‘壹’ 蓝牙的概念和性能特点
蓝牙技术利用短距离、低成本的无线连接替代了电缆连接，从而为现存的数据网络和小型的外围设备接口提供了统唤知一的连接。它具有许多优越的技术性能，以下介绍一些主要的技术特点。2.1 射频特性蓝牙设备的工作频段选在全世界范围内都可以自由誉判使用的2.4GHz的ISM（工业、科学、医学）频段，这样用户不必经过申请便可以在2400～2500MHz范围内选用适当的蓝牙无线电收发器频段。频道采用23个或79个，频道间隔均为1MHz，采用时分双工方式。调制方式为BT= 0.5的GFSK，调制指数为0.28～ 0.35。蓝牙的无线发射机采用FM调制方式，从而能降低设备的复杂性。最大发射功率分为三个等级，100mW(20dBm)，2.5mW(4dBm)，1mW(0dBm)，在4～20dBm范围内要求采用功率控制，因此，蓝牙设备之间的有效通讯距离大约为10～100m。2.2 TDMA结构蓝牙的数据传输率为1Mb/s，采用数据包的形式按时隙传送每时隙0.625μs 。蓝牙系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接，蓝牙技术支持一个异步数据通道，3个并发的同步语音通道或一个同时传送异步数据和同步语音通道。每一个语音通道支持64KB/S 的同步语音，异步通道支持最大速率为721KB/S，反向应答速度为57.6KB/s的非对称连接，或者是速率为432.6KB/S的对称连接。2.3 使用跳频技术跳频是蓝牙使用的关键技术之一。对应单时隙包，蓝牙的跳频速率为1600跳/秒；对于多时隙包，跳频速率有所降低；但在建链时则提高为3200跳/秒。使用这样高的调频速率，蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力，且硬件设备简单、性能优越。2.4 蓝牙设备的组网 蓝牙根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线连接，在任意一个有效通讯范围内，所有的设备都是平等的，并且遵循相同的工作方式。基于TDMA原理和蓝牙设备的平和虚消等性，任一蓝牙设备在主从网络（Piconet）和分散网络（Scatternet）中，既可作主设备（Master），又可作从设备(Slaver)，还可同时既是主设备（Master），又是从设备(Slaver)。因此在蓝牙系统中没有从站的概念，另外所有的设备都是可移动的，组网十分方便。2.5 软件的层次结构和许多通讯系统一样，蓝牙的通讯协议采用层次式结构，其程序写在一个9mm× 9mm的微芯片中。其底层为各类应用所通用，高层则视具体应用而有所不同，大体分为计算机背景和非计算机背景两种方式，前者通过主机控制接口HCI（Host Control Interface）实现高、低层的连接。后者则不需要HCI。层次结构使其设备具有最大的通用性和灵活性。根据通讯协议，各种蓝牙设备无论在任何地方，都可以通过人工或自动查询来发现其它蓝牙设备，从而构成主从网和分散网，实现系统提供的各种功能，使用起来十分方便。3 蓝牙系统的功能模块蓝牙系统的基本功能模块如图1所示。它的功能模块包括天线单元、链路控制器、链路管理、软件功能。3.1 无线技术规范蓝牙天线属于微带天线，蓝牙无线接口是基于常规无线发射功率0dbm设计的，符合美国联通讯委员会（FCC）的ISM频段的规定。扩展频谱技术的应用使得功率可增至100dbm，可满足不同国家的需要。在日本、西班牙、法国，由于当地规定的频段相对较窄，可用内部软件来转换实现。3.2 基带技术规范基带描述了设备的数字信号处理部分，即蓝牙链路控制器，它完成基带协议和其它底层的链路规程。主要包括以下几个方面：（1）网络连接的建立。（2）链路类型和分组类型。链路类型决定了哪种分组模式能在特定的链路上使用，蓝牙基带技术支持两种链路类型：即同步面向连接类型SCO（主要用于语音）和异步非连接类型ACL（主要用于分组数据）。