Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Một số ứng dụng khác.

Một số ứng dụng khác.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Chương 2 KỸ THUẬT BLUETOOTH .

2.1. Các khái niệm dùng trong công nghệ Bluetooth.

a) Piconet:

Picotnet là tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua kỹ thuật Bluetooth theo mơ hình Ad-Hoc

(đây là kiểu mạng được thiết lập cho nhu cầu truyền dữ liệu hiện hành và tức thời, tốc độ nhanh

và kết nối sẽ tự động huỷ sau khi truyền xong). Trong 1 Piconet thì chỉ có 1 thiết bị là Master.

Đây thường là thiết bị đầu tiên tạo kết nối, nó có vai trò quyết định số kênh truyền thông và thực

hiện đồng bộ giữa các thành phần trong Piconet, các thiết bị còn lại là Slave. Đó là các thiết bị

gửi yêu cầu đến Master. Lưu ý rằng, 2 Slave muốn thực hiện liên lạc phải thông qua Master bởi

chúng không bao giờ kết nối trực tiếp được với nhau, Master sẽ đồng bộ các Slave về thời gian

và tần số. Trong 1 Piconet có tối đa 7 Slave đang hoạt động tại 1 thời điểm.

- Minh hoạ một Piconet:



™ Các mơ hình Piconet :

Piconet chỉ có 1 Slave :



8



™ Cách hình thành một Piconet:

Một piconet bắt đầu với 2 thiết bị kết nối với nhau, như laptop PC với 1 Mobilephone. Giới hạn

8 thiết bị trong 1 Piconet (3 bit MAC cho mỗi thiết bị). Tất cả các thiết bị Bluetooth đều ngang

hàng và mang chức năng xác định. Tuy nhiên khi thành lập 1 Piconet, 1 thiết bị sẽ đóng vai

Master để đồng bộ về tần số và thời gian truyền phát, và các thiết bị khác làm Slave.

b) Master Unit :

Là thiết bị duy nhất trong 1 Piconet, Master thiết lập đồng hồ đếm xung và kiểu bước nhảy

(hopping) để đồng bộ tất cả các thiết bị trong cùng piconet mà nó đang quản lý, thường là thiết bị

đầu tiên chuyển đổi dữ liệu. Master cũng quyết định số kênh truyền thông. Mỗi Piconet có một

kiểu hopping duy nhất.

b) Slaver Unit :



9



Là tất cả các thiết bị còn lại trong piconet, một thiết bị khơng là Master thì phải là Slave. Tối đa

7 Slave dạng Active và 255 Slave dạng Parked (Inactive) trong 1 Piconet.

Có 3 dạng Slave trong một Piconet:

• Active: Slave hoạt động, có khả năng trao đổi thơng tin với Master và các Slave Active khác

trong Piconet. Các thiết bị ở trạng thái này được phân biệt thông qua 1 địa chỉ MAC (Media

Access Control) hay AMA (Active Member Address ) - đó là con số gồm 3 bit. Nên trong 1

Piconet có tối đa 8 thiết bị ở trang thái này (1 cho Master và 7 cho Slave).

• Standby: Standby là một dạng inactive, thiết bị trong trạng thái này khơng trao đổi dữ liệu,

sóng radio khơng có tác động lên, công suất giảm đến tối thiểu để tiết kiệm năng lượng, thiết bị

khơng có khả năng dò được bất cứ mã truy cập nào. Có thể coi là những thiết bị trong nằm ngồi

vùng kiểm sốt của Master.

• Parked: là một dạng inactive, chỉ 1 thiết bị trong 1 Piconet thường xuyên được đồng bộ với

Piconet, nhưng không có 1 địa chỉ MAC. Chúng như ở trạng thái "ngủ" và sẽ được Master gọi

dậy bằng tín hiệu "beacon" (tín hiệu báo hiệu). Các thiết bị ở trạng thái Packed được đánh địa

chỉ thông qua địa chỉ PMA (Packed Member Address). Đây là con số 8 bits để phân biệt các

packed Slave với nhau và có tối đa 255 thiết bị ở trạng thái này trong 1 Piconet.

d) Scatternet:

_ Là 2 hay nhiều Piconet độc lập và không đồng bộ, các Piconet này kết hợp lại truyền thông với

nhau.

Lưu ý:

• Một thiết bị có thể vừa là Master của Piconet này, vừa là Slave của Piconet khác.

• Vai trò của 1 thiết bị trong Piconet là không cố định, có nghĩa là nó có thể thay đổi từ Master

thành Slave và ngược lại, từ Slave thành Master. Ví dụ nếu Master không đủ khả năng cung cấp

tài nguyên phục vụ cho Piconet của mình thì nó sẽ chuyển quyền cho 1 Slave khác giàu tài

nguyên hơn, mạnh hơn, bởi vì trong 1 piconet thì Clock và kiểu Hopping đã được đồng bộ nhau

sẵn.

