BLE 链路控制二
接着上一篇的链路控制一 讲解了连接的建立,建立连接之后,就可以进行数据的传输。
连接管理
在连接的过程中同时还包括了对于连接的管理,包含七个连接控制的过程:
- 更新链接参数
- 改变自适应跳频信道图
- 加密链路
- 重加密链路
- 交换功能位
- 交换版本信息
- 终止链路
更新链接参数
连接建立的时候,主设备通过发送连接请求发送了连接参数,但是隔一段时间后可能这些参数已不再适用,处于当前效率的目的,链接参数需要进行更新。
主设备通过发送链接请求更新这些参数,从设备只能接受这些参数,或者断开连接,这个更新数据包中包含了大量参数:
- 发送窗口的大小
- 发送窗口的偏移
- 连接间隔
- 从设备延迟
- 监控超时
- 瞬时
瞬时指的是连接更新的开始时刻,因为接收到连接更新请求时,可能还存在一些数据包未完成传输,必须为报文重传留下足够的时间,至少留出6次重传的机会。
如果到达了瞬时,数据包还未完成传输,则链路可能丢失;如果完成传输,就会执行新的连接参数。
改变自适应跳频图谱
对于无线环境来说,好的信道和坏的信道是不断变化中的,因此必须使用信令进行更新新到图谱。
从设备无法检测信道的好坏,也没有权利去改变信道图谱,这一切设计都是为了节约从设备的电量;
当主设备想要改变图谱,LL层会发送LL_CHANNEL_MAP_REQ向从设备发送图谱变化请求,该请求非常简单,包括:
- 瞬时
- 新的信道图谱
信道图谱是一个37位的字段,每一位代表一个信道,置1则表示该信道是好的,置0则表示该信道坏损;
启动加密
只有没有加密的链路才能进行启动加密操作。
启动加密的过程需要双方提供的4字节组成的一个随机数, 双方提供的8字节提供的会话密钥,以及作为配对共享秘密的长期密钥(LTK).
主设备发送加密请求到从设备,从设备根据该请求里面的基本信息获得主设备的LTK, 然后从设备就会去查找自己保存的LTK,如果找到自己的LTK,则进行三次握手然后进行加密;
如上图,如果host B 没有提供LTK 则会导致LL层拒绝加密请求。
当然如果从设备屏蔽了加密请求或者从设备不支持加密,则都会拒绝加密请求。
重启加密
重启加密的目的是为了刷新会话密钥,一般是因为包计数器即将过期或者主机选择了新的链路密钥,并想要使用它来更新会话密钥。
因为BLE的连接很少持续很长时间,所以重启加密并没有太多的必要,也不常见。
重启加密的过程比启动加密多了暂停加密。
版本交换
版本信息主要是为了方便调试的目的,可以通过链路层自动获取也可以通过主机请求获得该信息。
因为他不改变设备的行为,因此没必要每次建立连接的时候都交换这个信息,大多数设备只在10次连接请求一次版本信息。
版本信息包括:
- 版本号
- 公司标识符
- 子版本号
版本交换一旦完成,就不允许再执行该过程。
功能交换
主设备通过功能请求报文询问从设备支持的功能,这种操作在每一个连接中只允许执行一次。
终止连接
设备想要终止连接,需要发送一个终止连接的报文。
设备发送了终止指示的报文,如果没有收到确认,会认为过程超时,仍会断开连接,超时时间就是监控超时时间;如果设备收到对端的空包来响应该报文,则立即断开请求。
当然其他原因也可能导致连接的终止,包括监控超时,MIC失效。