3.2 TRANSPORT ARCHITECTURE ENTITIES

BluetoothトランスポートアーキテクチャエンティティはFigure 3.3に示されており、後のセクションで最下位レイヤから順に説明されています。

Figure 3.3 Overview of transport architecture entities and hierarchy

BR/EDR物理トランスポートは、BR/EDR物理チャネルをカプセル化します。 BR/EDR物理トランスポートを使用する転送は、BR/EDR汎用パケット構造を使用します。 LE物理トランスポートは、LE物理チャネルをカプセル化します。 LE物理トランスポートを使用する転送は、LE汎用パケット構造を使用します。

3.2.1 BR/EDR Generic Packet Structure

一般的なパケット構造は、Bluetooth BR/EDRシステムに見られるアーキテクチャレイヤをほぼ反映しています。 BR/EDRパケット構造は、通常の動作において最適な使用のために設計されています。 これはFigure 3.4に示されています。

Figure 3.4 BR/EDR packet structure

通常、パケットには、トランザクションで必要なレイヤを表すのに必要なフィールドだけが含まれます。 したがって、照会スキャン物理チャネル上の単純な照会要求は、作成されないか、論理リンクまたは上位層を要求しない、よって、（物理チャネルに関連付けられた）チャネルアクセスコードのみで構成されます。

すべてのパケットにチャネルアクセスコードが含まれます。 これは、特定の物理チャネル上の通信を識別し、物理的に近接して同じRFキャリアを使用している別の物理チャネル上のパケットを除外または無視するために使用されます。

BR/EDRパケット構造内には、物理リンクに関する情報を表すまたは含む直接フィールドは存在しません。 この情報は、パケットヘッダ内に搬送される論理トランスポートアドレス（LT_ADDR）とチャネルアクセスコード（CAC）との組み合わせによって暗示されます。

ほとんどのBR/EDRパケットにはパケットヘッダが含まれています。 パケットヘッダは、物理リンク、論理トランスポート、論理リンクをサポートする物理チャネル上で送信されるパケットに常に存在します。 パケットヘッダはLT_ADDRを運び、各受信デバイスは、パケットがデバイス宛であるかどうかを判断し、パケットを内部的にルーティングするために使用します。

BR/EDRパケットヘッダには、論理トランスポートごとに動作するリンク制御（LC）プロトコルの一部も含まれます（論理トランスポートで実行される共有LCプロトコルを操作するACLおよびSCOトランスポートを除く）。

拡張データレート（EDR）パケットは、ペイロードの前にガード時間と同期シーケンスを持っています。 これは、変調方式の物理層変更に使用されるフィールドです。

ペイロードヘッダは、複数の論理リンクをサポートする論理トランスポート上のすべてのパケットに存在します。 ペイロードヘッダは、ペイロードをルーティングするために使用される論理リンク識別子フィールドと、ペイロードボディの長さを示すフィールドとを含みます。 一部のパケットタイプには、受信パケットの大部分のエラーを検出するために使用されるパケットペイロードの最後にCRCも含まれます。 AES-CCM暗号化を有効にすると、ACLパケットにはCRCフィールドの直前にメッセージ整合性チェック（MIC）が含まれます。

EDRパケットには、CRCの後にトレーラがあります。

パケットペイロード本体は、ユーザデータを転送するために使用されます。 このデータの解釈は、論理トランスポート識別子と論理リンク識別子に依存します。 ACL論理トランスポートの場合、リンクマネージャプロトコル（LMP）メッセージとL2CAP信号は、アプリケーションからの一般的なユーザーデータと共に、パケットペイロード本体で転送されます。

SCO、eSCO、およびCSB論理トランスポートの場合、ペイロード本体には論理リンクのユーザーデータが格納されます。

3.2.2 LE Generic Packet Structure

LE無線操作は3つのPHYに基づいており、2つの変調方式を使用しています。 Table 3.1に、各LE PHYのプロパティをまとめています。 送信される各パケットは単一のPHYを使用します。 各PHYは単一の変調方式を使用します。 PHYのうち2つは符号化されていません。 つまり、各ビットはパケット内の単一の無線シンボルに直接マッピングされ、３番目以降のPHYは誤り訂正符号化されます。 2つの符号化方式、S=8およびS=2があり、ここで、Sはビット当たりのシンボル数です。

Table 3.1 Summary of PHYs, modulation schemes, and coding schemes

Table 3.1で参照される「アクセスヘッダ」は、PDUヘッダの開始前に特定のPHYに関連するパケットフォーマットのすべてのビットを含むが、プリアンブルは含みません。 プリアンブルは、すべてのPHYで符号化されていないため、除外されます。

