浅析蓝牙技术的基带层分组协议

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1、浅析蓝牙技术的基带层分组协议～教育资源库一、引言　　现代通信技术的趋势走向网络核心技术分组化、窄带接入技术无线化。在无线接入领域，早期采用电路型传输方式，但是现在也开始出现了分组传输技术，如CDPD、GPRS、EDGE等；除了这些无线运营数据网络之外，最近由Ericsson、Intel、Nokia、Toshiba、IBM五家公司组成的蓝牙特殊利益集团SIG（SPecialInterestGrouP）联手推出的蓝牙计划致力于解决SoHo无线组网，倍受网络界的瞩目。　　虽然蓝牙还没有正式成为国际标准，但是有越来越多的组织正在吸纳这种技术。蓝牙技术的目标是采用无线接口技术来取

2、代传统各种有线连接。虽然蓝牙主要用来解决、数据终端等的连接组网问题，但是SIG也想将该技术应用到家电上去：家庭通过这种方式组成小型无线数据网，实现智能控制与管理。蓝牙技术的关键是很小的蓝牙芯片（即无线电收发信机），可以装在各种设备上，如、冰箱等等。蓝牙的应用非常广泛，例如与微机之间通过蓝牙无线连接，这种无束缚的接收和发送信息很有可能改变人们的生活方式；蓝牙与P层（LinkManagerProtocol）、L2CAP层（LogicallinkControlandAdaptationProtocol）、SDP层（ServiceDiscoveryProtocol）。另外RFM

3、层以ETSITS07.10为基础，目的是取代电缆连接；TCS（TelephonyControlProtocolSPecification）以ITU－T的Q.931为基础，目的是进行呼叫控制。在蓝牙专用协议之上可以承载PPP、TCP／IP、UDP／IP、频段，大部分国家采用2400～2483.5NHZ，f＝2402＋kMHZ，k=0～78：即将该频段划分为79个带宽为1MHz的信道；在低频端留有2MHz的保护带，在高频端留有3.5MHz的保护带。调制方式采用GFSK，BT=0.5，正频偏表示1，负频偏表示0。系统采用跳频扩频技术，抗干扰能力强、保密性好。　　LMP负责蓝牙

4、设备之间的链路建立，包括鉴权、加密等安全技术及基带层分组大小的控制和协商。它还控制无线设备的功率以及蓝牙节点的连接状态。L2CAP在高层和基带层之间作适配，它与LMP是并列的，区别在于L2CAP向高层提供负载的传送，而LMP不能。L2CAP向高层提供面向连接的和无连接的数据服务，具备多协议复用功能和拆／装适配功能。SDP是蓝牙体系中非常关键的部分，只有通过SDP了解通信双方的设备信息、业务类型、业务特征，然后才能在蓝牙设备之间建立通信连接。三、基带层　　1．物理信道与物理链路　　蓝牙技术的特点体现在底层技术，而基带层是底层中的关键技术之一。注意蓝牙基于微微小区机制，需具

5、备强壮性、低复杂度、低功率、低成本的特点，而这在基带层技术中有所体现。　　前面说过蓝牙采用挑频扩频技术，每秒1600跳，从时间域看即每个时隙长度是625μs，即每个时隙从79个信道中选择一个。时隙编号0～2的27次方－1，即以2的27个次方双工方式采用TDD。蓝牙既支持电路型数据，也支持分组型数据；既支持点对点连接，也支持点对多点连接。在一个微微网络（Pieco）中，一个单元作为主节点，其他作为从节点，最多可以有7个从节点；但是允许有更多从节点与主节点保持在Park状态。从节点对信道的接入由主节点控制。微微网络在覆盖上可以有重叠：每个网络有各自的跳频方案，一个网络

6、的主节点可以同时作为另一个网络的从节点；一个从节点可以属于多个网络。　　主节点向从节点发送数据只能占用偶时隙，反之从节点只能在奇时隙才能向主节点发送数据。一个分组（Packet，实际上更习惯的说法是帧，因为在基带层其地位类似于OSI的第2层、部分涉及物理层，分组的确切用法在第3层，但是蓝牙基带层规范中采用Packet术语）的传送最多可以占用5个时隙，在一个分组的传送期内，维持初始时隙所占用的信道而不再跳频。　　在主从节点之间，有两种不同类型的链路，即同步面向连接SCO（SynchronousConnection-Oriented）链路和异步无连接ACL（Asynchro

7、nousConnection－Less）键路。SCO是点到点链路，立节点在周期性的保留时隙上维持SCO；ACL是点到多点链路。主节点可以利用SCO本占用的时隙建立ACL链路，从节点可以同时参与SCO和ACL。　　SCO具备双向对称性，可以看作电路型连接，通常用于支持语音等实时业务。主节点可与一个或多个从节点建立多达3个的SCO链路；一个从节点也与多个主节点建立SCO链路（最多3条）。SCO分组不采用重传机制。SCO链路的建立通过主节点发送LMP的SCOsetup消息，该消息中包含了Tsco和Dsco等参数。Dsco用于标识SCO开始的时隙