HCI 要求

主机控制器接口 (HCI) 用于与蓝牙控制器交互。

本文档列出了蓝牙 (BT) 和蓝牙低功耗 (BLE) HCI 的要求，旨在让主机 BT 堆栈供应商和 BT 控制器供应商了解，必须遵循这些平台要求才能使用下面所述的功能集。

本文档将“蓝牙核心 4.1 规范”简称为“规范”。蓝牙 SIG 网站上提供了蓝牙核心 4.1 规范以及其他正式文档。

总体设计概览

芯片功能和配置

作为一个开放平台，Android 汇集了各种软件版本、原始设备制造商 (OEM)、供应商以及平台和芯片功能。

本文档介绍了一种可让 BT 控制器提供其功能（不在标准的蓝牙核心 4.1 规范内）的设计理念，以此来管理不断变化的格局以及迁移。然后，主机 BT 堆栈可以使用这些功能来确定要启用的功能。

支持开放式标准

Android 的一个目标是支持那些在蓝牙规范中获得正式批准的开放式标准。如果下文所述的某项功能在未来蓝牙规范的标准 HCI 方法中可用，那么我们就倾向于将该方法设为默认方法。

特定于供应商的功能

特定于供应商的命令：LE_Get_Vendor_Capabilities_Command

OpCode 命令字段 (OCF)：0x153

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

max_advt_instances parameter 表示控制器中的广告实例的总数。advt_instance ID 的范围是 0 到max_advt_instances-1。

ID 等于 0 的广告实例将映射到现有（默认/标准）HCI 实例。在默认/标准 HCI 接口上运行时，应使用标准的 HCI 命令集。

多广告主支持

多广告主支持的目标如下：

• 能够支持多个广告 (max_advt_instances)
• 提供不同的传输功率以支持不同的范围
• 支持不同的广告内容
• 针对每位个广告主进行个性化回复
• 保护每位广告主的隐私（不可跟踪）
• 可连接

为了确保此规范接近现有标准，我们提供了下列特定于供应商的命令。它们派生自蓝牙核心 4.1 规范。

LE_Multi_Advt_Command

OCF：0x154

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_Multi_Advt_Command：Set_Advt_Param_Multi_Sub_Cmd

基础参考：蓝牙核心 4.1 规范，第 964 页（LE 设置广告参数命令）

子 OCF：0x01

在设置此多广告实例时，Own_Address 参数可以是主机配置的地址。这样，在传输第一个信标时能够获得一个可解析私有地址。无论采用何种连接，实例上的广告都会继续。主机 BT 堆栈可以发出命令，以在建立连接后开始在实例上投放广告。

系统将按照上述命令，针对此命令生成一个命令完成事件，如蓝牙核心 4.1 规范中所规定。如果广告实例或 Tx_Power 参数无效，则控制器会使用非成功（无效参数）代码响应。

LE_Multi_Advt_Command：Set_Advt_Data_Multi_Sub_Cmd

基础参考：蓝牙核心 4.1 规范，第 969 页（LE 设置广告数据命令）

子 OCF：0x02

系统将按照上述命令，针对此命令生成一个命令完成事件，如蓝牙核心 4.1 规范中所规定。如果广告实例或 Tx_Power 参数无效，则控制器会使用非成功代码响应。

LE_Multi_Advt_Command：Set_Scan_Resp_Data_Multi_Sub_Cmd

基础参考：蓝牙核心 4.1 规范，第 970 页（LE 设置扫描响应数据命令）

子 OCF：0x03

系统将按照上述命令，针对此命令生成一个命令完成事件，如蓝牙核心 4.1 规范中所规定。如果广告实例或 Tx_Power 参数无效，则控制器会使用非成功代码（无效参数）响应。

LE_Multi_Advt_Command：Set_Random_Addr_Multi_Sub_Cmd

基础参考：蓝牙核心 4.1 规范，第 963 页（LE 设置随机地址命令）

子 OCF：0x04

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_Multi_Advt_Command：Set_Advt_Enable_Multi_Sub_Cmd

基础参考：蓝牙核心 4.1 规范，第 971 页（该核心规范中的 LE 设置广告启用命令）

OCF：0x05

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

分流解析私有地址

此功能可在控制器固件或硬件中解析私有地址，从而提供以下优势：

• 缩短主机在解析私有地址时的延迟时间
• 通过避免唤醒主机来节省电量

LE_Set_RPA_Timeout

OCF：0x15C

LE_RPA_offload_Command

OCF：0x155

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_RPA_offload：Enable_cust_specific_sub_Command

