Bluetooth裝置之間如何建立串連__Bluetooth

如下定義來自bluetooth.org

Connectable device:

A Bluetooth device in range that periodically listens on its page scan physical channel and will respond to a page on that channel

Discoverable device:

A Bluetooth device in range that periodically listens on an inquiry scan physical channel and will respond to an inquiry on that channel. Discoverable device are normally
also connectable.

Paging device:

A Bluetooth device that is carrying out the page procedure.

 

Inquiry:

A procedure where a Bluetooth device transmits inquiry messages and listens for responses in order to discover the other Bluetooth devices that are within the coverage area

Inquiry scan:

A procedure where a Bluetooth device listens for inquiry messages received on its inquiry scan physical channel

Page:

The initial phase of the connection procedure where a device transmits a train of page messages until a response is received from the target device or a timeout occurs.

Page Scan:

A procedure where a device listens for page messages received on its page scan physical channel.

 

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如下內容轉自http://blog.163.com/hancker_31/blog/static/3558736120114651834842/

 

Bluetooth裝置之間如何建立串連  

2011-05-06 17:18:34|  分類：Bluetooth |  標籤：bluetooth  藍芽   |字型大小大中小 訂閱

首先要明白幾個概念：Page, Page Scan; Inquiry, Inquiry Scan。
Page：傳呼
Page Scan：傳呼掃描
Page是指，發起串連的裝置（主裝置）知道要串連裝置的地址。所以可以直接傳呼。（想想傳呼機，要知道號碼才行）。
Page Scan是指該裝置正處於等待傳呼的狀態中。通常是指和Page對應從裝置（等待被串連的裝置）。

Inquiry：查詢（詢呼）
Inquiry Scan：查詢（詢呼）掃描
Inquiry，是不知道周圍有什麼裝置，要去查詢（調查），類似於廣播（吆喝）。處於Inquiry Scan的裝置可以回應這個查詢。再經過必要的協商之後，它們就可以進行串連了。
PS：Inquiry之後，不需要進入Page就可以串連上裝置。

請參考摘抄的文章：
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對於藍芽的無線接入過程式控制制器主要分為Standby與Connection兩大狀態。在這兩大狀態下又分為傳呼（Page）、傳呼掃描（Page Scan）、詢呼（Inquiry）、與詢呼掃描（Inquiry Scan）四大子狀態；另外，傳呼下有主機響應（Master Response）子狀志，傳呼掃描下有服務機響應（Slave Response）子狀態，詢呼掃描下有詢呼響應（Inquiry Response）子狀態。如圖1所示，藍芽組件可離開Standby狀態而進入Page、Page Scan、Inquiry或Inquiry_Scan狀態，然後在進入Connection狀態。在一藍芽Piconet中，Master運用Page或 Inquiry與Slave建立串連的鏈路。若Master不知欲串連的Slave組件地址，便開始Inquiry程式來尋找Piconet中的 Slave組件地址與其時鐘；但若Master己知欲串連的Slave組件地址，則開啟Page程式來尋找其它的Slave。



——在以下各節中將說明無線接入的程式，串連模式與接入控制。

二、接入（Access）程式

——在開始建立一串連的無線鏈路時，Master需要知道Slave的藍芽組件地址。因此當Master藍芽組件在Inquiry狀態時，它運用 Inquiry資訊指示哪些藍芽組件需要響應Inquiry，並收集所有響應Slave的藍芽組件地址與時鐘，在Inquiry狀態的Master藍芽組件繼續在不同的FH頻率傳送Inquiry資訊以尋找其它的Slave藍芽組件。

——而一旦被發現的Slave藍芽組件則規則性的進入Inquiry Scan狀態以響應Inquiry資訊。而其接收機則運用一匹配相關器（Matching Correlator）來搜尋Inquiry接入碼（Access Code）。此搜尋時間將持續至16個FH頻率的範圍。若某一啟用的（Wake-Up）Slave藍芽組件可辨識Inquiry資訊，它則進入 Inquiry Response狀態。在Standby狀態時的藍芽組件可利用其所有的資源來搜尋其它Inquiry Access Code；而在Connection狀態時的藍芽組件則可將其現有的資料鏈路串連處於省能模式以便來搜尋其它Inquiry Access Code。以上的Inquiry Scan程式可能會被預留的SCO時段所中斷。

——在已知欲串連Slave的Device Access Code（DAC）時，Master則開啟Page程式來尋找此Slave。在Page程式中，Master重複的用不同的FH頻率來傳送Slave的 DAC以嘗試串連（請參見圖2）。Page程式的步驟如下。



