通信新技术讲座.doc

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1、Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse薈短距离通信——蓝牙技术应用蒆文通074-2崔现鑫0袀“蓝牙”（Bluetooth）原是十世纪统一了丹麦的国王的名字，现取其“统一”的含义，用来命名意在统一无线局域网通讯标准的蓝牙技术。蓝牙技术是一种近距离地保证可靠接收和信息安全的无线通信技术。羀长期以来，现代通信技术致力于远距离的宽带通信网和全球漫游式的无线通信，企图把全世界的每一个角落都纳入到有线或无线的网络中来，但是近距离的数字通信却一直被忽略，直到2

2、0世纪末，才提到议事日程。蓝牙技术所要解决的问题是在10m范围内实现各种电子产品信息的无线传输，消除他们之间纵横交错的连接电缆，它必须实现如下一些技术要求：1）2）蚆完好的替代功能：蓝牙所用的无线新到必需要想有线电缆一样准确无误的发送或接收数据，而无线信道上信息环境比有线通道受到的干扰多得多，传送环境复杂的多。3）4）袅信息安全功能：电波在空间传播时会出现散射现象，于是无线信道传送的保密程度远低于有线信道，蓝牙技术的安全问题不能忽视。5）6）薀承载能力：同时连接多个设备，要有足够的传输速率，支持不同类型（如声音和数据）

3、的信息的发送或接受。7）8）螇超低功率：设备可用电池供电。9）10）袅致密性高：蓝牙芯片内部结构复杂但体积小。11）12）芄全球通用：使用户能在世界各地方便使用。莀蓝牙技术的实现有赖于硬件电路和软件程序的双重支撑。硬件电路是一种1c㎡的嵌入式微功率芯片，如此小的体积、功率便于它嵌入到普通电子厂品中；微控制软件的职责是搜索并联系起其他也嵌入有蓝牙芯片的电子产品，联系过程是一场信息交换的过程。信息交换通过发送、接收无线电波实现，发送功率越大，传播的距离就越远，它们并不成正比。衿蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准，它将各种

4、通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。它的传输距离为10cm～10m，如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。它采用2.4GHzISM频段和调频、跳频技术，使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议。TDMA每时隙为0.625μs，基带符合速率为1Mb/s。蓝牙支持64kb/s实时语音传输和数据传输，语音编码为CVSD，发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW，并使用全球统一的48比特的设备识别码。由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接，具有很强的移植性，

5、并且适用于多种场合，加上该技术功耗低、对人体危害小，而且应用简单、容易实现，所以易于推广。膇爱立信公司提出“蓝牙技术规范草案”，是在开展一项重大课题的研究之后，这项课题就是研究把各种各样的通信设备通过移动电话接入蜂窝式移动通信网。爱立信公司的研究从一开始就引起了一些大公司的注意。1998年2月，有世界上最有名的IT产业公司（爱立信、Intel、IBM、东芝、诺基亚）发起组建“蓝牙特殊利益小组”（SpecialInterestGroup，SIG），小组的任务是制定蓝牙技术标准、如何测试蓝牙产品、协调各国蓝牙技术的使用频段

6、。SIG于1998年5月正式成立，1999年12月又有四家公司（3Com、微软、摩托罗拉和朗讯）加入SIG。这样一来，上述九个公司成为SIG的创始成员和领导成员，通常把这九个公司称为SIG的倡议者，后来加入的其他成员被称为SIG的响应者。2000年4月，参加SIG的公司已达1790家，2001年6月激增到2491家。在各种通信或网络方面的国际组织中，SIG的成员无疑是最多的。SIG已经拥有两千多个成员，称其“小组”似乎不太合适，因此，中文译名近来将其译为“蓝牙特殊利益集团”。螄SIG组织于1999年7月26日推出了蓝牙

7、技术规范1.0版本。蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。肁蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和

8、同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。羀中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，