無線藍芽技術( Bluetooth)

無線藍芽技術 (Bluetooth)

B90901143 電機四盧彥廷

大綱起源與特色應用層面核心技術與其他無線網路比較

藍芽的起源一種無線通訊協定歐洲中世紀丹麥國王名字象徵與各規格技術互相協調溝通

藍芽的特色同時傳送語音與數據

聲音的 Circuit switch, 資料的 Packet switch

操作在世界共通的頻段 2.4GHz

低功率與低成本模組 1 個 chip 10 U.S. 1mW 可傳送範圍 10m 最大傳輸速率 1M( 有效傳輸速率 721Kb/s)

藍芽的特色優點 :

價格便宜操作容易功率較低

缺點 : 距離較短速率較慢

藍芽的特色支援多個藍芽設備互相連接

Piconet, Scatternet

Piconet

Scatternet

Master

Slave

Master

Slave

Slave

藍芽的特色支援多個藍芽設備互相連接

1 個 Master, 7 個 Slave, 255 個 Park

藍芽的應用

藍芽 USB 接收器

藍芽耳機

藍芽印表機接收器

藍芽 Hi Fi 連線組

整體架構

Radio 階層協定制定在 ISM 通用頻段上

2.4000GHz~2.4835 的整個 83.5MHz 共 79 個頻道 , 每個頻道間隔 1MHz

發射功率 100mW, 2.5mW, 1mW

調變方式與技術數位調變

數位調變抗干擾能力強支援多工 (Multiplex) 訊息傳輸可進行編碼加密及壓縮 Bluetooth 使用 GFSK

f1 為 0

f2 為 1

Baseband 階層協定設備位址

BD_ADDR LAP UAP NAP

Non-significantAddress Part 16 bits

UpperAddress Part 8 bits

Lower Address Part 24 bits

MSB LSB

LAPUAPNAP

AM_ADDR 3bit

PM_ADDR 8bit

跳頻輸入跳頻序列跳頻速率每秒 1600 次

Channel 1

Channel 6

Channel 15

Channel 45 減少干擾防止監聽

錯誤控制 1/3FEC(Forward Error Correction)

資料位元重複三次 2/3FEC(Forward Error Correction)

十個資料位元轉成十五個 ARQ(Automatic Repeat Request)

ACK, NAK

高層通訊協定 L2CAP

聯絡 Baseband

RFCOMM 支援 RS232

TCS Binary 傳統電話

AT-command 行動電話

OBEX 紅外線

安全保護機制安全保護機制分三種模式

1: Non-secure 2: Service level enforced security 3: Link level enforced security

開始重要訊息

Service level Link level

與其他無線技術比較 Bluetooth vs HomeRF

由 HomeRF Working Group 在 1998 年提出

資訊家電標準 HomeRF 藍芽

傳輸速率 1Mbit/s for 2FSK2Mbit/s for 4FSK

1/Mbit/s

通道數目同時支援 6 個同時支援 3 個

傳輸距離 50m 10m

節點數目 128 8

無線通訊標準應用場合 802.11b 適用於辦公室內區域網路環境 HomeRF 應用於各種家電連結 Bluetooth 廣泛適用無線代替有線傳輸

三種技術整體比較

Bluetooth 802.11b HomeRF

市場定位短距個人通訊高階區域網路家庭網路利用頻率 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz

傳送速度 723kbps 11/5.5/2/1Mbps

0.8/1.6Mbps

傳送距離 10/100M 100M 50M 語音的傳遞 yes no yes

參考資料無線藍芽技術禹帆編著 Communication System Haykin 4th

Ed http://www.aiptek.com.tw/chinese

/product/bluetooth/bluetooth.htm 天瀚產品介紹

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