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应用蓝牙技术组建无线的局域网

应用蓝牙技术组建无线的局域网

分类:无线通信论文   更新:2015/6/3   作者:佚名   来源:本站原创

应用蓝牙技术组建无线的局域网

应用蓝牙技术组建无线局域网随着计算机、网络通信技术的发展,采用蓝牙技术组建无线局域网,不仅在办公条件不完善时能发挥作用,而且在临时增删办公点和移动性办公业务方面也有着独特的优势。文中对蓝牙技术做了介绍,并就组网体系结构做了说明,对蓝牙技术的发展趋势做了展望。 关键词 蓝牙技术

  随着计算机、网络通信技术的发展,采用蓝牙技术组建无线局域网,不仅在办公条件不完善时能发挥作用,而且在临时增删办公点和移动性办公业务方面也有着独特的优势。文中对蓝牙技术做了介绍,并就组网体系结构做了说明,对蓝牙技术的发展趋势做了展望。

  关键词   蓝牙技术    办公网络     蓝牙协议

  一、 前言

  在现代企业的办公局域网络中.个人电脑要登录单位内部的局域网以及Internet ,访问网上资源,个人电脑之间要进行文件、资料和设备的共享。这样一来PC 机与各种外设之间,PC 机与各种共享设备之间.以及PC 机与局域网插口之间,就存在许许多多的连线,给移动办公及调度管理带来了极大的不便。蓝牙技术发展的初衷是为了用一种统一的无线通信技术来取代各种数字化设备之间相互连接的电缆。利用蓝牙技术组建企业内部通信网.构建Internet 网络平台.不仅可以改善人们的办公环境,而且可以提高企业的现代化管理水平.加快现代企业的办公自动化进程。

  二、 蓝牙技术

  蓝牙(Bluetooth)技术是由爱立信、诺基亚、Intel、IBM 和东芝5家公司于1998年5月共同提出开发的。蓝牙技术的本质是设备间的无线联接,主要用于通信与信息设备。近年来,在电声行业中也开始使用。依据发射输出电平可以有3 种距离等级,Class1 为100m 左右、Class2 约为10m 、Class3 约为2-3m。一般情况下,其正常的工作范围是10m 半径之内。在此范围内,可进行多台设备间的互联。但对于某些产品,设备间的联接距离甚至远隔100m 也照样能建立蓝牙通信与信息传递。

  借助采用了蓝牙技术的PDA 个人数字助理,用户可很方便地进人因特网。有了蓝牙技术,存储于手机中的信息可以在电视机上显示出来,也可以将其中的声音信息数据进行转换,以便在PC 个人电脑上聆听。东芝公司已开发上市了一种蓝牙无线Modem 和PC 卡,将2 张卡中的一张插人Modem 的主机上,另一张插人PC 个人电脑。这样,用户就成功实现了与因特网的无线联网。

  蓝牙技术的特点包括:1、采用跳频技术,数据包短,抗信号衰减能力强;2、采用快速跳频和前向纠错方案以保证链路稳定,减少同频干扰和远距离传输时的随机噪声影响;3、使用2.4GHzISM频段,无须申请许可证;4、可同时支持数据、音频、视频信号;5、采用FM调制方式,降低设备的复杂性。

  该技术的传输速率设计为1MHz,以时分方式进行全双工通信,其基带协议是电路交换和分组交换的组合。一个跳频频率发送一个同步分组,每个分组占用一个时隙,使用扩频技术也可扩展到5个时隙。同时,蓝牙技术支持1个异步数据通道或3个并发的同步话音通道,或1个同时传送异步数据和同步话音的通道。每一个话音通道支持64kb/s的同步话音;异步通道支持最大速率为721kb/s,反向应答速率为57. 6 kb/s的非对称连接,或者是432. 6 kb/s的对称连接。

