Области применения Bluetooth


ОБЗОР
Цель Bluetooth — унифицировать возможности ближней радиосвязи. В диапазоне 2,4 ГГц (общедоступные нелицензируемые частоты для маломощных устройств) два аппарата Bluetooth, находящиеся на расстояни...
Области применения Bluetooth
Области применения BluetoothТехнология Bluetooth предназначена для работы в среде со многими пользователями. В маленькую сеть, называемую пикосетью (piconet), могут объединяться до восьми устройст...
Таблица 6 1 Сценарии пользователя Bluetooth
Таблица 6.1 - Сценарии пользователя Bluetooth Телефон "три в одном" Если вы в офисе — телефон работает как интерком (не нужно платить за услуги телефонии), дома это беспроводный т...
Стандарты Bluetooth
Стандарты BluetoothСтандарты Bluetooth — это фундаментальный труд: более 1500 страниц, содержащих технологическую (внутреннюю) спецификацию Bluetooth и спецификация профиля. Внутренние спецификаци...
Документация Bluetooth
Рисунок 6.1 - Документация Bluetooth...
Архитектура протоколов
Архитектура протоколовBluetooth определяется как многоуровневая протокольная архитектура (Рисунок 6.2), состоящая из внутренних протоколов, протоколов замены кабеля и управления телефонией и адап...
Стек протоколов Bluetooth
Рисунок 6.2 - Стек протоколов BluetoothВнутренние протоколы формируют пятиуровневый стек, состоящий из следующих элементов.• Радио. Устанавливает детали радиоинтерфейса, включая используемые часто...
Модели использования
Модели использованияВ документах по профилям Bluetooth определены несколько моделей использования. По сути, модель использования — это набор протоколов, которые реализуют конкретное приложение на...
Пикосети и рассеянные сети
Пикосети и рассеянные сетиРанее уже упоминалось, что основные элементы организации сетей Bluetooth — это пикосети, состоящие из ведущего устройства (master) и из 1-7 активных подчиненных устройств...
Модели использования Bluetooth
Рисунок 6.3 - Модели использования Bluetooth...
Ведущие (М) и подчиненные (S) устройства
Рисунок 6.4 - Ведущие (М) и подчиненные (S) устройства...
Конфигурации беспроводной сети
Рисунок 6.5 - Конфигурации беспроводной сетиПреимущество схемы пикосеть/рассеянная сеть состоит в том, что она позволяет многим аппаратам находиться в одной физической области и эффективно использ...
РАДИОСПЕЦИФИКАЦИЯ
Радиоспецификация Bluetooth — это небольшой документ, в котором представлены основные детали радиопередачи устройств Bluetooth. Некоторые ключевые параметры приведены в табл. 6.2....
Таблица 6 2 Параметры Bluetooth
Таблица 6.2 - Параметры Bluetooth Топология До 7 одновременных каналов в логической звездообразной сети Модуляция GFSK Максимальная скорость передачи данных 1 Мбит/с Ширина полосы р...
Таблица 6 3 Международное распределение частот Bluetooth
Таблица 6.3 - Международное распределение частот Bluetooth Зона Диапазон, ГГц Радиоканалы США, большая часть стран Европы и большинство других стран 2,4-2,4835 f = (2,402 + n) МГц, n = 0,...
УЗКОПОЛОСНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Один из наиболее сложных документов Bluetooth — узкополосная спецификация, ключевые элементы которой рассмотрены ниже....
Перестройка частоты Перестройка
Рисунок 6.6 - Дуплекс с временным разделением (TDD) с перестройкой частоты (FH)Передача пакета начинается в начале слота. Длина пакета может равняться 1, 3 или 5 слотам. Передача многослотового па...
Пример многослотовых пакетов
Рисунок 6.7 - Пример многослотовых пакетов...
Физические каналы
Физические каналыМежду ведущим и подчиненным устройствами могут устанавливаться каналы связи двух типов.• Ориентированный на установление соединения синхронный канал (Synchronous Connection Orient...
