蓝牙技术与原理概述
蓝牙传输技术原理详解

蓝牙传输技术原理详解蓝牙技术源于瑞典,最初开发它的目的是为了消除移动设备之间的线缆联接,同时也可以实现更加灵活的短距离数据传输。
蓝牙技术的应用范围非常广泛,包括无线鼠标、键盘、耳机、音箱、手表、智能家居等等,它可以让我们的生活更加便捷和舒适。
本文将从蓝牙技术的原理入手,为读者详细介绍蓝牙技术的一些重要原理和特点。
一、蓝牙技术的物理架构蓝牙技术的物理架构包括两个主要部分:无线设备与辅助设备。
其中无线设备通常是指智能手机、平板电脑、电脑等移动设备,这些设备通过蓝牙技术可以与其他支持蓝牙技术的设备进行数据通信和传输。
辅助设备通常是指蓝牙芯片、蓝牙适配器、蓝牙其他辅助设备等,这些设备可以实现无线通信,同时也通过蓝牙协议进行数据传输。
二、蓝牙技术的传输原理蓝牙技术的传输原理是基于无线电信号的短距离传输技术,它的传输距离通常在10米以内。
蓝牙技术的信号是通过频率跳变来实现的,当数据传输时,蓝牙设备会将数据包装成一定格式的蓝牙帧,然后通过无线电进行传输。
在传输过程中,发射机会自动在79个不同的频道上跳变发送,每个频道的传输时间不超过625纳秒,频率跳转是为了防止潜在的干扰和推动可用带宽的最大化。
三、蓝牙技术的连接与传输速率蓝牙技术的连接方式分为两种:同步连接和异步连接。
同步连接是指两个设备成为主节点和从节点,与Wi-Fi不同,同步连接仅用于短暂的数据传输。
异步连接是指数据在两个设备之间进行双向传输。
蓝牙的传输速率因不同版本而异,早期的蓝牙版本的最高传输速率为1Mbps,而后来的高速蓝牙技术(例如Bluetooth 4.0、4.1、4.2和5.0)能够实现传输速率高达24Mbps以上,为用户提供更高速的数据传输。
四、蓝牙技术的协议蓝牙技术运作的基础是一套完整的协议栈,它包括控制与协议适配器、链路管理、逻辑链路控制和调度、参考信号、质量检查和安全协议等。
蓝牙技术的协议可分为两类:传输层协议和应用层协议。
传输层协议提供数据传输和控制功能,最重要的传输层协议是L2CAP(逻辑链路控制与适应性协议),它提供连接的寻呼、建立、维护和释放。
蓝牙技术原理与硬件电路

蓝牙技术原理与硬件电路概述:蓝牙技术是一种近距离无线通信技术,它通过使用包含在数码设备(如手机、计算机、耳机等)中的微型芯片来实现设备之间的数据传输。
蓝牙技术的发明者是爱立信公司,并于1994年开始开发,主要用于手机设备之间的数据传输。
蓝牙技术采用了一种称为频率跳频扩频的技术,通过在不同频段上快速切换传输数据。
这种技术可以减少干扰并提高通信的可靠性。
蓝牙技术工作在2.4GHz的ISM频段,它被设计为全球通用的无线通信标准。
蓝牙技术的工作原理如下:1.设备发现和配对:在通信前,蓝牙设备首先需要进行发现和配对过程。
它们会发送广播信号通知其他设备,然后在收到响应后进行配对。
配对过程可以通过输入固定的配对码或者通过使用设备中的密码确认功能来进行。
2.建立连接:一旦设备完成了配对过程,它们之间就可以建立连接。
连接可以是单个主设备和从设备之间的一对一连接,或者是一个主设备与多个从设备之间的一对多连接。
3.数据传输:一旦连接建立,蓝牙设备之间可以传输数据。
蓝牙技术支持多种数据传输方式,如音频传输、图像传输和文件传输等。
传输速率通常在1 Mbps以下,这对于大多数应用来说足够了。
蓝牙技术硬件电路:实现蓝牙技术的硬件电路主要包括以下几个方面:1.蓝牙芯片:蓝牙芯片是实现蓝牙功能的关键部件,它包含了蓝牙协议栈、射频收发器和基带处理器等。
蓝牙芯片通常集成在数码设备的主板上,用于提供蓝牙连接和数据传输功能。
2.射频收发器:射频收发器用于接收和发送蓝牙信号。
它负责将数字信号转换成射频信号,并将接收到的射频信号转换成数字信号。
射频收发器通常需要使用外部天线来实现无线信号的发送和接收。
3.天线:天线用于发送和接收射频信号。
