bluetooth overview

来源：互联网发布：用c 语言写可视化编辑：程序博客网时间：2024/05/22 00:28

from ：http://blog.csdn.net/evanwu_85/article/details/6283116

1 简介

1998年，IEEE 802.15 工作组成立, 专门从事WPAN标准化工作。它的任务是开发一套适用于短程无线通信的标准，通常我们称之为无线个人局域网(WPANs)。IEEE 802.15 WPAN共拥有4个工作组，而蓝牙WPAN工作组便是其中之一。

1.1 蓝牙的应用领域

移动电话和免提设备之间的无线通讯,这也是最初流行的应用
特定距离内电脑间的无线网络
电脑与外设的无线连接,如:鼠标,耳麦,打印机等
蓝牙设备之间的文件传输
传统有线设备的无线化,如:医用器材,GPS,条形码扫描仪,交管设备
数个以太网之间的无线桥架
7代家用游戏机的手柄, PS3, PSP go, Nitendo Wii
依靠蓝牙支持使PC或PDA能通过手机的调制解调器实现拨号上网
实时定位系统, (RTLS), 应用"节点"或"标签"嵌入被跟踪物品中"读卡器"从标签接收并处理无线信号以确定物品位置

1.2 蓝牙的协议栈

蓝牙协议堆栈依照其功能可分四层：

核心协议层（HCI、LMP、L2CAP、SDP）
线缆替换协议层（RFCOMM）
电话控制协议层（TCS-BIN）
选用协议层（PPP、TCP、IP、UDP、OBEX、IrMC、WAP、WAE）

1.3 蓝牙规范

蓝牙规范（Profile）是指蓝牙通信在那一种用途下应该使用的通信协议和相关的规范。蓝牙1.1定义的profile有13个。SIG认为蓝牙设备有4个最基本的Profile：

General Access Profile（GAP）
Service Discovery Application Profile（SDAP）
Serial Port Profile（SPP）
General Object Exchange Profile（GOEP）

2 Bluetooth WPAN Architecture

2.1 Bluetooh vs. WLAN

蓝牙0

2.2 网络拓扑

蓝牙定义了3种拓扑结构：point-to-point,single cell(piconet) and multi-cell(scatternet),如下图所示：

蓝牙1

2.3 High-Level View

蓝牙协议栈和ISO七层协议的对应关系如下：

蓝牙2

蓝牙提供2种信道，一种是为语音通话提供的同步信道，一种是为数据传输提供的异步信道。

蓝牙使用2.4GHz的ISM频段。使用快速的跳频（1600hops/s）来防止干扰和衰减。传输时slot channel被用到，每个slot为625us，通常情况下一个packet使用一个slot传输，但也可以扩展到多个slot。使用单向信道的非实时的数据传输可达到732.2kb/s，使用双向信道的实时的语音参数可达到64kb/s。

下图的是传输的示意图：

蓝牙3

2.4 蓝牙协议栈

蓝牙协议包括Bluetooth-specific协议（如LMP,L2CAP）和non-bluetooth-specific协议(放在下图的other box中)。

蓝牙4

Radio Layer:specifies details of air interface,Use unlicensed ISM band, around 2.45GHZ,Spread spectrun with frequency hopping

Baseband(Link Controller):connection establishment within a piconet, addressing, packet format, timing and power control.

LMP(Link Manager Protocol):responsible for link setup and link management. Includes security aspects(encryption&authentication).

L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol):adapts upper layer protocol to the baseband layer.Provide both connectionless and conection oriented services.

SDP(Service discovery protocol):queries a device for device information,service and service charateristics.

HCI(Host control interface):allows the implementation of lower Bluetooth functions on the Bluetooth device and higher protocol funtions on a host maching.

RFCOMM:a reliable transport protocol,which provides emulation of RS232 serial ports over the L2CAP protocol.

TCS BIN(telephony control specification):bit oriented protocol that defines the call control signaling for establishment of speech&data calls between BD.

OBEX(objected exchange protocol):Provides functionality similiar with HTTP.

3 References

http://www.comnets.uni-bremen.de/typo3site/uploads/media/nswlan_ch07_0910.pdf
http://www.item.ntnu.no/fag/tm8100/Pensumstoff2004/Bluetooth_1KARIN.pdf
http://janmagnet.files.wordpress.com/2008/07/comparison-ieee-802-standards.pdf
http://ylescop.free.fr/mrim/protocoles/802/802.15.1-2002.pdf
http://ewh.ieee.org/r10/kerala/paper/sathish_bt.ppt
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%97%8D%E7%89%99
http://network.51cto.com/art/201009/224766.htm

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