无线网络技术

无线网络技术浙江工商大学信电学院王安定蓝牙技术采用短距离无线电通信技术来实现语音、数据和视频传输采用快跳频和短分组技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性；可同时支持语音信道（64K）及数据信道下传721kb/s上传57.6kb/s的不对称连接，或43.2kb/s的对称连接理想的接受范围10厘米--10米，通过增大可延伸至100米蓝牙的工作频段2.4GHZ，既ISM（工业、科学、医疗）频率可移动元件蓝牙网络Bluetooth概述蓝牙是一个开放性的无线通信标准，设计者的初衷是用隐形的连接线代替线缆。其目标和宗旨是：保持联系，不靠电缆，拒绝插头，并以此重塑人们的生活方式。它将取代目前多种电缆连接方案，通过统一的短程无线链路，在各信息设备之间可以穿过墙壁或公文包，实现方便快捷、灵活安全、低成本小功耗的话音和数据通信。蓝牙技术的诞生在1998年，爱立信、IBM、Intel、诺基亚和东芝等公司联合推出了一项最新的无线网络技术，即蓝牙(Bluetooth)技术。随后这五家公司组建了一个特殊兴趣组织(SIG：SpecialInterestGroup)来负责开发此技术及协议。如今已有1800多家公司加入。1999年7月份蓝牙SIG推出了蓝牙协议的1.0版，将其推向应用阶段。蓝牙技术的发展在10米到100米的空间内所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行音频通信或直接通过手机进行Internet冲浪。其应用范围相当广泛，可以应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，使用无线的方式将它们连成一个微微网(Piconet)，多个Piconet之间也可以互连形成分布式网络（Scatternet），从而方便快速地实现各类设备之间随时随地的通信。Bluetooth系统设计举例(蓝牙耳机)HeadSet的建链建ACL即基带层的链接。建L2CAP层的链接。进行SDP的查询过程。建RFCOMM层的链路。RFCOMM链路建好后，将通过RFCOMM信道传输HeadSet控制层的一些AT命令。建立SCO链接。根据应用层的动作执行蓝牙HS与AG之间的音频通信。RFCOMM的建链过程应用层的状态机设计HeadSet的实现方案Bluetooth的协议栈Bluetooth的协议体系结构Bluetooth的Profile设计：蓝牙车载免提系统的开发免提Handfree的硬件体系结构

蓝牙的软件体系结构

蓝牙核心协议（LMP,L2CAP,SDP)电缆替代协议(RFCOMM)电话控制协议(TCSBin,ATcommands)吸收的协议(PPP,TCP/IP,OBEX,WAP)蓝牙软件结构协议图应用层状态图

状态机的编程switch(STATUS){casePOWER_ON:App_Report("STATUS=POWER_ON");power_on_entry();break;caseIDLE:App_Report("STATUS=IDLE");idle_entry();break;…..caseSLC_OK:App_Report("STATUS=SLC_OK");slc_ok_entry(); break;……}协议栈的建链过程

建基带ACL链接建L2CAP的链接进行SDP的查询过程建RFCOMM层的链路ATcommands层的信令传输建立SCO链接蓝牙HF与AG进行语音通信建基带层ACL链路建L2CAP层链路进行SDP的查询过程建RFCOMM层链路蓝牙底层的驱动框架

UART口的驱动存储器的驱动定时器的驱动蓝牙系统的芯片采用方案

XTNDAcessBlueSDK的结构

和功能模块采用XTNDAcessBlueSDK

的设计思想根据免提Profile设计Handfree应用层中间采用XTNDAcessBlueSDK协议栈构架底层驱动，以实现与蓝牙射频模块的通信HCI数据流的发送过程HCI数据流的接收过程入呼电话进程图MMI与MCU的通信图Bluetooth与IPBluetooth与IP(续)Bluetooth与IP(续)Bluetooth的语音应用Bluetooth的文件传送THANKYOUSUCCESS2023/12/840可编辑Bluetooth的传输特性蓝牙模块的无线电层Bluetooth的基带层Bluetooth的拓扑结构Bluetooth的拓扑结构(续)Bluetooth的PiconetBluetooth的Scatternet蓝牙设备地址和设备时钟本地时钟(CLKN)估计时钟(CLKE)主设备时钟(CLK)Bluetooth的寻址数据传输期间的频率选择M设备和S设备间的物理链路M设备和S设备间的物理链路(续)半双工/全双工通信蓝牙的逻辑信道控制信道管理信道异步用户信道等时用户信道同步用户信道蓝牙的数据分组用户数据分组链路控制分组Bluetooth的链路管理规范Bluetooth的L2CAP层Bluetooth的逻辑信道Bluetooth的逻辑信道(续)Bluetooth的串口仿真RFCOMMRFCOMM的建链过程Bluetooth的服务发现协议(SDP)Bluetooth的信道控制微网的建立－查询模式微网的建立－page模式Bluetooth的节能模式Bluetooth的基带状态蓝牙跳频的方案图

跳频频率的计算核蓝牙状态图中各个状态之跳频