藍(lán)牙技術(shù)
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藍(lán)牙協(xié)議棧架構(gòu)
一、藍(lán)牙核心協(xié)議架構(gòu)
藍(lán)牙核心協(xié)議包括基帶協(xié)議（Baseband）、鏈路管理協(xié)議（LMP）、鏈路控制協(xié)議（LCP）、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議（L2CAP）、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP）和串口仿真協(xié)議（RFCOMM）。其中基帶與鏈路控制器以及鏈路管理協(xié)議屬于低層的傳輸協(xié)議，其功能側(cè)重于語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)奈锢韺?shí)現(xiàn)以及藍(lán)牙設(shè)備之間的連接與組網(wǎng)，這部分功能集成在藍(lán)牙硬件模塊中，面向高層協(xié)議的應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員，不必關(guān)心這些低層協(xié)議的細(xì)節(jié)；邏輯鏈路控制與適配協(xié)議和主機(jī)控制接口（HCI）屬于高層傳輸協(xié)議，這部分協(xié)議為高層應(yīng)用剖面屏蔽了諸如跳頻序列選擇等低層傳輸操作，并且為高層應(yīng)用程序提供了更有利于實(shí)現(xiàn)和更加有效的數(shù)據(jù)分組格式；基于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）的TS07.10標(biāo)準(zhǔn)制訂了串口仿真協(xié)議（RFCOMM）；該協(xié)議用于模擬串口工作環(huán)境，使得基于串口的傳統(tǒng)應(yīng)用不做任何修改或者僅做少量的修改就可以直接運(yùn)行在該協(xié)議層上；服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP），是用來(lái)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備之間相互查詢(xún)并且能夠訪問(wèn)對(duì)方提供的服務(wù)。
二、藍(lán)牙上層應(yīng)用框架
藍(lán)牙應(yīng)用協(xié)議剖面是指那些位于藍(lán)牙協(xié)議堆棧上層的應(yīng)用軟件以及其中所涉及的協(xié)議，包括開(kāi)發(fā)驅(qū)動(dòng)諸如語(yǔ)音通信和撥號(hào)上網(wǎng)等功能的藍(lán)牙應(yīng)用程序。各種藍(lán)牙產(chǎn)品都由SIG為其制定了相應(yīng)的應(yīng)用框架。應(yīng)用框架主要定義了某些通用功能或?qū)崿F(xiàn)具體藍(lán)牙產(chǎn)品所用到的協(xié)議、各個(gè)藍(lán)牙協(xié)議的互操作性能要求和各功能的實(shí)現(xiàn)功能。
藍(lán)牙的應(yīng)用框架可以分為五大類(lèi)：
（1）應(yīng)用類(lèi)框架：通用應(yīng)用模型中的應(yīng)用框架是其他所有應(yīng)用框架的基礎(chǔ)，它們規(guī)定了其它應(yīng)用模型中的應(yīng)用框架，是其它所有應(yīng)用框架普遍用到的功能流程，如設(shè)備查詢(xún)、連接建立和發(fā)現(xiàn)服務(wù)等；（2）藍(lán)牙電話(huà)應(yīng)用類(lèi)框架：與語(yǔ)音應(yīng)用和電話(huà)控制相關(guān)的應(yīng)用框架；（3）藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類(lèi)框架：利用藍(lán)牙設(shè)備為用戶(hù)提供個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)的建立和無(wú)線(xiàn)接入公共交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)；（4）對(duì)象交換應(yīng)用類(lèi)框架：用于實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)對(duì)象，如文件、電子名片、圖象等的互操作性應(yīng)用；（5）藍(lán)牙音頻視頻應(yīng)用框架：基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的音視頻傳輸、控制、分發(fā)應(yīng)用。
三、藍(lán)牙組網(wǎng)技術(shù)
藍(lán)牙技術(shù)是一種支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)、話(huà)音業(yè)務(wù)的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。藍(lán)牙系統(tǒng)采用一種無(wú)基站的靈活組網(wǎng)方式，使得一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可同時(shí)與其它多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備相連，這樣就形成了藍(lán)牙微微網(wǎng)(Piconet)；藍(lán)牙微微網(wǎng)可以只是兩臺(tái)相連的設(shè)備（如圖2.12a所示），比如一臺(tái)筆記本電腦和一部手機(jī)，也可以是多臺(tái)連在一起的設(shè)備（如圖2.12b所示）；藍(lán)牙微微網(wǎng)采用的是主從組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在微微網(wǎng)初建時(shí)，定義其中一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備為主設(shè)備，其余都為從設(shè)備；一個(gè)主設(shè)備最多可以同時(shí)與七個(gè)從設(shè)備進(jìn)行通信，這里的從設(shè)備稱(chēng)為激活從設(shè)備（ActiveSlave）；但是同時(shí)還可以有多個(gè)休眠（Parked）從設(shè)備隸屬于這個(gè)主設(shè)備；這些休眠從設(shè)備不進(jìn)行實(shí)際有效的數(shù)據(jù)收發(fā)，但是，仍然和主設(shè)備保持時(shí)鐘的同步，以便將來(lái)能夠快速的加入微微網(wǎng)。不論設(shè)備是什么狀態(tài)，是休眠的從設(shè)備還是激活的從設(shè)備，都是由微微網(wǎng)的主設(shè)備來(lái)控制信道的參數(shù)的。在微微網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)一定的輪詢(xún)方式主設(shè)備和所有的活動(dòng)從設(shè)備進(jìn)行通信，采用指定時(shí)隙等辦法來(lái)增強(qiáng)主從之間的通信和從從之間的通信。
藍(lán)牙散射網(wǎng)（Scatternet）由多個(gè)微微網(wǎng)相互連結(jié)而成。如圖2.12c/2.13所示，散射網(wǎng)是多個(gè)微微網(wǎng)相互重疊而組成的比微微網(wǎng)覆蓋范圍更大的藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)。從設(shè)備可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用的機(jī)制加入不同的微微網(wǎng)，而且一個(gè)微微網(wǎng)的主設(shè)備可以成為另一個(gè)微微網(wǎng)的從設(shè)備。每個(gè)微微網(wǎng)都有自己的跳頻序列，它們之間并不跳頻同步，這樣就降低了相同頻率的干擾。
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