无线网络技术2-2008 (1).ppt

 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必威体育精装版的无线网络技术，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：Special Interest Group)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 ( TCS Bin, AT commands ) 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){ case POWER_ON: App_Report(STATUS=POWER_ON); power_on_entry(); break; case IDLE: App_Report(STATUS=IDLE); idle_entry(); break; ….. case SLC_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 AT commands 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 XTNDAcess BlueSDK的结构 和功能模块 采用XTNDAcess BlueSDK 的设计思想 根据免提Profile设计Handfree应用层 中间采用XTNDAcess BlueSDK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IP Bluetooth与IP(续) Bluetooth与IP(续) Bluetooth的语音应用 Bluetooth的文件传送 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Piconet