藍(lán)牙的主要技術(shù)及特點

在日常生活中，我們對藍(lán)牙并不陌生，通過配對連接后可以在移動設(shè)備、耳機、音響等相關(guān)外設(shè)之間進(jìn)行無線信息交換，藍(lán)牙做到了簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠簡化設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。

藍(lán)牙是一種尖端的開放式無線通訊標(biāo)準(zhǔn)，能夠在短距離范圍內(nèi)無線連接桌上型電腦與筆記本電腦、便攜設(shè)備、PDA、移動電話、拍照手機、打印機、數(shù)碼相機、耳麥、鍵盤甚至是電腦鼠標(biāo)。它采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點對點及點對多點通信。

藍(lán)牙技術(shù)出現(xiàn)的背景

早在1994年，瑞典的愛立信公司便已經(jīng)著手藍(lán)牙技術(shù)的研究開發(fā)工作，意在通過一種短程無線鏈路，實現(xiàn)無線電話用PC機、耳機及臺式設(shè)備等之間的互聯(lián)。1998年， 愛立信、諾基亞、INTEL、東芝和和IBM共同組建特別興趣小組。在此之后，3COM、朗訊、微軟和摩托羅拉也相繼加盟藍(lán)牙計劃。它們的共同目標(biāo)是開發(fā)一種全球通用的小范圍無線通信技術(shù)，即藍(lán)牙。

藍(lán)牙技術(shù)是針對目前近距的便攜式器件之間的紅外線鏈路（簡稱IRDA）而提出的。應(yīng)用紅外線收發(fā)器鏈接雖然能免去電線或電纜的連接，但是使用起來有許多不便，不僅距離只限于１～２ｍ，而且必須在視線上直接對準(zhǔn)，中間不能有任何阻擋，同時只限于在兩個設(shè)備之間進(jìn)行鏈接，不能同時鏈接更多的設(shè)備。"藍(lán)牙"技術(shù)的目的是使特定的移動電話、便攜式電腦以及各種便攜式通信設(shè)備的主機之間在近距離內(nèi)實現(xiàn)無縫的資源共享。

藍(lán)牙是一個開放性的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，它將取代目前多種電纜連接方案，通過統(tǒng)一的短程無線鏈路，在各信息設(shè)備之間可以穿過墻壁或公文包，實現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本小功耗的話音和數(shù)據(jù)通信。它推動和擴大了無線通信的應(yīng)用范圍，使網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)和語音設(shè)備能互連互通，從而實現(xiàn)個人區(qū)域內(nèi)的快速靈活的數(shù)據(jù)和語音通信。

藍(lán)牙的主要技術(shù)特點

工作頻段

2.4GHz的工科醫(yī)（ISM）頻段，無需申請許可證。大多數(shù)國家使用79個頻點，載頻為(2402+k)MHz（k=0，1, 2…78），載頻間隔1MHz。采用TDD時分雙工方式。

傳輸速率

1Mb/s（V2.0以上版本）

調(diào)試方式

BT=0.5的GFSK調(diào)制，調(diào)制指數(shù)為0.28-0.35。

采用跳頻技術(shù)

跳頻速率為1600跳/秒，在建鏈時（包括尋呼和查詢）提高為3200跳/秒。藍(lán)牙通過快跳頻和短分組技術(shù)減少同頻干擾，保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

語音調(diào)制方式

連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD，ContinuousVariable Slope DeltaModulation），抗衰落性強，即使誤碼率達(dá)到4%，話音質(zhì)量也可接受。

支持電路交換和分組交換業(yè)務(wù)

藍(lán)牙支持實時的同步定向聯(lián)接（SCO鏈路）和非實時的異步不定向聯(lián)接（ACL鏈路），前者主要傳送語音等實時性強的信息，后者以數(shù)據(jù)包為主。語音和數(shù)據(jù)可以單獨或同時傳輸。藍(lán)牙支持一個異步數(shù)據(jù)通道，或三個并發(fā)的同步話音通道，或同時傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音的通道。每個話音通道支持64kbps的同步話音；異步通道支持723.2/57.6kbps的非對稱雙工通信或433.9kbps的對稱全雙工通信。

