Требования гиперконвергентной инфраструктуры

Интерфейс хост-контроллера (HCI) используется для взаимодействия с контроллером Bluetooth.

В этом документе приведен список требований Bluetooth (BT) и Bluetooth Low Energy (BLE) HCI. Цель состоит в том, чтобы поставщики стека Host BT и поставщики контроллеров BT соответствовали этим требованиям платформы, чтобы использовать набор функций, описанный ниже.

В этом документе спецификация Bluetooth Core 5.2 называется «спецификацией». Спецификация Bluetooth Core 5.2 доступна на веб- сайте Bluetooth SIG вместе с другими принятыми документами.

Общий обзор конструкции

Возможности и конфигурация чипа

Как открытая платформа, Android имеет матрицу выпусков программного обеспечения, OEM-производителей, поставщиков, а также возможностей платформы и чипа.

В этом документе описывается философия проектирования, позволяющая контроллерам BT раскрывать свои возможности (выходящие за рамки стандартной спецификации Bluetooth Core 5.2), для управления изменяющимся ландшафтом и миграцией. Затем хост-стек BT может использовать эти возможности, чтобы определить, какие функции включить.

Поддержка открытых стандартов

Одной из целей Android является поддержка открытых стандартов после их ратификации в спецификации Bluetooth. Если функция, описанная ниже, станет доступной в стандартных методах HCI в будущей спецификации Bluetooth, мы будем склоняться к тому, чтобы сделать этот подход по умолчанию.

Возможности конкретного поставщика

Команда конкретного поставщика: LE_Get_Vendor_Capabilities_Command

Поле команды OpCode (OCF): 0x153

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Пакетирование результатов сканирования

Целью разработки является улучшение способа доставки уведомлений о событиях Bluetooth LE Scan Response на хост для экономии энергии на хосте.

Благодаря уменьшению частоты, с которой контроллер уведомляет процессор хост-приложений о результатах сканирования, процессор хост-приложений может дольше оставаться в бездействии/спящем режиме. Это снижает энергопотребление хоста. Возвращаемый параметр total_scan_results_storage команды LE_Get_Vendor_Capabilities_Command указывает возможности чипа для хранения результатов сканирования.

Эта функция фокусируется на управлении и настройке хранилища результатов сканирования LE в контроллере Bluetooth. Хранилище используется для временного пакетирования данных рекламы и сканирования данных и метаданных, полученных контроллером для последующей доставки на хост.

Прошивка должна поддерживать два типа пакетирования, которые могут быть задействованы одновременно:

• Усеченный. Содержит следующие информационные элементы: {MAC, мощность передачи, RSSI, метка времени}.
• Полный. Содержит следующие информационные элементы: {MAC, мощность передачи, RSSI, отметка времени, дополнительные данные, ответ сканирования}

LE_Batch_Scan_Command

OCF: 0x156

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete. Включение пользовательской функции не запускает сканирование.

LE_Batch_Scan_Command: включить функцию, специфичную для клиента

Суб OCF: 0x01

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_Batch_Scan_Command: Подкоманда установки параметров хранения пакетного сканирования

Суб OCF: 0x02

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_Batch_Scan_Command: установка подкоманды параметров пакетного сканирования

Суб OCF: 0x03

Эта подкоманда запускает пакетное сканирование, если она включена. При усеченном сканировании результаты сохраняются в усеченном виде, где уникальный ключ для усеченного стиля = { BD_ADDR, scan_interval}. Это означает, что для каждого интервала сканирования будет записан только один BD_ADDR will . Запись для усеченного режима следующая: { BD_ADDR , Tx Power, RSSI, Timestamp}

Когда включен полный режим, будет использоваться активное сканирование и будут записываться ответы сканирования. Уникальный ключ полного стиля = {MAC, рекламный пакет}, независимо от интервала сканирования. Запись для полного режима: { BD_ADDR , Tx Power, RSSI, Timestamp, Ad packet, Scan Response}. В полном стиле один и тот же пакет AD, просматриваемый несколько раз с разными интервалами сканирования, записывается только один раз. Однако в режиме Truncated интерес представляет видимость BA_ADDR в разных интервалах сканирования (один раз за интервал сканирования). RSSI — это усредненное значение всех дубликатов уникальной рекламы в пределах интервала сканирования.

