藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用

　　如果把藍(lán)牙技術(shù)引入到移動(dòng)電話和膝上型電腦中，就可以去掉移動(dòng)電話與膝上型電腦之間的令人討厭的連接電纜，而通過(guò)無(wú)線建立通信。打印機(jī)、PDA、桌上型電腦、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。除此之外，藍(lán)牙無(wú)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(gè)遠(yuǎn)離固定網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人特別連接設(shè)備群。

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

　　ISM頻帶是對(duì)所有無(wú)線電系統(tǒng)都開(kāi)放的頻帶，因此使用其中的某個(gè)頻段都會(huì)遇到不可預(yù)測(cè)的干擾源。例如某些家電、無(wú)繩電話、汽車房開(kāi)門器、微波爐等等，都可能是干擾。為此，藍(lán)牙特別設(shè)計(jì)了快速確認(rèn)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(gè)跳頻信道（hop
channel），在一次連接中，無(wú)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(jī)碼”，就是假的隨機(jī)碼）不斷地從一個(gè)信道“跳”到另一個(gè)信道，只有收發(fā)雙方是按這個(gè)規(guī)律進(jìn)行通信的，而其他的干擾不可能按同樣的規(guī)律進(jìn)行干擾；跳頻的瞬時(shí)帶寬是很窄的，但通過(guò)擴(kuò)展頻譜技術(shù)使這個(gè)窄帶寬成百倍地?cái)U(kuò)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(lán)牙跳頻更快，數(shù)據(jù)包更短，這使藍(lán)牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定。FEC（Forward
Error Correction，前向糾錯(cuò)）的使用抑制了長(zhǎng)距離鏈路的隨機(jī)噪音。另外，應(yīng)用二進(jìn)制調(diào)頻（FM）技術(shù)的跳頻收發(fā)器也被用來(lái)抑制干擾和防止衰落。

　　藍(lán)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(shí)隙中可以傳輸同步數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包以不同的頻率發(fā)送。一個(gè)數(shù)據(jù)包名義上占用一個(gè)時(shí)隙，但實(shí)際上可以被擴(kuò)展到占用5個(gè)時(shí)隙。藍(lán)牙可以支持異步數(shù)據(jù)信道、多達(dá)3個(gè)同時(shí)進(jìn)行的同步話音信道，還可以用一個(gè)信道同時(shí)傳送異步數(shù)據(jù)和同步話音。每個(gè)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(duì)稱連接，也可以支持43.2kb/s的對(duì)稱連接。

　　藍(lán)牙的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍

　　國(guó)際開(kāi)放的2.4GHz頻段 在這樣的頻段中，用戶使用設(shè)備不需要向?qū)ｉT管理機(jī)構(gòu)申請(qǐng)頻率的使用權(quán)限。同時(shí)，對(duì)這種頻段使用的規(guī)定，世界各國(guó)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(guò)增加射頻功率后可達(dá)到100米。這樣的工作范圍使得藍(lán)牙可以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，同時(shí)可以降低與其他電子產(chǎn)品和無(wú)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(kuò)頻技術(shù) 將2.4GHz到2.4835GHz之間劃分出79個(gè)頻點(diǎn)，采用快速跳頻，根據(jù)piconet的主單元確定的跳頻為隨機(jī)序列每秒鐘1600跳。跳頻技術(shù)的采用使得藍(lán)牙的無(wú)線鏈路自身具備了更高的安全性和抗干擾能力。

　　采用時(shí)分復(fù)用多路訪問(wèn)技術(shù) 藍(lán)牙的基帶符號(hào)速率為1Mb/s，采用數(shù)據(jù)包的形式按時(shí)隙傳送，每時(shí)隙0.625ms，不排除將來(lái)采用更高的符號(hào)速率。每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在自己的時(shí)隙中發(fā)送數(shù)據(jù)，在一定程度上可以有效地避免無(wú)線通信中的“碰撞”和“隱藏終端”等問(wèn)題。

