一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE) MTU交换数据包

App Inventor 2 · 发表于 2024-07-17 11:06:42

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

  * 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Z全面的数据及数据解析）
      下载链接：
   http://www.viewtool.com/index.php/22-2016-07-29-02-11-32/205-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）

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”）

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

　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

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

5) ATT 命令
   标准发下：

   实际数据包：
Opcode: Exchange MTU Request (0x02)
0... .... = Authentication Signature: False
.0.. .... = Command: False
..00 0010 = Method: Exchange MTU Request (0x02)


6) MTU 值（请求的值）
Client Rx MTU: 185

7) CRC

4. MTU 响应（RESPONSE）
完整数据包：

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”）

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

3. L2CAP 长度
      解释同（请求包）。
      Length: 3


4. L2CAP 通道号
      解释同（请求包）。
   CID: Attribute Protocol (0x0004)


5. ATT 命令
   标准：


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


   6） MTU 值
   Server Rx MTU: 23


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

来源：https://www.yiqi.com/zt5765/news_36129.html

[经验分享] 一分钟读懂低功耗蓝牙(BLE) MTU交换数据包

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