  目前,蓝牙技术已被普遍应用在笔记本电脑上,以帮助两台(或多台)笔记本电脑之间实现无线通信。较红外线传输“必须保证传输信息的两个设备正对,且中间不能有障碍物”、“几乎无法控制信息传输的进度”、“没有成为被广泛接受的工业标准、设备种类不多”等致命的缺陷,蓝牙的优势显示出了勃勃生机。全世界已有2161 家公司参加了SIG (Special Interest  Group)组织,并正在共同制定蓝牙技术标准。SIG的核心公司除上述最初提出开发蓝牙技术的5家公司外,还有3com、Lucent技术、微软和摩托罗拉4 家。SIG 成员公司包括:PC个人电脑、移动电话、网络相关设备、外围辅助设备和A/ V设备、通讯设备和汽车电子、自动售货机、医药器械、计时装置等诸多领域的设备制造公司。

  三、 蓝牙体系结构

  蓝牙体系结构包括3部分,各部分的构成见图1。下面就硬件、软件、路由机制3方面作简略说明。

  1、硬件部分

  1.1射频模块

  将基带模块的数据包通过无线电信号以一定的功率和跳频频率发送出去,实现蓝牙设备的无线连接。

  1.2基带模块

  采用查询和寻呼方式,使跳频时钟及跳频频率同步,为数据分组提供对称连接(SCO)和非对称连接(ASL),并完成数据包的定义、前向纠错、循环冗余校验、逻辑通道选择、信号噪化、鉴权、加密、编码和解码等功能。它采用混合电路交换和分组交换方式,既适合语音传送,也适合一般的数据传送。每一个语音通道支持64kb/s同步语音,异步通道支持最大速率723.2kb/s(反向57.6kb/s)的非对称连接或433.9kb/s的对称连接。

  2、蓝牙协议(软件)

  2.1链路管理协议(LMP )

  通过对链接的发送、交换、实施身份鉴权和加密,并通过协商确定基带数据分组的大小,控制射频部分的电源模式、工作周期及网络内蓝牙设备的连接状态。

  2.2逻辑链路控制与应用协议(L2CAP )

  L2CAP与LMP平行工作,共同实现OSI的数据链路层的功能。它可提供对称连接和非对称连接的数据服务。

  2.3串行电缆仿真协议(RFCOMM)

  在蓝牙的基带上仿真RS-232的功能,实现设备串行通信。例如,在拨号网络中,主机将AT命令发送到调制解调器,再传送到局域网,建立连接后,应用程序就可以通过RFCOMM 提供的串口发送和接收数据。

  2.4服务发现协议(SDP)

  按照用户需要,发现相应服务及有关设备,并给出服务与设备列表。工作过程如下:主设备广播1条信息,从设备做出相应的反应,将收集到的地址存于主设备的内存中,然后主设备从中选择1个地址,利用链路管理代理所提供的进程在物理层建立连接。一旦建立了服务发现协议,在主从设备之间的物理层连接上就建立了一条LZCAP点对点通信层。

  3、无线办公网络的路由机制

  利用蓝牙技术构建现代企业无线办公网络,实现的基本功能包括:1、文件、档案、报表、设备资源的共享和互连,比如PC机之间的互连,PC 机与各种外设或智能设备的互联和共享等;2、利用蓝牙设备无线访问单位内部局域网以及Internet;3、通过一定的路由机制实现办公网络内部的各个匹克网之间的互连。

  根据企业的实际需要,企业无线网络由多个匹克网(piconet)构成,而不同匹克网之间的通信应该只在办公网络内部进行路由,而不应通过局域网,这就需要建立一种特殊的路由机制,使得各匹克网之间的通信能够进行正确的路由,达到方便快捷的通信、拓宽通信范围、减轻网络负载的目的。

  3.1蓝牙网关

  用于办公网络内部的蓝牙移动终端通过无线方式访问局域网以及Internet;跟踪、定位办公网络内的所有蓝牙设备,在两个属于不同匹克网的蓝牙设备

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