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©2008YANWei.Allrightsreserved.1第三讲第三讲无线个域网及无线个域网及BluetoothBluetooth©2008YANWei.Allrightsreserved.2WPANWPAN与与IEEE802.15IEEE802.15掌握蓝牙的基本概念掌握蓝牙的基本概念掌握蓝牙的协议体系掌握蓝牙的协议体系理解蓝牙理解蓝牙basebandbaseband理解蓝牙理解蓝牙L2CAPL2CAP理解蓝牙的理解蓝牙的profileprofile主要内容WPAN概述蓝牙体系蓝牙的核心协议蓝牙无线电层蓝牙基带蓝牙链路控制蓝牙L2CAP蓝牙SDP其他蓝牙的profile©2008YANWei.Allrightsreserved.3无线个域网络无线个域网络无线个域网络(WirelessPersonalAreaNetwork)所有个人移动设备可通向外部世界的无线传输环境。蜂窝电话、汽车、笔记本、键盘、麦、鼠标、耳机。。。©2008YANWei.Allrightsreserved.4bluetoothbluetooth的历史的历史1994Ericsson发起multi-communicatorlink的研究；1998成立了特别兴趣小组（SIG）并更名bluetooth成员：Ericsson、IBM、Intel、Nokia、Toshiba目标：将计算、通信设备以及附加设备通过短程、低耗、低成本的无线电波连接起来发展：Lucent、3Com、Microsoft和Motorola加入SIG；现SIG成员超过2500个；1999Bluetooth1.0发布；2002IEEE采纳了bluetooth的物理层和数据链路层，发布了IEEE802.15.1；©2008YANWei.Allrightsreserved.5为什么叫为什么叫““bluetoothbluetooth””Ericsson借用了HaraldGormsen的昵称blatand→“Bluetooth”丹麦的国王（A.D.940~981）统一了丹麦和挪威寓意统一不同制造商的不同设备Harald把基督教带到斯堪的纳维亚Harald统治了丹麦和挪威Harald思索笔记本和手机的无缝通信2000年5月发布了蓝牙应用新图标©2008YANWei.Allrightsreserved.6bluetoothbluetooth是什么？是什么？蓝牙是无线技术规范短程：最大传输距离10米性能中等：721Kbps动态配置：自组联网/漫游低能耗(2.5mW)：适用于手持应用模块大小：9x9mm支持语音和数据传输©2008YANWei.Allrightsreserved.7bluetoothbluetooth的应用的应用蓝牙好在哪里？没有线缆连接时!个域网(PAN)使得一组个人设备协同工作位置感知服务(例如：漫游)仅在有限范围内并且需要时访问额外资源充当进入Internet的桥梁构建居家网络运动中组网©2008YANWei.Allrightsreserved.8整洁办公空间整洁办公空间需要电池供给能量需要电池供给能量连接计算机以及其他外部设备连接计算机以及其他外部设备©2008YANWei.Allrightsreserved.9支持自组织网络支持自组织网络临时性临时性不需要不需要802.11802.11适配器适配器©2008YANWei.Allrightsreserved.10充当访问充当访问InternetInternet的接入点的接入点蜂窝架构蜂窝架构©2008YANWei.Allrightsreserved.11构建居家网络环境构建居家网络环境PDACellPhoneCordlessPhoneBaseStationxDSLAccessPointInkjetPrinterScannerHomeAudioSystemComputerDigitalCameraMP3Player©2008YANWei.Allrightsreserved.12运动中的连接运动中的连接CarAudioSystemPayPhone&AccessPointHotelPhone&AccessPointHeadsetMP3PlayerPDACellPhoneLaptop©2008YANWei.Allrightsreserved.13计算机产品中的蓝牙计算机产品中的蓝牙计算机设备笔记本PDAs桌面PC宽带接入点Ethernet/xDSL/cable打印机扫描仪视频播放器计算机应用外设连接打印机/扫描仪/视频播放器网络接入宽带接入点分组无线蜂窝电话文件同步操作日历/联系管理文件传输vCards/MP3/数字图片IDCIDC报告指出到报告指出到20102010年笔记年笔记本电脑将有本电脑将有57%57%配置蓝牙配置蓝牙©2008YANWei.Allrightsreserved.14电话和消费类产品中