支持點對點及點對多點通信

藍(lán)牙設(shè)備按特定方式可組成兩種網(wǎng)絡(luò)：微微網(wǎng)(Piconet)和分布式網(wǎng)絡(luò)(Scatternet)，其中微微網(wǎng)的建立由兩臺設(shè)備的連接開始，最多可由八臺設(shè)備組成。在一個微微網(wǎng)中，只有一臺為主設(shè)備（Master），其它均為從設(shè)備（Slave），不同的主從設(shè)備對可以采用不同的鏈接方式，在一次通信中，鏈接方式也可以任意改變。幾個相互獨立的微微網(wǎng)以特定方式鏈接在一起便構(gòu)成了分布式網(wǎng)絡(luò)。所有的藍(lán)牙設(shè)備都是對等的，所以在藍(lán)牙中沒有基站的概念。

工作距離

藍(lán)牙設(shè)備分為三個功率等級，分別是：100mW（20dBm）、2.5mW（4dBm）和1mW（0dBm），相應(yīng)的有效工作范圍為：100米、10米和1米。

藍(lán)牙中的主要技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動設(shè)備通信環(huán)境建立一個特別連接的短程無線電技術(shù)。其實質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標(biāo)準(zhǔn)，使通信和計算機進(jìn)一步結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內(nèi)具有互用、互操作的性能。

“藍(lán)牙”技術(shù)的作用是簡化小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如移動ＰＣ、掌上電腦、手機）之間以及這些設(shè)備與Ｉｎｔｅｒｎｅｔ之間的通信，免除在無繩電話或移動電話、調(diào)制解調(diào)器、頭套式送／受話器、ＰＤＡ、計算機、打印機、幻燈機、局域網(wǎng)等之間加裝電線、電纜和連接器。此外，藍(lán)牙無線技術(shù)還為已存在的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和外設(shè)提供通用接口以組建一個遠(yuǎn)離固定網(wǎng)絡(luò)的個人特別連接設(shè)備群。

藍(lán)牙的載頻選用在全球都可用的２.４５ＧＨｚ工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)（ＩＳＭ）頻帶，其收發(fā)信機采用跳頻擴譜（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＨｏｐｐｉｎｇ ＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）技術(shù)，在２.４５ＧＨｚ ＩＳＭ頻帶上以１６００跳／ｓ的速率進(jìn)行跳頻。依據(jù)各國的具體情況，以２．４５ＧＨｚ為中心頻率，最多可以得到７９個１ＭＨｚ帶寬的信道。在發(fā)射帶寬為１ＭＨｚ時，其有效數(shù)據(jù)速率為７２１ｋｂｉｔ／ｓ，并采用低功率時分復(fù)用方式發(fā)射，適合３０英尺（約１０ｍ）范圍內(nèi)的通信。數(shù)據(jù)包在某個載頻上的某個時隙內(nèi)傳遞，不同類型的數(shù)據(jù)（包括鏈路管理和控制消息）占用不同信道，并通過查詢和尋呼過程來同步跳頻頻率和不同藍(lán)牙設(shè)備的時鐘。除采用跳頻擴譜的低功率傳輸外，藍(lán)牙還采用鑒權(quán)和加密等措施來提高通信的安全性。

藍(lán)牙支持點到點和點到多點的連接，可采用無線方式將若干藍(lán)牙設(shè)備連成一個微微網(wǎng)，多個微微網(wǎng)又可互連成特殊分散網(wǎng)，形成靈活的多重微微網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)各類設(shè)備之間的快速通信。它能在一個微微網(wǎng)內(nèi)尋址８個設(shè)備（實際上互聯(lián)的設(shè)備數(shù)量是沒有限制的，只不過在同一時刻只能激活８個，其中１個為主７個為從）。

藍(lán)牙技術(shù)涉及一系列軟硬件技術(shù)、方法和理論，包括無線通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，軟件工程、軟件可靠性理論，協(xié)議的正確性驗證、形式化描述和一致性與互聯(lián)測試技術(shù)，嵌入式實時操作系統(tǒng)，跨平臺開發(fā)和用戶界面圖形化技術(shù)，軟硬件接口技術(shù)，高集成、低功耗芯片技術(shù)等。