蓝牙技术概述


  连接进程由主设备初始化。如果一个设备的地址已知,就采用页信息(Page message)建立连接;如果地址未知,就采用紧随页信息的查询信息(Inquiry message)建立连接。查询信息主要用来查询地址未知的设备(如公用打印机、传真机等),它与页信息类似,但需要附加一个周期来收集所有的应答。在初始页状态(PAGE state),主设备在16个跳频频率上发送一串相同的页信息给从设备,如果没有收到应答,主设备就在另外的16个跳频频率上发送页信息。主设备到从设备的最大时延为两个唤醒周期(2.56秒),平均时延为半个唤醒周期(0.64秒)。
  在微微网中,无数据传输的设备转入节能工作状态。主设备可将从设备设置为保持方式(HOLD mode),此时,只有内部定时器工作;从设备也可以要求转入保持方式。设备由保持方式转出后,可以立即恢复数据传输。连接几个微微网或管理低功耗器件(如温度传感器)时,常使用保持方式。监听方式(SNIFF mode)和休眠方式(PARK mode)是另外两种低功耗工作方式。在监听方式下,从设备监听网络的时间间隔增大,其间隔大小视应用情况由编程确定;在休眠方式下,设备放弃了MAC地址,仅偶尔监听网络同步信息和检查广播信息。各节能方式依电源效率高低排列为:休眠方式→保持方式→监听方式。
  蓝牙基带技术支持两种连接方式:
• 面向连接(SCO)方式:主要用于话音传输;
• 无连接(ACL)方式:主要用于分组数据传输。
  在同一微微网中,不同的主从设备可以采用不同的连接方式,在一次通信中,连接方式可以任意改变。每一连接方式可支持16种不同的分组类型,其中控制分组有4种,是SCO和ACL通用的分组,两种连接方式均采用时分双工(TDD)通信。SCO为对称连接,支持限时话音传送,主从设备无需轮询即可发送数据。SCO的分组既可以是话音又可以是数据,当发生中断时,只有数据部分需要重传。ACL是面向分组的连接,它支持对称和非对称两种传输流量,也支持广播信息。在ACL方式下,主设备控制链路带宽,负责从设备带宽的分配;从设备依轮询发送数据。
2、差错控制 基带控制器采用3种检纠错方式:
• 1/3前向纠错编码(FEC);
• 2/3前向纠错编码;
• 自动请求重传(ARQ)。
  采用FEC编码方式的目的在于减少数据重发次数,但在无差错环境,FEC方式产生的无用检验位降低了数据吞吐量,因此,业务数据是否采用FEC,还将视需要而定。分组报头含有重要的连接信息和纠错信息,始终采用1/3 FEC方式进行保护性传输。无编号ARQ方式应用于在数据发送后的下一时隙就给出确认的数据传输,返回ACK意味着头信息校验及循环冗余校验都正确,否则,将返回NACK。
3、认证与加密 
  认证与加密服务由物理层提供。认证采用口令--应答方式,在连接过程中,可能需要一次或两次认证,或者无需认证。认证对任何一个蓝牙系统都是重要的组成部分,它允许用户自行添加可信任的蓝牙设备,例如,只有用户自己的笔记本电脑才可以通过用户自己的手机进行通信。蓝牙系统采用流密码加密技术,适于硬件实现,密钥长度可以是0、40或64位,密钥由高层软件管理。蓝牙安全机制的目的在于提供适当级别的保护,如果用户有更高级别的保密要求,可以使用有效的传输层和应用层安全机制。

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