Таблица 6 4 Доступные скорости передачи данных по каналу ACL (Кбит/с)
Таблица 6.4 - Доступные скорости передачи данных по каналу ACL (Кбит/с) Тип Симметричная схема Асимметричная схема DM1 108,8 108,8 108,8 DH1 172,8 172,8 172,8 DM3 256,0 358,...
Пакеты
ПакетыФормат всех пакетов Bluetooth показан на Рисунок 6.8. Он состоит из трех полей.• Код доступа. Используется для временной синхронизации, компенсации сдвига, опроса и запроса.• Заголовок. Испо...
Узкополосные форматы Bluetooth
Рисунок 6.8 - Узкополосные форматы BluetoothВ код доступа входят начальная комбинация битов, синхронизирующее слово и завершитель. Начальная комбинация битов (preamble) используется для компенсаци...
Структура синхронизирующего слова
Рисунок 6.9 - Структура синхронизирующего словаИспользуя соответствующий адрес LAP, синхронизирующее слово создается следующим образом.1. К LAP добавляется 6 бит 001101, если старший бит LAP равен...
Заголовок пакета
Заголовок пакетаФормат заголовка всех пакетов Bluetooth показан на Рисунок 6.8, в. Он состоит из трех полей.• AM_ADDR. Напомним, что пикосеть может содержать не более семи активных подчиненных уст...
Таблица 6 5 Типы пакетов Bluetooth
Таблица 6.5 - Типы пакетов Bluetooth Код типа Физический канал Название Число слотов Описание 0000 Общий NULL 1 Нет полезной нагрузки. Используется для возвращения источнику информа...
Формат полезной нагрузки
Формат полезной нагрузкиДля некоторых типов пакетов узкополосная спецификация определяет формат поля полезной нагрузки. Если ею является речь, заголовок не определен. В то же время заголовок опред...
Исправление ошибок На узкополосном
Рисунок 6.10 - Пример операции повторной передачиНа Рисунок 6.11 механизм ARQ показан более подробно. После приема пакета (Рисунок 6.11, а) устройство, используя поле НЕС, проверяет, не поврежден...
Схема ARQ в Bluetooth
Рисунок 6.11 - Схема ARQ в BluetoothСо стороны передатчика (Рисунок 6.1.1, б) следующий передаваемый пакет DM, DH или DV определяется значением предшествующего поля ARQN. Если принимаются поля со...
Логические каналы
Логические каналыВ Bluetooth определено пять типов логических каналов передачи данных, предназначенных для переноса различных типов трафика.• Управление каналом (Link Control — LC). Используется д...
Управление каналом
Управление каналомРаботу пикосети можно понять исходя из состояний работы в процессе установления и эксплуатации канала (Рисунок 6.12). Существуют два основных состояния.• Холостое. Состояние по у...
Диаграмма переходов между состояниями Bluetooth
Рисунок 6.12 - Диаграмма переходов между состояниями Bluetooth• Опрос. Устройство пытается определить, что находится в пределах его досягаемости.• Поиск опроса. Устройство ожидает опрос.• Ответ на...
Процедура запроса
Процедура запросаКак только ведущее устройство нашло устройства в пределах своего диапазона, оно может установить соединение с каждым из них, формируя, таким образом, пикосеть. Для запроса каждого...
Состояние соединения
Состояние соединенияДля каждого подчиненного устройства состояние соединения начинается с отправки ведущим устройством пакета Poll (опрос), после которого подчиненное устройство синхронизируется с...
Аудио
АудиоВ узкополосной спецификации указано, что могут использоваться две схемы шифрования речи: импульсно-кодовая модуляция (Pulse Code Modulation — PCM) или дельта-модуляция с непрерывной переменно...
