藍(lán)芽系統(tǒng)基本知識(shí)篇課件

1藍(lán)芽基本知識(shí)及測(cè)試介紹1藍(lán)芽基本知識(shí)及測(cè)試介紹2藍(lán)芽技術(shù)的產(chǎn)生這個(gè)技術(shù)名稱來(lái)源于公元900年左右古代丹麥統(tǒng)治者“HaraldBluetooth”的名字，這位君王在位期間統(tǒng)治了丹麥和挪威的大部分地區(qū)。藍(lán)牙技術(shù)大約在20世紀(jì)90年代晚期發(fā)端于愛(ài)立信公司，目前該技術(shù)處于藍(lán)牙特別興趣小組SIG(SpecialInterestGroup)的領(lǐng)導(dǎo)之下，該機(jī)構(gòu)由愛(ài)立信、諾基亞、IBM、東芝、Intel、3Com、摩托羅拉、朗訊和微軟等大公司所組成。2藍(lán)芽技術(shù)的產(chǎn)生這個(gè)技術(shù)名稱來(lái)源于公元900年左右古代丹麥統(tǒng)3藍(lán)芽主要射頻特性工作頻段和載頻：藍(lán)芽設(shè)備工作在2.4GHz的ISM（Industrial,ScienceandMedicine）頻段，在北美和歐洲（法國(guó)和西班牙除外）為2400～2483.5MHz，使用79個(gè)頻道，載頻為2402+kMHz（k=0,1,…，78）；法國(guó)和西班牙使用23個(gè)頻道，載頻分別為2454+kMHz和2449+kMHz（k=0,1,…，22），但已有提案改為統(tǒng)一的79個(gè)頻道，西班牙很快將有結(jié)果；日本原使用23個(gè)頻道，但自1999年10月開(kāi)始已改為統(tǒng)一的79個(gè)頻道，原來(lái)的23個(gè)頻道所使用的2471-2497MHz頻段作為選用。頻道間隔：無(wú)論是79個(gè)頻道還是23個(gè)頻道，頻道間隔均為1MHz，采用時(shí)分雙工（TDD，TimeDivisionDuplex）方式。調(diào)制方式:調(diào)制方式為BT=0.5的GFSK，調(diào)制指數(shù)為0.28～0.35。最大發(fā)射功率：分為三個(gè)等級(jí)：Class1:4dBm-20dBm;Class2:-6dBm-4dBm;Class3:0dBm。有效通信距離：10cm-10m(只有在Class1才能達(dá)到100m)。3藍(lán)芽主要射頻特性工作頻段和載頻：藍(lán)芽設(shè)備工作在2.4GHz4藍(lán)芽中的跳頻技術(shù)對(duì)應(yīng)于單時(shí)隙包，藍(lán)芽的跳頻速率為1600跳，對(duì)應(yīng)于多時(shí)隙包，跳頻速率有所降低；但在建鏈時(shí)（包括尋呼和查詢）則提高為3,200跳每秒。六種跳頻序列：尋呼跳頻序列，尋呼回應(yīng)序列，查詢序列，查詢回應(yīng)序列，基本信道跳頻序列和適合信道跳頻序列。跳頻序列受控於藍(lán)芽48-bit設(shè)備地址碼（BD_ADDR）中的28-bit和27-bit的時(shí)鐘。4藍(lán)芽中的跳頻技術(shù)對(duì)應(yīng)于單時(shí)隙包，藍(lán)芽的跳頻速率為1600跳5BD_ADDR（BluetoothDeviceAddress）company_assignedCompany_idLAPUAPNAP24bits8bits16bits根據(jù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，由IEEERegistrationAuthority分配得到的48bit藍(lán)芽設(shè)備地址。分為L(zhǎng)AP（LowerAddressPart），UAP(UpperAddressPart),NAP(Non-significantAddressPart)三部分，如圖所示：注意：LAP可以取任何值除了0X9E8B00~0X9E8B3F,因?yàn)檫@些值是被預(yù)留給查詢用的，其中0X9E8B33是GIAC(GeneralInquiryAccessCode),其他為DIAC(DedicatedInquiryAccessCode).5BD_ADDR（BluetoothDeviceAddr6SCO鏈路和ACL鏈路藍(lán)芽系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)的同步定向聯(lián)接和非實(shí)時(shí)的異步不定向聯(lián)接，分別成為SCO鏈路（SynchronousConnection-OrientedLink）和ACL鏈路（AsynchronousConnection-LessLink），前者主要傳送話音等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息，在規(guī)定的時(shí)隙傳輸，后者則以數(shù)據(jù)為主，可在任意時(shí)隙傳輸。但當(dāng)ACL傳輸占用SCO的預(yù)留時(shí)隙時(shí)，一旦系統(tǒng)需要SCO傳輸，ACL則自動(dòng)讓出這些時(shí)隙以保證SCO的實(shí)時(shí)性。藍(lán)芽支持64kb/s的實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸和各種速率的數(shù)據(jù)傳輸，語(yǔ)音編碼采用對(duì)數(shù)PCM或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD，ContinuosVariableSlopeDeltaModulation）。語(yǔ)音和數(shù)據(jù)可單獨(dú)或同時(shí)傳輸。當(dāng)僅傳輸語(yǔ)音時(shí)，藍(lán)芽設(shè)備最多可同時(shí)支持3路全雙工的話音通信；當(dāng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸或僅傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，支持433.9kb/s的對(duì)稱全雙工通信，或723.2kb/s、57.6kb/s的非對(duì)稱雙工通信。