——先以Slave的DAC來決定Page訊號的FH頻率序列。

——Master以預估的Slave時鐘來預測Slave的Wake-Up時間與FH頻率。

——在每一傳送時段，Master順序地發射兩個不同的頻率。

——在每一接續的接收時段，Slave的接收機，依據Page Scan使用的跳頻頻率，順序的偵測兩個相對應的接收頻率。

——Page程式可能會被預留的SCO時段所中斷。當Slave組件成功的接收了Master的Page資訊，Master與Slave便展開一例行的響應來互換資訊。而Master與Slave間成功的串連，在於使用由藍芽組件地址（BD_ADDR）匯出的同一頻率接入碼與同一FH頻率，且Master 與Slave的時鐘需同步。

——以下描述響應狀態各程式中的步驟。

——1.Slave Response狀態：

——（1）Slave在接到來自Master的DAC後，則以Page Response所用的FH頻率響應此DAC作為確認。

——（2）在傳送響應資訊後，Slave的接收機即開啟並等待來自Master的FH同步（FHS）封包。

——（3）若Slave正確的接到此FHS封包，Slave便以Page Response所用的FH頻率傳回其DAC以作為確認。

——（4）Slave可自此FHS封包的內容來得知Slave時鐘與Master時鐘的差異。

——（5）Slave在修正此時鐘差異後，即可進入Connection狀態。

——（6）若Slave在進入Connection狀態前，上述建立串連的步驟失敗的話，則Slave回到Page Scan狀態。

——在進入Connection狀態後，由Master先傳送一個POLL封包。若Slave未成功的接到此POLL封包，Master與Slave便分別各自回到Page與Page Scan的狀態。

——2.Master Response狀態

——（1）Master在接到Slave傳回的響應資訊後，即固定其現有的時鐘，並且將其輸入至Page FH頻率選取方案中。

——（2）Master運用此選取的Page FH頻率來傳送FHS封包。此FHS封包含有所有建構頻道接入碼所需的資訊。

——（3）在Master傳送FHS封包後，即等待Slave的確認。

——（4）若沒有收到Slave的確認，Master將以更新的時鐘再送FHS封包。

——（5）若收到Slave的確認，Master則進入Connection狀態，並且運用BD_ADDR來與Slave交換使用的FH序列。

——（6）在進入Connection狀態後，Master開始傳送一個POLL封包。

三、Connection模式

——在Connection狀態中，Slave組件可停留在Active、Sniff、Hold、與Park 4個模式。以下分別說明之。

——1.Active模式

——（1）Active Slave偵測Master傳向Slave的時段上有無封包。

——（2）為了保持Master與Slave間的同步，即使無資訊需要傳輸，Master亦需要周期性的傳送封包至Slave。

——（3）若Active Slave未被Master定址，它可睡眠至下一個新的Master傳向Slave的時段。

——（4）Active Slave可匯出Master預定傳向Slave的時段數目。

——2.Sniff模式

——（1）在此省能模式中，為了節省能源，Slave可減少偵測（Master傳向Slave時段）活動的任務時間（DutyCycle）。

——（2）Master可經由鏈路管理（LM）協議發出一Sniff指令。此Sniff指令包含Sniff的長度與開始時鐘差異。

——（3）若Slave正使用ACL鏈路串連，則Slave組件必須偵測每一Master傳向Slave的時段。

——3.Hoid模式

——（1）使用ACL鏈路的Slave可被置於Hold模式。

——（2）在此Hold模式下運作的Slave仍保有其Active Member組件地址（AM_ADDR）。

——（3）在此模式下，Slave不提供ACL鏈路服務，但仍提供SCO鏈路服務。

——（4）因此釋放出的能量可讓Slave進行Paging Inquiring或加入另一Piconet。

——4.Park模式

——（1）在Park模式運作的Slave仍與Master保持同步。

——（2）在此模式下，Slave已放棄其AM_ADDR，而接受一Park Member組件地址（PM_ADDR）與一Access Request組件地址（AR_ADDR）。

——（3）在一Piconet中Park的Save將在規則性的時段後醒來活動以便再與Master保持同步。

——（4）Park的Slave規則性的後醒來活動，將查詢Master使用的引導（Beacon）頻道中是否有廣播資訊。

——上述的Park模式下的Beacon頻道是由一個周期性傳輸的Beacon時段或一列周期性傳輸且等距的Beacon時段所構成，如圖3所示。而其周期與時段數等參數則由Master經LM協議指令傳至Park模式下的Slave。Beacon頻道有下列的目的：經Beacon頻道，Master可傳輸Slave與其同步所需的封包；Beacon頻道可載送改變Beacon時段參數所需的資訊；Beacon頻道可載送Master的廣播資訊； Master可利用Beacon頻道來重新啟用Park模式下的Slave。