蓝牙技术及其系统原理分析

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1、蓝牙技术及其系统原理分析　　0.引言　　蓝芽”（Bluetooth）技术是由世界着名的5家大公司――爱立信（Ericsson）、诺基亚(Nokia)、东芝(Toshiba)、国际商用机器公司(IBM)、英特尔(Intel)，于1998年5月联合宣布的一种无线通信新技术。它是针对目前相距很近的便携式设备之间的链接主要是用红外线链路(infraredlind,简称IrDA)进行而提出的。应用红外线收发器链接虽然能免去电线或电缆的连接，但是使用起来有许多不便，不仅距离只限于1~2m，而且必须在视线上直接对准，中间不能有任何阻挡，同时

2、只限于在两个设备之间进行链接，不能同时链接更多的设备。另一方面，人们对无线电通信技术很熟悉，无线电技术能实现远距离的通信，可以实现卫星通信以至宇宙太空的通信。但人们也许没有注意到，在同一间屋内或在相距咫尺的地方，无线电也能发挥巨大的作用。“蓝芽”技术的目的是使特定的移动电话、便携式电脑以及各种便携式通信设备的主机之间在近距离内实现无缝的资源共享。http://www.cdtarena.com　　1.蓝芽技术　　“蓝芽”（Bluetooth）原为欧洲中世纪的丹麦国王HaraldII的名字，他为统一四分五裂的瑞典、芬兰、丹麦有着不

3、朽的功劳。瑞典的Ericsson公司为这种即将成为全球通用的无线技术命此名，也许大有一统天下的含义。　　蓝芽技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术。其实质内容是要建立通用的无线电空中接口（radioairinterface）及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能（interoperability）。其程序写在一个9mm×

4、9mm的微芯片中。　　“蓝芽”技术的作用是简化小型网络设备（如移动PC、掌上电脑、手机）之间以及这些设备与Internet之间的通信，免除在无绳电话或移动电话、调制解调器、头套式送/受话器、PDAs、计算机、打印机、幻灯机、局域网等之间加装电线、电缆和连接器。而且，这种技术可以延伸到那些完全不同的新设备和新应用中去。例如，如果把蓝芽技术引入到移动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话与膝上型电脑之间的令人讨厌的连接电缆而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝

5、芽系统的一部分。除此之外，蓝芽无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。　　“蓝芽”技术的无线电收发器的连接距离可达30英尺，不限制在直线范围内，甚至设备不在同一间房内也能相互链接；并且可以链接多个设备，最多可达7个，这就可以把用户身边的设备都链接起来，形成一个“个人区域的网络”（Personalareanetwork）。　　2.蓝芽系统　　在了解蓝芽系统结构之前，先熟悉蓝芽系统几个常用的专有名词。　　Piconet：通过蓝芽技术连接在一起的所有设备被认为是一个piconet。一

6、个piconet可以只是两台相连的设备，比如一台便携式电脑和一部移动电话，也可以是8台连在一起的设备。在一个piconet中，所有设备都是级别相同的单元，具有相同的权限。但是在piconet网络初建时，其中一个单元被定义为master，其它单元被定义为slave。　　Masterunit：其它单元，即在一个piconet中，其时钟和跳频顺序被用来同步其它单元的设备。　　Slaveunits：从单元，即piconet中不是master的所有设备。　　Scatternet：几个独立且不同步的piconet组成一个scatterne

7、t。　　Macaddress：用来区分piconet中各单元的长度为3比特的地址。　　Parkedunits：暂停单元，即piconet中与网络保持同步但没有Macaddress的设备。　　Sniffandholdmode：呼吸与保持模式，与网络同步但进入睡眠状态以节省能源的一种工作模式。　　蓝芽系统一般由以下4个功能单元组成：天线单元、链路控制（固件）单元、链路管理（软件）单元和蓝芽软件（协议）单元。　　2.1天线单元　　蓝芽要求其天线部分体积十分小巧、重量轻，因此，蓝芽天线属于微带天线。蓝芽空中接口是建立在天线电平为0dB

8、m的基础上的。空中接口遵循FederalCommunicationsCommission(简称FCC，即美国联邦通信委员会)有关电平为0dBm的ISM频段的标准。如果全球电平达到100mW以上，可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402GH