97-蓝牙技术与个人局域网 （PAN）.pptVIP

蓝牙技术与个人局域网 (PAN) 　 一、蓝牙技术的概念 　 二、蓝牙协议 　 三、蓝牙的关键技术 四、蓝牙系统组成 五、蓝牙技术优势 六、蓝牙技术与PAN 　近年来，随着各种短距离无线通信技术的发展，专业人士提出了一个新的概念，即个人局域网（Personal Area Network, PAN）。PAN核心思想是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信息网络。从计算机网络的角度来看，PAN 是一个局域网；而从电信网络的角度来看，PAN是一个接入网。 　　PAN定位在家庭与小型办公室的应用场合，其主要应用范围包括话音通信网关、数据通信网关、信息电器互联与信息自动交换等。 　　PAN的实现技术主要有：Bluetooth、IrDA、Home RF与UWB（Ultra-Wideband Radio）四种。其中，蓝牙(Bluetooth)技术是一种支持点到点、点到多点的话音、数据业务的短距离无线通信技术，蓝牙技术的发展极大地推动了 PAN技术的发展，IEEE专门成立了IEEE802.15小组负责研究基于蓝牙的PAN技术。 一、蓝牙技术的概念 蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，它可以用于在较小的范围内通过无线连接的方式实现固定设备以及移动设备之间的网络互连，可以在各 种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数据通信。因为蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此它特别适用于小型的移动通信设備. 二、蓝牙协议 蓝牙的通信协议也采用分层结构。层次结构使其设备具有最大可能的通用性和灵活性。根据通信协议，各种蓝牙设备无论在任何地方，都可以通过人工或 自动查询来发现其他蓝牙设备，从而构成微微网（piconet）或分散网（scatternet），实现系统提供的各种功能，使用十分方便。其中： * Bluetooth radio是蓝牙设备中负责传送和接收调制无线电信号的收发器。出于兼容的原因，采用蓝牙的无线设备应当具有确定的无线收发特性。 　　* Baseband（基带）即蓝牙的物理层，负责管理物理信道和链路，但不包括错误纠正、数据处理、跳频选择和蓝牙安全等业务。 * ACL即在物理信道上传输数据的异步无连接（Asynchronous Connection-Less）物理链路。ACL链路在主单元（Master）和所有其他从单元（Slave）之间提供分组交换连接。 　　SCO 即同步连接（Synchronous Connection-Oriented）物理链路，主要用于语音通信之类的信息传输。SCO是主单元和指定从单元之间点对点的对称链路。它和电路交换连接非常相似。 　　* 链路管理器（Link Manager）主要处理链路建立、链路安全和链路控制等任务。它提供认证、加密控制、功率控制等服务和QoS能力。 　　* L2CAP即逻辑链路控制和适应层协议（Logical Link Control and Adaptation Layer protocol）。它位于数据链路层，向上层协议提供复用、分段、重组和组抽象等无连接和面向连接的数据服务。L2CAP允许高层协议和应用程序收发长 度最高可达64 Kb的L2CAP数据包。 * SDP即服务发现协议（Service Discovery Protocol），应用程序使用该协议找出哪些服务可用，并确定这些可用服务的特性。 　串口仿真协议（RFCOMM）是一种简单传输协议，可在L2CAP之上仿真RS-232串口电路，因此它实际上是一种电缆替代协议。RFCOMM协议支持两台蓝牙设备之间的多达60个并发连接。 　　TCP（传输控制协议：Transmission Control Protocol）在网络层采用IP协议情况下在传输层建立不同设备之间的可靠连接。 三、蓝牙关键技术 　1.跳频技术 　　蓝牙的载频选用全球通用的2.45GHz ISM频段，由于2.45GHz的频段是对所有无线电系统都开放的频段，因此使用其中的任何一个频段都有可能遇到不可预测的干扰源。采用跳频扩谱技术是避 免干扰的一项有效措施。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道跳到另一个信道，只有收发双方是 按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰。跳频的瞬时带宽是很窄的，但通过扩展频谱技术使这个窄带宽成百倍地扩展成宽频带，使干扰 可能产生的影响变得很小。 　依据各国的具体情况，以2.45GHz为中心频率，最多可以得到79个1MHz带宽的信道。在发射带宽为1MHz时，其有效数据速率为 721kb/s，并采用低功率时分复用方式发射