泰凌微電子藍(lán)牙低功耗擴(kuò)展廣播方案介紹

1

前言

Legacy advertising，只在37（2402）、38（2426）、39（2480）三個channels上發(fā)送，且只能使用1M PHY，最大攜帶的有效數(shù)據(jù)為31 bytes。

Core 5.0引入了擴(kuò)展廣播，可以攜帶更多的廣播數(shù)據(jù)，應(yīng)用層可以設(shè)置多達(dá)1650bytes的廣播數(shù)據(jù)。在37/38/39 channels上攜帶較少的數(shù)據(jù)，在0~36 channels上發(fā)送大量的數(shù)據(jù)，減少了廣播沖突概率。并且還可以使用不同的PHY進(jìn)行發(fā)送，滿足速率（2M）和距離（S2/S8）的不同需求。廣播集的引入，可以在同一時間發(fā)送不同interval和不同廣播數(shù)據(jù)的多個廣播。新增了周期廣播功能。擴(kuò)展廣播特性總結(jié)：

• 每一包有效數(shù)據(jù)最多可達(dá)254 bytes，應(yīng)用層可以設(shè)置最大1650 bytes的數(shù)據(jù)。

• 可以在40 channels上發(fā)送廣播，減少廣播沖突概率，增加廣播的可靠性。

• 可以使用不同PHY發(fā)送，滿足速率和距離等不同需求。

• 廣播集，允許多個廣播配置的廣播同時工作。

• 固定interval的廣播：周期廣播。

2

關(guān)于擴(kuò)展廣播

擴(kuò)展廣播包格式

重點(diǎn)關(guān)注 AuxPtr和SyncInfo：

名詞介紹

• primary channel：37（2402）、38（2426）、39（2480）

• secondary channel：0~36

命名規(guī)則

• primary channel: ADV_EXT_IND

• secondary channel：都以AUX_開頭，包括AUX_ADV_IND、AUX_SYNC_IND、AUX_CHAIN_IND。（core 5.4增加了AUX_SYNC_SUBEVENT_IND、AUX_SYNC_SUBEVENT_RSP）

3

擴(kuò)展廣播實(shí)現(xiàn)

1. 在primary channel上發(fā)送ADV_EXT_IND，攜帶AuxPtr字段。（AuxPtr包含了同步所需要的全部信息：Timing、Channel、PHY。有了這三個信息，掃描設(shè)備按照AuxPtr指定的時間、channel和PHY進(jìn)行掃描，即可掃描到對應(yīng)的廣播包）

2. 根據(jù)AuxPtr描述的信息，在相應(yīng)的secondary channel上發(fā)送AUX_ADV_IND。

3. 如果AdvData較大，AUX_ADV_IND發(fā)不完，可以通過AuxPtr引出相應(yīng)的chain packet（AUX_CHAIN_IND）來發(fā)送剩余的AdvData。AUX_CHAIN_IND也可以通過AuxPtr再次引出對應(yīng)的AUX_CHAIN_IND，以此類推，直到所有的AdvData發(fā)送完成。注意：上層設(shè)置的AdvData最多為1650 bytes，所以chain packet不是無限制的引導(dǎo)。

注：

• ADV_EXT_IND只在primary channel上發(fā)送，只能使用1M/S2/S8，不能使用2M PHY。Core 5.4之前只是指定coded PHY，并沒有指定是用S2/S8。在core 5.4增添了advertising coding selection，指定是用S2還是S8。因?yàn)镾2和S8的傳輸距離不同，在某些應(yīng)用場景中需要具體指定是S2還是S8。

• AUX_ADV_IND及其引導(dǎo)的AUX_CHAIN_IND，以及后面引導(dǎo)的所有AUX_CHAIN_IND，這些包的長度不一定是最大長度，可以是其他長度值，如下圖的198 bytes。

4

周期廣播實(shí)現(xiàn)

Core 5.0提供了一種固定interval的一種廣播形式：周期廣播。Core 5.0之前的廣播，每個interval都是要有0~10ms的隨機(jī)delay。周期廣播是擴(kuò)展廣播的一部分。

• 廣播端：發(fā)送周期廣播的設(shè)備；

• 同步端：同步周期廣播的設(shè)備。

1. 首先廣播端在primary channel發(fā)送ADV_EXT_IND，攜帶AuxPtr，指向AUX_ADV_IND。

2. 然后廣播端按照AuxPtr描述的信息，在相應(yīng)的secondary channel上發(fā)送AUX_ADV_IND。

3. AUX_ADV_IND攜帶了SyncInfo字段，該字段包含了周期廣播的所有信息，比如：時序信息、interval、access code、channel map等。根據(jù)SyncInfo字段的信息，同步端就可以和對應(yīng)的周期廣播（AUX_SYNC_IND）同步上。

注：

• 廣播端在引出周期廣播后，ADV_EXT_IND和對應(yīng)的AUX_ADV_IND可以繼續(xù)發(fā)送，這樣其他沒有同步上的設(shè)備可以繼續(xù)同步對應(yīng)的周期廣播。對于同步端設(shè)備，同步上之后可以不用再繼續(xù)掃描ADV_EXT_IND和AUX_ADV_IND，以節(jié)省功耗。

• AUX_SYNC_IND及其引導(dǎo)的AUX_CHAIN_IND，以及后面引導(dǎo)的所有AUX_CHAIN_IND，這些包的長度不一定是最大長度，可以是其他長度值，如下圖196 bytes。

5

Legacy advertising 和

Extended advertising 對比

參考文檔訪問鏈接：

Bluetooth Core Specification v5.4：

https://www.bluetooth.com/specifications/specs/

Bluetooth Core Specification Version 5.0 Feature Overview：

https://www.bluetooth.com/bluetooth-resources/bluetooth-5-go-faster-go-further/

關(guān) 于 泰 凌

泰凌微電子致力于為客戶提供一站式的低功耗高性能無線連接SoC芯片解決方案，包括經(jīng)典藍(lán)牙，藍(lán)牙低功耗，藍(lán)牙Mesh，Zigbee，Thread，Matter，Apple HomeKit，Apple“查找（Find My）”，和私有協(xié)議等低功耗2.4GHz多協(xié)議無線連接系統(tǒng)級芯片和豐富的固件協(xié)議棧。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于智能照明，智能家居/樓宇，智能遙控，無線外設(shè)，智能零售，穿戴設(shè)備，無線音頻，智能玩具，物流追蹤，智慧城市等各類消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用場景中。