浅析蓝牙技术的基带层分组协议

来源： 2017-12-26 21:21中

一、引言
现代通信技术的趋势走向网络核心技术分组化、窄带接入技术无线化。在无线接入领域，早期采用电路型传输方式，但是现在也开始出现了分组传输技术，如CDPD、GPRS、EDGE等；除了这些无线运营数据网络之外，最近由Ericsson、Intel、Nokia、Toshiba、IBM五家公司组成的蓝牙特殊利益集团SIG（SPecial Interest GrouP）联手推出的蓝牙计划致力于解决SoHo无线组网，倍受网络界的瞩目。
虽然蓝牙还没有正式成为国际标准，但是有越来越多的组织正在吸纳这种技术。蓝牙技术的目标是采用无线接口技术来取代传统各种有线连接。虽然蓝牙主要用来解决电话、数据终端等的连接组网问题，但是SIG也想将该技术应用到家电上去：家庭通过这种方式组成小型无线数据网，实现智能控制与管理。蓝牙技术的关键是很小的蓝牙芯片（即无线电收发信机），可以装在各种设备上，如手机、冰箱等等。蓝牙的应用非常广泛，例如手机与微机之间通过蓝牙无线连接，这种无束缚的接收和发送信息很有可能改变人们的生活方式；蓝牙与 WAP的结合也会创造出新的电子商务模式。

    二、蓝牙的协议体系结构
蓝牙协议体系结构同样采用分层方式，包括蓝牙专用协议和一些通用协议。专用协议位于协议栈的底部，从底到上依次是蓝牙无线层（Bluetooth Radio）、基带层（Baseband）、LMP层（Link ManagerProtocol）、L2CAP层（Logical link Control andAdaptation Protocol）、SDP层（Service DiscoveryProtocol）。另外RFCOMM层以ETSI TS07.10为基础，目的是取代电缆连接；TCS（Telephony Control Protocol SPecification）以ITU－T的Q.931为基础，目的是进行呼叫控制。在蓝牙专用协议之上可以承载PPP、TCP／IP、UDP／IP、WAP等通用高层协议。
无线层规范物理层无线传输技术。蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，大部分国家采用2400～2483.5NHZ，f＝2402＋kMHZ，k=0～78：即将该频段划分为79个带宽为1MHz的信道；在低频端留有2MHz的保护带，在高频端留有3.5MHz的保护带。调制方式采用GFSK，BT=0.5，正频偏表示"1"，负频偏表示"0"。系统采用跳频扩频技术，抗干扰能力强、保密性好。
LMP负责蓝牙设备之间的链路建立，包括鉴权、加密等安全技术及基带层分组大小的控制和协商。它还控制无线设备的功率以及蓝牙节点的连接状态。L2CAP在高层和基带层之间作适配，它与LMP是并列的，区别在于L2CAP向高层提供负载的传送，而LMP不能。L2CAP向高层提供面向连接的和无连接的数据服务，具备多协议复用功能和拆／装适配功能。SDP是蓝牙体系中非常关键的部分，只有通过SDP了解通信双方的设备信息、业务类型、业务特征，然后才能在蓝牙设备之间建立通信连接。

    三、基带层

    2．分组组成
每个分组由3部分组成，即接入码（AccessCode）、头（Header）、负载（Payload）。其中接入码和头字段为固定长度，分别为72比特和54比特；负载是可变长度，从0～2745比特。一个分组可以仅包含接入码字段（此时为缩短的68比特），或者包含接入码与头字段，或者包含全部3个字段。