Частотная полоса и RF каналы

Bluetooth устройства работают в некоммерческой радиочастотной (RF) полосе от 2.4 ГГц до 2.4835 ГГц, т.е. в так называемой промышленно-научно-медицинской полосе, ISM (Industrial-Sci-entifc-Medicine). Так как полоса ISM открыта для всех, радио системы, работающие в этой частотной полосе, должны быть рассчитаны таким образом, чтобы могли успешно преодолевать проблемы интерференции и затухания (fading) т.е. изменения мощности сигнала. Эти проблемы решает технология скачкообразной смены рабочей частоты с расширением спектра, FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).

Применение технологии Bluetooth делит располагаемую частотную полосу (83.5 MHz) на 79 коммуникационных каналов, ширины 1 МГц. В течение коммуникации радио приемопередатчики переключаются между каналами псевдослучайным способом. Другими словами, в Bluetooth каналах применяется схема скачкообразной смены рабочей частоты и двусторонней передачи с временным разделением. Канал разделен на временные интервалы длительности 625 мсек, а для каждого отдельного временного интервала определяется другая частота переключения. В результате, номинальная частота равняется 1600 переключений в секунду.

Две или больше единиц, использующих один и то же канал, образуют сеть, названную пикосетью (piconet). В этой сети одна единица ведет себя как ведущая (master), управляя нагрузкой в пикосети. Остальные единицы ведомые (slave). Чтобы устройства могли общаться, они должны работать синхронно и употреблять одинаковую последовательность переключения частоты. Устройства Bluetooth в пикосети синхронизируют свой такт в соответствии с генератором такта ведущей единицы. Последовательность переключения также определяет ведущая единица.

Код доступа Заголовок Часть пользователя
72 бита 54 бита 0-2745 бита

В каждом временном интервале возможен обмен пакетов между ведущей и ведомой единицами. Формат пакета определен стандартом, согласно которому каждый пакет состоит из кода доступа (72 бита), заголовка (54 бита) и полезной нагрузки пользователя (payload) с количеством битов от 0 до 2745. Код доступа служит для идентификации и синхронизации устройства, а заголовок содержит управляющие информации. Длина пользовательской части переменная (changeable).

Рубрика: Bluetooth  | Tags: