پشتیبانی: 09131253620
ارتباط با ما
تلگرام: 09131253620

برجسته ترین ها
گروه های مقاله ها
HyperLink


بررسی تکنولوژی بلوتوث Bluetooth بخش دوم تاریخ درج: ١٣٩۴/٠٣/٢٩

 پروتکلهای انتقال

شکل 1-2 نحوه قرارگیری پروتکلهای انتقال در ساختار پروتکلی را نمایش می دهد. این لایه های توسط SIG برای انتقال داده و نیز صوت تدوین شده اند. این پروتکلها ارتباطات همگام و غیر همگام را پشتیبانی نموده، نیز ارتباطات صوت با نرخ 64Kbps را ممکن مس سازند. به منظور تأمین کیفیت بالای سرویس برای انتقال صوت، بسته های اطلاعاتی حاوی صوت از اولویت بالاتری در هنگام ارسال برخوردارند.
لایه L2CAP 
این لایه که پروتک تطبیق و کنترل منطقی ارتباط نامگذاری شده است، اولین بخشی است که دریافت کننده داده ها از برنماه های کاربردی می باشد . از طریق این لایه، تمامی جزئیات مربوط به داده ها و آنچه که واقعا در لایه های زیرین جریان دارد از دید لایه های بالاتر مخفی می گردد. 
تکنولوژی انتقال در بلوتوث

