蓝牙技术综述3
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CHF 网 络 技 术
蓝牙系统支持点对点以及点对多点通信。几个相互 独立、 以特定方式连接在一起的微微网构成分布式网络, 各 微 微 网 由 不 同 的 跳 频 序 列 来 区 分 。在 同 一 微 微 网 中 , 所 有的用户均用同一跳频序列同步。
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蓝牙技术概要
C5F 蓝 牙 技 术 的 特 点
蓝牙技术的特点包括: 使 用 8;?BJN 全 球 通 用 的 (A*
微微网, 是由采用蓝牙技术的设备以特定 ! K#$&’/. : — ? —
《微型机与应用》 !""# 年第 $ 期
万方数据
!链 路 控 制 单 元
链 路 控 制 单 元, 即基带, 描述了基带链路控制器的数 字信号处理规范,负责处理基带协议和其它一些底层常 规协议。 蓝牙基带技术支持二种连接方式:同步定向连接 主要用于话音传输; 异 步 无 连 接 !&#’% 方 式 : !"#$% 方 式 : 主要用于分组数据传输。 基 带 控 制 器 采 用 三种 纠 错 方 式 : ()* 前向纠错编码 自 动 请 求 重 传 !&./% 。 !+,#% ; - ) * 前向纠错编码; 鉴 权 与 加 密 服 务 由 物 理 层 提 供 。鉴 权 基 于 “请 求 — 响 应” 法则。 蓝牙采用流密码加密技术, 适于硬件实现, 密钥长度 密钥由高层软件管理。 可 以 是 0、 10 或 21 位 ,
蓝牙技术综述
合 肥 工 业 大 学 计 算 机 学 院 !"#$$$%& 合肥民航安徽省管理局 合肥煤科总院合肥所
摘 要: 详细阐述了蓝牙技术的原理和特点, 分析了存在的问题, 介绍了蓝牙基础技术的最新 网络 通信
பைடு நூலகம்进展和市场前景。 关键词: 蓝牙技术
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蓝 牙技术 发 展 的 背 景
蓝 牙 技 术 是 一 种 无 线 数 据 和 语 音 通 信的 开 放 性 全 球
规范, 由 !"#$%%&’ 、 ()* 、 +&,#- 、 (’./0 以 及 1&%2#3- 4 家 公 司 于 5667 年 4 月 联 合 提 出 。 5666 年 58 月 9 日 , 蓝牙协 议 的 :5;<) 版 本 正 式 发 布 。它 以 低 成 本 、 近距离无线连接 为基础,其目标就是用微波取代传统网络中错综复杂的 电 非常方便地实现快速、 灵活、 安全、 低代价、 低功耗 缆, 的 数 据 和 语 音 通 信 。 其 程 序 写 在 一 个 6==>6== 的 微 芯 片中, 可 方 便 地 嵌 入 到 各 种 设 备 中 去 。现 在 业 界 正 致 力 于 将蓝牙技术融入移动设备,而事实上蓝牙技术可以应用 于任何开关、 设备、 汽车、 消 费 电 子 和 固 定 办 公 设 备 。自 蓝 牙 协 议 发 布 起至 8<<< 年 58 月 8? 日, 已 有 8<@? 家 大 公 司 其中包 成 为 A(BC)0D/.&&.2 AE/$#-0 (’./"/%. B"&DEF 成 员 , 括 *&.&"&0- 、 A&’G 、 HI&= 、 JK 、 LD$/’. 以 及 M/00。
"链 路 管 理
链 路 管 理 器 !’3% 软 件 模 块 携 带 了 链 路 的 数 据 设 置 、 鉴权、 链 路 硬 件 配 置 和 其 它 一 些 协 议 。它 可 发 现 其 它 远 端
’3 并 通 过 ’34! 链 路 管 理 协 议 % 与 之 通 信 。 ’3 的 服 务 项
目包括: 接收和发送数据、 设备号请求、 链路地址查询、 建 立连接、 鉴权、 协商并建立连接方式、 确定分组的帧类型、 设置监听方式、 设置保持方式以及设置休眠方式等。
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蓝牙基础技术的最新发展
!(% 新 型 天 线 问 世
新型天线的问世, 使得天线比以往更小, 而且信号传
输距离更远。
(下转第 *D 页)
《微型机与应用》 !""# 年第 $ 期
万方数据
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蓝牙系统包括以下 ? 个功能单元。
!无 线 单 元
蓝 牙 空 中 接 口 是 建 立 在 天 线 电 平 是 5=U 的 基 础 上 的, 它 符 合 OII 关 于 (A* 波 段 的 标 准 。 如果全球电平达到
5<<=U 以 上 , 可 以 使 用 扩 展 频 谱 功 能 来 增 加 一 些 补 充 业
!-% 众 多 小 问 题 的 困 扰
蓝牙产品的推出除了受到上述 1 大难题制约外, 还 受到众多小问题的困扰, 主要表现在如下诸多方面: $互 操作性不统一; !传输距离短 ; "抗干扰能力差; #生态 安全可疑; &天线设计难以达到 最 佳 化 ; ’蓝牙芯片电耗 过高等。
