蓝牙基带数据传输机理分析
摘要:本文对蓝牙协议体系中的基带数据传输机理进行分析,为进一步对蓝牙技术做全面
深入的研究和开发应用奠定基础。在介绍了基本概念的基础上,重点对蓝牙设备连接、数
据传输和安全机制等内容做了分析和讨论。
关键词:蓝牙 基带数据传输 设备连接
蓝牙(Bluetooth)是一种新型、开放、低成本、短距离的无线连接接技术,可取代短
距离的电缆,实现话音和数据的无线传输。这种有效、廉价的无线连接技术可以方便地将
计算机及外设、移动电话、掌上电脑、信息家电等设备连接起来,在它可达到的范围内使
各种信息化移动便携设备都能实现无缝资源共享,还可通过无线局域网( Wireless LAN)
与 Internet 连接,实现多媒体信息的无线传输。
蓝牙系统采用分散式(SCAtter)结构,设备间以及从方式构成微微网(Piconet),支
持点对点和点对多点通信。它采用 GFSK 调制,抗干扰性能好,通过快速跳频和短包技术
来减少同频干扰,保证传输的可靠性。使用的频段为无需申请许可的 2.4GHz 的 ISM 频段。
蓝牙协议从协议来源大致分为四部分:核心协议、电缆替代协议(RECOMM)、电路
控制协议和选用协议。其中核心协议是蓝牙专利协议,完全由蓝牙 SIG 开发,包括基带协
议(BB)、连接管理协议( LMP)、逻辑链路控制和适配协议( L2CAP)以及服务发现
协议(SDP)。蓝牙协议从体系结构又可分为底层硬件模块、中间协议层和高端应用层三
大部分,其中链路管理层(LM)、基带 (BB)和射频层(RF)构成蓝牙的底层模块。由此
可见,基带层是蓝牙协议的重要组成部分。本文主要对蓝牙技术中最重要的基带数据传输
机理进行分析。
1 基带协议概述
图 1 给出蓝牙系统结构示意图。在蓝牙系统中,使用蓝牙技术将设备连接起来的网络
称作微微网(Piconet),它由一个主节点( Master Unit)和多个从节点(Slave Unit)构成。
主节点是微微网中用来同步其他节点的蓝牙设备,是连接过程的发起者,最多可与 7 个从
节点同时维持连接。从节点是微微网中除主节点外的设备。两个或多个微微网可以连接组
成散射网(Scatternet)。