引言

在BLE协议栈中，逻辑链路控制和适配协议 (Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP）作为链路层（LL）与上层协议（ATT/GATT/SMP）之间的适配层，承担着协议复用、数据分段和流控的核心职责。通过逻辑信道机制，L2CAP实现了多协议并行传输的能力，同时通过信令信道（CID 0x0005）动态管理连接参数与资源分配。本文将系统解析L2CAP帧格式、逻辑信道划分规则，为BLE设备开发提供协议层实现参考。

一、L2CAP主要功能

BLE 的 L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）在数据信道上主要承担三个功能：

1）信道管理

负责逻辑信道的创建与关闭。

2）连接参数设置

用于更新连接参数。

3）多包传输控制

配合LL层分包机制实现对发送方的流控机制

注意：

LL层负责物理数据包(PDU)的分片与重组(基础分包)，而L2CAP在Credit-Based模式下则负责管理逻辑信道上的L2CAP SDU传输流控。

二、L2CAP帧格式及信道概念

2.1 逻辑链路是什么？

在介绍L2CAP帧格式之前我们先回顾下必要的背景知识。在前面的章节我们已知在蓝牙协议中，BR / EDR / LE 表示不同的物理规范，BR/EDR用于经典蓝牙，LE用于低功耗蓝牙：

BR（Basic Rate）：经典蓝牙基础速率
EDR（Enhanced Data Rate）：经典蓝牙高速率增强
LE（Low Energy）：低功耗蓝牙

而 ACL-U、APB-U、LE-U 是对应物理层的逻辑链路（Logical Transport），用于承载上层协议的数据：

ACL-U：BR/EDR 下的异步数据通道
APB-U：EDR 下的增强异步数据通道
LE-U：BLE 下的数据通道，主要承载L2CAP协议数据。L2CAP通过其逻辑信道(CID)向上层协议(如ATT/GATT、SMP)提供服务，或支持用户自定义协议。

换句话说，ACL-U / APB-U / LE-U 是物理链路到逻辑数据传输的桥梁。本系列文章只关注BLE，即我们只需要关注LE-U逻辑链路相关的内容，因为 BLE 的所有数据上行/下行都通过LE-U逻辑链路承载，它承载着多个逻辑信道(Logical Channels, 由CID标识)。

2.2 逻辑信道的作用

BLE的分包是由LL层实现的，但是LL层并没有显式说明当前传输的分包来源，即接收方无法确认此分包是来自于GATT还是SMP，在此基础上为了实现虚拟逻辑信道以实现通道划分，L2CAP定义了若干个逻辑信道，每个逻辑链路可包含若干个逻辑信道。

2.3 L2CAP帧格式介绍

在介绍L2CAP帧格式之前，我们先来回顾下在第三篇学过了LL层数据信道报文格式（点此回顾【BLE系列-第二篇】数据链路层（LL）：基于1M PHY模式的报文详解）：

L2CAP作为LL层与上层的承接者，其负责的字段由以下几个部分组成：

L2CAP PDU len：标识Info段的长度，最大长度为65535（包长大于247则使用LL层进行多包传输）
L2CAP Channel ID（CID）：逻辑信道 ID，用于标识逻辑信道
Info：L2CAP信息内容

其中 CID 用于标识逻辑信道，LE-U 逻辑链路包含了若干个协议规定（固定CID）以及用户自定义的逻辑信道，如下图（此图来自官方协议文档）：

由图可知，BLE可使用的逻辑信道包含以下部分：

CID	说明
0x0004	GATT专用信道，L2CAP不做处理，只进行转发
0x0005	L2CAP信令信道
0x0006	SMP专用信道，L2CAP不做处理，只进行转发
0x0020~0x003E	仅限蓝牙SIG内部测试使用，不可用于公开产品或商用
0x0040~0x007E	用户自定义信道，使用L2CAP相关指令可以进行创建