BLE|BLE 包结构及传输速率 BLE包结构及传输速率

http://blog.csdn.net/mov2012/article/details/16368441

根据Bluetooth 4.0 BLE部分协议：
BLE中物理层physical layer的传输速率是1Mbps，除了这个外，数据传输速率与包大小、CPU处理时间相关。
包结构：
1.总体结构：

preamble（1 Byte）+ Access Address（4 Bytes）+ PDU + CRC（3 Bytes）
preamble = 10101010 or 01010101

Access Address = 0x8e89bedd6
2. 广播包
PDU =Header（2 Bytes）+ Payload （37 Bytes max.）

Header：1）0000 - connected undirected advertising event 可连接非定向广播事件

2）0001 - connected directed advertising event 可连接定向广播事件
3）0010 - non-connected undirected advertising event 不可连接非定向广播事件

【BLE|BLE 包结构及传输速率】 4）0011 - response to scan request form scanner扫描请求响应
5）0101 - connect request by initiator连接请求

6）0110 -connected directed advertising event 可发现非定向广播事件

非定向广播包（Undirected advertising packets）

Payload= AdvA (6 Bytes) + AdvData (31 Bytes max.) ;

// AdvAcontains advertiser‘s public address if TxAdd = 1, or a random address if TxAdd = 0;
// AdvData advertising data;

定向广播包（Directed advertising packets）

Payload= AdvA (6 Bytes) + InitA(6 Bytes) ;
// AdvAcontains advertiser‘s public address if TxAdd = 1, or a random address if TxAdd = 0;
// InitA contains initiator's address if RxAdd = 1, or a random address if RxAdd = 0;

3. 扫描请求及扫描响应

PDU =Header（2 Bytes）+ Payload （37 Bytes max.）

Header：1）0011 - scan request for further information from advertiser 扫描请求

2）0100 - response to scan request from scanner 扫描响应

扫描请求

Payload= ScanA (6 Bytes) + AdvA(6 Bytes) ; // ScanAcontains Scanner's public address if TxAdd = 1, or a random address if TxAdd = 0;
// AdvAcontains advertiser‘s public address if TxAdd = 1, or a random address if TxAdd = 0;

扫描响应

Payload=AdvA(6 Bytes) + ScanRspData（0~31Bytes）; // ScanRspData data from advertiser’s host;
// AdvAcontains advertiser‘s public address if TxAdd = 1, or a random address if TxAdd = 0;

3. 连接请求

PDU =Header（2 Bytes）+ Payload （34 Bytes）
Header：0101 - connect request by initiator
Payload =InitA（6 Bytes）+ AdvA（6bytes）+ LLData（22 Bytes）
LLData 包含连接信息，详细结构参考bluetooth 4.0 协议。

4. LL 数据通道及控制包

PDU =Header（2 Bytes）+ Payload （27 Bytes max.）
Header：详细说明参考bluetooth 4.0 协议；

LL 数据通道

Payload= 0~27 bytes

LL 控制包

Payload = 1~23 Bytes
若只考虑蓝牙设备连接之后，评估数据传输速率

最大包长度：preamble（1 Byte）+ Access Address（4 Bytes）+ PDU（29 Bytes） + CRC（3 Bytes）= 41 Bytes
射频PHY传输速率 1Mbps

则传输有效payload 27字节耗时：41*8/1 = 328 us
一个27字节的传输周期：328 + 150 + 80 + 150 = 708 us，若能持续传输，即传输速度：38KB/s，这样显然功耗不会低，也不符合BLE协议规范，真正的传输速度受连接事件间隔和间隔内能传输数据包数目相关。
如果连接时间间隔设置到7.5ms（协议规定最小值），一个连接事件传输3个包，则传输速率大约是10.8kB/s，一个连接事件能传输几个包与连接设备密切相关，看到很多CC2540实测数据，时间间隔7.5ms和一个传输时间3个包以上很多都达不到，51内核是其重要原因之一，在 http://processors.wiki.ti.com/index.php/CC2540_Data_Throughput有5.9KB/s，也有在论坛看到有40ms间隔，2个包，即1.4KB/s成功的案例，以后有时间我再实测下速度。