它可以是外部天线,也可以是内置天线。
外部天线通常具有更好的信号接收和发送能力,而内置天线则更加便于使用。
4.电源管理电路:蓝牙设备通常需要使用电池供电,因此需要一种有效的电源管理电路来控制电源的使用和节能。
蓝牙技术原理

蓝牙技术原理蓝牙技术是一种无线通信技术,它可以在短距离内实现设备之间的数据传输和通信。
蓝牙技术的原理基于无线电波的传输,通过特定的频段和协议来实现设备之间的连接和通信。
在今天的社会中,蓝牙技术已经被广泛应用于各种设备中,如手机、耳机、音箱、智能手表等,它为人们的生活带来了便利和舒适。
蓝牙技术的原理主要包括蓝牙信号的发射和接收、蓝牙设备的配对和通信协议。
首先,蓝牙设备通过无线电波发射蓝牙信号,这些信号可以在短距离内传输数据和信息。
当其他蓝牙设备接收到这些信号时,它们可以进行配对并建立连接,从而实现数据的传输和通信。
蓝牙技术采用了一系列的通信协议,如蓝牙核心规范、蓝牙低功耗规范等,这些协议为蓝牙设备之间的通信提供了标准化的接口和规范。
蓝牙技术的原理基于频率跳跃技术,它可以在2.4GHz的频段内实现通信。
这种频率跳跳技术可以让蓝牙设备在不同的频率上进行通信,从而避免了干扰和拥挤。
此外,蓝牙技术还采用了自适应频率跳跃技术,它可以根据环境的变化自动调整频率,以保证通信的稳定性和可靠性。
除了频率跳跃技术,蓝牙技术还采用了分组交换和分时复用技术,这些技术可以让多个蓝牙设备在同一频段上进行通信,而不会相互干扰。
通过这些技术的应用,蓝牙设备可以在同一区域内实现稳定的通信,从而满足人们对数据传输和通信的需求。
总的来说,蓝牙技术的原理是基于无线电波的传输和一系列的通信协议,它通过频率跳跃、分组交换和分时复用等技术来实现设备之间的连接和通信。
蓝牙技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分,它为人们的生活和工作带来了便利和效率。
随着技术的不断发展,相信蓝牙技术会在未来发挥更加重要的作用,为人们的生活带来更多的惊喜和便利。
简述蓝牙技术的工作原理和应用

简述蓝牙技术的工作原理和应用在当今的科技世界中,蓝牙技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从无线耳机让我们摆脱线缆束缚,到智能家居设备之间的互联互通,蓝牙技术都发挥着重要作用。
那么,蓝牙技术到底是如何工作的,又有哪些广泛的应用呢?蓝牙技术的工作原理,简单来说,就像是一场特殊的“无线对话”。
它使用的是一种叫做无线电波的东西来传输信息。
首先,蓝牙设备会在一个特定的频率范围内发送和接收信号。
这个频率范围通常是 24GHz 左右。
想象一下,这个频率就像是一条专门为蓝牙设备开辟的“高速公路”,只有符合蓝牙标准的设备才能在这条路上行驶。
当两个蓝牙设备想要建立连接时,它们会经历一个叫做配对的过程。
比如说,你想让你的手机和蓝牙耳机连接,你就需要在手机的设置里找到蓝牙选项,然后让手机去搜索附近的蓝牙设备。
当手机发现你的耳机时,你可能需要在耳机上按下一个按钮或者输入一个密码,来确认你想要和这个手机连接。
这就像是两个陌生人在互相确认身份,然后决定是否要成为朋友。
一旦配对成功,这两个设备就可以开始通信了。
它们会把要传输的数据分成一个个小的数据包,然后通过无线电波发送出去。
接收设备收到这些数据包后,会把它们重新组合成完整的数据。
为了确保数据能够准确无误地传输,蓝牙技术还采用了一些特殊的方法。
比如说,它会不断检查收到的数据是否正确,如果发现有错误,就会要求发送设备重新发送。
蓝牙技术的应用简直是无处不在。
在个人消费领域,最常见的就是无线耳机和音箱。
以前,我们听音乐或者接打电话,都需要用有线耳机,线缆常常缠在一起,非常麻烦。
有了蓝牙无线耳机,我们可以自由自在地享受音乐和通话,不再被线缆束缚。
