一、蓝牙技术的概念
蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备以及移动设备之间的网络互连,可以在各种 数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此它特别适用于小型的移动通信设备。
二、蓝牙中的关键技术
1.跳频技术
蓝牙的载频选用全球通用的2.45GHz ISM频段,由于2.45GHz的频段是对所有无线电系统都开放的频段,因此使用其中的任何一个频段都有可能遇到不可预测的干扰源。采用跳频扩谱技术是避免干扰的一项有效措施。
2.微微网和分散网
当两个蓝牙设备成功建立链路后,一个微微网便形成了,两者之间的通信通过无线电波在信道中随机跳转而完成。 蓝牙给每个微微网提供特定的跳转模式,因此它允许大量的微微网同时存在,同一区域内多个微微网的互联形成了分散网。不同的微微网信道有不同的主单元,因而存在不同的跳转模式。
3.安全性
蓝牙技术的无线传输特性使它非常容易受到攻击,因此安全机制在蓝牙技术中显得尤为重要。虽然蓝牙系统所采用的跳频技术已经提供了一定的安全保障,但是蓝牙系统仍然需要链路层和应用层的安全管理。
4、纠错技术
蓝牙系统的纠错机制分为FEC和包重发。为了减少复杂性,使开销和无效重发为最小,蓝牙执行快ARQ结构。ARQ结构分为:停止等待ARQ、向后N个ARQ、重复选择ARQ和混合结构。
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
蓝牙的天线部分体积十分小巧、重量轻,属于微带天线。
2.链路控制(硬件)单元
目前蓝牙产品的链路控制硬件单元包括3个集成芯片: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3-5 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。
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能够发现其他远端LM并通过LMP(链路管理协议)与之通信。
4.软件(协议栈)单元
蓝牙的软件(协议栈)是一个独立的操作系统,不与任何操作系统捆绑,它符合已经制定好的蓝牙规范。蓝牙系统的通信协议大部分可用软件来实现,加载到Flash RAM中即可进行工作。
四、蓝牙系统的应用
蓝牙技术能够在短时间内在世界范围内成为了标准,其主要原因在于它不仅可以让许多种智能设备无线互连,可以传输文件、支持语音通信,可以建立数据链路等,它还有更多地作用。
1.蓝牙可以为局域设备提供互连
在一个piconet中,蓝牙能够对8个接收器进行同步互连。使用蓝牙技术通信的设备可以发送和接收1Mbit/s的数据。但是实际上当允许多个 应用设备进行同步通信时,数据传输率会在某种程度上降低。目前不在piconet中的蓝牙设备,将持续听从其他蓝牙设备的动向,当它们足够接近成为 piconet的一部分时,它们将确定自己,如果需要,其他的设备可以与其通信。
2.支持多媒体终端
3G终端将提供接口接入许多不同格式的信息和通信,例如WEB浏览、电子邮件传输和接收、视频和语音,使它们成为真正的多媒体终端。语音仍是通信 的主要形式,在蓝牙规范中已经意识到这一点,并对此提供特别支持,支持64Kbit/s的高质量演说信道。随着支持分组包数据和演说的能力不断提高(如果 需要可以同时进行),蓝牙可以为这些多媒体应用提供完全的局域支持。蓝牙收发器可以支持多个数据连接并可同时达到3个语音连接,为3个手持无绳多媒体/互 联系统提供完全的功能性。