Table 3.1で言及される「ペイロード」は、PDUヘッダからパケットの終わりまでのパケットフォーマットのすべてのビットを含みます。

リンクレイヤエアインタフェースパケットの一般的な構造は、LEシステムで見られるアーキテクチャレイヤを厳密に反映しています。 LE Uncoded PHYのパケット構造は、通常の動作で最適に使用されるように設計されており、Figure 3.5に示されています。

Figure 3.5 The packet structure for the LE Uncoded PHYs

LE Coded PHYのパケット構造は、拡張された範囲の動作において最適な使用のために設計され、Figure 3.6に示されています。

Figure 3.6 The packet structure for the LE Coded PHY

LE Coded PHYを使用する場合は、無線オンタイムによる電力消費とデューティサイクルのスケジューリングおよび共存に対する影響を注意深く検討することをお勧めします。 無線で送信される各パケットがLE 1Mより約8倍大きくなる無線オンタイムとデューティサイクルを考慮すると、S=8コーディング（125 kb/s）のLEコード化PHYは最悪の場合を表します。

Table 3.2は、AdvDataのサイズが異なる広告イベントのオンエア時間を示しています。 1つは、AdvDataがプライマリ広告チャネルで送信される、接続およびスキャン可能な無向の広告イベントを使用することです。 2番目のイベントは、AdvDataがセカンダリ広告チャネルにオフロードされるイベントを使用しています。 プライマリおよびセカンダリの広告チャネルの使用方法は、3.3.2.2項で説明しています。 カッコ内の数字は、仮想的なものであり、準拠した実装では有効でないケースを示しています。

Table 3.2 On-air time for various advertising events

注：オフロードのないイベントは、3つのADV_IND PDUを使用して計算され、オフロードのイベントは、AuxPtrフィールドとADIフィールドのみを含む3つのADV_EXT_IND PDUと、AdvAおよびADIフィールドが存在し、AdvDataを保持するAUX_ADV_IND PDUを使用しました。

Table 3.3は、ペイロードサイズの範囲について、LE 1M PHYおよびLE Coded PHY（S=8コーディング）を経由する接続のリンクレイヤデータチャネルPDUパケット期間の違いを示しています。 特定の実装の接続デューティサイクルは、この情報から簡単に計算できます。

Table 3.3 On-air time for various data channel packets

物理リンク識別子は、リンク層エアインタフェースパケットに含まれていません。 物理チャネル識別子は固定されているか、接続設定で決定されるか、または周期的的広告設定で決定されます。 すべてのLEパケットにはアクセスアドレスが含まれます。これは、物理チャネル上の通信を識別し、物理的に近接して同じPHYチャネルを使用している異なる物理チャネル上のパケットを除外または無視するために使用されます。 アクセスアドレスは、パケットが、非周期的広告に使用される広告物理チャネル（したがって、広告物理リンク）、 周期的広告に使用される周期的物理チャネル、 またはピコネット物理チャネル（したがって、デバイスへのアクティブな物理リンク）のどれであるかを決定します。 非周期的広告に使用されるLE広告物理チャネルは、固定アクセスアドレスを使用します。 周期的広告に使用されるLE周期的物理チャネルおよびLEピコネット物理チャネルは、ランダムに生成された32ビット値をそれらのアクセスアドレスとして使用します。 これにより、LE周期的広告またはLEピコネットで対処することができる、多数の周期的広告および多数の能動的な装置が提供されます。

全てのLEパケットはPDUヘッダを含む。 PDUヘッダは、物理チャネルを介して搬送される広告ブロードキャストまたは論理リンクのタイプを決定します。

広告チャネルPDUの場合、PDUヘッダは、広告ペイロードのタイプ、広告に含まれるアドレスのデバイスアドレスタイプ、および広告チャネルPDUペイロード長を含みます。 ほとんどの広告チャネルPDUペイロードは、広告主のアドレスおよび広告データを含みます。 1つの広告チャネルPDUペイロードは、広告主のデバイスアドレスと、広告が向けられるイニシエータのデバイスアドレスのみを含。 スキャン要求ペイロードを含む広告チャネルPDUには、スキャナのデバイスアドレスと広告主のデバイスアドレスが含まれます。 スキャン応答を有する広告チャネルPDUは、広告主のデバイスアドレスとスキャン応答データとを含みます。 接続要求ペイロードを含む広告チャネルPDUは、イニシエータのデバイスアドレス、広告主のデバイスアドレス、および接続設定パラメータを含みます。

データチャネルPDUの場合、PDUヘッダは、論理リンク識別子（LLID）、次のシーケンス番号（NESN）、シーケンス番号（SN）、さらなるデータ（MD）およびペイロード長を含みます。 制御コマンドを含むデータチャネルPDUの場合、データチャネルPDUペイロードは、コマンドに固有のコマンドオペコードおよび制御データを含みます。 データPDUの認証に使用されるオプションのメッセージ整合性チェック（MIC）値があります。 データであるデータチャネルPDUの場合、データチャネルPDUペイロードはL2CAPデータを含みます。