蓝牙音箱也是非常受欢迎的产品。
你可以把手机或者平板电脑通过蓝牙与音箱连接,然后在家里的任何角落都能听到高品质的音乐。
除了音频设备,蓝牙技术在游戏领域也有出色的表现。
游戏手柄可以通过蓝牙与电脑、手机或者游戏机连接,让玩家在操作时更加灵活自由,没有线缆的牵绊。
蓝牙的技术原理

蓝牙的技术原理蓝牙技术是一种无线通信技术,主要用于在固定短距离范围内实现设备之间的交互和数据传输。
蓝牙技术基于低功耗无线通信标准,工作在2.4 GHz频段。
以下是蓝牙技术的基本原理:1.频率跳变:蓝牙设备使用频率跳变技术来减少干扰和提高数据传输质量。
具体而言,蓝牙设备在发送数据之前,会根据一定的算法选择要使用的频率,然后在发送数据的过程中动态地进行频率跳变。
这种方式能够减少对特定频率的干扰,并能够适应不同的通信环境。
2.扩频技术:蓝牙使用了频率扩频技术来提高通信的可靠性和安全性。
在数据传输过程中,蓝牙设备将要传输的数据通过伪随机序列进行编码,然后以更高的速率进行传输。
接收端设备利用相同的序列进行解码,以还原原始数据。
这种扩频技术能够减少多径传播和干扰带来的影响,提高通信质量。
3.信道管理:蓝牙技术使用频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)进行信道管理。
具体而言,蓝牙将通信频段划分为79个载波频率,并将每个载波频率划分为时隙,使得多个设备可以在同一时间段内进行通信,实现并行的数据传输。
4.自动协商:蓝牙设备之间在进行通信之前,需要通过配对和连接建立一个连接。
在配对过程中,两个设备会进行身份验证,确保通信的安全性。
连接建立后,蓝牙设备会自动协商通信参数,如传输速率、传输功率等。
5.低功耗设计:蓝牙技术采用了低功耗设计,以满足移动设备对电池寿命的需求。
蓝牙设备通常采用睡眠模式,在不发送或接收数据时,设备会进入低功耗状态以节省能量。
综上所述,蓝牙技术的原理主要包括频率跳变、扩频技术、信道管理、自动协商和低功耗设计。
这些原理共同作用,使得蓝牙设备能够在短距离范围内实现可靠的无线通信和数据传输。
蓝牙技术的原理和应用

蓝牙技术的原理和应用蓝牙技术是一种近距离无线通讯技术,由于其低功耗、低成本、广泛应用等特点,在现代生活中得到了广泛的应用。
本篇文章将介绍蓝牙技术的原理和应用。
一、蓝牙技术的原理蓝牙技术是基于无线射频的短距离通讯标准,采用2.4GHz的ISM频段,其具有跨平台、传输速率高、安全可靠等特点。
蓝牙技术的原理主要由以下几个部分组成:1、蓝牙射频蓝牙射频是蓝牙技术中最关键的部分之一,其使用的频段是2.4-2.48 GHz的ISM频段,全球范围内都允许使用。
同时,蓝牙技术还使用了FHSS(频率跳跃扩频)技术,可以有效地减少数据传输时的干扰和噪音,从而提高传输效率和连接稳定性。
2、蓝牙协议栈蓝牙协议栈是蓝牙技术的核心部分,其包含6层协议:物理层、链路层、LMP层、L2CAP层、RFCOMM层和应用层。
其中,LMP层和L2CAP层是蓝牙协议栈中最关键的两层,LMP层负责蓝牙设备之间的配对和连接,L2CAP层则是数据传输和协议交换的核心。
3、蓝牙设备蓝牙设备是蓝牙技术中最终的实现部分,包括蓝牙手机、蓝牙耳机、蓝牙键盘、蓝牙鼠标等等。
蓝牙设备与蓝牙设备之间可以建立专门的蓝牙链接,实现数据的传输和交换。
二、蓝牙技术的应用随着科技的发展,蓝牙技术的应用越来越广泛,其中较为典型的应用包括以下几个方面:1、蓝牙音频蓝牙音频是目前最具代表性的应用之一,其主要应用包括蓝牙耳机、蓝牙音响等等。
蓝牙耳机的问世,改变了传统有线耳机的繁琐和不便之处,蓝牙音响则将家庭音响的使用限制降到了最低。
2、蓝牙设备蓝牙技术的实际应用还包括蓝牙键盘、蓝牙鼠标、蓝牙打印机等等。
蓝牙键盘和鼠标的问世,解决了传统有线键盘和鼠标的使用不便之处。
蓝牙打印机则可以实现移动设备的打印功能。