子 OCF：0x01

RPA 分流需要由主机根据芯片功能启用。请参阅 LE_Get_Vendor_Capabilities_Command。每个芯片在固件中可以具有不同的 max_irk_list_sz。

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_RPA_offload：Add_IRK_to_list_sub_Command

子 OCF：0x02

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_RPA_offload：Remove_IRK_to_list_sub_Command

子 OCF：0x03

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_RPA_offload：Clear_IRK_list_sub_Command

子 OCF：0x04

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_RPA_offload：Read_IRK_list_sub_Command

子 OCF：0x05

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

批处理扫描结果

我们的一个设计目标是改善蓝牙 LE 扫描响应事件通知传送给主机的方式，从而节省主机电量。

通过降低控制器通知主机应用处理器扫描结果的频率，主机应用处理器可以更长时间保持在闲置/休眠状态。这会降低主机功耗。LE_Get_Vendor_Capabilities_Command 的返回参数 total_scan_results_storage 表示芯片最多可存储多少扫描结果。

此功能重点关注蓝牙控制器中 LE 扫描结果存储设备的管理和配置。该存储设备用于暂时批处理广告数据以及扫描由控制器接收以供稍后传送到主机的数据和元数据。

固件应支持可以同时进行的两类批处理：

• 截断。包含以下信息元素：{MAC, TX Power, RSSI, Timestamp}
• 完整。包含以下信息元素：{MAC, TX Power, RSSI, Timestamp, Adv Data, Scan Response}

LE_Batch_Scan_Command

OCF：0x156

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。启用特定于客户的功能不会启动扫描。

LE_Batch_Scan_Command：启用特定于客户的功能

子 OCF：0x01

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_Batch_Scan_Command：设置批量扫描存储设备参数子命令

子 OCF：0x02

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_Batch_Scan_Command：设置批量扫描参数子命令

子 OCF：0x03

此子命令会开始批量扫描（如果启用）。在截断扫描中，结果以截断形式存储，其中截断样式的唯一密钥 = {BD_ADDR,scan_interval}。这意味着，系统针对每个扫描间隔只记录一个 BD_ADDR will。针对截断模式保存的记录如下：{BD_ADDR, Tx Power, RSSI, Timestamp}

如果启用完整模式，系统会使用主动扫描并记录扫描响应。完整样式的唯一密钥 = {MAC, Ad packet}，与扫描间隔无关。针对完整模式保存的记录如下：{BD_ADDR, Tx Power, RSSI, Timestamp, Ad packet, Scan Response}。在完整样式下，如果在不同的扫描间隔多次看到同一个广告包，则仅记录一次。不过，在截断模式下，重要的是 BA_ADDR 在不同扫描间隔的显示情况（每个扫描间隔显示一次）。RSSI 是扫描间隔内唯一广告的所有重复项的平均值。

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_Batch_Scan_Command：读取批量扫描结果子命令

子 OCF：0x04

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。 当主机发出此命令时，控制器中的结果可能无法完全放入一个命令完成事件。主机会反复发出此命令，直到命令完成事件中的相应结果显示记录数为 0，这表示控制器没有更多要传输给主机的记录。每个命令完成事件可以只包含一种数据类型（完整或截断）的多个记录。

控制器和主机时间参考不同步。时间戳的单位为 50 毫秒。时间戳的值取决于主机指定Read_Batch_Scan_Results_Sub_cmd 的时间。如果固件中的命令到达时间为 T_c，则在固件中截取时间戳的实际时间为T_fw。报告时间将是 (T_c - T_fw)。 T_c 和 T_fw 在固件时域中。这样一来，主机能够计算事件发生的时间。

广告包内容过滤器

可借此在控制器中启用/停用/设置广告包内容过滤器 (APCF)。

LE_APCF_Command

OCF：0x157

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：Enable_sub_cmd

子 OCF：0x00

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：set_filtering_parameters_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个过滤器规范或清除过滤器列表。

子 OCF：0x01

RSSI 值必须使用二进制补码来表示负值。

主机应该能够配置多个 APCF_Application_Address_type 设置为 0x02 的过滤器（适用于所有广播地址），以管理各种过滤器组合。

过滤、批处理和报告是相互关联的概念。 每个广告及相关扫描响应都必须逐个通过所有过滤器。因此，生成的操作 (delivery_mode) 与过滤紧密关联。 传送模式如下所示：report_immediately、batch 和 onFound。OnLost 值与OnFound 相关，具体体现在，该值丢失后，会紧跟 OnFound。