!(% 四 大 难 题 $蓝 牙 模 块 难 产
"价 格 相 对 过 高
制约蓝牙产品推出的因素中, 价格也是一个大问题。 目 前 市 面 推 出 的 蓝 牙 芯 片 的 最 低 价 是 I 美 元 。对 于 一 台 仅嵌入一个蓝牙芯片就要 生 产 成 本 不 过 H0 美 元 的 手 机 , 增加成本 I 美元, 另外它还需要收发模块、 蓝牙协议和应 用程序, 这 无 疑 使 成 本 增 加 太 多 。 像 48;E #JEKLMN=O 这 样 的 公 司 就 将 等 到 价 格 下 降 后 才 会 采 用 。因 此 , 目前的价 格制约了蓝牙产品的推出。
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蓝牙技术面临的难题
蓝 牙 自 发 布 起就 被 业 界 观 察 者 评 论 为 “ 无 线 通 信 领
域 近 -0 年 来 最 重 要 的 进 展 ” ,但发展并未像人们预期的 那 么 快 。亮 相 的 不 是 简 单 应 用 就 是 演 示 产 品 , 至今尚无成 熟产品问世。 其 根 本 原 因 就 在 于 有 一系列大 大 小 小 的 难 题 困扰着它。
是试用品, 由 此 对 其 它厂 家 也 产 生 了 影 响 。模 块 制 造 厂 家 要想取胜, 需要解决三个问题: 一是决定模块小型化的安 装技术; 二是包含天线在内的最佳设计; 三是确保部件的 稳定供给。要全部解决这些问题尚待时日。
!芯 片 尺 寸 相 对 过 大
按 照 蓝 牙 "?C 的 规 范 , 蓝 牙 芯 片 的 大 小 是 DEE F 这个尺寸, 对大的产品, 如 4# 机 、 笔记本电脑、 调制 DEE 。 解 调 器 等 设 备 也 许 足 够 小 了 。但 对 于 更 精 细 的 产 品 , 如手 机、 耳机、 鼠标、 微型摄像机、 微型监视器等却是难以接受 的 。 以 目 前 0G*H % E 工 艺 的 #3$" 技 术 , 想生产出更小的 芯片可能比较困难。
务 。扩 展 频 谱 的 频 率 范 围 是 : 使 用 @6 个 8;?<8V8;?7<BJN , 最 大 跳 频 速 率 为 59<< 跳 W %。理 想 的 连 5*JN 的 跳 频 频 点 , 接 范 围 是 <;5V5<= , 如增加发射功率, 最 大 可 达 5<<= 。
C8F 蓝 牙 系 统 的 基 本 术 语
开发对应于蓝牙接口的设备, 必 须 使 用 收 发 模 块 。蓝 基 带 处 理 !’"?% 、 快闪 牙 的 收 发 模 块 由 .+! 射 频 % 电 路 部 分 、
,,4.$3! 电 擦 写 可 编 程 .$3% 等 组 成 。 在 .+ 电 路 部 分 ,
除 了 .+ 收 发 ’"? 外 , 还 集 成 有 .+ 滤 波 器 、 巴伦仪、 B#@ 等高频天线电路部件。爱立信去年下半年就开始向部分 生产厂家提供收发模块样品, 但 不 是 正 式 产 品 。 其 .+ 收 发 ’"? 的 最 小 灵 敏 度 达 不 到 规 格 要 求 , 而 且 它 的 固 件 也
频段, 无须申请许可证; 采用快速确认和跳频技术以确保 链路的稳定; 采 用 二 进 制 调 频 CO*F 技 术 的 跳 频 收 发 器 来 抑制干扰和防止衰落; 采 用 前 向 纠 错 CO!IF 技 术 来 抑 制 长 距离链路的随机噪声; 数 据 速 率 为 5*3E% , 时分双工传输 方案被用来实现全双工传输,其基带协议是电路交换和 分组交换的组合; 一个跳频频率发送一个同步分组, 每个 分组占用一个时隙, 也 可 扩 展 到 4 个 时 隙 。蓝 牙 技 术 支 持 一个异步数据通道, 或 H 个并发的同步话音通道, 或一个 同时传送异步数据和同步话音的通道。每一个话音通道 支 持 9?,3E% 的 同 步 话 音 。 异 步 通 道 支 持 最 大 速 率 为 反 向 应 答 速 率 为 4@;9,3E% 的 非 对 称 连 接 , 或者 @85,3E% 、 是 ?H8;9,3E% 的 对 称 连 接 。
方式组成的网络。微微网的建立是由 8 台 设 备C如 便 携 式 电 脑 和 蜂 窝 电 话F的 连 接 开 始 , 最多由 7 台设备构成。 分布式网络, 它由多个独立、 非同步的 " A$-../"’/. : 微微网形成。 主设备, 在微微网中, 如果某台设备 # *-%./" D’#. : 的时钟和跳频序列用于同步其它设备, 则称它为主设备。 从设备, 非主设备的设备均为从设备。 $ A0-P/ D’#. : 用 % *QI -RR"/%% : *QI 地 址 , 用 H 位表 示 的 地 址 , 于区分微微网中的设备。 休眠设备, 在微微网中只参与同步, & K-",/R D’#.% : 但 没 有 *QI 地 址 的 设 备 。 监听及保持方式, 指微微网 ’ A’#SS -’R J&0R =&R/ : 中 从 设 备 的 二种 低 功 耗 工 作 方 式 。