再来说说另外一种空中包：数据包

蓝牙数据通道空中包（数据包）

与蓝牙广告包相对应的，蓝牙数据包是另一种BLE包。蓝牙数据包是蓝牙数据通道空中包的简称，也就是说空中包只在蓝牙数据通道上传输，也就是除了37/38/39之外的其它37个通道。从格式上来说，蓝牙数据包分为空包和普通数据包两种，空包格式如下。

从图中可以看出，空包整个payload都是空的，因此得名空包。

正常数据包的格式如下：

数据头（Data header）又称LL头，在数据包中定义如下：

链路层支持以下控制PDU：

我们来分析一下数据包#3。#3是主机发送给从机的。那么#3的NESN和SN是怎么确定的呢？其实#3的NESN和SN是通过比较#1和#2的NESN/SN值来确定的。主机传输完#1之后，会记录下数据包#1的NESN和SN，也就是表格右边的NESNꞌ和SNꞌ。然后主机会将SNꞌ和#2的NESN进行比较。如果二者不相等，说明从机已经收到数据包#1，期待主机发送新的数据包给它。此时主机会将SNꞌ加1，形成数据包#3的SN，表示这个数据包是新的数据包，然后发送出去；如果二者相等，说明从机没有收到数据包#1，主机需要重发。主机也会将NESN和#2的SN进行比较。 如果二者相等，说明#2包是新发的包。那么主设备就会将NESN加1，组成#3包的NESN发送出去，告诉从设备，#2包我已经收到了，期待你的下一包。如果二者不相等，说明#2包是重发的包。注意：从上表可以发现一个规律，就是同方向的两个相邻数据包的NESN和SN和另外一个包的NESN和SN是相反的，比如#3的NESN = #1，#3的SN = #1，而#2和#4的NESN和SN是相反的。

我们可以用下面的流程图来描述上述过程。

Payload Length 或 Data Length，BT4.0/4.1 定义如下，这也是为什么蓝牙 4.0/4.1 每包只能传输 20 个字节的原因。

BT4.2 之后，payload 长度全部 8 位都用来表示长度，这样最大 payload size 可以达到 251 字节（255 – MIC size）。BLE 连接建立后，可以动态改变数据长度（默认 27 字节），这个特性叫数据长度扩展（DLE）。DLE 通过链路层命令 LL_LENGTH_REQ 和 LL_LENGTH_RSP 实现。

L2CAPlength空包，2字节，表示后面的信息载荷的长度。信息载荷的最大长度除了受L2CAP长度字段的约束，还受MTU的约束。MTU，即最大传输单元，是ATT层和L2CAP层之间可以交换的数据的最大长度，或者说是Client和Server之间可以交换的最大长度。

总结一下，蓝牙规范定义了两个长度字段：LL 数据长度和 L2CAP 长度。ATT 层还定义了一个 MTU，用于限制 ATT PDU 的最大长度。LL 数据长度可以通过 LL_LENGTH_REQ 和 LL_LENGTH_RSP 动态更改，MTU 大小可以通过后面讨论的 Exchange MTU Request 和 Exchange MTU Response 更改。但是 L2CAP 长度不能动态更改，即不能超过 65535（这个对于经典蓝牙和低功耗蓝牙应该是一样的）。

L2CAP CID空包，长度2字节，逻辑通道的ID。BLE使用固定的通道号。也就是说，虽然蓝牙规范也允许BLE使用面向连接的通道，但是大多数BLE协议栈在实现时都使用固定的通道号。通道号定义如下：

BLE L2CAP信令通道仅支持三种PDU命令：

安全管理器协议（SMP）用于实现配对和密钥分发。SMP支持以下PDU命令：

属性协议（ATT）是我们经常使用的应用层，应用数据遵循ATT命令，ATT支持以下命令列表：

到此为止BLE空中数据包的分析就告一段落了，接下来就是应用层数据的分析了，这个不是空中数据包的范畴，是GATT和profile需要定义的，我会再写一篇文章专门讲一下GATT层协议。

以下是真实数据包的完整示例。注意：BLE 空中数据包采用小端模式。

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