Link Manager Protocol Specification(1&2)

1 Introduction

LMP是在2端设备的LM之间通信的,它的消息是通过ACL-C逻辑链路上传输的。LMP消息在LM上被解析和执行,不会再发送到上层协议了。


2 General Rules

2.1 Message Transport

LMP消息在ACL-C(默认ACL逻辑链路)上传输。ACL-C与ACL-U(用于传输L2CAP和其他用户消息)通过LLID(Logical Link Identifier)来区分。
ACL-C比别的优先级都高。
由于ACL本身自带的错误检查和纠正已经能够满足LMP的需求,所以LMP不再做额外的错误检查了,除非LMP上有新的更好的机制出现。任何LMP上针对未检出错误的检查与修改都是自定义的。

2.2 Synchronization

这部分是说LLMP消息为什么要按这样的顺序。
由于LMP在ACL-C上传输,所以无法保证发送或ack时间。当两段设备需要同步状态的时候这个问题显得尤为重要。比如当一个设备离开piconet或者进入park state后它的逻辑地址LT_ADDR才能重新可用。其他LMP过程还有如hold或者role swith过程会将蓝牙时钟作为参数来确定固定的同步时间点。进出sniff mode会有transition mode做保护。

2.3 Packet Format

每个PDU都有一个7位或者15位的opcode来标志类型。opcode的前7位和1位transaction ID构成了PDU的第一个字节。如果opcode的这7位在124-127之间,说明这是15位opcode,剩下的8位在第二个字节中。



FLOW位通常为1,可以忽略。
PDU其他的参数跟在opcode后面,即在第二字节或者第三字节开始,具体长度根据参数大小决定。所有的参数都是小端模式,即最小的字节最先传输。
当参数是数组形式时,会打包一次发送,比如数组元素是1,2或者4bits时,会将8,4或2个元素打包成一个字节一次发送,最前面的数组元素放在最小位上。
LMP消息应该用DM1包来传输,但是如果HV1 SCO link被占用或者字节数小于9字节,那么也可以用DV包。

2.4 Transactions

LMP操作都是通过传输完成。多个目的相同的消息组成一次传输。这一次传输中的所有PDU的transaction ID都相同,存在opcode前面。
transaction ID位于最低位上,如果这个PDU是master发起的,那么TID是0,如果是slave发起的则是1.
后面在第4章中会具体描述各个操作的传输过程,如pairing, encryption等,所有这些属于同一个操作的都会共享同一个TID。LMP_host_connection_req和回复LMP_accepted或者LMP_not_accepted共同组成了一次传输,拥有TID为0.LMP_setup_complete是一个独立的PDU,自组成一次传输。
下一节会讲错误处理,PDU会被拒绝,那么LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext将自组成一次传输。

2.4.1 LMP Response Timeout

收到一个包含了PDU的baseband包和发出一个带有有效回复PDU的baseband包之间的时间必须小于LMP Response Timeout。这个超时时间是30s. 注意这个超时应用在传输的每个顺序执行中,当传输时ACL-U不可用,如建立encryption时,这个超时也是适用的。
当需要回复的LMP PDU在baseband被排队时,这个超时会重置。

2.5 Error Handling

如果LM收到一个包含不识别的opcode的PDU时,它会回复LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code Unkown LM PDU(0x19)。这个参数跟在这个不识别的opcode后面。
当LM收到一个包含无效参数的PDU时,它会回复LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code Invalid LMP Parameters(0x1E)
如果最大回复时间超时,或者检测到link loss,等待回复的那次传输可以认为以失败结束。
LMP消息的错误可能是由信道错误或者传输方的系统错误造成的。为了检测是否是系统错误,LM需要监控错包数量,一旦它达到一个阈值,就断开连接,这个也是由各方自定义实现。
当LM收到一个不允许的PDU时,如果正有一个PDU在等待另一个PDU回复,如对于LMP_host_connection_reqLMP_unit_key,LM应该回复LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code LMP PDU Not Allowed(0x24)。如果这个PDU不等待回复,如LMP_sresLMP_temp_key,那么收到的PDU将会被忽略。
当收到一个不支持的可选PDU时,如果LM只是不认识这个opcode,那么它应该回复LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code Unkown LM PDU(0x19)。如果LM识别出这个PDU是可选项但是不支持这个选项,那么它应该回复LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code Unsupported LMP Feature(0x1A)

2.5.1 Transaction Collision Resolution

因为LMP的PDU不是实时解析的,当两端发起相同操作时,可能会发生冲突,导致两端操作都不能完成。在这种情况下,master应该拒绝由slave发起的操作,发送LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code LMP Error Transaction Collision(0x23)。而由master发起的操作则会顺利完成。
两端发起不同操作时也可能产生冲突而导致都不能完成。在这种情况下,master应该拒绝由slave发起的操作,发送LMP_not_accepted或者LMP_not_accepted_ext,加上error code Different Transaction Collision(0x2A)。而由master发起的操作则会顺利完成。

2.6 Procedure Rules

每个操作都可以用时序图来表示,如下所示:



PDU1是由A发往B的PDU,PDU2是由B发给A的PDU。PDU3是一个可选的由A发往B的PDU。PDU4是一个可选的由B发往A的PDU。PDU5是一个由A或者B发起的PDU。竖线表示有更多的可选PDU。

2.7 General Response Messages

PDULMP_accepted, LMP_accepted_ext, LMP_not_acceptedLMP_not_accepted_ext在很多操作中都作为回复消息使用。LMP_accepted或者LMP_accepted_ext包含了被接收的消息的opcode。 LMP_not_acceptedLMP_not_accepted_ext包含了不被接收的消息的opcode和不被接收的原因error code.
当opcode是15bits时用 LMP_accepted_ext或者LMP_not_accepted_ext,当opcode是7bits时用LMP_accepted或者LMP_not_accepted

2.8 LMP Message Constraints

  • LMP消息长度不能超过单个DM1包的载荷最大长度
  • 所有LM消息都是固定长度,除了park state中广播的LM消息
  • LMP版本号不用来表示功能的可用与否。
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