PDU протокола LMP
Таблица 6.7 - PDU протокола LMP
| Функция | PDU |
| Общий ответ | accepted, not_accepted |
| Службы безопасности | |
| Аутентификация | au_rand, sres |
| Образование пар | in_rand, au_rand, sres, comb_key, unit_key |
| Изменение ключа канала | comb_key |
| Изменение текущего ключа канала | temp__rand, temp_key, use_semi_permanent_key |
| Шифрование | encyption_mode_req, encyption_key_size_req, start_encyption_req, stop_encyption_req |
| Время/синхронизация | |
| Запрос расхождения во времени | clkoffset_req, clkoffset_res |
| Информация по смещению слотов | Slot_offset |
| Запрос информации о точности отсчета времени | timing_accuracy_req, timing_accuracy_res |
| Возможности станции | |
| Версия LMP | version_req, version_res |
| Поддерживаемые возможности | features_req, features_res |
| Управление режимами | |
| Переключение роли "ведущий/подчиненный" | Swich_req |
| Запрос имени | name_req, name_res |
| Отсоединение | detach |
| Режим удержания | hold, hold_req |
| Режим подслушивания | sniff, sniff_req, unsniff_req |
| Режим парковки | park_req, park, set_broadcast_window, modify_beacon, unpark_PM_ADDR_req, un-park_BD_ADDR_req |
| Контроль мощности | incr_power_req, decr_power_req, max_power, min_power |
| Переход между пакетами DM и DH на основе качества канала | auto_rate, preferred_rate |
| Качество обслуживания | quality_of_service, quality_of_service_req |
| Каналы SCO | SCO_link_req, remove_SCO_link_req |
| Управление многослотовыми пакетами | max_slot, max_slot_req |
| Схема избирательного запроса | page_mode_req, page_scan_mode_req |
| Надзор за каналом | supervision_timeout |
Для ответа на PDU во многих процедурах используются два сообщения общего ответа. Модуль accepted содержит идентификатор принятого сообщения. Модуль not_accepted содержит идентификатор непринятого сообщения и причину отказа.
LMP поддерживает различные службы безопасности с механизмами управления аутентификацией, шифрованием и распределением ключей. В число данных служб входят следующие.
• Аутентификация. Аутентификация определена в узкополосной спецификации, но включает обмен двумя PDU LMP: содержащим случайное число и содержащим подписанный ответ (Рисунок 6.15).
• Образование пар. Данная служба позволяет взаимно аутентифицированным пользователям автоматически устанавливать ключ шифрования канала. На первом этапе ключ инициализации генерируется обеими сторонами и используется в процедуре аутентификации для подтверждения того, что обе стороны имеют одинаковый ключ. Ключ инициализации генерируется из общего личного идентификационного номера (personal identification number — PIN), введенного в оба устройства. Затем обе стороны обмениваются сообщениями и определяют, каким будет ключ канала для дальнейшего шифрования: уже подтвержденным секретным ключом или комбинационным ключом, который вычисляется на основе ключа канала ведущего устройства.
• Изменение ключа канала. Если два устройства соединены в пару и используют комбинационный ключ, то этот ключ можно менять. Одна сторона генерирует новый ключ и посылает его другой стороне, применив операцию исключающего ИЛИ к новому и старому ключам канала. Другая сторона ключ принимает или отклоняет.
• Изменение текущего ключа канала. Текущий ключ канала можно изменить временно. При создании временного (на один сеанс) ключа фигурируют случайные числа и операции исключающего ИЛИ.
• Шифрование. LMP не задействован непосредственно в шифровании канала, но предлагает службы для управления процессом шифрования. В процессе могут оговариваться несколько параметров, в том числе рабочий режим шифрования (шифрование отсутствует, только двухточечное шифрование, двухточечное и широковещательное шифрование), размер ключа и случайный начальный ключ для начала нового сеанса шифрования. Протокол LMP также фигурирует, когда начинается и прекращается использование шифрования.
LMP предлагает механизмы синхронизации часов различных участников пикосети.
• Запрос расхождения во времени. Когда подчиненное устройство получает пакет FHS, оно определяет разницу между его собственным временем и временем ведущего устройства, которое указано в полезной нагрузке пакета FHS. Величина расхождения во времени постоянно обновляется с каждым пакетом, полученным от ведущего устройства. Ведущее устройство может запросить значение расхождения во времени в любой момент соединения. Запомнив эту величину, ведущее устройство может предсказать, в каком радиоканале данное устройство отзовется на сообщение поиска запроса, после того как покинет пикосеть. Это может использоваться для уменьшения времени запроса данного устройства, когда оно вновь войдет в данную пикосеть.
