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블루투스/LE Link Layer

Bluetooth LE Packet Format

by 테크쟁이 2023. 1. 29.
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참고자료: https://www.bluetooth.com/specifications/specs/core-specification-5-3/
* 블루투스 BR/EDR 패킷의 포맷은 "Bluetooth BR/EDR Packet Format" 참고

 

1. LE Uncoded PHYs

- 전체 패킷은 같은 symbol rate으로 전송해야 한다 (1 Msym/s modulation 또는 2 Msym/s modulation)

- Constant Tone Extension을 제외한 나머지 패킷의 전송시간은 44~2128 μs 이다

LE Uncoded PHY Packet

 

1-1. Preamble

- 1 octet (LE 1M PHY), 2 octet (LE 2M PHY)

LE Uncoded PHY Packet - Preamble

 

1-2. Access Address

 

1-2-1. State에 따른 Access Address

State
설명
Initiating state  initiating PDU를 전송할 때마다, 새로운 Access Address를 생성한다
Advertising state Packet Access Address는 0b10001110_10001001_10111110_11010110 (0x8E89BED6)으로 고정
- 각 
periodic advertising train을 enable할 때마다, 새로운 Access Address를 생성한다
- 생성된 Access Address은 periodic advertising train PDUSyncInfo field에 실린다
Connected State  CIS(Connected Isochronous Stream)를 생성할 때마다, 새로운 Access Address를 생성한다
새로운 Access Address는 CIS를 생성할 때 사용한다

 

1-2-2. Access Address 생성 원칙

- BIS(Broadcast Isochronous Stream)를 제외하고. Access Address는 매번 생성된다

- 디바이스에 존재하는 ACL이나 CIS(Connected Isochronous Stream)를 위한 Access Address이면 안된다

- Enable 된 periodic advertising train을 위한 Access Address이면 안 된다

- 디바이스에 존재하는 BIS(Broadcast Isochronous Stream)를 위한 Access Address이면 안 된다

- 디바이스에 존재하는 BIG(Broadcast Isochronous Group) Control logical link를 위한 Access Address이면 안된다

- 새로운 CIS(Connected Isochronous Stream)를 위한 Access Address인 경우, 디바이스에 존재하는 Access Address와 1 bit 이상 차이가 나야 된다

- Access Address에서 연속된 0 또는 1은, 6번 이하여야 한다 

- Advertising physical channel packet의 Access Address이면 안된다

- Advertising physical channel packet의 Access Address와 1 bit만 다르면 안된다

- Access Address의 octet 4개가 같으면 안된다

- Access Address의 변경은 24번 이하여야 된다

- Access Address의 변경은 MSB 6 bit에서 최소 2번 변경되어야 한다

 

1-3. PDU

LE Coded PHY의 PDU와 동일 (아래 "3. PDU" 참고)

 

1-4. CRC

- 24 bit

- PDU를 검증한다

 

1-5. Constant Tone Extension

- CRC 또는 MIC에 검증되지 않는다

- Isochronous physical channel 패킷은 Constant Tone Extension이 존재하지 않는다

- 자세한 내용은 아래 "Constant Tone Extension" 참고


2. LE Coded PHY

- 패킷 전송은 1 Msym/s modulation을 사용한다

- 패킷 전송은 462~17040 μs 걸린다

- Constant Tone Extension이 존재하지 않는다

LE Coded PHY Packet

 

2-1. Preamble

- Preamble은 coding 되지 않는다

- 80 symbol: '00111100'이 10번 반복된다

 

2-2. Access Address

- LE Uncoded PHY의 Access Address와 동일 (위 "1-2. Access Address" 참고)

 

2-3. CI (Coding Indicator)

- FEC block 2가 어떤 coding 방식을 사용하는지 알려준다

- 0b00: FEC Block 2가 S=8을 이용하여 coded

- 0b01: FEC Block 2가 S=2를 이용하여 coded

 

2-4. PDU

LE Uncoded PHY의 PDU와 동일 (아래 "3. PDU" 참고)

 

2-5. CRC

LE Uncoded PHY의 CRC와 동일 (위 "1-4. CRC" 참고)

 

2-6. TERM1 and TERM2

- 3 bit

- TERM1: FEC block 1의 끝을 나타낸다

- TERM2: FEC block 2의 끝을 나타낸다


3. PDU

 

3-1. Advertising Physical Channel PDU

- 패킷이 primary/secondary advertising physical channel 또는 periodic physical channel을 통해 전송될 경우

- 자세한 내용은 "Advertising Physical Channel PDU" 참고

LE Advertising Physical Channel PDU

 

3-2. Data Physical Channel PDU

- 패킷이 data physical channel을 통해 전송될 경우

- 자세한 내용은 "Data Physical Channel PDU" 참고

LE Data Physical Channel PDU

 

3-3. Isochronous Physical Channel PDU

- 패킷이 isochronous physical channel을 통해 전송될 경우

- 자세한 내용은 "Isochronous Physical Channel PDU" 참고

Isochronous Physical Channel PDU


 
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