پشتیبانی: 09131253620
ارتباط با ما
تلگرام: 09131253620

برجسته ترین ها
گروه های مقاله ها
HyperLink


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

 مشخصه های باند پایه 

وظایف این فصل شامل تعریف شکل بسته ها و نحوه کنترل خطا در ارتباط Bluetooth  می باشد.شکل زیر نحوه ارتباط دسته بندی پروتکل Bluetooth  را با این مبحث نشان می دهد. در این بخش مشخسه ها کنترل کننده ارتباط Bluetooth  که پروتکل های باند پایه و دیگر دستورالعمل های سطح پایین ارتباط را در بر می گیرند، تشریح می شوند.
بلوتوث

توصیف کلی 
Bluetooth  ، ارتباط رادیویی کوتاه بردی است که به منظور جایگزینی اتصالات کابلی قابل انتقال و یا وسایل الکترونیکی ثابت مورد استفاده قرار می گیرد. پایداری ، پیچیدگی کم ، توان مصرفی کم و کم هزینه بودن جزو ویژیگی های اساسی آن می باشد.
Bluetooth  در باند بدون مجوز ISM در 2.4GHz کار می کند و فرستنده گیرنده ای که پرش فرکانسی دارد برای مقابله با تداخل و Fading بکار برده می شود. روش مدولاسیون FM باینری مشخصی برای حداقل کردن پیچیدگی فرستنده گیرنده بکار برده می شود. نرخ سمبل 1 Msymbol/s  است. کانال تقسیم بندی شده با طول نامی  625 میکروثانیه برای هر سیستم استفاده می شود. برای ایجاد شرایط مشابه با انتقال دوطرفه کامل روش تقسیم زمانی دوطرفه ( TDD ) مورد استفاده قرار می گیرد. 
اطلاعات در میان بسته ها روی کانال مبادله می شوند. هر بسته روی فرکانس پرشی متفاوت ارسال می شود. یک بسته بطور معمول در یک تقسیم زمانی جای می گیرد اما می تواند تا پنج تقسیم زمانی را اشغال نماید . پروتکل Bluetooth  از ترکیب انواع سوئیچ مداری و بسته ای بهره مند می گردد . تقسیمات زمانی را می توان برای بسته های همزمان رزرو کرد. Bluetooth  می تواند یک کانال داده غیر همزمان ، تا سه کانال صوتی همزمان آنی ، یا یک کانالی که بطور آنی داده غیرهمزمان و صوت همزمان را در بر میگیرد ، پشتیبانی نماید.
سیستم Bluetooth  شامل واحد رادیویی ، واحد کنترل ارتباطی و یک واحد پشتیبانی برای مدیریت ارتباط و توابع مربوط به فصل مشترک با ترمینال واحد میزبان است . ( شکل 2-2 ) . در این بخش مشخصه های کنترل کننده ارتباطی Bluetooth  را که پروتکل های باند پایه ودیگر دستورالعمل های سطح پایین را در برمی گیرد، تشریح می شوند.
بلوتوث

سیستم Bluetooth  اتصال نقطه به نقطه یا نقطه به چند نقطه را ایجاد می کند. در اتصال نقطه به چند نقطه کانال بین چندین واحد Bluetooth  به اشتراک گذاشته می شود. دو یا چند واحدی که در یک کانال مشترک هستند، تشکیل یک Piconet را می دهند. یک واحد Bluetooth  بعنوان واحد فرمان
( Mastet ) در این Piconet عمل می کند . به علاوه خیلی از واحدهای تحت فرمان ( Slave )       می توانند در وضعیت ارتباط دائم و تحت فرمان قطعی با Slave هیا پارک شده قادر به فعالیت روی کانال نیستند
 ولی با Master در وضعیت همزمانی باقی می مانند . دسترسی به کانال در هر دو حالت فعال و پارک تحت کنترل واحد فرمان است.
توصیف کلی بخش RF
این بخش تحت مدولاسیون فرکانسی دیجیتال GFSK  عمل می کند . تفاوتی که این مدولاسیون با مدولاسیون FSK دارد در این است که در این مدولاسیون از یک فیلتر با پاسخ گاوسی استفاده می شود تا طیف فرکانسی را محدود نماید. چون مطابق تعریف تبدیل فوریه ، تغییر ناگهانی در حوزه زمان باعث پهن تر شدن پاسخ فرکانسی می شود بنابراین این فیلتر از این پهنا می کاهد و باعث مصرف کمتر توان می شود. 
تابع تبدیل این فیلتر با عبارت زیر بیان می شود: 

