Лекции / 8bluethooth

Эволюция технологий Bluetooth

1.Bluetooth - основные сведения

•Типы соединений: точка-точка, точка-многоточка (1-8)

•TDD – временное разделение каналов

•FHSS - frequency-hopping spread spectrum -

псевдослучайная перестройка рабочей частоты

•Роли устройств: ведущий – master, ведомый – slave

•Узлы объединяются в пикосети (если используют один канал и синхронизированы), до 10 пикосетей/10 м

•Распределенная сеть – взаимодействие пикосетей, устройства могут входить в разные пикосети одновременно, но на разных

каналах

Устройства: - Основное

- Полуподчиненное - Подчиненное

Структура кадра

Типы пакетов

•Пользовательская информация:

–ACL – асинхронная передача (голос)

–SCO – синхронная передача (данные)

–DV – передача голосового и трафика данных в одном пакете

•Управляющие пакеты:

–ID = код доступа, 68 бит

–NULL = код доступа + заголовок, 126 бит

–POLL = NULL с запросом ответа, 126 бит

–FHS= адрес+ класс устройства+ тактовая частота, 366 бит

–DM1

–DH1, AUX1, DM3, DH3, DM5 и DH5 – только для режима ACL

Протоколы

•LMP - Link Management Protocol

•L2CAP - Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2), АТТ - Attribute Protocol – протокол управления атрибутами.

•Baseband – базовый: буфер FIFO, определяется 5 типов логических каналов:

–Канальный уровень: LC (Control Channel); LM (Link Manager)

–Для асинхронной, изосинхронной и синхронной транспортировки пользовательских данных: UA (User Asynchronous); UI (User Isosynchronous); US (User Synchronous)

и3 типа схем коррекции ошибок:

–1/3 FEC каждый бит повторяется три раза.

–2/3 FEC используется полиномиальный генератор для получения 15битовых кодов для исходных 10 бит.

–ARQ - пакеты DM, DH и поле данных пакета DV передаются повторно до тех пор, пока не будет получено подтверждение или не произойдет таймаут. При таймауте возможно продолжение со следующего пакета.

Режимы работы устройств

Устройство Bluetooth участвует в работе канала. Главный узел (master) диспетчеризует обмены на основе запросов трафика, поступающих от участников. Кроме того,

Active

предусматриваются регулярные обмены с целью синхронизации клиентов. Активные клиенты прослушивают домены master-to-slave пакетов. Если к активному клиенту нет обращений, он может пребывать в пассивном состоянии (sleep) до очередной передачи со стороны главного узла

Устройства, синхронизованные в рамках пикосети, могут перейти в режим экономного

Sniff

расходования энергии, когда их активность понижается. Устройство-клиент прослушивает пикосеть с пониженной частотой. Режим имеет наивысшую скважность рабочего цикла (наименьшая экономия энергии) из 3-х экономичных режимов (sniff, hold и park)

Устройства, синхронизованные в рамках пикосети, могут перейти в режим экономного расходования энергии в случае понижения активности. Главный узел пикосети может

Hold

перевести клиента в режим hold, когда работает только внутренний таймер. Клиент может запросить перевод в режим hold. Передача данных возобновляется мгновенно, когда устройство выходит из режима hold. Режим имеет промежуточную скважность (промежуточный уровень экономии энергии) из 3-х экономичных режимов (sniff, hold и park)

Устройство еще синхронизовано в рамках пикосети, но не принимает участия в обменах. Пассивные устройства отказываются от своих МАС-адресов (AM_ADDR), прослушивают трафик главного модуля с целью ресинхронизации и отслеживают широковещательные

Park сообщения. Режим имеет минимально возможную скважность (максимальная экономия энергии) из 3-х экономичных режимов (sniff, hold и park). Устройства, находящиеся в режиме park, должны посылать пакеты широковещательно, так как лишены собственного активного адреса.

Состояния устройств

Автономная работа (ожидание)

Соединение