的蓝牙电话和消费类产品中的蓝牙电话设备蜂窝耳麦无线耳麦PSTN接入点投币电话酒店/居家电话消费类设备机顶盒数码相机MP3播放器家庭音响电话应用免提使用文件同步操作日历/联系管理语音和数据的线路消费类应用文件传送MP3/数码相片外设连接键盘/鼠标打印机©2008YANWei.Allrightsreserved.15bluetoothbluetooth系统系统BluetoothProtocolstackapplicationBluetoothProtocolstackapplicationBluetoothmodulesoftwareBluetoothmodulesoftware产品A产品Bzz无线电收发器无线电收发器zz基带单元基带单元((Flash,Memory,CPUFlash,Memory,CPU))©2008YANWei.Allrightsreserved.16BluetoothBluetooth应用实例应用实例()已经有已经有1515亿件蓝牙设备问世亿件蓝牙设备问世蓝牙技术联盟拥有蓝牙技术联盟拥有11万名会员公司万名会员公司©2008YANWei.Allrightsreserved.17Sensor交互玩具智能证章远程控制家庭自动控制感知位置WPAN/LowRateTG4WPAN/LowRateTG4高速率(20Mbps)低能耗、低成本数字音像和多媒体WPAN/HighRateTG3WPAN/HighRateTG3Bluetooth(Bluetooth(中等速率中等速率))WPAN/BluetoothTG1WPAN/BluetoothTG1WPAN和WLAN的并存CoexistenceTG2CoexistenceTG2IEEE802.15IEEE802.15系列系列MeshnetworkMeshnetworkWPAN/BluetoothTG5WPAN/BluetoothTG5UWB(480M~1.3G)UWB(480M~1.3G)©2008YANWei.Allrightsreserved.18BluetoothBluetooth传输特性传输特性2.4GHzISM频带传输距离为10米连接便携式和固定设备点—点和点—多点模式数据速率同步（电路交换技术）64kbps异步（分组交换技术）433.9kbps(对称)723.2kbps(非对称)©2008YANWei.Allrightsreserved.19BluetoothBluetooth拓扑结构拓扑结构点-点模式两个蓝牙设备直接通信Piconet（微网）共享相同信道8个蓝牙设备可在小型网络内通信Scatternet（散网）多达256个piconet可连接成更大的网络©2008YANWei.Allrightsreserved.20scatternetmasterslavepiconetparkedgatewaymasterslaveBluetoothBluetooth拓扑结构（续）拓扑结构（续）©2008YANWei.Allrightsreserved.21BluetoothBluetooth的的piconetpiconetPiconet的组成1个Master节点控制FH通信的同步7个Slave节点255个非活跃Parked*遵循master的跳频算法Standby*保持MAC地址释放MAC地址MasterActiveSlaveParkedSlave*Standby*节点的操作状态*低能耗状态MMSSSSSSPPPPPPPP©2008YANWei.Allrightsreserved.22MSSMMSSSSSSBluetoothBluetooth的的ScatternetScatternet时间和空间层叠的多个piconets组成一个散网几个masters连接到同一个slave一个master可以是另一个网络的slave标准只定义了标准只定义了scatternetscatternet的概的概念，并没有给出构造念，并没有给出构造scatternetscatternet的机制。的机制。©2008YANWei.Allrightsreserved.23IEEE802.15.1IEEE802.15.1与与bluetoothbluetoothPHYPHYOSI参考模型IEEE802参考模型高层协议高层协议PHYDLNLTLSLPLALLLCMACRFRFBasebandBasebandAudioAudioLinkManagerLinkManagerL2CAPL2CAPDataDataControlControlRFCOMMRFCOMMSDPSDPTCP/IPTCP/IPApplicationsApplicationsBluetooth体系BluetoothBluetooth协议栈组成协议栈组成CoreCore规范规范描述了物理层、数据链路控制以及管理功能描述了物理层、数据链路控制以及管理功能ProfileProfile规范规范规定了与传统规定了与传统//新