6SCO鏈路和ACL鏈路藍(lán)芽系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)的同步定向聯(lián)接和非實(shí)7包的基本結(jié)構(gòu)及分類LSB68/72540~2745MSBACCESSCODEHEADERPAYLOAD每個(gè)包都由三部分組成:其中ACCESSCODE來(lái)自于設(shè)備BD_ADDR中的LAP部分，由三部分構(gòu)成：preamble,syncword和trailer(可選)。有四種類型：CAC,DAC,GIAC,DIAC.主要用于同步和確認(rèn)等。Header包含了微微網(wǎng)地址和包信息；payload負(fù)載了用戶聲音或數(shù)據(jù)信息。包被分成3大類：鏈路控制包、ACL包和SCO包。7包的基本結(jié)構(gòu)及分類LSB68/72540~2745MS8鏈路控制包類型有效載荷（payload）（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)非對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)ID無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)NULL無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)POLL無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)FHS182/3有無(wú)無(wú)8鏈路控制包類型有效載荷（payload）（bytes）FE9ACL包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)非對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)前向后向DM110~172/3有108.8108.8108.8DH110~27無(wú)有172.8172.8172.8DM320~1212/3有258.1387.254.4DH320~183無(wú)有390.4585.686.4DM520~2242/3有286.7477.836.3DH520~339無(wú)有433.9723.257.6AUX110~29無(wú)無(wú)185.6185.6185.69ACL包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）10SCO包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)HV1無(wú)101/3無(wú)64.0HV2無(wú)202/3無(wú)64.0HV3無(wú)30無(wú)無(wú)64.0DV1D10+(0~9)D2/3DD有64.0+57.6DEV3無(wú)1~30無(wú)有96EV4無(wú)1~1202/3有192EV5無(wú)1~180無(wú)有28810SCO包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes11藍(lán)芽協(xié)議體系藍(lán)芽軟件協(xié)議的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備間的交互操作性。11藍(lán)芽協(xié)議體系藍(lán)芽軟件協(xié)議的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備間的交互12協(xié)議說(shuō)明列表Bluetoothradio藍(lán)牙無(wú)線電（Bluetoothradio）是藍(lán)牙設(shè)備中負(fù)責(zé)傳送和接收調(diào)制電信號(hào)的收發(fā)器。出于兼容的原因，采用藍(lán)牙的無(wú)線設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有確定的無(wú)線收發(fā)特性。

Baseband基帶（Baseband）即藍(lán)牙的物理層，負(fù)責(zé)管理物理信道和鏈路，但不包括錯(cuò)誤糾正、數(shù)據(jù)處理、跳選擇和藍(lán)牙安全等業(yè)務(wù)。

LinkManager鏈路管理器（LinkManager）主要處理鏈路建立、鏈路安全和鏈路控制等任務(wù)。它提供認(rèn)證、加密控制、功率控制等服務(wù)和QoS能力。鏈路管理還可以管理不同模式（park、hold、sniff和active）下的設(shè)備。

L2CAPL2CAP即邏輯鏈路控制和適應(yīng)層協(xié)議（LogicalLinkControlandAdaptationLayerprotocol）。它位于數(shù)據(jù)鏈路層，向上層協(xié)議提供復(fù)用、分段、重組和組抽象等無(wú)連接和面向連接的數(shù)據(jù)服務(wù)。L2CAP允許高層協(xié)議和應(yīng)用程序收發(fā)長(zhǎng)度最高可達(dá)64Kb的L2CAP數(shù)據(jù)包。

SDPSDP即服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（ServiceDiscoveryProtocol），應(yīng)用程序使用該協(xié)議找出哪些服務(wù)可用，并確定這些可用服務(wù)的特性。HCI主機(jī)控制器接口（HostControllerInterface）它提供到基帶控制器、鏈路管理器以及訪問(wèn)硬件狀態(tài)和控制登記器的命令接口。RFCOMM串口仿真協(xié)議（RFCOMM）是一種簡(jiǎn)單傳輸協(xié)議，可在L2CAP之上仿真RS-232（EIATIA-232-E）串口電路。它支持兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備之間的多達(dá)60個(gè)并發(fā)連接。12協(xié)議說(shuō)明列表Bluetoothradio藍(lán)牙無(wú)線電（B13鏈路控制單元和鏈路管理藍(lán)芽鏈路控制單元，也既linkcontroller,決定了設(shè)備的狀態(tài)，負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)連接，如功率、糾錯(cuò)和加密等。