L2CAP این امکان را برای پروتکلهای لایه های بالاتر و برنامه های کاربردی فراهم می آورد که بتوانند بطور مشترک از کانال رادیویی موجود استافده کنند. ( این امر اصطلاحا Protocol Multiplexing نامیده می شود.) همچنین L2CAP عمل تکه تکه نمودن  و بازسازی   بسته های اطلاعاتی بزرگ را انجام می دهد . بدین ترتیب، بسته های اطلاعاتی بزرگی که از سوی لایه های بالاتر به L2CAP داده می شوند، قطعه قطعه شده ، به بسته های کوچکتر تقسیم می شوند. در سمت گیرنده نیز این بسته های کوچک دوباره توسط L2CAP با یکدیگر ترکیب شده و بسته اطلاعاتی بزرگ اصلی را برای تحویل به لایه بالاتر شکل می دهند.
لایه LMP  
لایه " مدیر ارتباط " وظیفه اداره و مدیریت ارتباطات ایجاد شده بین هر دو واحد Bluetooth  را عهده دار است. در هر واحد Bluetooth  ، لایه LMP به بررسی و کنترل ارتباطات همگام و غیر همگام موجود در ایجاد ارتباط یا قطع آن می پردازد. بعلاوه ، انجام عملیات تصدیق  و تأیید صلاحیت هنگام استفاده از مکانیزمهای امنیتی تعریف شده نظیر فراهم نمودن کلیدهای رمز مختلف، تایید یا رد صلاحیت واحد مقابل برای استفاده از ارتباط موجود یا تولید کلیدهای رمز مختلف بر اساس شرایط متفاوت موجود، از جمله وظایف این لایه به شمار می رود. از سوی دیگر، صدور دستورات لازم به منطور استفاده از حالتهای کم توان تعریف شده در استاندارد و نیز کنترل توان ارسالی فرستنده رادیویی برای هر چه کمتر نمودن مصرف توان در سیستم و جلوگیری از تداخل، بر عهده LMP است. 
لایه های Baseband و رادیو 
Baseband پروسسه های دسترسی و برقراری ارتباط بین دو واحد را تعریف می کند، مکانیزمهای برقراری ارتباطات همگام و غیر همگام را پیاده سازی نموده، برای هر یک بسته های اطلاعاتی خاص خود را بکار می گیرد. امکان به اشتراک گذاری رادیویی بین واحدهای مختلف موجد در یک ریز شبکه را فراهم می آورد و عملیات لازم برای ساختن بسته های اطلاعاتی نظیر افزودن کد دسترسی، بخش آغازین، کدهای مختلف تصحیح و تشخیص خطا، و ... راانجام می دهد. همچنین یکی از مهمترین وظایف Baseband ، پیاده سازی الگوریتم شبه تصادفی پرش فرکانسی برای بکارگیری در یک ریز شبکه است. 
بخش رادیو نیز همانگونه که قبلا توضیح داده شد، داده را تبدیل به سیگنالهای رادیویی مشخص نموده و ارسال می دارد. روش مدولاسیون و سطوح توان مختلفی که برای فرستنده – گیرنده رادیویی در نظر گرفته شده در فصول آتی بررسی خواهد شد.
لایه HCI
سه بخش یاد شده اخیر، بخشهای رادیو، Baseband ، LMP ، می توانند در یک تراشه مجتمع گشته و بر روی هم یک Bluetooth Module را بوجود آورند. این تراشه سپس به یک میزبان متصل شده و بدان امکان برقراری ارتباط از طریق Bluetooth  را می دهد. میزبان ، لایه L2CAP و هر لایه دیگری از ساختار پروتکلی را که بدان نیاز داشته باشد داراست . Bluetooth Module از طریق یک واسط فیزیکی نظیر USB  یا درگاه RS-232  یا UART  به میزبان متصل گشته، داده ها و دستورات را رد و بدل می نماید. به منظور هماهنگی در نحوه ارتباط بین میزبانهای مختلف و تراشه های تولید شده از سوی سازندگان متفاوت ، استاندارد یک واسط مشترک را برای دستیابی لایه های بالاتر به لایه های پائین که درون تراشه قرار دارند تعریف کرده است. این لایه که واسط کنترلی میزبان   یا HCI نامیده می شود از طریق واسطهای فیزیکی ذکر شده در فوق به لایه های بالای ساختار و برنامه های کاربردی اجازه می دهد به پارامترهای مهم در LMP و Baseband دسترسی داشته ، داده و دستورات خود را به آنها منتقل نموده و از شرایط مختلف موجود آگاه گردند . از طریق این دستورات ، Baseband و LMP وارد حالتهای مختلف کاری خود می شوند یا عملیات خاصی را اجرا می نمایند و بوسیله اعلام  رخدادهای   مختلف، لایه های بالاتر را از نتایج عملکرد Bluetooth Module مطلع می گردانند . ارتباطات مستمر داده نیز از این طریق بین دو بخش سخت افزار (Bluetooth Module ) و نرم افزار ( Host ) صورت می گیرد. 
پروتکلهای میانی 
پروتکلهای میانی با برکارگیری پروتکلهای لایه انتقال واسطهای استانداردی را برای برنامه های کاربردی فراهم می آورند که استفاده آنها را از ارتباط رادیویی Bluetooth  ممکن می سازد. در ذیل این لایه ها مختصرا مورد بحث قرار می گیرند.
لایه RFCOMM 
درگاههای سریال یکی از مهمترین و پرکاربردترین ابزارهای ارتباطی بین انواع مختلف دستگاهها هستند. اکثر این درگاهها برای برقراری ارتباط نیازمند کابلهای ویژه خود می باشند. از آنجائیکه استاندارد Bluetooth  در صدد حذف کابلهای ارتباطی برمی آید، وجود یک سرویس بی سیم که جایگزین کابلهای ارتباطی سریال گردد از مهمترین ملزومات استاندارد است. لایه RFCOMM یک درگاه سریال مجازی  را برای برنامه های کاربردی شبیه سازی می کند بنحوی که برنامه کاربردی حتی متوجه نمی شود که بجای یک کابل سریال، ارتباط وی اط طریق Bluetooth  برقرار شده است. بدین ترتیب برنامه های فعلی که از کابل برای تبادل اطلاعات استفاده می کنند بدون نیاز به هیچگونه تغییر یا تصحیحی می توانند از Bluetooth  استفاده نمایند.