以下处理流程介绍了概念模式：

收到广告（或扫描响应）帧时，该帧会按序列顺序应用到所有过滤器。广告可能导致系统根据一个过滤器立即进行报告并因其他过滤器操作立即进行批处理。

RSSI 级别阈值（高和低）能够控制帧何时可见以进行过滤器处理，即使控制器收到有效的包也是如此。在传送模式设置为“立即”或“批处理”时，系统会考虑某个帧的 RSSI，以进一步进行控制器处理。不同的应用需要不同的报告和批处理行为。这样一来，多个应用能够同时直接报告和/或批处理固件中的结果。例如，一个应用已启用批量扫描，之后另一个应用发起常规 LE 扫描。在发起批量扫描之前，框架/应用会设置相应的过滤器。之后，当第二个应用发起常规扫描时，之前的批处理操作将继续。不过，由于常规扫描，因此这类似于从概念上添加空过滤器（以及所有现有过滤器）和 LE 扫描命令。处于活动状态时，LE 扫描命令参数的优先级更高。停用常规 LE 扫描后，控制器将还原到之前的批量扫描（如果存在）。

OnFound 传送模式取决于配置的过滤器。触发过滤器操作成功的组合被认为是跟踪 onLost 的实体。相应的事件是 LE 广告跟踪子事件。

过滤器的 OnFound/OnLost 转换（如果启用）将如下所示：

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：broadcast_address_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个广告主地址或清除广告主地址列表。

子 OCF：0x02

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：service_uuid_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个服务 UUID 或清除服务 UUID 列表。

子 OCF：0x03

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：solicitation_uuid_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个请求 UUID 或清除请求 UUID 列表。

子 OCF：0x04

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：local_name_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个本地名称字符串或清除本地名称字符串列表。

子 OCF：0x05

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：manf_data_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个制造商数据字符串或清除制造商数据字符串列表。

子 OCF：0x06

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE_APCF_Command：service_data_sub_cmd

该子命令用于添加或删除芯片过滤的某个服务数据字符串或清除服务数据字符串列表。

子 OCF：0x07

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

控制器活动和功耗信息命令

这些信息的目的是提高主机系统功能，以分析所有组件的总活动，包括 BT 控制器及其宏状态，以及应用和框架中所发生的情况。为此，BT 堆栈和控制器需要提供以下信息：

• BT 堆栈：报告该控制器当前的宏操作状态
• 固件：报告总活动和功耗信息

BT 主机堆栈宏状态，具体在用户级确定：

• 闲置：[page scan, LE advt, inquiry scan]
• 扫描：[paging/inquiry/trying to connect]
• 活动：[ACL link on, SCO link ongoing, sniff mode]

控制器在其生命周期内跟踪的活动包括 Tx 时间、Rx 时间、闲置时间，以及消耗的总功率。从主机读取这些信息时，系统会将其清除。

LE_Get_Controller_Activity_Energy_Info

这是特定于供应商的命令。

p>

OCF：0x159

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

LE 扩展设置扫描参数命令

该命令可用于在控制器中延长扫描时段和间隔。根据 BT 核心 4.1 规范，扫描时段和间隔的上限为 10.24 秒，而这会限制扫描间隔超过 10.24 秒的应用。

基础参考：BT 核心 4.1 规范，第 973 页（LE 设置扫描参数命令）

OCF：0x15A

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

获取控制器调试信息命令

该信息元素的目的是以二进制的形式通过主机获取控制器调试信息，以进行后处理和分析。这有助于调试现场问题，并为工程师提供工具包来记录信息以进行分析。控制器可以在主机通过事件（控制器调试信息子事件）请求时提供信息，也可以在控制器需要时自主提供信息。例如，报告固件状态信息、崩溃转储信息、记录信息等。

OCF：0x15B

系统将针对此命令生成一个命令完成事件。

HCI 事件（特定于供应商）

在某些情况下，需要特定于供应商的 HCI 事件。请参考 BT 核心 4.1 规范第 486 页的图 5.4。事件参数 0 将始终包含第一个子事件代码，系统据此对 HCI 事件的其余部分进行解码。

存储阈值违规子事件

此事件表示超出了存储阈值。

子事件代码 = 0x54

LE 多广告状态更改子事件

此事件表示广告实例已更改其状态。目前，该事件仅用于表示因连接而停止的广告实例。

子事件代码 = 0x55

LE 广告跟踪子事件

此事件表示广告主何时被发现或丢失。

子事件代码 = 0x56

控制器调试信息子事件

控制器使用此事件来向主机提供二进制文件调试信息。

子事件代码 = 0x57