1、综述
SIG的蓝牙技术空中接口主要处理空中数据的收发。而空中接口收发的数据从何而来;射频部分何时发送、何时接收数据;某一时刻具体选择79个跳频频点中的哪一个进行收发;基带如何编码、信道链路如何设置;等等,是SIG基带协议(BB,Baseband Protocol)要解决的问题。SIG基带是蓝牙系统的一部分,它指定或实现媒介访问控制(MAC)层和物理层(PHY)过程,以支持蓝牙设备之间实时语音、数据信息流和特设网络的交换。如果将射频(RF)作为蓝牙空中接口的最底层的话,基带(BB)层就是与之紧密相连的上层。
下表1中汇总了SIG的BB协议中规范了蓝牙设备的编址、组网、时钟、物理链路类型等的有关概念和指标。
表1:BB中规范的蓝牙设备的编址、组网、时钟、物理链路类型等的有关参数指标
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2、设备的编址
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3、组网
BB协议中提供了点对点连接或点对多点连接,而形成微微网(piconet)和散射网(scatternet)。
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4、基带分组格式
蓝牙技术的数据以分组方式在空中传送。一般的数据包格式如下图4所示。每个数据包由3个实体组成:接入代码(access code)、报头(header)和有效荷载(payload)。其基带分组格式详见下表4-1。
图4:蓝牙基带分组格式
表4-1:SIG的蓝牙基带分组格式及相关要求
在表4-1中的接入代码的运行模式、用途、构成来源等详见下表4-2。报头(header)也称数据分组头,其格式是由6种代码组成,其中的分组类型码(Type码)的16种分类情况详见下表4-3;分组类型中的有关符号(DM1、HV3等)的解释详见下附表4-4。
表4-2:接入码的运行模式、用途、构成来源
表4-3:分组类型码(Type码)的16种分类情况
表4-4:分组类型中的有关符号解释
5、蓝牙的时钟(Clock)
每个蓝牙设备都应有一个CLKN,该CLKN应由自由运行的系统时钟导出。为了与其他设备同步,需要使用偏移量,当添加到CLKN时,这些偏移量将提供相互同步的临时时钟。应该注意的是,主时钟(CLK)与一天的时间没有关系,因此,它可以被初始化为任何值。这个时钟的周期大约是一天。如果时钟是由一个计数器执行,这个计数器是一个28比特的,其计数周期应为228 - 1。最低有效位(LSB)的刻度单位为312.5μs(即半个时隙),时钟频率为3.2千赫。时钟确定了关键周期并触发设备事件。在蓝牙系统中,有四个周期是重要的:312.5μs、625μs、1.25ms和1.28s,这些周期分别对应于定时器比特CLK0、CLK1、CLK2和CLK12,具体详见下图5中;相关时钟参数也见表1中。
图5:蓝牙技术的时钟(Clock)
在蓝牙设备可以驻留的不同模式和状态下,时钟有不同的外观(appearances):CLKN(native clock)、CLKE(estimated clock)和CLK(master clock),其释义详见下表5。主设备在微微网(piconet)存在期间,永远不会调整它的CLKN。
表5:不同外观时钟的释义
6、跳频序列
蓝牙基带79个跳频频点,是由频率选择模块(FSM)来完成跳频选择功能的,设备处于不同的状态,其跳频选择序列是不同的。BB协议中总共定义了六种跳频序列,下贱下表6,其中,五种用于基本跳频系统,一种用于AFH使用的适应跳频位置集。
表6:蓝牙的跳频序列
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