Общие сведения о Bluetooth. Типы соединения. Передача данных Bluetooth. Структура пакета.

Семейство стандартов IEEE 802.15 образует беспроводную сеть WPAN (Wireless Personal Area Network) которая обеспечивает беспроводную связь между различного типа устройствами на небольших растояниях. Стандарты, которые входят с это семейство — это Bluetooth (IEEE 802.15.1), IEEE 802.15.3, ZigBee (IEEE 802.15.4) и UWB (Ultra Wideband) (IEEE 802.15.4a/b).

Для работы Bluetooth истользуетс так называемый нижний 2,45 ГГц диапазон ISM (industrial, scientific, medical), который предназначен для работы промышленных, научных и медицинских приборов.

Радиоканал обладает полной пропускной способностью в 1 Мбит/с, что обеспечивает создание ассиметричного канала передачи данных на скоростях 723,3/57,6 Кбит/с или полнодуплексного канала на скорости 433,9 Кбит/с. Спецификация Bluetooth описывает пакетный способ передачи данных с временным мультиплексированием. Радиообмен происходит в полосе частот 2400 – 2483,5 МГц ISM-диапазона. В радиотракте применен метод расширения спектра путем скачкообразной перестройки частоты (FHSS – Fast rate frequency hoping) и двухуровневая частотная модуляция с фильтром Гаусса (GFSK — Gaussian Frequency Shift Keying). Метод частотных скачков подразумевает, что вся отведенная для передачи полоса частот подразделяется на определенное количество подканалов шириной 1 МГц каждый. Канал представляет собой псевдослучайную последовательность скачков по 79 или 23 радиочастотным подканалам. Каждый канал делится на временные сегменты продолжительностью 625 мкс, причем каждому сегменту соответствует определенный подканал. Передатчик в каждый момент времени использует только один подканал. Эти скачки происходят синхронно в передатчике и приемнике в заранее зафиксированной псевдослучайной последовательности. За секунду может происходить до 1600 частотных скачков. Мощность передатчика делится на 3 класса: 1)100 mW (20 dBm до 100м) 2) 2.5 mW(4 dBm 8-10м) 3) 1mW (0dBm до 1м). Такой метод обеспечивает конфиденциальность и некоторую помехозащищенность передач. Помехозащищенность обеспечивается тем, что если на каком-либо подканале передаваемый пакет не смог быть принят, то приемник сообщает об этом и передача пакета повторяется на одном из следующих подканалов, уже на другой частоте.