鏈路管理軟件協(xié)同鏈路控制單元工作，兩者之間的通信是通過(guò)LinkManager建立的。具體功能參見(jiàn)下表“鏈路控制及鏈路管理功能摘要”。13鏈路控制單元和鏈路管理藍(lán)芽鏈路控制單元，也既linkc14FunctionDescriptionNotesNetworkConnectionsThemaster’scontrollerinitiatestheconnectionprocedureandsetsthepower_savingmodeoftheslave.LinktypesTwolinktypes:SCOandACL.Packettypes見(jiàn)前述Nominalburstlength:DH1-366us,DH3-1622us,ErrorCorrectionThreeErrorCorrectionschemes:1/3FEC,2/3FEC,ARQErrorCorrectionisprovidedbytheLM.AuthenticationChallengeresponsealgorithm,Authenticationmaybeunused,unidirectionalorbidirectionalAuthenticationisprovidedbytheLM.EncryptionStreamcipherwithsecretkeylengthsof0,40or64bits.TestModesProvidestheabilitytoplacethedevicesintotestloopbackmodeandallowscontroloftestparasuchasfreqsetting,powercontrolandpackettype.鏈路控制及鏈路管理功能摘要:14FunctionDescriptionNotesNetw15藍(lán)芽系統(tǒng)框圖15藍(lán)芽系統(tǒng)框圖16藍(lán)芽設(shè)備的組網(wǎng)及其工作狀態(tài)

示意圖：16藍(lán)芽設(shè)備的組網(wǎng)及其工作狀態(tài)

示意圖：17Bluetooth根據(jù)網(wǎng)路的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線鏈接。在任意一個(gè)有效通信范圍內(nèi)，所有設(shè)備的地位都是平等的。首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備（Master），被動(dòng)進(jìn)行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備（Slave）。利用TDMA，一個(gè)Master最多可同時(shí)與7個(gè)Slave進(jìn)行通信并和多個(gè)Slave（最多可超過(guò)200個(gè)）保持同步但不通信。一個(gè)Master和一個(gè)以上的Slave構(gòu)成的網(wǎng)路稱為Bluetooth的主從網(wǎng)路（Piconet）。若兩個(gè)以上的Piconet之間存在著設(shè)備間的通信，則構(gòu)成了Bluetooth的分散網(wǎng)路（Scatternet）。Piconet和Scatternet的示意圖如上圖所示?；赥DMA原理和Bluetooth設(shè)備的平等性，任一Bluetooth設(shè)備在Piconet和Scatternet中，既可作Master，又可作Slave，還可同時(shí)既是Master又是Slave。因此，在Bluetooth中沒(méi)有基站的概念。另外，所有設(shè)備都是可移動(dòng)的。這些設(shè)備可以處在以下幾個(gè)狀態(tài)情況下：active（活動(dòng)）、park（暫停）、hold（保持）和sniff（呼吸）。17Bluetooth根據(jù)網(wǎng)路的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)18測(cè)試儀器連接框圖如圖：此時(shí)，E1852作為master,藍(lán)芽DUT作為Slave.18測(cè)試儀器連接框圖如圖：19藍(lán)芽測(cè)試—發(fā)射測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)跳頻測(cè)試模式包類型有效載荷數(shù)據(jù)測(cè)量帶寬OutputpowerOnLoopback1DH52PRBS93MHzRBW3MHzVBWPowerDensityOnLoopback1DH52PRBS9100KHzRBW100KHzVBWPowerControlOffLoopback1DH1PRBS93MHzRBW3MHzVBWTXOutputSpectrum–FrequencyrangeOffLoopback1DH523PRBS9100KHzRBW300KHzVBWTXOutputSpectrum-20dBBandwidthOffLoopback1DH523PRBS910KHzRBW30KHzVBWTXOutputSpectrum-AdjacentchannelpowerOffLoopback1DH1PRBS9100KHzRBW300KHzVBWModulationCharacteristicOffLoopback1DH521111000010101010InitialCarrierFrequencyToleranceOn/offLoopback1DH1PRBS9CarrierFrequencydriftoffLoopback1DH1/DH3/DH521010101019藍(lán)芽測(cè)試—發(fā)射測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)跳頻測(cè)試模式20注釋：1：如果不能選擇loopback模式，則可以用TX中的Transmitmode.2：如果被測(cè)設(shè)備不支持DH5類型的包，可以選用它所能支持的最長(zhǎng)的包（包的有效載荷也最長(zhǎng)）；3：在最初的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，要求用DH1包完成這項(xiàng)測(cè)試，然而在實(shí)際的對(duì)一些DUT的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)包的類型對(duì)實(shí)際的測(cè)試是有一定的影響的，因此現(xiàn)在也要求選用DUT所支持的最長(zhǎng)的包的類型來(lái)進(jìn)行測(cè)試。