蓝牙的跳频技术
相關(guān)背景
藍(lán)牙工作于2.4~2.48GHz ISM 頻段,由于該頻段頻譜異常擁擠(11b/g,微波爐,無繩電話等),并且BlueTooth采用低功耗(-6~+4dBm)。因此為了避免頻率的相互沖突,藍(lán)牙采用了AFH(Adaptive Frequency Hopping),LBT(Listen Before Talk),功率控制等抗干擾措施。
為什么要采用跳頻技術(shù)
藍(lán)牙協(xié)議被設(shè)計(jì)為同時(shí)允許最多八個(gè)藍(lán)牙設(shè)備互連,因此協(xié)議需要解決的一個(gè)重要問題就是:如何處理同在有效傳輸范圍內(nèi)的這些藍(lán)牙設(shè)備之間的相互干擾?
這一問題的解決催生了藍(lán)牙協(xié)議最具獨(dú)創(chuàng)性的通信方式調(diào)節(jié)性跳頻技術(shù)。它定義了79個(gè)獨(dú)立且可隨機(jī)選擇的有效通信頻率,每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備都能使用其中任何一個(gè)頻率,且能有規(guī)律地隨時(shí)跳往另一個(gè)頻率,按協(xié)議規(guī)范,這樣的頻率跳轉(zhuǎn)每秒鐘會(huì)發(fā)生1600次,因此不太可能出現(xiàn)兩個(gè)發(fā)射器使用相同頻率的情況,即使在特定頻率下有任何干擾,其持續(xù)時(shí)間也僅不到千分之一秒,因此該技術(shù)同時(shí)還將外界干擾對藍(lán)牙設(shè)備間通訊的影響降低到最小,大大提高了藍(lán)牙的抗干擾、抗衰落能力。
跳頻技術(shù)
跳頻技術(shù)是把頻帶分成若干個(gè)跳頻信道(hop channel),在一次連接中,無線電收發(fā)器按一定的碼序列(即一定的規(guī)律,技術(shù)上叫做“偽隨機(jī)碼”,就是“假”的隨機(jī)碼)不斷地從一個(gè)信道“跳”到另一個(gè)信道,只有收發(fā)雙方是按這個(gè)規(guī)律進(jìn)行通信的,而其他的干擾不可能按同樣的規(guī)律進(jìn)行干擾。與其它工作在相同頻段的系統(tǒng)相比,藍(lán)牙跳頻更快,數(shù)據(jù)包更短,這使藍(lán)牙比其它系統(tǒng)都更穩(wěn)定。
藍(lán)牙主設(shè)備決定跳頻序列,從設(shè)備依照該序列以每秒1600跳的頻率進(jìn)行跳頻。雙方需要周期進(jìn)行同步,以保證在可容許的誤差內(nèi)同時(shí)跳到相同的頻率。跳頻是藍(lán)牙使用的關(guān)鍵技術(shù)之一。藍(lán)牙在建鏈時(shí)(包括尋呼和查詢)調(diào)頻速率提高為3,200跳每秒。使用這樣高的跳頻速率,藍(lán)牙系統(tǒng)具有足夠高的抗干擾能力。
重要參數(shù)及概念
1、跳頻信道數(shù):79個(gè),每個(gè)信道帶寬為1MHz
2、Connection 模式:1600 hops/s (625us)
Page 和 inquiry :3200 hops/s
3、跳頻序列:是對79個(gè)跳頻信道進(jìn)行偽隨機(jī)排序
4、由主設(shè)備的BD_ADDR和主設(shè)備的時(shí)鐘依據(jù)特定算法來確定
5、同一微微網(wǎng)(piconet)采用相同跳頻序列。
總結(jié)
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