پاسخ فرکانسی این فیلتر به صورت شکل2- 3 می باشد . 

کانال فیزیکی 
تعریف کانال
یک کانال با ترتیبی شبه تصادفی در میان 79 یا 23 کانال رادیویی پرش می کند. این ترتیب پرش برای Piconet  انحصاری است و توسط آدرس Master تعیین می گردد. فاز ترتیب پرش متوسط Clock مربوط به Master تعیین می شود. 
کانال به تقسیمات زمانی که هر یک متناظر با یک فرکانس پرش رادیویی است، تقسیم بندی می شود. پرش های متوالی متناظر با فرکانس های پرشی مختلف است. نرخ معمول پرش 1600 hops/s است. تمام واحدهای Bluetooth  مشترک در یک Piconet دارای زمان و پرش هماهنگ با کانال هستند . 
ارتباطات فیزیکی 
بین Master و Slave انواع مختلفی از ارتباط می تواند برقرار شود . دو نوع ارتباط بصورت زیر تعریف شده اند: 
- ارتباط نوع همزمان بر اساس پیوستگی SCO
- ارتباط نوع غیر همزمان و بدون پیوستگی ACL
ارتباط SCO
ارتباط SCO بصورت متقارن و نقطه به نقطه بین واحد فرمان و واحد تحت فرمان مشخصی است . در ارتباط SCO تقسیم بندی های زمانی بصورت رزرو شده هستند و از این لحاظ اتصال بین Master و Slave بصورت سوئیج مداری است. Master  می تواند تا سه ارتباط SCO با یک یا چند Slave  ایجاد نماید. هر Slave  می تواند تا سه ارتباط SCO با یک Master و یا تا دو ارتباط SCO با Masterهای مختلف برقرار نماید . بسته های SCO هرگز ارسال مجدد نمی شوند. Master بسته های SCO را در فواصل معینی که Tsco نامیده می شود ( بصورت شماره تقسیم بندی زماین ) ، در تقسیم بندی های رزرو شده Master به Slave   به بسته SCO مربوط به Master پاسخ دهد ، مگر آنکه در تقسیم بندی قبلی Master به Slave   ، Slave   دیگری آدرس دهی شده ابشد. 
ارتباط ACL
Master می تواند در تقسیم بندی هایی که برای ارتباطات SCO رزرو نشده اند ، با هر Slave   بسته های داده مبادله نماید. ارتباط ACL اتصالی از نوع سوئیچ بسته ای بین Master و تمامی Slave  های فعالی که در آ« Piconet اشتراک دارند، برقرار نماید. در اینحالت هر دو سرویس غیر همزمان و همزمان پشتیبانی می شود. بین هر Master و هر Slave   تنها یک ارتباط ACL می توان ایجاد نمود . به منظور صحت در بسته های ارسالی غالب آنها همراه با ارسال مجدد فرستاده می شوند. 
Slave  تنها مجاز به ارجاع بسته ACL در تقسیم بندی برای Slave   به Master است که در آدرس قبلی تقسیم بندی برای Master به Slave   آدرس دهی شده باشد. 
اگر Slave  در رمزگشایی آدرس Slave  در سربسته دچار اشکال شود، آن واحد مجاز به ارسال نمی باشد. بسته های ACLای که به Slave  معینی آدرس دهی نشده باشند بسته های پخش ( broadcast ) نامیده می شوند و توسط هر Slave  قابل خواندن است . اگر داده ای برای ارسال روی ارتباط ACL وجود نداشته باشد و نیازی به مرتب کردن درخواستها نباشد، نباید ارسالی صورت گیرد. 
بسته ها 
شکل کلی
برای تعاریف مربوط به بسته ها و پیام ها ترتیب بیتها طبق چند قاعده زیر صورت می گیرد: 
