典型无线传输+陈良+电子资源第二章 蓝牙技术 第二节 蓝牙协议栈.ppt

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1、蓝牙协议栈《典型无线传输技术应用》课程教学资源本节要点蓝牙系统的组成1蓝牙地址2蓝牙技术规范3蓝牙技术的协议栈4蓝牙技术用户模式与协议栈5学习情境内容一、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。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分别作为连接控制器、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。一、蓝牙系统组成3.链路管理（软件）单元链路管理（LM）软件模块携

2、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（链路管理协议）与之通信。一、蓝牙系统组成4.软件（协议栈）单元蓝牙的软件（协议栈）单元是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑。它必须符合已经制定好的蓝牙规范。蓝牙协议可以分为4层，即核心协议层、电缆替代协议层、电话控制协议层和采纳的其它协议层。一、蓝牙系统组成二、蓝牙地址每个蓝牙设备都分配了一个48位的地址，即蓝牙地址。使用中把蓝牙地址分成了三段：低24位地址段未定义8位地址段高16位地址段其中，高16位和低24位合在一起形成了蓝牙寻址空间240，作为生产厂的惟一标识码

3、，由蓝牙权威部门分配给不同的厂商。三、蓝牙技术规范蓝牙以无线LANs的IEEE802.11标准技术为基础。应用了“Plonkandplay”的概念（有点类似“即插即用”），即任一蓝牙设备一旦搜寻到另一个蓝牙设备，马上就可以建立联系，而无需用户进行任何设置，因此可以解释成“即连即用”。目前，蓝牙技术主要以满足FCC（FederalCommunicationsCommission美国联邦通信委员会）的要求为目标。在其他国家的应用，需要做一些适应性调整，如发射功率和频带。BLUETOOTH1.0规范已公布的主要技术指标和系统参数如表。三、蓝牙技术规范蓝牙技术规范1.0三

4、、蓝牙技术规范蓝牙技术规范1.0三、蓝牙技术规范蓝牙1.2蓝牙1.2版本相对于1.1版本而言，主要为加入以下四项新增功能：1.AdaptiveFrequencyHopping（AFH）:即所谓适应性跳频技术，主要的功能是用来减少蓝芽产品与其它无线通讯装置之间所产生的干扰问题2.ExtendedSynchronousConnection-Orientedlinks（eSCO）:即延伸同步连结导向信道技术，用于提供具高度QoS的音讯传输，而能进一步满足更高阶语音与音讯产品的需求。3.FasterConnection：即快速连接。包含「FirstFHS」与「Interl

5、acedscan」技术，缩短重新搜索与再连接的时间，使连结的过程更为稳定、更快速，使蓝芽产品在使用上更为平顺4.与蓝芽1.1版本产品兼容：确保其可向后兼容于1.1版本的产品。三、蓝牙技术规范蓝牙2.0规范BluetoothSIG宣布采用蓝牙核心规范2.0版本及更高数据传输速率（EDR）。新规范使其数据传输速率提高2倍，并降低了功耗，从而延长电池的使用时间。由于带宽增加，新规范提高了设备同时进行多项任务处理、或同时连接多个蓝牙设备的能力，并使传输范围可达100米，最高速率达到10Mbps。三、蓝牙技术规范蓝牙2.0规范蓝牙核心规范2.0+EDR主要改进如下：3倍于蓝

6、牙1.2的数据传输速率（最大可以达到10倍）。通过减少工作负载循环达到较低电力消耗。增加带宽简化了多连接模式。向后兼容早期蓝牙设备。降低了比特误差率BER（BitErrorRate）。三、蓝牙技术规范蓝牙协议栈概述蓝牙协议规范遵循开放系统互连参考模型(OSI/RM),从低到高地定义了蓝牙协议堆栈的各个层次。SIG所定义的蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互操作。互操作的远端设备需要使用相同的协议栈，不同的应用需要不同的协议栈。但是，所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层。四、蓝牙协议栈四、蓝牙协议栈完整的蓝牙协议栈如图1所示，不是

7、任何应用都必须使用全部协议，而是可以只使用其中的一列或多列。图1显示了所有协议之间的相互关系，但这种关系在某些应用中是有变化的。四、蓝牙协议栈蓝牙协议体系中的协议蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注程度分为四层：核心协议：BaseBand、LMP、L2CAP、SDP；电缆替代协议：RFCOMM；电话传送控制协议：TCS-Binary、AT命令集；选用协议：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE。四、蓝牙协议栈除上述协议层外，规范还定义了主机控制器接口（HCI），它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接

8、口。在图1