完成,二者之間通過傳輸層進(jìn)行交互,。
中間協(xié)議層包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議(L2CAP),、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP),、串口仿真協(xié)議(RFCOMM)和電話控制協(xié)議(TCS)
L2CAP完成數(shù)據(jù)拆裝、服務(wù)質(zhì)量控制和協(xié)議復(fù)用等功能,,L2CAP向RFCOMM和SDP等層提供面向連接的和無連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),,是其他上層協(xié)議實現(xiàn)的基礎(chǔ)。它允許上層應(yīng)用協(xié)議發(fā)送和接收長至64K字節(jié)的分組,。它的功能包括:協(xié)議復(fù)用,、數(shù)據(jù)的分段和重組、組提取技術(shù),,以及服務(wù)質(zhì)量信息的傳送,。基帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以越過LMP而直接通過L2CAP向高層協(xié)議傳送數(shù)據(jù),,從某種意義上說,,L2CAP和LMP都相當(dāng)于OSI第二層即鏈路層的協(xié)議,因此也是藍(lán)牙協(xié)議棧的核心部分,。
SDP為上層應(yīng)用程序提供一種機(jī)制來發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可用的服務(wù)及其特性,,服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議在藍(lán)牙技術(shù)中的作用很大,它是所有應(yīng)用模型的基礎(chǔ),。SDP上層可以有FTP,、LAN接入、無繩電話,、同步模式等應(yīng)用模型,。通過確定不同的信息類型和業(yè)務(wù)類型,SDP可以在設(shè)備單元之間建立不同的SDP層連接,。
RFCOMM是基于ETSI TS07.10規(guī)范的串行仿真協(xié)議,,在L2CAP上仿真9針RS232串口的功能。通過RFCOMM,,藍(lán)牙可以在無線環(huán)境喜愛實現(xiàn)對高層協(xié)議,,如PPP、TCP/IP,、WAP等協(xié)議的支持,。另外,RFCOMM可以支持AT命令集,,從而可以實現(xiàn)移動電話和傳真機(jī)及調(diào)制解調(diào)器之間的無線連接,。
TCS是面向比特的協(xié)議,它定義了藍(lán)牙設(shè)模型的備之間建立話音和數(shù)據(jù)的呼叫的控制信令,,定義了處理藍(lán)牙TCS設(shè)備群的移動管理進(jìn)程,。
在藍(lán)牙協(xié)議棧的最上部是高層應(yīng)用,它對應(yīng)于各種應(yīng)用模型的profile,,是profile的一部分,。針對不同的profile,,選用的協(xié)議棧可以不同,,絕大部分藍(lán)牙設(shè)備都需要核心協(xié)議(中間層和底層硬件部分),,而其它協(xié)議則根據(jù)應(yīng)用的需要而定�,?蛇x擇的協(xié)議包括PPP,、UDP/TCP/IP、OBEX,、vCard/vCael,、lrMC、WAP等,。
藍(lán)牙應(yīng)用模型規(guī)范
藍(lán)牙SIG針對不同的應(yīng)用模型,,定義了許多標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用模型規(guī)范(Profile)
1、一般訪問模型(Generic Access Profile—GAP)
此部分定義了用于與發(fā)現(xiàn)新的藍(lán)牙設(shè)備(Idle模式過程)和與連接藍(lán)牙設(shè)備的鏈路管理方面(連接模式過程)有關(guān)的通用的過程,。同時還定義了在不同安全級別的過程,。另外,還包括了再用于用戶界面級參數(shù)的通用格式,。
2,、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用模型(Service DiscoveryProfile—SDP)
此部分定義了一個藍(lán)牙設(shè)備如何發(fā)現(xiàn)其它藍(lán)牙設(shè)備所注冊的服務(wù)并且得到任何與這些服務(wù)相關(guān)的信息特性和過程。
3,、串口對應(yīng)模型(Serial Port Profile—SPP)
此部分定義了在兩個對等藍(lán)牙設(shè)備之間使用RFCOMM如何建立模擬串行電纜連接的要求。這些要求以提供給應(yīng)用的服務(wù)的形式,,并通過定義不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。
4、無繩電話應(yīng)用模型(Cordless TelephonyProfile)
此部分定義了“三合一電話”應(yīng)用中不同單元之間的互操作性的特性和過程,。手持電話有以下三種使用方式:接入公用電話網(wǎng),,作為普通電話使用;作為不計費的內(nèi)部電話使用,;作為蜂窩移動電話使用,。無線電話和內(nèi)部電話使用相同的協(xié)議棧,語音數(shù)據(jù)直接與基帶協(xié)議連接,,不經(jīng)過L2CAP層,。
