藍牙技術(shù)應用

　　如果把藍牙技術(shù)引入到移動電話和膝上型電腦中，就可以去掉移動電話與膝上型電腦之間的令人討厭的連接電纜，而通過無線建立通信。打印機、PDA、桌上型電腦、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設備都可以成為藍牙系統(tǒng)的一部分。除此之外，藍牙無線技術(shù)還為已存在的數(shù)字網(wǎng)絡和外設提供通用接口，以組建一個遠離固定網(wǎng)絡的個人特別連接設備群。

　　藍牙系統(tǒng)由以下功能單元組成：無線單元、鏈路控制單元、鏈路管理、軟件。藍牙工作在全球通用的2.4GHz
ISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學）頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mb/s，時分雙工傳輸方案被用來實現(xiàn)全雙工傳輸。

　　ISM頻帶是對所有無線電系統(tǒng)都開放的頻帶，因此使用其中的某個頻段都會遇到不可預測的干擾源。例如某些家電、無繩電話、汽車房開門器、微波爐等等，都可能是干擾。為此，藍牙特別設計了快速確認和跳頻方案，以確保鏈路穩(wěn)定。跳頻技術(shù)是把頻帶分成若干個跳頻信道（hop
channel），在一次連接中，無線電收發(fā)器按一定的碼序列（即一定的規(guī)律，技術(shù)上叫做“偽隨機碼”，就是假的隨機碼）不斷地從一個信道“跳”到另一個信道，只有收發(fā)雙方是按這個規(guī)律進行通信的，而其他的干擾不可能按同樣的規(guī)律進行干擾；跳頻的瞬時帶寬是很窄的，但通過擴展頻譜技術(shù)使這個窄帶寬成百倍地擴展成寬頻帶，使干擾可能產(chǎn)生的影響變得很小。

　　與其它工作在相同頻段的系統(tǒng)相比，藍牙跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，這使藍牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定。FEC（Forward
Error Correction，前向糾錯）的使用抑制了長距離鏈路的隨機噪音。另外，應用二進制調(diào)頻（FM）技術(shù)的跳頻收發(fā)器也被用來抑制干擾和防止衰落。

　　藍牙基帶協(xié)議是電路交換與分組交換的結(jié)合。在被保留的時隙中可以傳輸同步數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包以不同的頻率發(fā)送。一個數(shù)據(jù)包名義上占用一個時隙，但實際上可以被擴展到占用5個時隙。藍牙可以支持異步數(shù)據(jù)信道、多達3個同時進行的同步話音信道，還可以用一個信道同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個話音信道支持64kb/s同步話音鏈路，異步信道可以支持一端最大速率為721kb/s，而另一端速率為57.6kb/s的不對稱連接，也可以支持43.2kb/s的對稱連接。

　　藍牙的特點和應用范圍

　　國際開放的2.4GHz頻段 在這樣的頻段中，用戶使用設備不需要向?qū)ｉT管理機構(gòu)申請頻率的使用權(quán)限。同時，對這種頻段使用的規(guī)定，世界各國都比較接近。

　　傳輸距離短 目前的工作距離是10米以內(nèi)，經(jīng)過增加射頻功率后可達到100米。這樣的工作范圍使得藍牙可以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時可以降低與其他電子產(chǎn)品和無線電技術(shù)的干擾，此外，還有利于安全性的保證。

　　采用跳頻擴頻技術(shù) 將2.4GHz到2.4835GHz之間劃分出79個頻點，采用快速跳頻，根據(jù)piconet的主單元確定的跳頻為隨機序列每秒鐘1600跳。跳頻技術(shù)的采用使得藍牙的無線鏈路自身具備了更高的安全性和抗干擾能力。

　　采用時分復用多路訪問技術(shù) 藍牙的基帶符號速率為1Mb/s，采用數(shù)據(jù)包的形式按時隙傳送，每時隙0.625ms，不排除將來采用更高的符號速率。每個藍牙設備在自己的時隙中發(fā)送數(shù)據(jù)，在一定程度上可以有效地避免無線通信中的“碰撞”和“隱藏終端”等問題。

