3. 媒体接入控制(MAC)
蓝牙系统可实现同一区域内大量的非对称通信 。与其它专用系统实行一定范围内的单元共享同一信道不同,蓝牙系统设计为答应大量独立信道存在,每一信道仅为有限的用户服务 。从调制方式可看出,在ISM频段上,一条FH信道所支持的比特率为1Mb/s 。理论上,79条载波频谱支持79Mb/s,由于跳频序列非正交化,理论容量79Mb/s不可能达到,但可远远超过1Mb/s 。
一个FH蓝牙信道与一微微网相连 。微微网信道由一主单元标识(提供跳频序列)和系统时钟(提供跳频相位)定义,其它为从单元 。每一蓝牙无线系统有一本地时钟,没有通常的定时参考 。当一微微网建立后,从单元进行时钟补偿,使之与主单元同步,微微网释放后,补偿亦取消,但可存储起来以便再用 。不同信道有不同的主单元,因而存在不同的跳频序列和相位 。一条普通信道的单元数量为8(1主7从),可保证单元间有效寻址和大容量通信 。蓝牙系统建立在对等通信基础上,主从任务仅在微微网生存期内有效,当微微网取消后,主从任务随即取消 。每一单元皆可为主/从单元,可定义建立微微网的单元为主单元 。除定义微微网外,主单元还控制微微网的信息流量,并治理接入 。接入为非自由竞争,625μs的驻留时间仅答应发送一个数据包 。基于竞争的接入方式需较多开销,效率较低 。在蓝牙系统中,实行主单元集中控制,通信仅存在于主单元与一个或多个从单元之间 。主从单元间通信时,时隙交替使用 。在进行主单元传输时,主单元确定一个欲通信的从单元地址,为了防止信道中从单元发送冲突,采用轮流检测技术,即对每个从到主时隙,由主单元决定答应哪个从单元进行发送 。这一判定是以前一时隙发送的信息为基础实施的,且仅有恰为前一主到从被选中的从地址可进行发送 。若主单元向一具体从单元发送了信息,则此从单元被检测,可发送信息 。若主单元未发送信息,它将发送一检测包来标明从单元的检测情况 。主单元的信息流体系包含上行和下行链路,目前已有考虑从单元特征的智能体系算法 。主单元控制可有效阻止微微网中的单元冲突 。当互相独立的微微网单元使用同一跳频时,可能发生干扰 。系统利用ALOHA技术,当信息传送时,不检测载波是否空载(无侦听),若信息接收不正确,将进行重发(仅有数据) 。由于驻留期短,FH系统不宜采用避免冲突结构,对每一跳频,会碰到不同的竞争单元,后退(bacKOFf)机制效率不高 。
4.基于包的通信
蓝牙系统采用基于包的传输:将信息流分片(组)打包,在每一时隙内只发送一个数据包 。所有数据包格式均相同,开始为一接入码,接下来是包头,最后是负载 。
接入码具有伪随机性质,在某些接入操作中,可使用直接序列编码 。接入码包括微微网主单元标志,在该信道上,所有包交换都使用该主单元标志进行标识,只有接入码与接入微微网主单元的接入码相匹配时,才能被接收,从而防止一个微微网的数据包被恰好加载到相同跳频载波的另一微微网单元所接收 。在接入端,接入码与一滑动相关器内要求的编码匹配,相关器提供直接序列处理增益 。包头包含从地址连接控制信息3bit,以区分微微微网中的从单元;用于标明是否需要自动查询方式(ARQ)的响应/非响应1bit;包编码类型4bit,定义16种不同负载类型;头差错检测编码(HEC)8bit,采用循环冗余检测编码(CRC)检查头错误 。为了限制开销,数据包头只用18bit,包头采用1/3率前向纠错编码(FEC)进一步保护 。
蓝牙系统定义了4种控制包:
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