【BLE】跳频算法实例分析

2024-04-15 23:21:14

【BLE】跳频算法实例分析

蓝牙协议：蓝牙4.2

抓包工具：frontline

计算公式

F(n+1) = (F(n) + hop) % 37

其中：

F(n+1)为下一个连接事件使用的信道；

F(n)为当前连接事件使用的信道；

hop为跳频数，取值范围[5~16]，由主机在发起连接的时候决定（CONNECT_IND）；

公式在代码中可以简化为：

若 F(n) + hop < 37，则 F(n+1) = F(n) + hop

若 F(n) + hop > 37，则 F(n+1) = F(n) + hop - 37

CONNECT_IND

连接请求包中包含公式中提到的hop值

连接请求包中包含当前可使用的Channel Map图，该Map图中所有信道都可用

Channel Map共5个字节，每个bit表示一个信道，包含广播信道（没有实际含义）

Connect Event

ch默认值为0，由“CONNECT_IND”可知，hop = 10，代入公式：

F(n+1) = (F(n) + hop) % 37 = (0+10)%37 = 10

所以，第一个连接事件发生在ch10

LL_CHANNEL_MAP_IND

由“CONNECT_IND”可知，hop = 10

由Channel Map可知，好信道数为29个，坏信道数为8个

由connInstant可知，Event Counter为0x007c的时候需要应用该Channel Map

好信道映射到数组map[29]中为：

map[0] = ch0;
map[1] = ch9;
map[2] = ch10;
map[3] = ch11;
map[4] = ch12;
map[5] = ch13;
...

代入公式

ch10 = ch29 + 10 - 37 = ch2, ch2是坏信道，需要重映射：2%29 = 2，所以map[2] = ch10
ch12 = ch2 + 10       = ch12，ch12是好信道
ch22 = ch12 + 10      = ch22，ch22是好信道
ch32 = ch22 + 10      = ch32，ch32是好信道
ch13 = ch32 + 10 - 37 = ch5，ch5是坏信道，需要重映射：5%29 = 5，所以map[5] = ch13
ch15 = ch5 + 10       = ch15，ch15是好信道

重映射：坏信道对好信道的总数N进行取余

参考资料：
BLE Channel Selection Algorithms

蓝牙跳频算法分析【经典蓝牙 vs BLE 4.x vs BT 5.0 BLE部分】

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