文档介绍：第6章无线通信
蜂窝无线通信
码分多址CDMA
卫星通信
蓝牙技术
无线应用协议WAP
蓝牙技术
概述
蓝牙的要求:
芯片体积要小
能耗要低
需提供和有线连接相媲美的安全性能
蓝牙区别于其它无线技术的一个典型特征是它能基于各设备各自的功能提供“联合使用模型”。
工作原理
蓝牙设备之间可互相探查,进行连接形成自组网
48位的设备地址BD_ADDR
发起连接的那个设备叫主单元,其余被连接的为从单元
从单元被暂时分配一个3位的活跃成员地址AM_ADDR
由一个主单元和一个或多个从单元组成的自组网称为微微网,一个微微网最多只可以有7个从单元
由多个这种微微网结合形成了散射网,如图6-15所示。
其中有一个从单元同时属于两个微微网,它可起一个桥的作用,将两个微微网连起来
通信时,单个单元的峰值传输速率可达到721kbits/s
协议栈体系结构
图6-16 蓝牙协议栈示意图
蓝牙无线层:,管理收发比特流的过程
基带层:实现链路的控制;还负责分时、分组、成桢、纠错以及流控制
蓝牙两种类型的链接:点对点的同步面向连接链路和点对多点的异步无连接链路
链路管理协议:负责链路的建立与配置,管理链路的状态,维持各从单元之间的公平性,鉴权以及其它的一些管理功能
逻辑链路控制和适配协议:向上层提供面向连接和无连接的数据服务
音频数据直接映射到了基带层
M基于ETSI GSM ,提供串行端口的模拟
服务发现协议用来查询其它设备所能提供的服务
蓝牙网络通信过程
初始为睡眠状态,即待机模式
建立连接时,由一个设备发起连接,这个设备以后就成为微微网的主单元
如果主单元不知道其余设备的存在以及它们的地址,主单元需要先执行查询操作
其示意过程入图6-17
Standby
Inquiry
地址未知
Page
地址已知
Connected
Transmit data
Park
Hold
Sniff
释放成员地址
保留成员地址
待机
进行连接
活跃状态
低能耗模式
图6-17 连接状态转移图
detach
例:假设在连接范围内共有四个设备A、B、C、D
过程:
A发出查询信息,请求别的设备的设备地址及其时钟
C回复A一个FHS包(包括C的设备地址和时钟)
A将自己的设备地址及时钟回复给C
A再次发出查询信息
B和D同时回复(冲突)
B和D各自等待一段随机长度的时隙后再侦听信道
A再发查询信息
B回复A一个FHS包(包括B的设备地址和时钟)
A将自己的设备地址及时钟回复给B
A再发查询信息
D回复A一个FHS包(包括D的设备地址和时钟)
A将自己的设备地址及时钟回复给D
以上为查询过程,A查询到B、C、D的地址和时钟,然后再建立连接:
A用C的地址寻呼C
C用自己的地址回复A
A将自己的设备地址和时钟发送给C,A与C进行连接
A与B和D重复上述过程进行连接,连接完后,进入connected状态
通信时,主单元和从单元交替进行收和发,主单元根据从单元的数据流量来决定从单元何时收发
如果从单元暂时不需收发数据,它就切换入保持模式直到主单元下次发信息给它
数据传输完成后,可使用断连命令来结束连接,这样,从单元又回到待机模式