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_Batch_Scan_Command: Подкоманда чтения результатов пакетного сканирования

Суб OCF: 0x04

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete. Когда хост выдает эту команду, все результаты в контроллере могут не уместиться в одном событии Command Complete. Хост будет повторять выдачу этой команды до тех пор, пока соответствующие результаты в событии Command Complete не укажут 0 в количестве записей, что указывает на то, что у контроллера больше нет записей для связи с хостом. Каждое событие Command Complete может содержать несколько записей только одного типа данных (Full или Truncated).

Ссылки времени контроллера и хоста не синхронизированы. Единица временной метки составляет 50 мс. Значение метки времени основано на моменте, когда Read_Batch_Scan_Results_Sub_cmd задается хостом. Если время поступления команды в прошивке T_c , то фактическое время, когда временная метка была взята в прошивке, равно T_fw . Время отчета будет: ( T_c - T_fw ). T_c и T_fw находятся во временной области встроенного ПО. Это позволяет хосту вычислить, как давно произошло событие.

Фильтр содержимого рекламного пакета

Используйте это, чтобы включить/отключить/настроить фильтр содержания рекламных пакетов (APCF) в контроллере.

LE_APCF_Command

OCF: 0x157

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: Enable_sub_cmd

Суб-OCF: 0x00

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: set_filtering_parameters_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления спецификации фильтра или очистки списка фильтров для встроенной фильтрации.

Суб OCF: 0x01

Значения RSSI должны использовать дополнение до 2 для представления отрицательных значений.

Хост должен иметь возможность настроить несколько фильтров с APCF_Application_Address_type , установленным на 0x02 (для всех адресов вещательных компаний), чтобы управлять различными комбинациями фильтров.

Фильтрация, пакетная обработка и отчетность являются взаимосвязанными понятиями. Каждая реклама и связанный с ней ответ сканирования должны будут пройти через все фильтры, один за другим. Таким образом, результирующие действия ( delivery_mode ) тесно связаны с фильтрацией. Доступны следующие режимы доставки: report_immediately , batch и onFound . Значение OnLost связано с OnFound в том смысле, что при потере оно будет идти после OnFound .

Этот поток обработки изображает концептуальную модель:

При получении кадра объявления (или ответа сканирования) он применяется ко всем фильтрам в последовательном порядке. Возможно, реклама может вызвать немедленную отчетность на основе одного фильтра и их пакетную обработку из-за другого действия фильтра.

Пороговые значения уровня RSSI (высокий и низкий) дают возможность контролировать, когда кадр виден для обработки фильтром, даже когда контроллер получает допустимый пакет. В случае установки режима доставки «немедленный» или «пакетный» RSSI кадра учитывается для дальнейшей обработки контроллером. Разным приложениям требуется разное поведение отчетов и пакетной обработки. Это позволяет нескольким приложениям одновременно получать прямые отчеты и/или группировать результаты во встроенном программном обеспечении. Примером может служить случай, когда пакетное сканирование активно из одного приложения, а затем обычное сканирование LE выдается другим приложением. Перед запуском пакетного сканирования фреймворк/приложение устанавливает соответствующие фильтры. Позже, когда второе приложение выполнит обычное сканирование, предыдущая пакетная обработка продолжится. Однако из-за регулярного сканирования это сродни концептуальному добавлению нулевого фильтра (вместе со всеми существующими фильтрами) вместе с командой сканирования LE. Параметры команды сканирования LE имеют приоритет, когда они активны. Когда обычное сканирование LE отключено, контроллер вернется к предыдущему пакетному сканированию, если оно существовало.

