搜索
搜索
技术与服务
全部分类

蓝牙基带结构

  • 分类:技术专题
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2018-02-01 00:00
  • 访问量:

蓝牙基带结构

详情

一般描述

Bluetooth®基带是蓝牙系统的一部分,说明或实施蓝牙设备之间的媒体访问和物理层程序。

两台或多台设备共享微微网的同一个物理信道。一台蓝牙设备将作为微微网的主设备,其它设备则作为从设备。一个微微网内最多可以有七台活跃的从设备。此外,网内其它更多已连接的从设备可以维持休眠状态。

拥有单一从设备(a)、多个从设备(b)以及散射网(scatternet) (c)的微微网。

数据包

数据通过数据包进行无线传输。所有调制程序的符号率是1 Ms/s。基本速率的总空气数据率为1 Mbps。

标准基本速率数据包格式。

增强数据率拥有一个总空气数据率为2 Mbps的主要调制模式和一个总空气数据率为3 Mbps的次级调制模式。

标准的增强数据率数据包格式

蓝牙时钟

每个蓝牙设备的本地时钟都源自自行运转的系统时钟。与其它设备同步,在添加至本地时钟时采用偏移,提供相互同步的临时蓝牙时钟。

蓝牙设备寻址

各蓝牙设备获分配一个独一无二的48位蓝牙设备地址(BD_ADDR),这个地址来自IEEE Registration Authority。

访问代码

在蓝牙系统中,所有通过物理信道进行的传输都开始于访问代码。定义的访问代码分为三个不同的类别:

1、设备访问代码(DAC)

2、信道访问代码(CAC)

3、询问访问代码(IAC)

物理信道

物理信道定义

物理信道由伪随机射频信道跳频序列、数据包(间隙)时序和访问代码界定。跳频序列由蓝牙设备地址和选定的跳频序列决定。跳频序列相位由蓝牙时钟决定。所有物理信道都可细分为长度不等的间隙,而这取决于物理信道。

基本微微网物理信道

基本微微网物理信道由微微网的主设备界定。主设备通过轮询机制控制微微网物理信道的流量。根据定义,通过呼叫建立连接的设备为主设备。微微网建立后,主从设备的角色可进行交换。基本微微网物理信道可分为每个长度为625μs的间隙。

适配微微网物理信道

适配微微网物理信道可用于已启用适配跳频(AFH)的已连接设备。基本和适配微微网物理信道具有两个不同之处。第一点,采用相同信道机制,使从设备的频率与先前的主设备传输保持一致。第二点,适配微微网物理信道采用的频率少于基本微微网物理信道的全79个频率。

呼叫扫描物理信道

尽管主设备和从设备在连接建立前并未确立,但主设备用于指呼叫设备(成为连接状态的主设备),从设备用于指呼叫扫描设备(成为连接状态的从设备)。呼叫扫描物理信道遵循的跳频图案慢于基本微微网物理信道,是通过射频信道产生的较短伪随机跳频序列。

询问扫描物理信道

尽管主设备和从设备在连接建立前并未确立,但主设备用于指询问设备,从设备用于指询问扫描设备。询问扫描信道遵循的跳频图案慢于基本微微网物理信道,是通过射频信道产生的较短伪随机跳频序列。

跳频频率决定

一共定义了六种跳频序列,五种用于基本跳频系统,一种用于适配跳频(AFH)所用适配的跳频位置集。六种跳频分别为:

1. 呼叫跳频序列,32个唤醒频率,均匀分布于79 MHz中,周期长度为32;

2. 呼叫响应跳频序列,包括32个响应频率,与现有呼叫跳频序列一一对应;主设备和从设备采用不同的规则获取相同的序列;

3. 询问跳频序列,32个唤醒频率,均匀分布于79 MHz中,周期长度为32;

4. 询问响应跳频序列,包括32个响应频率,与现有询问跳频序列一一对应;

5. 基本信道跳频序列,周期长度非常长,在短时段内不会出现重复的模式,短时段内跳频均匀分布于79 MHz中;

6. 适配信道跳频序列源自基本信道跳频序列,采用相同的信道机制,使用的频率可能少于79个;适配信道跳频序列仅用于替换基本信道跳频序列。所有其它跳频序列不受跳频序列适配影响。

物理链路

物理链路指设备之间的基带连接。物理链路总是与一个物理信道相关。物理链路的通用属性适用于物理链路上的所有逻辑传输。物理链路的通用属性包括:

1. 电源控制

2. 链路监督

3. 加密

4. 信道质量驱动数据率更改

5. 多时隙数据包控制

逻辑传输

主设备和从设备之间可建立不同类型的逻辑链路。定义的五种逻辑传输为:

1. 同步连接(SCO)逻辑传输

2. 延伸同步连接(eSCO)逻辑传输

3. 异步连接(ACL)逻辑传输

4. 活跃从设备广播(ASB)逻辑传输

5. 休眠从设备广播(PSB)逻辑传输

逻辑链路

定义的五种逻辑链路为:

1.链路控制(LC)

2.ACL控制(ACL-C)

3.用户异步/等时(ACL-U)

4.用户同步(SCO-S)

5.用户延伸同步(eSCO-S)

控制逻辑链路LC和ACL-C分别在链路控制和链路管理器上使用。ACL-U逻辑链路用于携带异步或等时用户信息。SCO-S和eSCO-S逻辑链路用于携带同步用户信息。LC逻辑链路以数据包报头运载,所有其它逻辑链路以数据包有效负载运载。ACL-C和ACL-U逻辑链路以逻辑链路中有效负载报头ID、LLID字段显示。SCO-S和eSCO-S逻辑链路仅通过同步逻辑传输运载;ACL-U链路一般由ACL逻辑传输运载;然而,它也可由SCO逻辑传输上的DV数据包中的数据运载。ACL-C链路可由SCO或ACL逻辑传输运载。

数据包

一般的基本速率数据包包含三个部分:访问代码、报头和有效负载。

一般的增强数据率数据包包含6个部分:访问代码、报头、保护时段、同步序列、增强数据率有效负载和尾部。访问代码和报头采用与基本速率数据包相同的调制方式,而同步序列、增强数据率有效负载和尾部采用增强数据率调制方式。保护时间允许两种调制方式之间的过渡。

码流处理

在有效负载通过无线电界面发送出去之前,发射器中会进行多个位操作,以增加可靠性和安全性。HEC添加至数据包报头,报头位以白化字进行置乱加密,并采用FEC译码方式。接收器中会进行相反的过程。

链路控制器运行

图为显示链路控制器处于不同状态的状态图。主要有三种状态:待机、连接和休眠。另外,还包括七种分状态:呼叫、呼叫扫描、询问、询问扫描、主设备响应、从设备响应和询问响应。分状态为临时的状态,用于建立连接和启用设备发现。如要从一个状态或分状态转至另一个状态或分状态,可使用链路管理器的指令或链路控制器的内部信号(如相关器的触发信号和超时信号)

音频

空气界面中可使用64 kb/s对数脉码调制(PCM)格式(A律或μ律)或64 kb/s连续可变斜率增量调制(CVSD)。后一种格式采用适配增量调制算法,并进行音节压伸。线路界面的语音编码设计为质量相当于或高于64 kb/s对数PCM的质量。下表概列空气界面支持的语音编码方式。
语音编解码器

版权所有©2020 深圳市极致汇仪科技有限公司 粤ICP备15052409号  网站建设:中企动力  深圳 wz 粤公网安备44030502000162号