5、對講應(yīng)用模型(Intercom Profile)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“三合一電話”應(yīng)用中Intercom功能的要求,。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,,并通過定義在“三合一電話”應(yīng)用中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出。
6,、頭戴設(shè)備應(yīng)用模型(Headset Profile)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“耳機(jī)”應(yīng)用的要求,。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,,并通過定義在“耳機(jī)”應(yīng)用中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出。使用該模式,,用戶打電話時可以自由移動,。頭戴式設(shè)備必須能收發(fā)并處理AT命令。
7,、撥號網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型(Dial-up NetworkingProfile)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“撥號網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)用的要求,。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,并通過定義在“撥號網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)用中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。
8,、傳真應(yīng)用模型(Fax Profile)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“傳真”應(yīng)用的要求。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,,并通過定義在“傳真”應(yīng)用中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。
9、局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型(LAN Access Profile—LAP)
此部分是一個用于藍(lán)牙設(shè)備訪問局域網(wǎng)的應(yīng)用模型規(guī)范,。首先,,它定義了如何使設(shè)備能夠使用PPP方式訪問一個LAN的各種服務(wù)。然后,,它展示了如何使用同樣的PPP機(jī)制來構(gòu)建一個由兩個藍(lán)牙設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò),。
10、通過對象交換應(yīng)用模型(Generic ObjectExchange Profile—GOEP)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“對象交換使用模式”的要求,。這些要求通過定義在“對象交換使用模式”中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。
11、對象發(fā)送應(yīng)用模型(Object Push Profile—OPP)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“對象‘發(fā)送’使用模式”中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。
12,、文件傳輸應(yīng)用模型(File TransferProfile—FTP)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“文件傳輸應(yīng)用模型”的要求。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,,并通過定義在應(yīng)用模型中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出,。改模型提供兩個終端之間的數(shù)據(jù)通信功能,可傳輸各種類型的文件,,以及完整的文件目錄或多媒體數(shù)據(jù)流等并提供遠(yuǎn)程文件夾瀏覽功能,。
13、同步應(yīng)用模型(Synchronization Profile)
此部分定義了藍(lán)牙設(shè)備用于支持“同步應(yīng)用模型”的要求,。這些要求以終極用戶服務(wù)的形式,,并通過定義在應(yīng)用模型中不同單元之間的互操作性的特性和過程來提出。同步應(yīng)用模型提供設(shè)備到設(shè)備的個人資料管理的同步更新功能,,其典型應(yīng)用如電話薄,、日歷、通知和記錄等,,它要求微機(jī),、蜂窩電話和PDA在傳輸和處理名片,、日歷及任務(wù)通知時,使用通用的協(xié)議和格式,。
從原則上來說,,為了各個廠商之間的產(chǎn)品能夠互聯(lián),所有的藍(lán)牙設(shè)備都必須基于特定的Profile,。而在各個Profile之間,,也存在著緊密的相互依賴關(guān)系。例如,,局域網(wǎng)接入應(yīng)用模型和撥號網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型都基于GAP和SPP,,它們之間是繼承的關(guān)系,所有的應(yīng)用模型都必須遵循GAP中的規(guī)定,。