一分鐘讀懂低功耗藍牙(BLE)MTU交換數據包

ID:228083 · 發表于 2017-8-21 09:42

1.概述

*　MTU: 最大傳輸單元（MAXIMUMTRANSMISSION UNIT），指在一個PDU （ProtocolData Unit：協議數據單元，在一個傳輸單元中的有效傳輸數

據）能夠傳輸的最大數據量（多少字節可以一次性傳輸到對方）。

*MTU 交換是為了在主從雙方設置一個PDU中最大能夠交換的數據量，通過MTU的交換和雙方確認（注意這個MTU是不可以協商的，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，主設備發出一個150個字節的MTU請求，但是從設備回應MTU是23字節，那么今后雙方要以較小的值23字節作為以后的MTU），主從雙方約定每次在做數據傳輸時不超過這個最大數據單元

MTU交換通常發生在主從雙方建立連接關系后（參見"一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包"）

做個對比就可以知道BLEMTU 比較小（不過新的BLE 標準MTU 已經大幅提升，詳見即將發表在VIEWTOOL BBS上的后續文章）。

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

以太網：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）只能夠傳輸控制數據的原因了。

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

*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.關鍵字：Hollong BLE 偵聽儀，低功耗藍牙嗅探器,BLE 分析儀，BLE 數據抓取

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

3.抓取數據包的準備工作

* 硬件：一個BLE設備（從設備）及對應的主設備（如智能手機里面的相關應用程序，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協議監控分析儀軟件，使用本軟件可以打開本文中的數據包附件，進而可以更加方便及更加全面地了解更多細節（包括最全面的數據及數據解析）

4. MTU 請求（REQEUST）

完整數據（以下關注藍色標注部分）

MTU request complete.png

1) 存取地址

Access Address: 0xaf9a8c69

固定為4個字節，其值由連接請求數據包指定（詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包”）

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 messagewith no fragmentation (0x2)

000. .... = RFU: 0

...0 0111 = Length: 7

MTU req header info.png

　3) L2CAP 長度

在BLE中，GAP,GATT,SMP都使用L2CAP 通道將命令及數據打包送到鏈路層（LINK LAYER)，L2CAP 打包過程中需要指定L2CAP的長度及通道號。

Length: 3

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

標準發下：

MTU REQUEST ATT FORMAT.png

實際數據包：

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）

完整數據包：

mtu rsp complete.png

1）存取地址

Access Address: 0xaf9a8c69

固定為4個字節，其值由連接請求數據包指定（詳見“一分鐘讀懂低功耗藍牙連接數據包”）

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 messagewith 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]

mtu rsp crc.png

1 小時前上傳下載附件 (114.56 KB)

下載完整抓取到的數據包： em9304 fineme 071117.zip

ID:443573 · 發表于 2020-2-29 11:01

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