Bluetooth技术学习笔记 ——L2CAP之数据包格式

参考：core_v5.0 vol 3. Part A

PSM：Protocol/Service Multiplexer 协议/服务复用器。
FCS：Frame Check Sequence，帧校验序列
MTU：Maximum Transmission Unit，最大传输单元
piconet ：微微网
B-frame：Basic information frame
G-frame：Group frame
S-frame：Supervisory frame，监控帧
I-frame：Information frame，信息帧
LE-frame：LE information frame ，LE信息帧

1. 数据包格式

• L2CAP是基于数据包，但是数据包是基于信道的。
• 一个信道代表一个与remote设备L2CAP实体间的数据流。
• 数据信道包括面向连接的和无连接的，所有动态分配的信道都是面向连接的。
• 除信息载荷外的所有L2CAP PDU都使用小端模式。

 

2. 面向连接的数据信道 —— 基本L2CAP模式

（1）L2CAP PDU格式

（2）element

• length：长度，2个字节，表示信息载荷的字节数。信息载荷的最长为65535。在接收端，长度域可对重组L2CAP包进行简单的完整性校验。
• Channel ID：数据包目的端点的CID，2个字节。
• 信息载荷：0 ~ 65535个字节。动态分配CID信道的MTU由信道配置时确定。

 

3. 无连接的数据信道 —— 基本L2CAP模式

（1）L2CAP PDU格式

（2）element

• length：长度，2个字节，表示信息载荷和PSM的字节数。
• Channel ID：0x0002。
• PSM：至少2个字节。
• 信息载荷：0 ~ 65535个字节。

 

4. 面向连接的数据信道 —— 重传、流控、流模式

（1）L2CAP PDU格式（重传、流控模式）

（2） L2CAP头域：长度和CID

• 长度：L2CAP PDU数据包的长度，不包括长度和CID所占的字节。信息帧中信息所占帧的长度取决于控制域的类型。

（3）控制域

• 控制域类型
  ① 标准控制域，用于重传和流控模式
  ② 增强型控制域，用于增强型重传和流模式
  ③ 扩展控制域，可能用于增强型重传和流模式

• 控制域格式
  ① 标准控制域格式
  
  ② 增强型控制域
  
  ③ 扩展控制域
  

• TxSeq：Send Sequence Number ，发送序列号，对每一个I-frames进行计数，用于排序和重传。

• ReqSeq: Receive Sequence Number，接收序列号，接收端用于确认I-frames，REJ和SREJ帧中用于请求某个特定发送序列号的I-frames的重传。

• R: Retransmission Disable Bit，重传去使能位，用于流控。当内部缓存区已满时，设置该bit位。该场景通常为接收端收到了一个或多个I-Frames，但未收到所有需要重组的帧。当发送端收到R指示，启动去使能重传定时器，停止I-frames重传。
  R = 0， 正常模式，发送端使用重传定时器控制I-frames的重传，发送端不启动MonitorTimer
  R =1， 接收端请求推迟I-frames重传，发送端停止重传定时器，启动MonitorTimer监控信令。

• SAR：Segmentation and Reassembly，用于标记L2CAP SDU是否分段。
  

• S: Supervisory function，监控功能，用于标记S-frame类型。
  
  ① RR：接收就绪，其作用有3。一表明已经准备好了，可以接收I-frames了；二 确认之前的ReqSeq - 1个I-frames帧已经收到了；三 若p-bit设置为1，表明不再是忙碌模式。（翻译得好别扭啊。。。。）
  ② REJ：
  ③ RNR：接收未就绪。用于指示本地设备处于忙碌状态。此时，I-frames编号小于ReqSeq都是已确认的，编号大于等于ReqSeq都是未确认的。
  ④ SREJ：
  

• P: 设置为1时，要求发送端请求响应。

• F: 设置为1，用于响应S-frames帧P位设置为1的情况。
  

（4）L2CAP SDU长度域，表示SDU的长度

• 当控制域中SAR为01时，存在数据包中。

（5）信息负荷域，nothing I want to say

（6）FCS，帧检测序列

（7）无效帧检测，在重传和流控模式下，当满足以下条件之一时，认为帧无效：

• 含未知的CID
• FCS错误
• 长度位的值大于最大PDU负荷大小（MPS）
• I-frame小于8个字节
• 携带SAR=01b的I-frame小于10个字节
• I-frame的SAR信息与已知CID的相关信息不符合。
• s-frame的长度不等于4.

 

5. 面向连接的数据信道 —— 基于LE信用的流控模式

（1）L2CAP PDU格式

（2）L2CAP SDU长度域，2个字节

• SDU的第一个LE-frame携带该字段。

（3）信息负荷域

• 信息负荷域中包含的最大字节数取决于对端的MPS和基本L2CAP头长度域可携带的最大值，65535。
• 第一个LE-frame携带载荷信息的长度等于L2CAP头长度指示的长度 - 2，随后的LE-frame携带信息载荷长度等于L2CAP头长度。
• 接收端发起断开信道的场景： 1）SDU长度域 > 接收端MTU；2）LE-frame载荷长度 > 接收端MPS；3）总的载荷长度 >指示的SDU长度