3、蓝牙定位蓝牙定位是近些年来蓝牙技术发展的新方向,其主要应用包括超市定位、医院导航等等。
蓝牙定位的原理是通过蓝牙信号强度指示来确定设备的位置,从而实现定位和导航。
4、蓝牙物联网蓝牙物联网是未来的发展方向之一,其应用范围可以延伸到智能家居、智能健康、智能交通等等。
蓝牙技术的工作原理与应用

蓝牙技术的工作原理与应用蓝牙技术是一种无线通信技术,其广泛应用于现代电子设备中,如手机、耳机、音频设备、智能家居等。
本文将介绍蓝牙技术的工作原理以及其在各个领域中的应用。
一、工作原理蓝牙技术的工作原理基于短距离无线通信,主要通过无线电波在2.4GHz频段上进行通信。
它采用了频率跳变技术,即在发送和接收数据时,蓝牙设备会不断地在79个不同的频率上进行切换,这样可以防止干扰和拥挤。
蓝牙设备通信的距离一般在10米左右,且能够在有障碍物的环境下实现稳定的通信。
蓝牙技术主要由两个关键组成部分:蓝牙芯片和蓝牙协议栈。
蓝牙芯片是实现蓝牙通信的硬件部分,其中包含了射频收发器、基带处理器、控制器等。
蓝牙协议栈则是蓝牙设备的软件部分,其包括了不同层次的协议,如物理层、链路层、主机控制器接口等。
在蓝牙通信过程中,设备之间主要通过"主"和"从"的方式进行连接。
主设备主动发起连接请求,从设备则接受请求并建立连接。
一旦建立连接,主设备和从设备可以互相发送和接收数据。
二、应用领域1. 蓝牙耳机和音频设备蓝牙耳机和音频设备是蓝牙技术最常见的应用之一。
通过蓝牙连接,用户可以无线地连接手机或其他音频播放设备,享受高质量的音乐和通话体验。
与传统有线耳机相比,蓝牙耳机具有更高的便携性和自由度。
2. 智能家居蓝牙技术在智能家居领域中发挥着重要作用。
通过蓝牙连接,用户可以通过智能手机或其他控制设备,远程操控家庭中的各种设备,如照明系统、温控器、安防系统等。
蓝牙技术的低功耗特性也使得它在传感器设备中得到广泛应用,如智能门锁、智能摄像头等。
3. 医疗设备蓝牙技术在医疗设备中的应用也越来越广泛。
通过蓝牙连接,医生可以远程监测患者的生命体征,如心率、血压等。
同时,蓝牙技术也可以用于医疗设备之间的数据传输,方便医务人员的工作。
4. 车载设备蓝牙技术在车载设备中的应用可以提供更安全和便捷的驾驶体验。
通过蓝牙连接,驾驶人可以通过手机或其他设备进行电话通话、导航和音乐播放,而无需使用手持设备,从而减少对驾驶的干扰。
蓝牙无线通信技术原理

蓝牙无线通信技术原理《蓝牙无线通信技术原理》一、什么是蓝牙蓝牙是一种近距离无线技术,它是由 Ericsson 公司的一名工程师 Jaap Haartsen 创造的,发明人是 Ericsson 公司的 Jaap Haartsen。
它是一种无线电技术,采用半导体实现短距离的点对点无线数据传输,它属于电磁波无线技术的一种。
它使用的是全双工技术,传输信号是以字节的方式发出,大小可以达到1M字节,它使用2.4G 频段发送数据,传输距离一般可以达到10米以内。
它可以用来连接周围的两个设备,传输信息,发送文件,实现设备之间的无线通信。
二、蓝牙技术原理1、电磁波传播蓝牙是一种电磁波无线技术,它的主要原理是电磁波的传播,它采用2.4GHz的电磁波来传播信号,这种电磁波可以在空气中传播,它可以穿透障碍物,到达设备之间的距离,它的传播距离一般可以在10米以内。
2、多址协议蓝牙采用了多址协议,又叫AFH(adjacent frequency hopping),它使用79个频率,为了避免信号受到干扰,蓝牙会自动地从79个频率中选择39个,并且不断地跳跃,以此形成一个覆盖全频段的无线信号网络,来为蓝牙设备提供稳定的信号传输环境。
3、分组与流量控制蓝牙采用了分组与流量控制机制,它将要传输的信息分为小组,这样可以更有效的传输信号,减少信号传输中的丢失,同时它也可以根据接受信号的质量来动态调节传输速率,确保信号的可靠性。