- کم ارزش ترین بیت LSB متناظر با b0 است. 
- بیت LSB اولین بیت ارسالی است 
- در توضیحات LSB در سمت چپ نشان داده می شود. 
کنترل کننده ارتباط اولین بیت رسیده از لایه نرم افزار بالاتر را بعنوان b0 تلقی می کند و این بیت اولیت بیتی است که در هوا ارسال می گردد . علاوه بر این دامنه داده ها که در سطح باند پایه ایجاد می شوند ، نظیر سربسته ها و طول محموله از طرف LSB ارسالی می شوند. مثلا برای ارسال یک پارامتر سه بیتی X=3 که بصورت b0b1b2=110  می باشد . بیت 1 در ابتدا و بیت 0 در انتها ارسال می شود. اطلاعات کانال Piconet  در بسته ها قرار می گیرند. شکل کلی بسته در شکل 2-4 نشان داده شده است. 
بلوتوث
کد دسترسی و سربسته به ترتیب دارای اندازه ثابت 72 و 54 بیت هستند . محموله می تواند محدوده ای از صقر تا 2745 بیت داشته باشد . انواع بسته های مختلفی تعریف شده اند . گاهی ممکن است بسته ها بصورت کوتاه شده تنها شامل کد دسترسی ، کد دسترسی و سربسته ، یا کد دسترسی و سربسته و محموله باشد.
کد دسترسی
هر بسته ای با یک کد دسترسی شروع می شود. اگر سربسته بعد از کد دسترسی قرار گیرد طول کد دسترسی 72 بیت است و در غیر این صورت 68 بیت خواهد بود.  این کد دسترسی بریا عملیات همزمانی ، حذف میزان جابجایی dc و شناسایی بکار برده می شود . کد دسترسی تمامی بسته هایی که روی کانال کد دسترسی Piconet   مبادله می شوند را مشخص می نماید : تمام بسته هایی که در یک Piconet  ارسال می شوند با کد دسترسی کانال یکسان شروع می شوند. در گیرنده یک همبستگی ساز قطعه ای در قبال کد دسترسی ایجاد همبستگی می نماید و وقتی مقدار آن از یک مقدار آستانه تجاوز نمود علامتی ایجاد می کند . 
این علامت برای تعیین زمان بندی در دریافت مورد استفاده قرار می گیرد . 
 انواع كدهاي دسترسي 
سه نوع كد دسترسي مختلف تعريف مي شوند :‌
  • - كد دسترسي كانال CAC   
  • - كد دسترسي وسيله DAC 
  • - كد دسترسي جستجو IAC 
اين كدها براي وسيله Bluetooth  در شرايط مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند. كد دسترسي كانال Piconet   مورد نظر را مشخص مي كند . اين در تمامي بسته هايي كه در يك Piconet   مبادله مي شوند وجود دارد . كد دسترسي وسيله براي علامت دهي مخصوص يعني Paging‌و پاسخ به آن استفاده مي شود. براي كد دسترسي جستجو دو گونه وجود دارد. يك كد دسترسي جستجوي معمولي GIAC   براي همه وسايل مشترك است. GIAC را مي توان براي يافتن واحدهاي ديگري كه در محدوده هستند بكار برد. DIAC‌(‌ Dedicated IAC  )‌ تنها براي يافتن اين واحدهاي وي‍ژه در داخل محدوده استفاده ميشود . CAC  شامل مقدمه،‌كمله همزماني و دنباله است و طول كلي آ» 72 بيت است. DAC و IAC كه خود حاوي پيغام هستند،‌بيتهاي دنباله را در بر نمي گيرند و طولشان 68 بيت است . 
 

تگها: SCO   بسته   بلوتوث   پهنای باند   کد دسترسی   
 

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: