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bluetooth前景展望( 二 )

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藍牙規(guī)范的協(xié)議棧仍采用分層結(jié)構(gòu)，分別完成數(shù)據(jù)流的過濾和傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和釋放、鏈路的控制、數(shù)據(jù)的拆裝、業(yè)務(wù)質(zhì)量（ＱｏＳ）、協(xié)議的復(fù)用和分用等功能 。在設(shè)計協(xié)議棧，特別是高層協(xié)議時的原則就是最大限度地重用現(xiàn)存的協(xié)議，而且其高層應(yīng)用協(xié)議（協(xié)議棧的垂直層）都使用公共的數(shù)據(jù)鏈路和物理層 。
藍牙協(xié)議可以分為４層，即核心協(xié)議層、電纜替代協(xié)議層、電話控制協(xié)議層和采納的其它協(xié)議層 。
三、Bluetooth系統(tǒng)的技術(shù)特點
1. 射頻特性
藍牙作為一種短程無線通信技術(shù)，工作在2.45GHz頻段，每個收發(fā)機配置了符合IEEE 802標準的48位地址，數(shù)據(jù)頻率為1Mb／s，使用擴頻和跳頻技術(shù)，即使在噪聲環(huán)境中也可以正常無誤地工作，其工作范圍約10m，如果附加功率放大，則可傳輸100m的距離 。
2. TDMA結(jié)構(gòu)
在1.0B版本的標準中，Bluetooth的基帶符號速率為1Mb/s，采用數(shù)據(jù)包的形式按時隙傳送，每時隙0.625ms，不排除將來采用更高的符號速率 。
Bluetooth支持64kb/s的實時語音傳輸和各種速率的數(shù)據(jù)傳輸，語音編碼采用對數(shù)PCM或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD，Continuos Variable Slope Delta Modulation） 。語音和數(shù)據(jù)可單獨或同時傳輸 。當僅傳輸語音時，Bluetooth設(shè)備最多可同時支持3路全雙工的話音通信；當語音和數(shù)據(jù)同時傳輸或僅傳輸數(shù)據(jù)時，支持433.9 kb/s 的對稱全雙工通信，或723.2kb/s、57.6 kb/s 的非對稱雙工通信，后者特別適合無線訪問Internet 。
另外，還采用CRC (Cyclic Redundancy Check)、FEC (Forward Error Correction) 及ARQ (Automatic Repeat Request) 以提高通信的可靠性 。
3. 使用跳頻技術(shù)
ISM頻帶是對所有無線電系統(tǒng)都開放的頻帶，因此使用其中的某個頻段都會遇到不可預(yù)測的干擾源 。例如某些家電、無繩電話、汽車房開門器、微波爐等等，都可能是干擾 。為此，藍牙特別設(shè)計了快速確認和跳頻方案以確保鏈路穩(wěn)定 。
跳頻技術(shù)是把頻帶分成若干個跳頻信道（hop channel），在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列（即一定的規(guī)律，技術(shù)上叫做"偽隨機碼"，就是"假"的隨機碼）不斷地從一個信道"跳"到另一個信道，只有收發(fā)雙方是按這個規(guī)律進行通信的，而其他的干擾不可能按同樣的規(guī)律進行干擾；跳頻的瞬時帶寬是很窄的，但通過擴展頻譜技術(shù)使這個窄帶寬成百倍地擴展成寬頻帶，使干擾可能的影響變成很小 。
與其它工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，藍牙跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，這使藍牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定 。跳頻是Bluetooth使用的關(guān)鍵技術(shù)之一 。對應(yīng)于單時隙包，Bluetooth的跳頻速率為1600跳每秒，對應(yīng)于多時隙包，跳頻速率有所降低；但在建鏈時(包括尋呼和查詢)則提高為3,200跳每秒 。使用這樣高的跳頻速率，Bluetooth系統(tǒng)具有足夠高的抗干擾能力 。
4. Bluetooth設(shè)備的組網(wǎng)
Bluetooth根據(jù)網(wǎng)路的概念提供點對點和點對多點的無線鏈接 。在任意一個有效通信范圍內(nèi)，所有設(shè)備的地位都是平等的 。首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備(Master)，被動進行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備(Slave) 。
利用TDMA，一個Master最多可同時與7個Slave進行通信并和多個Slave（最多可超過200個）保持同步但不通信 。一個Master和一個以上的Slave構(gòu)成的網(wǎng)路稱為Bluetooth的主從網(wǎng)路(Piconet) 。若兩個以上的Piconet之間存在著設(shè)備間的通信，則構(gòu)成了Bluetooth的分散網(wǎng)路(Scatternet) 。Piconet和Scatternet的示意圖如上圖所示 。
基於TDMA原理和Bluetooth設(shè)備的平等性，任一Bluetooth設(shè)備在Piconet和Scatternet中，既可作Master，又可作Slave，還可同時既是Master又是Slave 。因此，在Bluetooth中沒有基站的概念 。另外，所有設(shè)備都是可移動的

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