III、蓝牙传输协议1、语音传输协议对于语音传输,蓝牙采用CSR(Cordless Telephony Specification)作为传输协议,它使用了G711压缩 ; G723等协议进行语音的压缩和传输。
2、数据传输协议对于数据传输,蓝牙采用了L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol),它是一种数据封装格式,它可以将TCP/IP 协议的信息封装成蓝牙可以识别的格式,传输出去。
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英特网和移动通信的迅速发展,使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。
蓝牙作为一个全球开放性无线应用标准,通过把网络中的数据和语音设备用无线链路连接起来,使人们能够随时随地实现个人区域内语音和数据信息的交换与传输,从而实现快速灵活的通信。
一、蓝牙出现的背景早在1994年,瑞典的爱立信公司便已经着手蓝牙技术的研究开发工作,意在通过一种短程无线链路,实现无线电话用PC、耳机及台式设备等之间的互联。
1998年2月,爱立信、诺基亚、因特尔、东芝和IBM共同组建特别兴趣小组。
在此之后,3COM、朗讯、微软和摩托罗拉也相继加盟蓝牙计划。
它们的共同目标是开发一种全球通用的小范围无线通信技术,即蓝牙。
它是针对目前近距的便携式器件之间的红外线链路(IrDA)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。
“蓝牙”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。
蓝牙是一个开放性的无线通信标准,它将取代目前多种电缆连接方案,通过统一的短程无线链路,在各信息设备之间可以穿过墙壁或公文包,实现方便快捷、灵活安全、低成本小功耗的话音和数据通信。
它推动和扩大了无线通信的应用范围,使网络中的各种数据和语音设备能互连互通,从而实现个人区域内的快速灵活的数据和语音通信。
二、蓝牙中的主要技术蓝牙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(Radio Air Interface)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、互操作的性能(Iteroperability)。
“蓝牙”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、PDA、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。
此外,蓝牙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。
蓝牙的载频选用在全球都可用的2.45GHz工科医学(ISM)频带,其收发信机采用跳频扩谱(Frequency Hopping Spread Spectrum)技术,在2.45GHz ISM频带上以1600跳/s的速率进行跳频。
依据各国的具体情况,以2.45GHz为中心频率,最多可以得到79个1MHz 带宽的信道。
在发射带宽为1MHz时,其有效数据速率为721kb/s,并采用低功率时分复用方式发射,适合30英尺(约10m)范围内的通信。
数据包在某个载频上的某个时隙内传递,不同类型的数据(包括链路管理和控制消息)占用不同信道,并通过查询(Inquiry)和寻呼(Paging)过程来同步跳频频率和不同蓝牙设备的时钟。
除采用跳频扩谱的低功率传输外,蓝牙还采用鉴权和加密等措施来提高通信的安全性。
蓝牙支持点到点和点到多点的连接,可采用无线方式将若干蓝牙设备连成一个微微网(Piconet),多个微微网又可互连成特殊分散网,形成灵活的多重微微网的拓扑结构,从而实现各类设备之间的快速通信。