Пример дельта модуляции с непрерывной переменной огибающей
Рисунок 6.13 - Пример дельта - модуляции с непрерывной переменной огибающейНа Рисунок 6.14 показано кодирование и декодирование CVSD (сравните с Рисунок 6.19). Как и при дельта-модуляци...
Дельта модуляция с непрерывной переменной огибающей
Рисунок 6.14 - Дельта - модуляция с непрерывной переменной огибающейВ табл. 6.6 показаны значения параметров по умолчанию. Из данного выше определения следует, что если сигнал меняется б...
Таблица 6 6 Значения параметров CVSD
Таблица 6.6 - Значения параметров CVSD Параметр Значение H 1 - 1/32 = 0,96875 ? 1 - 1/1024 = 0,999 J 4 K 4 ?min 10 ?max 1280 ymin -215 или -215+1 ymax 215-...
Безопасность
БезопасностьВ узкополосной спецификации Bluetooth определены следующие средства организации безопасного канала между любыми двумя устройствами Bluetooth:• аутентификация;• шифрование (конфиденциал...
Аутентификация с запросом и ответом
Рисунок 6.15 - Аутентификация с запросом и ответомНа Рисунок 6.15 показана аутентификация только в одном направлении. Для взаимной аутентификации описанную выше процедуру должен инициировать модул...
Поточное шифрование Bluetooth
Рисунок 6.16 - Поточное шифрование BluetoothНазад              Вперед...
СПЕЦИФИКАЦИЯ АДМИНИСТРАТОРА СВЯЗЕЙ
Протокол LMP (link manager protocol — протокол администратора связей) отвечает за различные аспекты радиоканала между ведущим и подчиненным устройствами. Протокол включает обмен сообщениями в форм...
Таблица 6 7 PDU протокола LMP
Таблица 6.7 - PDU протокола LMP Функция PDU Общий ответ accepted, not_accepted Службы безопасности Аутентификация au_rand, sres Образование пар in_rand, au_rand, sres, comb_key,...
ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИМ КАНАЛОМ И АДАПТАЦИИ (L2CAP)
Подобно протоколу управления логическим каналом (logical link control — LLC) в спецификации IEEE 802 L2CAP предоставляет объектам среды совместного использования протокол канального уровня. Как и...
Каналы L2CAP
Каналы L2CAPL2CAP предлагает три типа логических каналов.• Без установления соединения. Поддерживает услуги без установления соединения. Каждый канал является однонаправленным и обычно используетс...
Пакеты L2CAP
Пакеты L2CAPНа Рисунок 6.18 показан формат пакетов L2CAP. Для услуг без установления соединения пакет содержит следующие поля.• Длина. Размер (в байтах) полезной информационной нагрузки плюс поле...
Каналы L2CAP
Рисунок 6.17 - Каналы L2CAP...
Форматы L2CAP
Рисунок 6.18 - Форматы L2CAPПакеты сигнальных команд имеют такой же формат заголовка, что и пакеты на основе соединения. В данном случае значение CID = 1 означает, что по этому каналу передается с...
Сигнальные команды
Сигнальные командыСуществует одиннадцать сигнальных команд, разбитых на пять категорий (табл. 6.9). Для отмены любой команды может передаваться команда отклонения команды. Причиной отмены может бы...
Таблица 6 8 Коды сигнальных команд L2CAP
Таблица 6.8 - Коды сигнальных команд L2CAP Код Описание Параметры 0х01 Отмена команды Причина 0х02 Запрос соединения PSM, CID источника 0х03 Ответ на запрос соединения СШ адреса...
Качество обслуживания
Качество обслуживанияПараметр QoS в L2CAP определяет на основе RFC 13639 спецификацию потока трафика. По сути, спецификация потока — это набор параметров, отражающих уровень производительности, к...
Схема маркерного сегмента
Рисунок 6.19 - Схема маркерного сегментаВ течение достаточно большого промежутка времени скорость передачи данных, которую разрешает маркерный сегмент, равна R. Однако в период отсутствия данных и...


- Начало -