计算机网络技术教程 教学课件 ppt 作者 尚晓航1 (11)第6章 无线通信2
25页1、第6章 无线通信 6.1 蜂窝无线通信 6.2 码分多址CDMA 6.3 卫星通信 6.4 蓝牙技术 6.5 无线应用协议WAP,6.4 蓝牙技术,6.4.1 概述 蓝牙 的要求: 芯片体积要小 能耗要低 需提供和有线连接相媲美的安全性能 蓝牙区别于其它无线技术的一个典型特征是它能基于各设备各自的功能提供“联合使用模型”。,工作原理 蓝牙设备之间可互相探查,进行连接形成自组网 48位的设备地址BD_ADDR 发起连接的那个设备叫主单元,其余被连接的为从单元 从单元被暂时分配一个3位的活跃成员地址AM_ADDR 由一个主单元和一个或多个从单元组成的自组网称为微微网 ,一个微微网最多只可以有7个从单元 由多个这种微微网结合形成了散射网,如图6-15所示。,其中有一个从单元同时属于两个微微网,它可起一个桥的作用,将两个微微网连起来 通信时,单个单元的峰值传输速率可达到721kbits/s,6.4.2 协议栈体系结构,图6-16 蓝牙协议栈示意图,蓝牙无线层 :定义了工作在2.4GHz频段的蓝牙收发设备的一些要求及特征,管理收发比特流的过程 基带层 :实现链路的控制 ;还负责分时、分组、成桢、
2、纠错以及流控制 蓝牙两种类型的链接:点对点的同步面向连接链路和点对多点的异步无连接链路 链路管理协议 :负责链路的建立与配置,管理链路的状态,维持各从单元之间的公平性,鉴权以及其它的一些管理功能 逻辑链路控制和适配协议 :向上层提供面向连接和无连接的数据服务 音频数据直接映射到了基带层 RFCOMM基于ETSI GSM 07.10标准的子集,提供串行端口的模拟 服务发现协议用来查询其它设备所能提供的服务,6.4.3 蓝牙网络通信过程 初始为睡眠状态,即待机模式 建立连接时,由一个设备发起连接,这个设备以后就成为微微网的主单元 如果主单元不知道其余设备的存在以及它们的地址,主单元需要先执行查询操作 其示意过程入图6-17,例:假设在连接范围内共有四个设备A、B、C、D 过程: A发出查询信息,请求别的设备的设备地址及其时钟 C回复A一个FHS包(包括C的设备地址和时钟) A将自己的设备地址及时钟回复给C A再次发出查询信息 B和D同时回复 (冲突) B和D各自等待一段随机长度的时隙后再侦听信道 A再发查询信息 B回复A一个FHS包(包括B的设备地址和时钟) A将自己的设备地址及时钟回复给
3、B A再发查询信息 D回复A一个FHS包(包括D的设备地址和时钟) A将自己的设备地址及时钟回复给D,以上为查询过程,A查询到B、C、D的地址和时钟,然后再建立连接: A用C的地址寻呼C C用自己的地址回复A A将自己的设备地址和时钟发送给C,A与C进行连接 A与B和D重复上述过程进行连接 ,连接完后,进入connected状态 通信时,主单元和从单元交替进行收和发 ,主单元根据从单元的数据流量来决定从单元何时收发 如果从单元暂时不需收发数据,它就切换入保持模式直到主单元下次发信息给它 数据传输完成后,可使用断连命令来结束连接,这样,从单元又回到待机模式,蓝牙设备的三种低能耗模式 嗅探模式 :从单元收发信息的周期变长,主单元只在指定的时隙才能向该从单元发送信息 保持模式:该模式下从单元只有内部时钟在运行 停靠模式:从单元不参与通信,但仍保持和跳频信道的同步。通过切换从单元的活跃状态和停靠状态,客观上可增加一个微微网的从单元数目 停靠模式能耗最低,保持模式次之,而嗅探模式的活跃程度最高,所以其能耗也最高,6.4.4 蓝牙技术的优缺点及展望 优点: 可以消除不同数字装置之间的界限 消除千头
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