它能在一个微微网内寻址8个设备(实际上互联的设备数量是没有限制的,只不过在同一时刻只能激活8个,其中1个为主7个为从)。
蓝牙技术涉及一系列软硬件技术、方法和理论,包括无线通信与网络技术,软件工程、软件可靠性理论,协议的正确性验证、形式化描述和一致性与互联测试技术,嵌入式实时操作系统(Embedded RTOS),跨平台开发和用户界面图形化技术,软硬件接口技术(如RS232,UART,USB等),高集成、低功耗芯片技术三、蓝牙系统组成蓝牙系统一般由天线单元、链路控制(固件)单元、链路管理(软件)单元和蓝牙软件(协议栈)单元四个功能单元组成。
1.天线单元蓝牙要求其天线部分体积十分小巧、重量轻,因此,蓝牙天线属于微带天线。
蓝牙空中接口是建立在天线电平为0dB的基础上的。
空中接口遵循(简称FCC,即美国联邦通信委员会)有关电平为0dB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2.420GHz,终止频率为2.480GHz,间隔为1MHz的79个跳频频点来实现的。
出于某些本地规定的考虑,日本、法国和西班牙都缩减了带宽。
最大的跳频速率为1660跳/s。
理想的连接范围为100mm~10m,但是通过增大发送电平可以将距离延长至100m。
蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。
蓝牙的数据速率为1Mb/s。
ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。
例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等,都可能是干扰源。
为此,蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保键路稳定。
跳频技术是把频带分成若干个跳频信道(Hop Channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列(即一定的规律,技术上叫做“伪随机码”,就是“假”的随机码)不断地从一个信道“跳”到另一个信道,只有收发双方是按这个规律进行通信的,而其它的干扰不可能按同样的规律进行干扰;跳频的瞬时带宽是很窄的,但通过扩展频谱技术使这个窄带成百倍地扩展成宽频带,使干扰可能造成的影响变得很小。
时分双工(TDD)方案被用来实现全双工传输。
与其它工作在相同频段的系统相比,蓝牙跳频更快,数据包更短,这使蓝牙比其它系统都更稳定。
FEC(前向纠错)的使用抑制了长距离链路的随机噪音;应用了二进制调频(FM)技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。
2.链路控制(固件)单元在目前蓝牙产品中,人们使用了3个IC分别作为联接控制器、基带处理器以及射频传输/接收器,此外还使用了30~50个单独调谐元件。
基带链路控制器负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。
它有3种纠错方案:1/3比例前向纠错(FEC)码、2/3比例前向纠错码和数据的自动请求重发方案。
采用FEC(前向纠错)方案的目的是为了减少数据重发的次数,降低数据传输负载。
但是,要实现数据的无差错传输,FEC就必然要生成一些不必要的开销比特而降低数据的传送效率。
这是因为数据包对于是否使用FEC是弹性定义的。
报头总有占1/3比例的FEC码起保护作用,其中包含了有用的链路信息。
在无编号的ARQ方案中,在一个时隙中传送的数据必须在下一个时隙得到“收到”的确认。
只有数据在收端通过了报头错误检测和循环冗余检测后认为无错才向发端发回确认消息,否则返回一个错误消息。