پروتکلهای میانی
لایه SDF  
در ارتباطاتی که توسط Bluetooth  برقرار می شوند، مهمترین ویژگی لحظه ای و پویا بودن ارتباط است. در چنین شرایطی امکان تعریف سرویسها از طریق پیکربندیهای عادی که در شبکه های امروزی متداول است( نظیر تعریف پارامترهایی نظیر DNS و ... ) وجود ندارد . بنابراین واحدهای مختلف استفاده کننده باید بنحوی از سرویسهای موجود در واحدهای دیگر و نحوه استفاده از آنها مطلع گردند. در ساختار پروتکلی Bluetooth  این وظیفه بر عهده پروتکل اکتشاف سرویس یا SDF قرار داده شده است. این پروتکل روش مشخصی برای دستگاههای استفاده کننده از Bluetooth  فراهم می آورد تا اطلاعات لازم در مورد سرویسهای موجود و نحوه ارائه آنها را با یکدیگر رد و بدل کنند.
پروتکلهای IrDA 
این پروتکلها که در اصل برای تبادل اطلاعات از طریق برقراری ارتباطات مادون قرمز طراحی گشته اند، توسط SIG برای استفاده در استاندارد Bluetooth  بازنویسی شده اند . مهمترین این پروتکلها IrOBEX  یا به اختصار OBEX  نام دارد و نحوه تبادل اطلاعات در اشیاء مشخص نظیر کارتهای الکترونیکی، فایلها، پیامها و ... را توصیف می کند. پروتکل دیگر این گروه، IrMC  است که به نحوه همگام سازی بین دستگاههایی نظیر PDAها ، کامپیوترهای قابل حمل و گوشیهای تلفن همراه اختصاص دارد.
لایه های شبکه 
دسترسی به یک شبکه محلی یا اینترنت، یکی از مهمترین مدلهای کاربردی Bluetooth  تلقی می شود. بدین منظور لایه های لام برای برقراری یک چنین دسترسی، بطور کامل در ساختار پروتکلی Bluetooth  گنجانیده شده اند. پس از ایجاد یک ارتباط با یک نقطه دسترسی به شبکه یا با یک سرویس دهنده اینترنت از طریق خط تلفن، پروتکلهای استاندارد اینترنت نظیر UDP، TCP ، HTTP می توانند برای استفاده از سرویسهای موجود در شبکه از طریق ساختار پروتکلی Bluetooth  بکار گرفته شوند.
لایه TCS  و صوت 
همانگونه که قبلا ذکر شد، یکی از مهمترین مزایای Bluetooth  امکان انتقال صوت در کنار داده می باشد. پروتکل خاصی که در این قسمت برای پشتیبانی صوت در نظر گرفته شده، کنترل تلفن نام دارد . این لایه اموری نظیر کنترل تماس یا مدیریت گروه را انجام می دهد . این عملیات عموما در هنگام برقراری تماسهای صوتی صورت می گیرند که در آنها از TCS برای برقراری تماس و کنترل پارامترهای آن استفاده می شود. TCS ممکن است برای برقراری تماسهای داده ای نیز نظیر عملیات شماره گیری برای اتصال به شبکه   بکار گرفته شود. از آنجائیکه این پروتکل از یک کدگذاری باینری برای دستورات خود استفاده می کند، عموما تحت عنوان TCS-BIN نیز شناخته می شود.
در استاندارد Bluetooth  ، امکانات ویژه ای برای انتقال صوت در نظر گرفته شده که آنرا از مسیر داده در ساختار پروتکلی کاملا جدا می سازد. در ساده ترین حالت، صوت می تواند از طریق مدارات واسط مربوط مستقیما به Baseband منتقل شده و از طریق ارتباطات همگام با اولویت بسیار بالا ارسال شود. هر واحد Bluetooth  می تواند تا سه کانال صوتی با پهنای باند 64Kbps را پشتیبانی نموده و در عین حال با پهنای باند محدود به ارسال و دریافت داده ها نیز بپردازد. دو روش کد نمودن صوت که در استاندارد Bluetooth  تعریف شده اند عبارتند از PCM  هشت بیتی لگاریتمی و مدولاسیوت CVSD   . 
برنامه های کاربردی 
منظور از برنامه های کاربردی که در بالاترین سطح از ساختار پروتکلی Bluetooth  قرار می گیرند، نرم افزارهایی هستند که از لایه های زیرین ساختار به منظور ارائه سرویسها و تأمین نیازهای کاربر از طریق بکارگیری ارتباطات Bluetooth  استفاده می نمایند. شکل 1-4 سازماندهی این بخش را نشان می دهد.
باید توجه داشت که استاندارد Bluetooth  هیچگونه پروتکلی در سطح برنامه های کاربردی یا هیچ واسط برنامه نویسی  ( API ) خاصی را تعریف نمی کند و این مهندسین نرم افزار هستند که پروتکلهای انتقال دیگری ( غیر از Bluetooth   ) را بکار می برند. از آنجائیکه SIG  لایه های انتقال استانداردی نظیر IrDA و RFCOMM را در این ساختار قرار داده است، تمامی برنامه هایی که نیازمند استفاده از ارتباطات سریال یا پروتکلهای مبنی بر IrDA هستند، بدون هیچ تغییری می توانند حتی بدون آنکه خود آگاه باشند بجای لایه های فیزیکی قبلی نظیر کابل سریال و ارتباط مادون قرمز از Bluetooth  استفاده کنند.
دسته دیگر برنامه های کاربردی آنهایی هستند که مشخصا برای پیاده سازی مدلهای کاربردی Bluetooth  یا استفاده از امکانات خاص آن ایجاد می شوند. چنین نرم افزارهایی عموما به یک سری سرویسهای مشترک نیازمندند که در شکل 1-4 تحت نام Common services مشخص شده است. از جمله این سرویسها می توان به سرویسهای امنیتی  ، سرویسهای مدیریت اتصال   و سروسیهای  SDP اشاره نمود.

لایه برنامه کاربردی

 

تگها: Baseband   UDP   پروتکل انتقال بلوتوث   پروتکلهای میانی   
 

HyperLink

ارسال نظر در مورد این مطلب
نام :  
آدرس ایمیل :  
متن پیام :  
کد امنیتی :  
   
   
نظری برای نمایش وجود ندارد
 
این مطلب را به اشتراک بگذارید: