蓝牙技术数据传输综述剖析.doc

蓝牙技术数据传输综述 摘 要：比较了蓝牙协议各个版本对其数据传输性能的影响，分类讨论了分组选择算法、重传机制、数据传输的干扰及安全等。针对目前存在的问题，提出了引入扩展戈莱编码和最小频移键控(MSK)调制的数据分组改进方案，提高了系统的抗干扰性和吞吐量，并提出了基于信道转换与 MSK 调制的同频干扰抑制方法，使皮可网的载干比和吞吐量有明显改善，最后总结并对未来工作提出设想和展望。 关键词：无线通信；蓝牙；数据传输；干扰；安全 Survey on data transmission in Bluetooth technology Abstract: The different impact assessments on performance of data transmission of multiple Bluetooth protocol versions were analyzed. Packet selection algorithms, retransmission mechanisms, interference and security were discussed respectively. Strategies, employing extended-golay code and minimum frequency shift keying (MSK) modulation were pro-posed, which enhanced the probability of anti-interference and throughput of data packet. Moreover, a co-channel interference suppression approach based on channel switching and MSK modulation was proposed, which improved the car-rier to interference ratio and throughput in piconets. Finally, the work was summarized and expectations as well as premeditation of the future were presented. Key words: wireless communications; Bluetooth; data transmission; interference; security 1 引言 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的短距离无线通信为基础，为固定与移动设备的通信环境提供特别连接的通信技术。由于蓝牙技术具有可以方便快速地建立无线连接、移植性较强、安全性较高且蓝牙地址唯一、支持皮可网与分散网等组网工作模式、设计开发简单等优点，蓝牙技术近几年来在众多短距离无线通信技术中备受关注。 众所周知，数据传输是实现数据通信的基础。以往的数据传输采用的是有线连接方式，其优点是传输速度快、安全性高以及实现简单，但随着生产以及生活需求越来越大，要求越来越高，有线连接已经逐渐显现出自身的不足，例如传输距离有限、成本高和布线困难等，这些因素严重制约了其发展。为 了解决有线传输带来的不便，很多研究人员 开始考虑尝试以无线的方式实现数据交换。由于无线传输技术自身的特点，可以有效解决有线传输带来的不便，使现有的数据传输不再需要繁重的布线，而且数据传输方便快捷，所以对于无线数据传输技术的研究有着重大的意义。 近些年，无线传输技术得到了迅猛发展，相继出现了红外技术、HomeRF、蓝牙、无线局域网(WLAN, wireless local area network)、ZigBee、RFID等，这些技术都有各自的优势和应用领域，大大改善了现有的数据传输方式。 现有的无线通信技术各有特点，并且在很大程度上与蓝牙技术相互补充。蓝牙技术由于成本低、功耗低和组网容易等特点，在无线数据传输领域得到了广泛的应用。目前，对于蓝牙技术的研究，大部分集中在数据传输性能的改善方面。杨帆等集中研究了蓝牙 技术数据传输的网络拓扑问题，给出了改进的拓扑构成算法，增强了网络的可拓展性 。HAGER 和BANDYOPADHYAY 等对蓝牙技术安全方面存在的问题进行了大量的分析，指出蓝牙技术在安全方面仍存在不足，包括蓝牙技术的认证、PIN 码的安全以及匹配问题等。GOLMIE 等对蓝牙设备与802.11 设备共存时的相互干扰情况进行了详细的分析并提出了解决方案。CHEN 等研究了平均接收信噪比与分组错误概率间的关系。 本文首先从协议方面分析了数据传输性能的改善