20注釋：1：如果不能選擇loopback模式，則可以用TX21測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注OutputPowerPeakPower<23dBmForlenovo,<7dBmAveragePower-6dBm<Paver<4dBmOutputdensityPeakPowerdensity<20dBm@100KHzBWForlenovo,<7dBmPowerControlMaxstep<8dBMinstep>2dBTXOutputSpectrum-FrequencyrangeLowfrequency>2.400GHzHighfrequency<2.483GHzTXOutputSpectrum-20dBBandwidth|Fh-Fl|<1MHzTXOutputSpectrum-Adjacentchannelpower|M-N|=2-20dBm|M-N|>2-40dBm21測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注O22發(fā)射過(guò)程中的包：22發(fā)射過(guò)程中的包：23測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注ModulationCharacteristicF1avg140KHz<f1avg<175KHzPayloadpattern:11110000F2avg82.2KHz<F2avg<140KHzPayloadpattern:10101010F2max>115KHzforatleastorallf2maxF2avg/f1avg>0.8InitialCarrierFrequencyTolerancefoFtx-75KHz<fo<Ftx+75KHzCarrierFrequencyDriftDH1-25KHz<FreqDrift<25KHzDH1DH3-25KHz<FreqDrift<25KHzDH3DH5-25KHz<FreqDrift<25KHzDH5MaximumDrift|Driftrate|<20KHz/50usDH1,DH3,DH523測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注ModulationCh24藍(lán)芽測(cè)試—收發(fā)機(jī)測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試模式包類型有效載荷數(shù)據(jù)測(cè)試頻率Out-of-BandSpuiousEmissionsOffLoopbackDH1PRBS92.441GHz24藍(lán)芽測(cè)試—收發(fā)機(jī)測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試25測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注FrequencyrangeLimitwhenoperationLimitwheninstandbyOut-of-BandSpuiousEmissions30MHz-1GHz-36dBm-57dBmAbove1GHz-12.75GHz-30dBm-47dBm1.8-1.9GHz-47dBm-47dBm5.15-5.3GHz-47dBm-47dBm25測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注F26藍(lán)芽測(cè)試—接收測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試模式包類型有效載荷數(shù)據(jù)BER測(cè)量值Sensitivity-singleslotpacketsOff/onLoopbackDH1PRBS9<=0.1%Sensitivity-multi-slotpacketsOff/onLoopbackDH5/DH3PRBS9<=0.1%C/IperformanceOffLoopbackLongestsupportedPRBS9<=0.1%BlockingperformanceOffLoopbackDH1PRBS9<=0.1%IntermodulationperformanceOffLoopbackDH1PRBS9<=0.1%MaximumInputLevelOffLoopbackDH1PRBS9<=0.1%26藍(lán)芽測(cè)試—接收測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試模式27測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：1、Sensitivity-single(multi-)slotpackets測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注Sensitivity-70dBm@0.1%BERSensitivityandNoiseFigureRequirementsSensitivityInputNoiseInputSNRRequiredC/NRequiredNF-70dBm-113.3dBm43.8dB11dB32.8dB27測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注Sensi282、C/Iperformace測(cè)試參數(shù)RatioWantedsignalLevelP[dB]>referencesensitivityReferencesensitivityCo-channelinterference,C/Ico-channel11dB10dB-60dBmAdjacent