Режим доставки OnFound основан на настроенных фильтрах. Комбинация, которая приводит к успешному выполнению действия фильтра, считается сущностью для отслеживания onLost . Соответствующее событие — это подсобытие отслеживания LE Advt.

Переход OnFound/OnLost для фильтра (если включен) будет выглядеть следующим образом:

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: широковещательный_адрес_под_команда

Эта подкоманда используется для добавления или удаления адреса рекламодателя или для очистки списка адресов рекламодателя для встроенной фильтрации.

Суб OCF: 0x02

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: service_uuid_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления UUID службы или для очистки списка UUID службы для встроенной фильтрации.

Суб OCF: 0x03

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: запрос_uuid_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления запрашиваемого UUID или для очистки списка запрашиваемых UUID для встроенной фильтрации.

Суб OCF: 0x04

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: local_name_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления строки локального имени или для очистки списка строк локального имени для встроенной фильтрации.

Суб-OCF: 0x05

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: manf_data_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления строки данных производителя или для очистки списка строк данных производителя для встроенной фильтрации.

Суб OCF: 0x06

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE_APCF_Command: service_data_sub_cmd

Эта подкоманда используется для добавления или удаления строки служебных данных или для очистки списка строк служебных данных для встроенной фильтрации.

Суб-OCF: 0x07

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Команда активности контроллера и информации об энергии

Цель этой информации состоит в том, чтобы высшие функции хост-системы анализировали общую активность всех компонентов, включая контроллер BT и его макросостояние, в сочетании с тем, что происходит в приложениях и среде. Для этого требуется следующая информация от стека BT и контроллера:

• Стек BT: отчет о текущем макрооперативном состоянии контроллера
• Прошивка: предоставление сводной информации об активности и энергопотреблении

Состояния макросов стека хоста BT, определенные на уровне пользователя:

• Бездействие: [сканирование страницы, реклама LE, сканирование запроса]
• Сканирование: [пейджинг/запрос/попытка подключения]
• Активно: [ссылка ACL включена, ссылка SCO активна, режим прослушивания]

Действия, которые контроллер отслеживает в течение своего жизненного цикла, — это время передачи, время приема, время простоя и общее потребление энергии. Они очищаются при чтении с хоста.

LE_Get_Controller_Activity_Energy_Info

Это команда производителя.

ОКФ: 0x159

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

LE расширенная команда установки параметров сканирования

Эту команду можно использовать для включения большего окна сканирования и интервала в контроллере. Согласно спецификации BT Core 5.2, окно сканирования и интервал сканирования имеют верхний предел 10,24 секунды, что препятствует более длительным интервалам сканирования приложений, превышающим 10,24 секунды.

Базовая ссылка: Спецификация BT Core 5.2, стр. 2493 (команда LE Set Scan Parameters)

OCF: 0x15A

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Получить команду отладочной информации контроллера

Целью этого информационного элемента является получение хостом информации об отладке контроллера в двоичной форме для последующей обработки и анализа. Это помогает устранять неполадки в полевых условиях и предоставляет инженерам набор инструментов для регистрации информации для анализа. Контроллер может предоставлять информацию по запросу хоста через событие (подсобытие Controller Debug Info) или автономно по желанию контроллера. Примеры использования могут заключаться в сообщении информации о состоянии прошивки, информации о аварийном дампе, информации журнала и т. д.

OCF: 0x15B

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Поддержка аппаратной разгрузки A2DP

Функция разгрузки A2DP поддерживает разгрузку процесса кодирования звука A2DP на аудиопроцессор, подключенный к контроллеру BT. Закодированный поток аудиоданных передается напрямую от аудиопроцессора к контроллеру BT без участия хоста BT. Хост BT по-прежнему отвечает за настройку и управление сеансом A2DP.

OCF: 0x15D

Начать разгрузку A2DP

Суб OCF: 0x01

Используйте эту команду как для настройки процесса разгрузки A2DP, так и для запуска потока A2DP.