　　藍牙是為滿足個人移動設備在個人區(qū)域網(wǎng)絡環(huán)境中進行無線通訊而設計的。藍牙的目的是使網(wǎng)絡無所不在，即現(xiàn)有的網(wǎng)絡連接要全部被無線取代。藍牙使個人區(qū)域網(wǎng)絡中設備對設備的連接最優(yōu)化，諸如其中的同步，短數(shù)據(jù)傳輸，語音通信控制。對于最小的移動設備（如手持機、移動電話、移動耳機和照相機）中的小功率問題，藍牙具有獨一無二的處理能力。藍牙芯片雖小，功能卻極大，裝置了藍牙芯片的電腦、電子或通信產(chǎn)品，能自動通過智能模式互通，自動同步交換高速數(shù)據(jù)信息（包括數(shù)字化話音），而無須使用任何連線與插頭。屆時，在任何地方、任何時間均可通過掌上電腦或便攜式電腦與移動電話聯(lián)系、瀏覽互聯(lián)網(wǎng)或收發(fā)電子郵件與傳真。它可使一部移動電話集三種功能于一身，在辦公室，可作為內(nèi)部通話器；在家則成為室內(nèi)免提電話；在戶外則實施移動電話的功能。

　　藍牙網(wǎng)絡技術(shù)

　　藍牙技術(shù)支持點對點和點對多點連接。幾個piconet可以被連接在一起，靠跳頻順序識別每個piconet。同一piconet的所有用戶都與這個跳頻順序同步。其拓撲結(jié)構(gòu)可以被描述為“多piconet”結(jié)構(gòu)。

　　在一個“多piconet”結(jié)構(gòu)中，帶有10個全負載的獨立的piconet的情況下，全雙工數(shù)據(jù)速率超過6Mb/s。

　　話音 話音信道采用連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD）話音編碼方案，并且從不重發(fā)話音數(shù)據(jù)包。CVSD編碼擅長處理丟失和被損壞的語音采樣，即使比特錯誤率達到4%，CVSD編碼的語音還是可聽的。

　　無線 藍牙空中接口是建立在天線電平為0dBm的基礎上的�？罩薪涌谧裱璅CC(美國聯(lián)邦通信委員會）有關(guān)電平為0dBm的ISM頻段的標準。如果全球電平達到100mW以上，可以使用擴展頻譜功能來增加一些補充業(yè)務。頻譜擴展功能是通過起始頻率為2.402GHz，終止頻率為2.480GHz，間隔為1MHz的79個跳頻頻點來實現(xiàn)的。出于某些本地規(guī)定的考慮，日本、法國和西班牙都縮減了帶寬。最大的跳頻速率為1660跳/秒。理想的連接范圍為10厘米～10米，但是通過增大發(fā)送電平，可以將距離延長至100米。

　　糾錯 FEC（前向糾錯）方案的目的，是為了減少數(shù)據(jù)重發(fā)的次數(shù)，降低數(shù)據(jù)傳輸負載。但是，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無差錯傳輸，F(xiàn)EC就必然要生成一些不必要的開銷比特而降低數(shù)據(jù)的傳送效率。這是因為，數(shù)據(jù)包對于是否使用FEC是彈性定義的。報頭總有占1/3比例的FEC碼起保護作用，其中包含了有用的鏈路信息。

　　在無編號的ARQ方案中，在一個時隙中傳送的數(shù)據(jù)必須在下一個時隙得到確認。只有數(shù)據(jù)在收端通過了報頭錯誤檢測和循環(huán)冗余檢測后認為無錯，才向發(fā)端返回確認消息，否則，則返回一個錯誤消息。

　　藍牙鑒權(quán)和保密

　　藍牙基帶部分在物理層為用戶提供保護和信息保密機制。

　　鑒權(quán)是藍牙系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，它允許用戶為個人的藍牙設備建立一個信任域，比如只允許主人自己的筆記本電腦通過主人自己的移動電話通信。

　　加密被用來保護連接中的個人信息。密鑰由程序的高層來管理。網(wǎng)絡傳送協(xié)議和應用程序可以為用戶提供一個較強的安全機制。

　　藍牙應用

　　藍牙規(guī)范接口可以直接集成到筆記本電腦或者通過PC卡或USB接口連接。