Architektur von Bluetooth Low Energy TWS Earbuds Apple

Verbindungsschicht
Die Verbindungsschicht ist der komplexeste Teil der Bluetooth-Low-Energy-Architektur. Es ist verantwortlich für das Senden, Scannen, Herstellen und Aufrechterhalten von Verbindungen sowie dafür, dass Datenpakete richtig organisiert, Prüfsummen und Verschlüsselungssequenzen korrekt berechnet werden usw. Um die oben genannten Funktionen zu realisieren, gelten die folgenden drei Grundkonzepte sind festgelegt; Kanal, Nachricht und Prozess. www.bjbjaudio.com

Es gibt zwei Arten von Verbindungsschichtkanälen: Broadcast-Kanäle und Datenkanäle. Geräte, die nicht verbunden sind, verwenden den Broadcast-Kanal, um Daten zu senden. Es gibt drei Sendekanäle – auch diese Anzahl ist ein Kompromiss zwischen geringem Stromverbrauch und Robustheit. Geräte verwenden diesen Kanal zum Senden, um sich selbst als verbindbar oder auffindbar anzukündigen und Scans durchzuführen oder Verbindungen zu initiieren. Nachdem die Verbindung hergestellt ist, verwendet das Gerät den Datenkanal, um Daten zu übertragen. Es gibt insgesamt 37 Datenkanäle, die aus Gründen der Robustheit von einer adaptiven Frequenzsprung-Engine gesteuert werden. In einem Datenkanal darf ein Ende Daten an das andere senden, es bestätigen und bei Bedarf erneut übertragen, zusätzlich zum Verschlüsseln und Authentifizieren jedes Pakets.
Daten, die auf einem beliebigen Kanal (einschließlich Broadcast-Kanälen und Datenkanälen) gesendet werden, sind kleine Pakete. Das Datenpaket kapselt eine kleine Datenmenge vom Sender zum Empfänger und eine Prüfsumme, um die Korrektheit der Daten sicherzustellen. Ob im Broadcast-Kanal oder im Datenkanal. Das grundlegende Paketformat ist dasselbe. Alle Daten enthalten mindestens 80 Bit Adress-, Header- und Prüfinformationen. www.bjbjaudio.com

Host/Controller-Schnittstelle
Für viele Geräte bietet das Aufkommen der Host/Controller-Schnittstelle (HCI) eine Standardschnittstelle für den Host, um mit dem Controller zu kommunizieren. Diese strukturelle Aufteilung ist beim klassischen Bluetooth weit verbreitet. Mehr als 60 % der Bluetooth-Controller verwenden die HCI-Schnittstelle. Es ermöglicht dem Host, Befehle und Daten an den Controller zu senden, und es ermöglicht dem Controller, Ereignisse und Daten an den Host zu senden. Die Host/Controller-Schnittstelle besteht eigentlich aus zwei getrennten Teilen: der logischen Schnittstelle und der physischen Schnittstelle. www.bjbjaudio.com

Logische Schnittstellen definieren Befehle und Ereignisse und ihre zugehörigen Verhaltensweisen. Die logische Schnittstelle kann an jeden physischen Transport oder an den Controller über eine native Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) geliefert werden, die sich auf dem Controller befindet und einen eingebetteten Host-Protokollstapel enthalten kann.
Die physische Schnittstelle definiert, wie Befehle, Ereignisse und Daten über verschiedene Verbindungstechnologien übertragen werden. Zu den definierten physikalischen Schnittstellen gehören USB, SDIO und zwei UART@-Varianten. Die meisten Controller unterstützen nur eine oder zwei Schnittstellen. In Anbetracht der Tatsache, dass die Implementierung einer USB-Schnittstelle viel Hardware erfordert und keine Low-Power-Schnittstelle ist, erscheint sie normalerweise nicht auf Single-Mode-Controllern für Bluetooth Low Energy. Da die Host-Controller-Schnittstelle innerhalb des Controllers und des Hosts vorhanden ist, wird der Teil, der sich im Controller befindet, oft als unterer Teil der Host-Controller-Schnittstelle bezeichnet: Der Teil, der sich im Host befindet, wird typischerweise als oberer Teil des bezeichnet Host-Controller-Schnittstelle. www.bjbjaudio.com