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Остановить разгрузку A2DP

Суб OCF: 0x02

Эта команда используется для остановки потока разгрузки A2DP.

Для этой команды не определены параметры.

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Команда отчета о качестве Bluetooth

Командная функция отчета о качестве BT запускает механизм в контроллере Bluetooth, чтобы сообщать хосту о событиях качества Bluetooth. Вы можете включить четыре опции:

• Режим контроля качества: Контроллер периодически отправляет хосту подсобытие BQR, связанное с качеством связи.
• Приближение к LSTO: если пакеты не принимаются от подключенного устройства BT дольше, чем половина значения Link Supervision TimeOut (LSTO), контроллер сообщает хосту о событии «Приближение LSTO».
• A2DP Audio Choppy: Когда контроллер обнаруживает факторы, вызывающие прерывистый звук, контроллер сообщает хосту о событии A2DP Audio Choppy.
• (e)SCO Voice Choppy: когда контроллер обнаруживает факторы, вызывающие прерывание голоса, он сообщает хосту о событии (e)SCO Voice Choppy.
• Root Inflammation: это событие отправляется контроллером в стек, когда HAL или контроллер обнаруживает фатальную ошибку и требует перезапуска Bluetooth.
• Трассировка сообщения LMP/LL: Контроллер отправляет сообщение подтверждения связи LMP/LL с удаленным устройством на хост.
• Трассировка планирования Bluetooth Multi-profile/Coex: Контроллер отправляет хосту информацию о планировании обработки нескольких профилей Bluetooth и сосуществования беспроводных сетей в диапазоне 2,4 ГГц.
• Механизм отладочной информации контроллера: если он включен, контроллер может автономно сообщать хосту информацию журнала отладки через подсобытие «Отладочная информация контроллера».

OCF: 0x15E

Для этой команды будет сгенерировано событие Command Complete.

Команда динамического аудиобуфера

The Dynamic Audio Buffer reduces audio glitching by changing the audio buffer size in the Bluetooth controller based on various scenarios.

OCF: 0x15F

Get audio buffer time capability

Sub OCF: 0x01

Use this command to get the audio buffer time capability from the Bluetooth controller.

A Command Complete event will be generated for this command.

Set audio buffer time

Sub OCF: 0x02

Use this command to set the audio buffer time to the Bluetooth controller.

A Command Complete event will be generated for this command.

HCI event (vendor-specific)

Vendor-specific HCI events are required in some cases. Refer to Figure 5.4 on page 1897 of the BT Core 5.2 Specification. Event parameter 0 will always contain the first sub-event code, based on which the rest of the HCI event is decoded.

Storage threshold breach sub-event

This event indicates that the storage threshold has been breached.

Sub-event code = 0x54

LE multi-advertising state change sub-event

This event indicates that an advertising instance has changed its state. At this time, this event is only used to indicate which advertising instance was stopped as a result of a connection.

Sub-event code = 0x55

LE advertisement tracking sub-event

This event indicates when an advertiser is found or lost.

Sub event code = 0x56

Controller debug info sub-event

This event is used by a Controller to provide binary debug information to a host.

Sub-event code = 0x57

Bluetooth Quality Report sub-event

This event indicates one of the following: a Bluetooth quality event occurred, the controller uploaded the LMP/LL message trace and Bluetooth Multi-link/Coex scheduling trace, or the controller dumped debug information data.

Sub-event code = 0x58 [Quality_Report_Id = 0x01 ~ 0x04, Link Quality related event]

Sub-event code = 0x58 [Quality_Report_Id = 0x05, Root Inflammation event]

This event indicates that Bluetooth HAL or the controller encountered a fatal error and needs Bluetooth stack to record this situation and restart. The controller must send a Root_Inflammation_Event to Bluetooth stack before sending the first fragment of the debug info events in any case.