(1MHz)interference,C/I1MHz0dB10dB-60dBmAdjacent(2MHz)interference,C/I2MHz-30dB10dB-60dBmAdjacent(3MHz)interferenceC/I3MHz-40dB3dB-67dBmImagefrequencyInterference-9dB3dB-67dBmAdjacent(1MHz)interferencetoin-bandmirrorfrequency,C/Iimage±1MHz-20dB3dB-67dBm282、C/Iperformace測(cè)試參數(shù)RatioWan293、BlockingperformanceInterferingSignalFrequencyRatioWantedsignallevelP[dB]>referencesensitivityReferencesensitivity30MHz-2000MHz-57dB3dB-67dBm2000MHz-2400MHz-40dB3dB-67dBm2500MHz-3000MHz3000MHz-12.75GHz-57dB3dB-67dBm293、BlockingperformanceInterf304、IntermodulationPerformanceInterferingSignalFrequencyInterferingSignalLevelWantedreferencesensitivityF1-39dBm(CWSignal)-64dBm(fwanted=2f1-f2or2f2-f1)F2-39dBm(Bluetoothmodulationsignal)RequirementIIP3WantedsignalInterferingSignalC/NIIP3-64dBm-39dBm11dB-21dBm304、IntermodulationPerformanc315、MaxInputLevel測(cè)試參數(shù)測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值備注MaxInputLevel-20dBm@0.1%BER315、MaxInputLevel測(cè)試參數(shù)測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值32謝謝大家！32謝謝大家！33藍(lán)芽基本知識(shí)及測(cè)試介紹1藍(lán)芽基本知識(shí)及測(cè)試介紹34藍(lán)芽技術(shù)的產(chǎn)生這個(gè)技術(shù)名稱來(lái)源于公元900年左右古代丹麥統(tǒng)治者“HaraldBluetooth”的名字，這位君王在位期間統(tǒng)治了丹麥和挪威的大部分地區(qū)。藍(lán)牙技術(shù)大約在20世紀(jì)90年代晚期發(fā)端于愛(ài)立信公司，目前該技術(shù)處于藍(lán)牙特別興趣小組SIG(SpecialInterestGroup)的領(lǐng)導(dǎo)之下，該機(jī)構(gòu)由愛(ài)立信、諾基亞、IBM、東芝、Intel、3Com、摩托羅拉、朗訊和微軟等大公司所組成。2藍(lán)芽技術(shù)的產(chǎn)生這個(gè)技術(shù)名稱來(lái)源于公元900年左右古代丹麥統(tǒng)35藍(lán)芽主要射頻特性工作頻段和載頻：藍(lán)芽設(shè)備工作在2.4GHz的ISM（Industrial,ScienceandMedicine）頻段，在北美和歐洲（法國(guó)和西班牙除外）為2400～2483.5MHz，使用79個(gè)頻道，載頻為2402+kMHz（k=0,1,…，78）；法國(guó)和西班牙使用23個(gè)頻道，載頻分別為2454+kMHz和2449+kMHz（k=0,1,…，22），但已有提案改為統(tǒng)一的79個(gè)頻道，西班牙很快將有結(jié)果；日本原使用23個(gè)頻道，但自1999年10月開(kāi)始已改為統(tǒng)一的79個(gè)頻道，原來(lái)的23個(gè)頻道所使用的2471-2497MHz頻段作為選用。頻道間隔：無(wú)論是79個(gè)頻道還是23個(gè)頻道，頻道間隔均為1MHz，采用時(shí)分雙工（TDD，TimeDivisionDuplex）方式。調(diào)制方式:調(diào)制方式為BT=0.5的GFSK，調(diào)制指數(shù)為0.28～0.35。最大發(fā)射功率：分為三個(gè)等級(jí)：Class1:4dBm-20dBm;Class2:-6dBm-4dBm;Class3:0dBm。有效通信距離：10cm-10m(只有在Class1才能達(dá)到100m)。3藍(lán)芽主要射頻特性工作頻段和載頻：藍(lán)芽設(shè)備工作在2.4GHz36藍(lán)芽中的跳頻技術(shù)對(duì)應(yīng)于單時(shí)隙包，藍(lán)芽的跳頻速率為1600跳，對(duì)應(yīng)于多時(shí)隙包，跳頻速率有所降低；但在建鏈時(shí)（包括尋呼和查詢）則提高為3,200跳每秒。六種跳頻序列：尋呼跳頻序列，尋呼回應(yīng)序列，查詢序列，查詢回應(yīng)序列，基本信道跳頻序列和適合信道跳頻序列。跳頻序列受控於藍(lán)芽48-bit設(shè)備地址碼（BD_ADDR）中的28-bit和27-bit的時(shí)鐘。4藍(lán)芽中的跳頻技術(shù)對(duì)應(yīng)于單時(shí)隙包，藍(lán)芽的跳頻速率為1600跳37BD_ADDR（BluetoothDeviceAddress）company_assignedCompany_idLAPUAPNAP24bits8bits16bits根據(jù)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)，由IEEERegistrationAuthority分配得到的48bit藍(lán)芽設(shè)備地址。