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技術(shù)點滴

2018-06-07 一分鐘讀懂低功耗藍牙(BLE)MTU交換數(shù)據(jù)包

1.概述
  * MTU: 最大傳輸單元(MAXIMUM TRANSMISSION UNIT) , 指在一個PDU (Protocol Data Unit: 協(xié)議數(shù)據(jù)單元,在一個傳輸單元中的有效傳輸數(shù)

據(jù))能夠傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量(多少字節(jié)可以一次性傳輸?shù)綄Ψ剑?/span>
  * MTU 交換是為了在主從雙方設(shè)置一個PDU中最大能夠交換的數(shù)據(jù)量,通過MTU的交換和雙方確認(注意這個MTU是不可以協(xié)商的,只是通知對方,雙方在知道對方的極限后會選擇一個較小的值作為以后的MTU,比如說,主設(shè)備發(fā)出一個150個字節(jié)的MTU請求,但是從設(shè)備回應MTU是23字節(jié),那么今后雙方要以較小的值23字節(jié)作為以后的MTU),主從雙方約定每次在做數(shù)據(jù)傳輸時不超過這個最大數(shù)據(jù)單元
    MTU交換通常發(fā)生在主從雙方建立連接關(guān)系后(參見"一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數(shù)據(jù)包")
    做個對比就可以知道BLE MTU 比較?。ú贿^新的BLE 標準MTU 已經(jīng)大幅提升,詳見即將發(fā)表在VIEWTOOL BBS上的后續(xù)文章)。
  ****************************************************************“*************************      
   以太網(wǎng):1500
  IEEE 802.3/802.2: 1492
  X.25: 576
  BLE: 23   => 這就是為什么WIFI 可以用于傳輸視頻,傳統(tǒng)藍牙(BT)可以傳輸音頻,而低功耗藍牙(BTLE 或者BLE)只能夠傳輸控制數(shù)據(jù)的原因了。
  ******************************************************************************************
  * MTU 交換命令:屬于ATT 命令

  * MTU 交換過程:如下圖


   MTU Exchange.png 
  * MTU 兩個命令(“MTU 請求”及“MTU 響應”)詳解如下(見“4”)

2.關(guān)鍵字:Hollong BLE 偵聽儀,低功耗藍牙嗅探器, BLE 分析儀,BLE 數(shù)據(jù)抓取
  Keyword: Hollong BLE Sniffer, BLE Data Analyzer,BLE Capture

3.抓取數(shù)據(jù)包的準備工作
  * 硬件:一個BLE設(shè)備(從設(shè)備)及對應的主設(shè)備(如智能手機里面的相關(guān)應用程序,或者通用BLE 工具軟件);
           一臺HOLLONG BLE SNIFFER (Hollong BLE 偵聽儀)
  * 軟件:Hollong 藍牙4.0/4.1 BLE協(xié)議監(jiān)控分析儀 軟件, 使用本軟件可以打開本文中的數(shù)據(jù)包附件,進而可以更加方便及更加全面地了解更多細節(jié)(包括最全面的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)解析)
        下載鏈接:
       http://www.viewtool.com/index.ph ... hollong-4-0-4-1-ble

4. MTU 請求(REQEUST)
   完整數(shù)據(jù)(以下關(guān)注藍色標注部分)

    MTU request complete.png 
    1)  存取地址
    Access Address: 0xaf9a8c69
    固定為4個字節(jié),其值由連接請求數(shù)據(jù)包指定(詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數(shù)據(jù)包”)

     MTU req access address.png 

   2) 頭信息
 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

MTU req l2cap size .png 

   4) L2CAP 通道號(CID):channel ID
   CID: Attribute Protocol (0x0004)

     MTU req l2cap channel ID.png    

    5) ATT 命令
     標準發(fā)下:

       MTU REQUEST ATT FORMAT.png      
     實際數(shù)據(jù)包:
    Opcode: Exchange MTU Request (0x02)
    0... .... = Authentication Signature: False
    .0.. .... = Command: False
    ..00 0010 = Method: Exchange MTU Request (0x02)

       MTU req l2cap opcode.png     


   6) MTU 值 (請求的值)
    Client Rx MTU: 185

     MTU req l2cap MTU value.png 

  7) CRC 

     MTU req CRC.png 

4. MTU 響應(RESPONSE)
    完整數(shù)據(jù)包:

     mtu rsp complete.png 
    1) 存取地址
    Access Address: 0xaf9a8c69
    固定為4個字節(jié),其值由連接請求數(shù)據(jù)包指定(詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數(shù)據(jù)包”)

     mtu rsp access address.png 

    2. 頭信息
    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

     mtu rsp header info.png 

    3. L2CAP 長度
        解釋同(請求包)。
        Length: 3

        mtu rsp l2cap size.png 

    4. L2CAP 通道號
        解釋同(請求包)。
       CID: Attribute Protocol (0x0004)

        mtu rsp l2cap channel ID.png 

    5. ATT 命令
       標準:

        MTU Response ATT FORMAT.png 

       實例:
       Opcode: Exchange MTU Response (0x03)    0... .... = Authentication Signature: False
    .0.. .... = Command: False
    ..00 0011 = Method: Exchange MTU Response (0x03)

        mtu rsp opcode.png 

     6) MTU 值
      Server Rx MTU: 23

        mtu rsp mtu value.png 

   7)CRC
       CRC: 0xf4767e
    [Expert Info (Note/Checksum): CRC unchecked, not all data available]


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