The Error_Code parameter contains an error code reported from HAL/Controller, 0 if it is a chipset vendor specific error. The Vendor_Specific_Error_Code contains a chipset vendor specific error code from HAL/Controller. It should set as 0 if the parameter Error_Code is not 0. The parameters Error_Code and Vendor_Specific_Error_Code should not both be 0.

Sub-event code = 0x58 [Quality_Report_Id = 0x11 ~ 0x13, Log Dump related event]

Multi-advertiser support

The objectives of multi-advertiser support are the following:

• Ability to support multiple advertisements ( max_advt_instances )
• Different transmit powers to allow for a varying range
• Different advertising content
• An individualized response for each advertiser
• Privacy (non-trackable) for each advertiser
• Connectable

To keep this specification close to existing standards, the following vendor-specific commands are provided. They are derived from the Bluetooth Core 4.1 Specification.

LE_Multi_Advt_Command

OCF: 0x154

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_Multi_Advt_Command: Set_Advt_Param_Multi_Sub_Cmd

Base reference: Bluetooth Core 4.1 Specification, page 964 (LE Set Advertising Parameter Command)

Sub OCF: 0x01

The Own_Address parameter could be a host-configured address at the time of setting up this multi-advertisement instance. This provides the ability to have a resolvable private address at the time of the transmit of the first beacon. Advertisement on an instance will continue irrespective of the connection. The host BT stack could issue a command to start advertisement on an instance, post connection.

A Command Complete event will be generated for this command as specified in the Bluetooth Core 4.1 Specification, per the above command. The controller will respond with a non-success (invalid parameter) code if the advertising instance or Tx_Power parameters are invalid.

LE_Multi_Advt_Command: Set_Advt_Data_Multi_Sub_Cmd

Base reference: Bluetooth Core 4.1 Specification, page 969 (LE Set Advertising Data Command)

Sub OCF: 0x02

A Command Complete event will be generated for this command as specified in the Bluetooth Core 4.1 Specification, per the above command. The controller will respond with a non-success code if the advertising instance or Tx_Power parameters are invalid.

LE_Multi_Advt_Command: Set_Scan_Resp_Data_Multi_Sub_Cmd

Base reference: Bluetooth Core 4.1 Specification, page 970 (LE Set Scan Response Data Command)

Sub OCF: 0x03

A Command Complete event will be generated for this command as specified in the Bluetooth Core 4.1 Specification, per the above command. The controller will respond with a non-success code (invalid parameter) if the advertising instance or Tx_Power parameters are invalid.

LE_Multi_Advt_Command: Set_Random_Addr_Multi_Sub_Cmd

Base reference: Bluetooth Core 4.1 Specification, page 963 (LE Set Random Address Command)

Sub OCF: 0x04

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_Multi_Advt_Command: Set_Advt_Enable_Multi_Sub_Cmd

Base reference: Bluetooth Core 4.1 Specification, page 971 (LE Set Advertise Enable Command in that core specification)

OCF: 0x05

A Command Complete event will be generated for this command.

Offloaded resolution of private address

This feature resolves a private address in the controller firmware or hardware, which provides the following benefits:

• Latency involved with the host in resolving a private address
• Saving power by refraining from waking up the host

LE_Set_RPA_Timeout

OCF: 0x15C

LE_RPA_offload_Command

OCF: 0x155

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_RPA_offload: Enable_cust_specific_sub_Command

Sub OCF: 0x01

RPA offload is required to be enabled by the host, based on the chip capability. Refer to the LE_Get_Vendor_Capabilities_Command . Each chip can have a varying max_irk_list_sz in the firmware.

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_RPA_offload: Add_IRK_to_list_sub_Command

Sub OCF: 0x02

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_RPA_offload: Remove_IRK_to_list_sub_Command

Sub OCF: 0x03

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_RPA_offload: Clear_IRK_list_sub_Command

Sub OCF: 0x04

A Command Complete event will be generated for this command.

LE_RPA_offload: Read_IRK_list_sub_Command

Sub OCF: 0x05

A Command Complete event will be generated for this command.