分為L(zhǎng)AP（LowerAddressPart），UAP(UpperAddressPart),NAP(Non-significantAddressPart)三部分，如圖所示：注意：LAP可以取任何值除了0X9E8B00~0X9E8B3F,因?yàn)檫@些值是被預(yù)留給查詢用的，其中0X9E8B33是GIAC(GeneralInquiryAccessCode),其他為DIAC(DedicatedInquiryAccessCode).5BD_ADDR（BluetoothDeviceAddr38SCO鏈路和ACL鏈路藍(lán)芽系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)的同步定向聯(lián)接和非實(shí)時(shí)的異步不定向聯(lián)接，分別成為SCO鏈路（SynchronousConnection-OrientedLink）和ACL鏈路（AsynchronousConnection-LessLink），前者主要傳送話音等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息，在規(guī)定的時(shí)隙傳輸，后者則以數(shù)據(jù)為主，可在任意時(shí)隙傳輸。但當(dāng)ACL傳輸占用SCO的預(yù)留時(shí)隙時(shí)，一旦系統(tǒng)需要SCO傳輸，ACL則自動(dòng)讓出這些時(shí)隙以保證SCO的實(shí)時(shí)性。藍(lán)芽支持64kb/s的實(shí)時(shí)語(yǔ)音傳輸和各種速率的數(shù)據(jù)傳輸，語(yǔ)音編碼采用對(duì)數(shù)PCM或連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD，ContinuosVariableSlopeDeltaModulation）。語(yǔ)音和數(shù)據(jù)可單獨(dú)或同時(shí)傳輸。當(dāng)僅傳輸語(yǔ)音時(shí)，藍(lán)芽設(shè)備最多可同時(shí)支持3路全雙工的話音通信；當(dāng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸或僅傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，支持433.9kb/s的對(duì)稱全雙工通信，或723.2kb/s、57.6kb/s的非對(duì)稱雙工通信。6SCO鏈路和ACL鏈路藍(lán)芽系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)的同步定向聯(lián)接和非實(shí)39包的基本結(jié)構(gòu)及分類LSB68/72540~2745MSBACCESSCODEHEADERPAYLOAD每個(gè)包都由三部分組成:其中ACCESSCODE來(lái)自于設(shè)備BD_ADDR中的LAP部分，由三部分構(gòu)成：preamble,syncword和trailer(可選)。有四種類型：CAC,DAC,GIAC,DIAC.主要用于同步和確認(rèn)等。Header包含了微微網(wǎng)地址和包信息；payload負(fù)載了用戶聲音或數(shù)據(jù)信息。包被分成3大類：鏈路控制包、ACL包和SCO包。7包的基本結(jié)構(gòu)及分類LSB68/72540~2745MS40鏈路控制包類型有效載荷（payload）（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)非對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)ID無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)NULL無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)POLL無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)FHS182/3有無(wú)無(wú)8鏈路控制包類型有效載荷（payload）（bytes）FE41ACL包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)非對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)前向后向DM110~172/3有108.8108.8108.8DH110~27無(wú)有172.8172.8172.8DM320~1212/3有258.1387.254.4DH320~183無(wú)有390.4585.686.4DM520~2242/3有286.7477.836.3DH520~339無(wú)有433.9723.257.6AUX110~29無(wú)無(wú)185.6185.6185.69ACL包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）42SCO包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes）FECCRC對(duì)稱通信最大速率(Kb/s)HV1無(wú)101/3無(wú)64.0HV2無(wú)202/3無(wú)64.0HV3無(wú)30無(wú)無(wú)64.0DV1D10+(0~9)D2/3DD有64.0+57.6DEV3無(wú)1~30無(wú)有96EV4無(wú)1~1202/3有192EV5無(wú)1~180無(wú)有28810SCO包類型有效載荷頭（bytes）有效載荷（bytes43藍(lán)芽協(xié)議體系藍(lán)芽軟件協(xié)議的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備間的交互操作性。11藍(lán)芽協(xié)議體系藍(lán)芽軟件協(xié)議的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備間的交互44協(xié)議說(shuō)明列表Bluetoothradio藍(lán)牙無(wú)線電（Bluetoothradio）是藍(lán)牙設(shè)備中負(fù)責(zé)傳送和接收調(diào)制電信號(hào)的收發(fā)器。出于兼容的原因，采用藍(lán)牙的無(wú)線設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有確定的無(wú)線收發(fā)特性。