_ Ví dụ một Scatternet :



10



e) Kết nối theo kiểu ad hoc:

Khơng có sự phân biệt giữa các radio units; nghĩa là khơng có sự phân biệt dựa vào vị trí hay

khoảng cách. Kết nối ad hoc dựa vào sự liên lạc giữa các điểm, không cần thiết bị hỗ trợ kết nối

giữa các thiết bị di động, không cần mạch điều khiển trung tâm cho các unit dựa vào để thiết lập

kết nối. Trong Bluetooth, nó giống như một số lượng lớn các kết nối ad hoc cùng tồn tại trong

một vùng mà không cần bất kỳ một sự sắp xếp nào, các network độc lập cùng tồn tại chồng chéo

lên nhau.

f) Định nghĩa các liên kết vật lý trong Bluetooth:

• Asynchronous connectionless (ACL): được thiết lập cho việc truyền dữ liệu, những gói dữ liệu

cơ bản (primarily packet data). Là một kết nối point-to-multipoint giữa Master và tất cả các

Slave tham gia trong piconet. Chỉ tồn tại duy nhất một kết nối ACL. Chúng hỗ trợ những kết nối

chuyển mạch gói (packet-switched connection) đối xứng và khơng đối xứng. Những gói tin đa

khe dùng ACL link và có thể đạt tới khả năng truyền tối đa 723 kbps ở một hướng và 57.6 kbps

ở hướng khác. Master điều khiển độ rộng băng tầng của ACL link và sẽ quyết định xem trong

một piconet một slave có thể dùng băng tầng rộng bao nhiêu. Những gói tin broadcast truyền

bằng ACL link, từ master đến tất cả các slave. Hầu hết các gói tin ACL đều có thể truyền lại.

• Synchronous connection-oriented (SCO): hỗ trợ kết nối đối xứng, chuyển mạch mạch (circuit

switched), point-to-point giữa một Master và một Slave trong 1 piconet. Kết nối SCO chủ yếu

dùng để truyền dữ liệu tiếng nói. Hai khe thời gian liên tiếp đã được chỉ định trước sẽ được dành

riêng cho SCO link. Dữ liệu truyền theo SCO link có tốc độ 64kbps. Master có thể hỗ trợ tối đa

3 kết nối SCO đồng thời. SCO packet không chứa CRC (Cyclic Redundancy Check) và không

bao giờ truyền lại. Liên kết SCO được thiết lập chỉ sau khi 1 liên kết ACL đầu tiên được thiết lập.

g) Trạng thái của thiết bị Bluetooth:

Có 4 trạng thái chính của 1 thiết bị Bluetooth trong 1 piconet:

_ Inquiring device (inquiry mode): thiết bị đang phát tín hiệu tìm thiết bị Bluetooth khác.

11



_ Inquiry scanning device (inquiry scan mode): thiết bị nhận tín hiệu inquiry của thiết bị đang

thực hiện inquiring và trả lời.

_ Paging device (page mode): thiết bị phát tín hiệu yêu cầu kết nối với thiết bị đã inquiry từ

trước.

_ Page scanning device (page scan mode): thiết bị nhận yêu cầu kết nối từ paging device và trả

lời.

h) Các chế độ kết nối:

_ Active mode: trong chế độ này, thiết bị Bluetooth tham gia vào hoạt động của mạng. Thiết bị

master sẽ điều phối lưu lượng và đồng bộ hóa cho các thiết bị slave.

_ Sniff mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active. Ở Sniff

mode, thiết bị slave lắng nghe tín hiệu từ mạng với tần số giảm hay nói cách khác là giảm công

suất. Tần số này phụ thuộc vào tham số của ứng dụng. Đây là chế độ ít tiết kiệm năng lượng nhất

trong 3 chế độ tiết kiệm năng lượng.

_ Hold mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active. Master có

thể đặt chế độ Hold mode cho slave của mình. Các thiết bị có thể trao đổi dữ liệu ngay lập tức

ngay khi thoát khỏi chế độ Hold mode. Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng trung bình trong 3

chế độ tiết kiệm năng lượng.

_ Park mode: là chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị vẫn còn trong mạng nhưng khơng tham

gia vào q trình trao đổi dữ liệu (inactive). Thiết bị ở chế độ Park mode bỏ địa chỉ MAC, chỉ

lắng nghe tín hiệu đồng bộ hóa và thơng điệp broadcast của Master. Đây là chế độ tiết kiệm năng

lượng nhất trong 3 chế độ tiết kiệm năng lượng.

2.2. Bluetooth Radio.

a) Ad Hoc Radio Connectivity

_ Phần lớn hệ thống radio trong thương mại sử dụng ngày nay đều được dựa vào cấu trúc tế bào

radio. Một mạng mobile thiết lập cơ sở hạ tầng bằng những sợi cáp kim loại theo dạng xương

sống, dùng một hoặc nhiều trạm cơ sở đặt ở những vị trí chiến lược để sóng có thể phủ hết các tế

bào; thiết bị sử dụng là những điện thoại có khả năng di chuyển, hoặc nói chung là những

terminal di động, để sử dụng mobile network; những terminal này duy trì một kết nối với mạng

thơng qua một radio link đến các trạm cơ sở. Đây là liên kết chặt chẽ giữa trạm cơ sở và

terminal. Khi một terminal đăng ký với mạng, nó sẽ giữ một kênh điều khiển, và kết nối sẽ đuợc

thiết lập hoặc giải phóng theo nghi thức của kênh đó. Truy xuất kênh, chia kênh, điều khiển lưu

thông và những sự can thiệp khác đều được điều khiển một cách gọn gàng bởi các trạm cơ sở.

_ Trái lại, trong hệ thống ad hoc thật sự thì khơng hề có sự khác biệt giữa các radio unit; tức là

khơng hề có điểm khác biệt giữa các trạm cơ sở và terminal. Liên kết ad hoc tùy thuộc vào sự

liên lạc giữa các thiết bị. Không có cơ sở hạ tầng là dây cáp kim loại hỗ trợ kết nối giữa các unit

di động, khơng có thiết bị kiểm soát trung tâm cho các unit dựa vào để tạo các quan hệ nối liền

12



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Một số ứng dụng khác.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×