一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包

1.概述

  * MTU: 最大传输单元(MAXIMUM TRANSMISSION UNIT) , 指在一个PDU (Protocol Data Unit: 协议数据单元,在一个传输单元中的有效传输数

据)能够传输的最大数据量(多少字节可以一次性传输到对方)。

  * MTU 交换是为了在主从双方设置一个PDU中最大能够交换的数据量,通过MTU的交换和双方确认(注意这个MTU是不可以协商的,只是通知对方,双方在知道对方的极限后会选择一个较小的值作为以后的MTU,比如说,主设备发出一个150个字节的MTU请求,但是从设备回应MTU是23字节,那么今后双方要以较小的值23字节作为以后的MTU),主从双方约定每次在做数据传输时不超过这个最大数据单元

    MTU交换通常发生在主从双方建立连接关系后(参见“一分钟读懂低功耗蓝牙连接数据包“”)

    做个对比就可以知道BLE MTU 比较小(不过新的BLE 标准MTU 已经大幅提升,详见即将发表在VIEWTOOL BBS上的后续文章)。

  ****************************************************************“*************************      

   以太网:1500

  IEEE 802.3/802.2: 1492

  X.25: 576

  BLE: 23   => 这就是为什么WIFI 可以用于传输视频,传统蓝牙(BT)可以传输音频,而低功耗蓝牙(BTLE 或者BLE)只能够传输控制数据的原因了。

  ******************************************************************************************

  * MTU 交换命令:属于ATT 命令

  * MTU 交换过程:如下图


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第1张图片

  * MTU 两个命令(“MTU 请求”及“MTU 响应”)详解如下(见“4”)

2.关键字:Hollong BLE 侦听仪,低功耗蓝牙嗅探器, BLE 分析仪,BLE 数据抓取

  Keyword: Hollong BLE Sniffer, BLE Data Analyzer,BLE Capture

3.抓取数据包的准备工作

  * 硬件:一个BLE设备(从设备)及对应的主设备(如智能手机里面的相关应用程序,或者通用BLE 工具软件);

           一台HOLLONG BLE SNIFFER (Hollong BLE 侦听仪)

  * 软件:Hollong 蓝牙4.0/4.1 BLE协议监控分析仪 软件, 使用本软件可以打开本文中的数据包附件,进而可以更加方便及更加全面地了解更多细节(包括最全面的数据及数据解析)

        下载链接:

 http://www.viewtool.com/index.ph ... hollong-4-0-4-1-ble

4. MTU 请求(REQEUST)

   完整数据(以下关注蓝色标注部分)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第2张图片

    1)  存取地址

    Access Address: 0xaf9a8c69

    固定为4个字节,其值由连接请求数据包指定(详见“一分钟读懂低功耗蓝牙连接数据包”)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第3张图片

   2) 头信息

 Data Header: 0x0706    000. .... = RFU: 0

    ...0 .... = More Data: False

    .... 0... = Sequence Number: 0

    .... .1.. = Next Expected Sequence Number: 1

    .... ..10 = LLID: Start of an L2CAP message or a complete L2CAP message with no fragmentation (0x2)

    000. .... = RFU: 0

    ...0 0111 = Length: 7


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第4张图片

 3) L2CAP 长度

    在BLE中,GAP,GATT,SMP 都使用L2CAP 通道将命令及数据打包送到链路层(LINK LAYER),L2CAP 打包过程中需要指定L2CAP的长度及通道号。

    Length: 3


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第5张图片

   4) L2CAP 通道号(CID):channel ID

   CID: Attribute Protocol (0x0004)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第6张图片

    5) ATT 命令

     标准发下:


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第7张图片

     实际数据包:

    Opcode: Exchange MTU Request (0x02)

    0... .... = Authentication Signature: False

    .0.. .... = Command: False

    ..00 0010 = Method: Exchange MTU Request (0x02)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第8张图片

   6) MTU 值 (请求的值)

    Client Rx MTU: 185


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第9张图片


7) CRC 


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第10张图片

4. MTU 响应(RESPONSE)

    完整数据包:


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第11张图片

    1) 存取地址

    Access Address: 0xaf9a8c69

    固定为4个字节,其值由连接请求数据包指定(详见“一分钟读懂低功耗蓝牙连接数据包”)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第12张图片

    2. 头信息

    Data Header: 0x0712    000. .... = RFU: 0

    ...1 .... = More Data: True

    .... 0... = Sequence Number: 0

    .... .0.. = Next Expected Sequence Number: 0

    .... ..10 = LLID: Start of an L2CAP message or a complete L2CAP message with no fragmentation (0x2)

    000. .... = RFU: 0

    ...0 0111 = Length: 7


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第13张图片

    3. L2CAP 长度

        解释同(请求包)。

        Length: 3


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第14张图片

    4. L2CAP 通道号

        解释同(请求包)。

       CID: Attribute Protocol (0x0004)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第15张图片

    5. ATT 命令

       标准:


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第16张图片

       实例:

       Opcode: Exchange MTU Response (0x03)    0... .... = Authentication Signature: False

    .0.. .... = Command: False

    ..00 0011 = Method: Exchange MTU Response (0x03)


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第17张图片

     6) MTU 值

      Server Rx MTU: 23


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第18张图片

      7)CRC

       CRC: 0xf4767e

    [Expert Info (Note/Checksum): CRC unchecked, not all data available]


一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE)MTU交换数据包_第19张图片

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