Baseband基帶（Baseband）即藍(lán)牙的物理層，負(fù)責(zé)管理物理信道和鏈路，但不包括錯(cuò)誤糾正、數(shù)據(jù)處理、跳選擇和藍(lán)牙安全等業(yè)務(wù)。

LinkManager鏈路管理器（LinkManager）主要處理鏈路建立、鏈路安全和鏈路控制等任務(wù)。它提供認(rèn)證、加密控制、功率控制等服務(wù)和QoS能力。鏈路管理還可以管理不同模式（park、hold、sniff和active）下的設(shè)備。

L2CAPL2CAP即邏輯鏈路控制和適應(yīng)層協(xié)議（LogicalLinkControlandAdaptationLayerprotocol）。它位于數(shù)據(jù)鏈路層，向上層協(xié)議提供復(fù)用、分段、重組和組抽象等無(wú)連接和面向連接的數(shù)據(jù)服務(wù)。L2CAP允許高層協(xié)議和應(yīng)用程序收發(fā)長(zhǎng)度最高可達(dá)64Kb的L2CAP數(shù)據(jù)包。

SDPSDP即服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（ServiceDiscoveryProtocol），應(yīng)用程序使用該協(xié)議找出哪些服務(wù)可用，并確定這些可用服務(wù)的特性。HCI主機(jī)控制器接口（HostControllerInterface）它提供到基帶控制器、鏈路管理器以及訪問(wèn)硬件狀態(tài)和控制登記器的命令接口。RFCOMM串口仿真協(xié)議（RFCOMM）是一種簡(jiǎn)單傳輸協(xié)議，可在L2CAP之上仿真RS-232（EIATIA-232-E）串口電路。它支持兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備之間的多達(dá)60個(gè)并發(fā)連接。12協(xié)議說(shuō)明列表Bluetoothradio藍(lán)牙無(wú)線電（B45鏈路控制單元和鏈路管理藍(lán)芽鏈路控制單元，也既linkcontroller,決定了設(shè)備的狀態(tài)，負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)連接，如功率、糾錯(cuò)和加密等。鏈路管理軟件協(xié)同鏈路控制單元工作，兩者之間的通信是通過(guò)LinkManager建立的。具體功能參見(jiàn)下表“鏈路控制及鏈路管理功能摘要”。13鏈路控制單元和鏈路管理藍(lán)芽鏈路控制單元，也既linkc46FunctionDescriptionNotesNetworkConnectionsThemaster’scontrollerinitiatestheconnectionprocedureandsetsthepower_savingmodeoftheslave.LinktypesTwolinktypes:SCOandACL.Packettypes見(jiàn)前述Nominalburstlength:DH1-366us,DH3-1622us,ErrorCorrectionThreeErrorCorrectionschemes:1/3FEC,2/3FEC,ARQErrorCorrectionisprovidedbytheLM.AuthenticationChallengeresponsealgorithm,Authenticationmaybeunused,unidirectionalorbidirectionalAuthenticationisprovidedbytheLM.EncryptionStreamcipherwithsecretkeylengthsof0,40or64bits.TestModesProvidestheabilitytoplacethedevicesintotestloopbackmodeandallowscontroloftestparasuchasfreqsetting,powercontrolandpackettype.鏈路控制及鏈路管理功能摘要:14FunctionDescriptionNotesNetw47藍(lán)芽系統(tǒng)框圖15藍(lán)芽系統(tǒng)框圖48藍(lán)芽設(shè)備的組網(wǎng)及其工作狀態(tài)

示意圖：16藍(lán)芽設(shè)備的組網(wǎng)及其工作狀態(tài)

示意圖：49Bluetooth根據(jù)網(wǎng)路的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線鏈接。在任意一個(gè)有效通信范圍內(nèi)，所有設(shè)備的地位都是平等的。首先提出通信要求的設(shè)備稱為主設(shè)備（Master），被動(dòng)進(jìn)行通信的設(shè)備稱為從設(shè)備（Slave）。利用TDMA，一個(gè)Master最多可同時(shí)與7個(gè)Slave進(jìn)行通信并和多個(gè)Slave（最多可超過(guò)200個(gè)）保持同步但不通信。一個(gè)Master和一個(gè)以上的Slave構(gòu)成的網(wǎng)路稱為Bluetooth的主從網(wǎng)路（Piconet）。若兩個(gè)以上的Piconet之間存在著設(shè)備間的通信，則構(gòu)成了Bluetooth的分散網(wǎng)路（Scatternet）。Piconet和Scatternet的示意圖如上圖所示?；赥DMA原理和Bluetooth設(shè)備的平等性，任一Bluetooth設(shè)備在Piconet和Scatternet中，既可作Master，又可作Slave，還可同時(shí)既是Master又是Slave。因此，在Bluetooth中沒(méi)有基站的概念。另外，所有設(shè)備都是可移動(dòng)的。這些設(shè)備可以處在以下幾個(gè)狀態(tài)情況下：active（活動(dòng)）、park（暫停）、hold（保持）和sniff（呼吸）。