蓝牙路由机制


蓝牙技术提供低成本、短距离的无线通信,构成固定和移动设备通信环境中的个人网络,使得近距离内各种信息设备的资源共享得以实现 。
但是,蓝牙技术仍不完善 。如蓝牙的传输距离短,要突破目前蓝牙10米距离的限制,使通话范围在整个大楼、整个厂区、甚至整个系统还比较困难,且2个移动电话之间的交换/传输问题,蓝牙协议未作规范 。
为加快蓝牙技术的商用化进程,对蓝牙技术及其协议的研究与完善十分重要 。本文就是针对蓝牙最新规范1.1,在些基础上提出一种全新的蓝牙路由机制 。该机制中信息交换中心MSC与固定蓝牙主设备FM之间通过有线电缆连接,二者之间的通信不通过蓝牙跳频技术,移动终端MT与FM之间进行正常的蓝牙通信 。这样可使不同MSC的移动终端MT之间进行路由、切换,可使蓝牙网络突破10米的限制,从而覆盖整个楼层,甚至整个大楼 。
蓝牙技术概述
蓝牙技术是便携式电子设备和固定式电子设备之间代替电缆联接的短距离无线通信的标准,它的主要特点是工作稳定、设备简单、功率低、价格便宜 。蓝牙的速率为1mbit/s,每个时隙宽度为325μs,采用时分双工TDD方式,高斯频移键控(GFSK)调制方式 。蓝牙支持一个异步数据信道 。每一个话音信道支持64kbit/s的同步语音;异步信道支持的最大速率为721kbit/s,反向应答信道是速率为57.6kbit/s的非对称连接,或者是432kbit/s的对称连接 。系统采用跳频技术抗信号衰落,使用快跳频的短分组技术减少同频干扰来保证传输的可靠性,采用前向纠错FEC技术来减少远距离传输时的随机噪声影响 。蓝牙网络的基本单元是微微网,它可以同最最多支持8个电子设备,其中发起通信的那个设备称为主设备,其它设备称为从设备 。一组相互独立、以特定的方式连接在一起的微微网构成分布式网络,各微微网通过使用不同的跳频序列来区分 。蓝牙技术支持多种类型的业务,包括声音和数据,为将来的电器设备提供联网和数据传输的功能,它将使来自各个设备制造商的设备能以同样的“语言”进行交流,这种“语言”可以认为是一种虚拟的电缆 。
微微网是由采用蓝牙技术的设备以特定的方式组成的网络,是蓝牙网络的基本单元 。在同一区域中可以有多个微微网,它们连接相互交叉在一起,就构成了分布式网络 。因为每个微微网的主设备是不同的,所以跳频序列和相位是独立的,但增加更多的网络,就会增加碰撞的机会 。假如同一区域中有多个微微网共存,一个Bluetooth设备可以利用时分复用工作在多个网络中,它可以在多个网络中做从设备,甚至可以在一个网络中作为主设备,同时在多个网络中作为从设备 。假如两个网络有同一个主设备,就会使用同样的跳频序列和相位,就变成了同一个网络 。
蓝牙路由机制本文介绍的蓝牙路由机制(BRS)是在目前蓝牙最新协议规范1.1版本基础上提出的,并考虑了以后版本的升级性 。该路由机制包括3个主要的功能模块:
*信息交换(MSC)
负责跟踪系统内各蓝牙设备的漫游,并在数据包路由过程中充当中继器作用,它通过光缆或双绞线直接与固定蓝牙主设备(FM)连接 。
*固定蓝牙主设备(FM)
位置是间隔固定的,在信息交换中心MSR与其它蓝牙设备如移动终端(MT)之间提供接口 。
*移动终端MT
是普通的蓝牙设备,与其它普通的蓝牙设备或更大的蓝牙系统之间进行通信 。
移动终端MT是固定蓝牙主设备FM的从设备,固定蓝牙主设备FM是信息交换中心MSC的从设备 。在移动终端MT与固定蓝牙主设备FM进行连接建立过程中,FM是设备,当连接建立完成后,MT与FM之间要进行主从转换 。

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