• Информация по смещению слотов. Инициирующее устройство может передать сообщение, которое характеризует отличия в отсчете времени (промежутки между границами слотов) в двух соседних пикосетях.
• Запрос информации о точности отсчета времени. Используется устройством, чтобы определить, насколько точно работает подсистема синхронизации другого устройства. В число параметров, представляющих интерес, входят накапливающееся расхождение во времени двух устройств и случайное смещение счета времени.
LMP включает два PDU, которые используются для обмена информацией о сообщающихся устройствах.
• Версия LMP. Позволяет каждому объекту LMP определить версию LMP, реализованную на других объектах. На настоящий момент существует единственная версия.
• Поддерживаемые возможности. Радио и контроллер канала Bluetooth могут поддерживать только некоторые типы пакетов, описанные в узкополосной спецификации и радиоспецификации. Для обмена этой информацией используются PDU LMP_features_req и LMP_features_res. LMP поддерживает следующее:
• 3-слотовые пакеты;
• 5-слотовые пакеты;
• шифрование;
• смещение слотов;
• точность синхронизации;
• переключение;
• режим удержания;
• режим подслушивания;
• режим парковки;
• RSSI;
• изменение скорости передачи данных на основе качества канала; ,
• канал SCO;
• пакеты HV2;
• пакеты HV3;
• логарифмическую ?-характеристику;
• логарифмическую А-характеристику;
• CVSD;
• схему избирательного запроса;
• контроль мощности.
Устройство Bluetooth имеет несколько состояний и режимов, в которых оно может находиться. Для управления режимами протокол LMP предлагает следующие PDU.
• Переключение роли "ведущий/подчиненный". Позволяет подчиненному устройству становиться ведущим устройством пикосети. Это требуется, например, когда устройством, производящим запрос, должно быть ведущее устройство. Если новому устройству требуется произвести запрос, оно может использовать указанную службу.
• Запрос имени. Позволяет устройству запросить текстовое имя другого устройства.
• Отсоединение. Позволяет устройству разорвать соединение. Данный PDU может передаваться ведущим или подчиненным устройством.
• Режим удержания. Переводит канал между ведущим и подчиненным устройствами в режиме удержания на заданный период времени.
• Режим подслушивания. Чтобы перейти в режим подслушивания, ведущее и подчиненное устройства согласовывают интервал подслушивания Т и смещение подслушивания D, которое определяет время подслушивания. Смещение определяет время первого слота подслушивания; после этого слоты будут прослушиваться с периодом Т.
• Режим парковки. Переводит подчиненное устройство в режим парковки.
• Контроль мощности. Используется устройством для того, чтобы указать другому устройству увеличить или уменьшить мощность передачи.
• Переход между пакетами DM и DH на основе качества канала. Устройство можно настроить так, чтобы оно постоянно использовало пакеты DM, постоянно использовало пакеты DH или автоматически выбирало тип пакетов, соответствующий качеству канала. Эта служба позволяет явное переключение между тремя указанными вариантами. Различие между пакетами DM и DH состоит в том, что первые защищаются кодом FEC 2/3, а вторые не защищены кодом FEC.
• Качество обслуживания (QoS). Качество обслуживания Bluetooth определяется двумя параметрами. Интервал опроса, максимальное время между передачами от ведущего устройства данному подчиненному, используется для распределения пропускной способности и управления ожиданием. Второй параметр — это число повторений для широковещательных пакетов (number of repetitions for broadcast packets — NBC). Широковещательные пакеты не подтверждаются, таким образом, чем большее число раз они будут транслироваться повторно, тем выше вероятность их приема.
• Каналы SCO. Используются для создания канала SCO.
• Управление многослотовыми пакетами. Оговаривает максимальное число слотов в пакете. Значение по умолчанию — 1; возможны также значения 3 и 5.
• Схема избирательного запроса. Управляет типом схемы избирательного запроса устройств в пикосети. Существует схема по умолчанию, реализация которой является обязательной. Могут определяться дополнительные схемы.
• Надзор за каналом. Определяет максимальное время, по прошествии которого устройство может объявлять о сбое в работе канала.