17Bluetooth根據(jù)網(wǎng)路的概念提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)50測(cè)試儀器連接框圖如圖：此時(shí)，E1852作為master,藍(lán)芽DUT作為Slave.18測(cè)試儀器連接框圖如圖：51藍(lán)芽測(cè)試—發(fā)射測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)跳頻測(cè)試模式包類型有效載荷數(shù)據(jù)測(cè)量帶寬OutputpowerOnLoopback1DH52PRBS93MHzRBW3MHzVBWPowerDensityOnLoopback1DH52PRBS9100KHzRBW100KHzVBWPowerControlOffLoopback1DH1PRBS93MHzRBW3MHzVBWTXOutputSpectrum–FrequencyrangeOffLoopback1DH523PRBS9100KHzRBW300KHzVBWTXOutputSpectrum-20dBBandwidthOffLoopback1DH523PRBS910KHzRBW30KHzVBWTXOutputSpectrum-AdjacentchannelpowerOffLoopback1DH1PRBS9100KHzRBW300KHzVBWModulationCharacteristicOffLoopback1DH521111000010101010InitialCarrierFrequencyToleranceOn/offLoopback1DH1PRBS9CarrierFrequencydriftoffLoopback1DH1/DH3/DH521010101019藍(lán)芽測(cè)試—發(fā)射測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)跳頻測(cè)試模式52注釋：1：如果不能選擇loopback模式，則可以用TX中的Transmitmode.2：如果被測(cè)設(shè)備不支持DH5類型的包，可以選用它所能支持的最長(zhǎng)的包（包的有效載荷也最長(zhǎng)）；3：在最初的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中，要求用DH1包完成這項(xiàng)測(cè)試，然而在實(shí)際的對(duì)一些DUT的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)包的類型對(duì)實(shí)際的測(cè)試是有一定的影響的，因此現(xiàn)在也要求選用DUT所支持的最長(zhǎng)的包的類型來(lái)進(jìn)行測(cè)試。20注釋：1：如果不能選擇loopback模式，則可以用TX53測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注OutputPowerPeakPower<23dBmForlenovo,<7dBmAveragePower-6dBm<Paver<4dBmOutputdensityPeakPowerdensity<20dBm@100KHzBWForlenovo,<7dBmPowerControlMaxstep<8dBMinstep>2dBTXOutputSpectrum-FrequencyrangeLowfrequency>2.400GHzHighfrequency<2.483GHzTXOutputSpectrum-20dBBandwidth|Fh-Fl|<1MHzTXOutputSpectrum-Adjacentchannelpower|M-N|=2-20dBm|M-N|>2-40dBm21測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注O54發(fā)射過(guò)程中的包：22發(fā)射過(guò)程中的包：55測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注ModulationCharacteristicF1avg140KHz<f1avg<175KHzPayloadpattern:11110000F2avg82.2KHz<F2avg<140KHzPayloadpattern:10101010F2max>115KHzforatleastorallf2maxF2avg/f1avg>0.8InitialCarrierFrequencyTolerancefoFtx-75KHz<fo<Ftx+75KHzCarrierFrequencyDriftDH1-25KHz<FreqDrift<25KHzDH1DH3-25KHz<FreqDrift<25KHzDH3DH5-25KHz<FreqDrift<25KHzDH5MaximumDrift|Driftrate|<20KHz/50usDH1,DH3,DH523測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注ModulationCh56藍(lán)芽測(cè)試—收發(fā)機(jī)測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試模式包類型有效載荷數(shù)據(jù)測(cè)試頻率Out-of-BandSpuiousEmissionsOffLoopbackDH1PRBS92.441GHz24藍(lán)芽測(cè)試—收發(fā)機(jī)測(cè)試測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試條件：測(cè)試項(xiàng)目跳頻測(cè)試57測(cè)試結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)值列表如下：測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試參數(shù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值備注FrequencyrangeLimitwhenoperationLimitwheninstandbyOut-of-BandSpuiousEmissions30MHz-1GHz-36dBm-57dBmAbove1GHz-12.75GHz-30dBm-47dBm1.8-1.9GHz-47dBm