　　藍(lán)牙是為滿足個(gè)人移動(dòng)設(shè)備在個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行無(wú)線通訊而設(shè)計(jì)的。藍(lán)牙的目的是使網(wǎng)絡(luò)無(wú)所不在，即現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接要全部被無(wú)線取代。藍(lán)牙使個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備對(duì)設(shè)備的連接最優(yōu)化，諸如其中的同步，短數(shù)據(jù)傳輸，語(yǔ)音通信控制。對(duì)于最小的移動(dòng)設(shè)備（如手持機(jī)、移動(dòng)電話、移動(dòng)耳機(jī)和照相機(jī)）中的小功率問(wèn)題，藍(lán)牙具有獨(dú)一無(wú)二的處理能力。藍(lán)牙芯片雖小，功能卻極大，裝置了藍(lán)牙芯片的電腦、電子或通信產(chǎn)品，能自動(dòng)通過(guò)智能模式互通，自動(dòng)同步交換高速數(shù)據(jù)信息（包括數(shù)字化話音），而無(wú)須使用任何連線與插頭。屆時(shí)，在任何地方、任何時(shí)間均可通過(guò)掌上電腦或便攜式電腦與移動(dòng)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(dòng)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(shí)施移動(dòng)電話的功能。

　　藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接。幾個(gè)piconet可以被連接在一起，靠跳頻順序識(shí)別每個(gè)piconet。同一piconet的所有用戶都與這個(gè)跳頻順序同步。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以被描述為“多piconet”結(jié)構(gòu)。

　　在一個(gè)“多piconet”結(jié)構(gòu)中，帶有10個(gè)全負(fù)載的獨(dú)立的piconet的情況下，全雙工數(shù)據(jù)速率超過(guò)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(zhǎng)處理丟失和被損壞的語(yǔ)音采樣，即使比特錯(cuò)誤率達(dá)到4%，CVSD編碼的語(yǔ)音還是可聽(tīng)的。

　　無(wú)線 藍(lán)牙空中接口是建立在天線電平為0dBm的基礎(chǔ)上的。空中接口遵循FCC(美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)）有關(guān)電平為0dBm的ISM頻段的標(biāo)準(zhǔn)。如果全球電平達(dá)到100mW以上，可以使用擴(kuò)展頻譜功能來(lái)增加一些補(bǔ)充業(yè)務(wù)。頻譜擴(kuò)展功能是通過(guò)起始頻率為2.402GHz，終止頻率為2.480GHz，間隔為1MHz的79個(gè)跳頻頻點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。出于某些本地規(guī)定的考慮，日本、法國(guó)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(guò)增大發(fā)送電平，可以將距離延長(zhǎng)至100米。

　　糾錯(cuò) FEC（前向糾錯(cuò)）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(fù)載。但是，要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)傳輸，F(xiàn)EC就必然要生成一些不必要的開(kāi)銷比特而降低數(shù)據(jù)的傳送效率。這是因?yàn)�，�?shù)據(jù)包對(duì)于是否使用FEC是彈性定義的。報(bào)頭總有占1/3比例的FEC碼起保護(hù)作用，其中包含了有用的鏈路信息。

　　在無(wú)編號(hào)的ARQ方案中，在一個(gè)時(shí)隙中傳送的數(shù)據(jù)必須在下一個(gè)時(shí)隙得到確認(rèn)。只有數(shù)據(jù)在收端通過(guò)了報(bào)頭錯(cuò)誤檢測(cè)和循環(huán)冗余檢測(cè)后認(rèn)為無(wú)錯(cuò)，才向發(fā)端返回確認(rèn)消息，否則，則返回一個(gè)錯(cuò)誤消息。

　　藍(lán)牙鑒權(quán)和保密

　　藍(lán)牙基帶部分在物理層為用戶提供保護(hù)和信息保密機(jī)制。

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

　　加密被用來(lái)保護(hù)連接中的個(gè)人信息。密鑰由程序的高層來(lái)管理。網(wǎng)絡(luò)傳送協(xié)議和應(yīng)用程序可以為用戶提供一個(gè)較強(qiáng)的安全機(jī)制。

　　藍(lán)牙應(yīng)用

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