比如蓝牙的话音信道采用Continuous V ariable Slope Delta Modulation(简称CVSD),即连续可变斜率增量调制技术话音编码方案,获得高质量传输的音频编码。
CVSD编码擅长处理丢失和被损坏的语音采样,即使比特错误率达到4%,CVSD编码的语音还是可听的。
3.链路管理(软件)单元链路管理(LM)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。
LM能够发现其它远端LM并通过LMP(键路管理协议)与之通信。
LM模块提供如下服务:发送和接收数据;请求名称;链路地址查询;建立连接;鉴权;链路模式协商和建立;决定帧的类型。
此外,还有下列服务:将设备设为sniff(呼吸)模式。
Master(主机)只能有规律地在特定的时隙发送数据。
将设备设为Hold(保持模式)。
工作在hold模式的设备为了节能在一个较长的周期内停止接收数据,每一次激活链路,这由LM定义,LC(链路控制器)具体操作。
当设备不需要传送或接收数据但仍需保持同步时将设备设为暂停模式。
处于暂停模式的设备周期性地激活并跟踪同步,同时检查page消息。
建立网络连接。
在piconet内的连接被建立之前,所有的设备都处于standby(待命)状态。
在这种模式下,未连接单元每隔1.28s 周期性地“监听”信息。
每当一个设备被激活,它就监听规划给该单元的32个跳频频点。
跳频频点的数目因地理区域的不同而异,32这个数字适用于除日本、法国和西班牙之外的大多数国家。
作为master的设备首先初始化连接程序,如果地址已知,则通过寻呼(page)消息建立连接,如果地址未知,则通过一个后接page消息的inquiry(查询)消息建立连接。
在最初的寻呼状态,master单元将在分配给被寻呼单元的16个跳频频点上发送一串16个相同的page消处息。
如果没有应答,master则按照激活次序在剩余16个频点上继续寻呼。
slave 从机收到从master发来的消息的最大的延迟时间为激活周期的2倍(2.56s) ,平均延迟时间是激活周期的一半(0.6s)。
Inquiry消息主要用来寻找蓝牙设备,如共享打印机、传真机和其它一些地址未知的类似设备,Inquiry消息和page消息很相像,但是Inquiry消息需要一个额外的数据串周期来收集所有的响应。
如果piconet中已经处于连接的设备在较长一段时间内没有数据传输,蓝牙还支持节能工作模式。
master可以把slave置为hold(保持)模式,在这种模式下,只有一个内部计数器在工作。
slave也可以主动要求被置为hold模式。
Hold 模式一般被用于连接好几个piconet的情况下或者耗能低的设备,如温度传感器。
除hold模式外,蓝牙还支持另外两种节能工作模式:sniff呼吸)模式和park(暂停)模式。
在sniff 模式下,slave降低了从piconet “收听”消息的速率,“呼吸”间隔可以依应用要求做适当的调整。
在park模式下,设备依然与piconet同步但没有数据传送。
工作在park模式下的设备放弃了MAC地址,偶尔收听master的消息并恢复同步、检查广播消息。
如果我们把这几种工作模式按照节能效率以升序排队,那么依次是:呼吸模式、保持模式和暂停模式。
连接类型和数据包类型。
连接类型定义了哪种类型的数据包能在特别连接中使用。
蓝牙基带技术支持两种连接类型:同步定向连接(Synchronous Connection Oriented,简称SCO)类型,主要用于传送话音;异步无连接(Asynchronous Connectionless, 简称ACL)类型,主要用于传送数据包。
同一个piconet中不同的主从对可以使用不同的连接类型,而且在一个阶段内还可以任意改变连接类型。