Принцип быстрого скачкообразного изменения частоты

Для физического канала время разделяется на интервалы (так называемые слоты) продолжительностью 625 мкс. В течение каждого интервала передача осуществляется по определенному (одному из 79) подканалу. Данные между устройствами Bluetooth передаются пакетами. Пакет может быть передан как за один, так и за несколько последовательных интервалов времени.

Если передача пакета к началу интервала уже завершена, то, синхронно в передатчике и приемнике, происходит смена подканала (изменение несущей частоты). Смена подканала осуществляется в заранее определенной для всех устройств пикосети псевдослучайной последовательности. Последовательность смены частот определенным образом вычисляется исходя из значений часов и адреса ведущего устройства Bluetooth.

Передача пакетов различной длины

Адаптивное скачкообразное изменение частоты

Последовательность изменения частот может быть адаптирована таким образом, чтобы исключить какую-то часть частотного диапазона Bluetooth. Это может оказаться необходимым в нескольких случаях. Во-первых, если эта часть диапазона используется другими устройствами, что, в свою очередь, создает помехи для устройств пикосети. Адаптивная методика изменения частоты, в этом случае, снижает влияние других систем радиосвязи диапазона 2400 МГц (не использующих смену частот), работающих в окрестности пикосети. Во-вторых, в ряде стран (Франция, Испания, Япония) используются не все 79 подканалов, а только 22 из них.

Пакетный способ передачи информации

Технология Bluetooth использует дуплексную передачу на основе временного разделения (мультиплексирования). Ведущее устройство передает пакеты в нечетные интервалы времени (слоты), а ведомое устройство – в четные. Пакеты в зависимости от длины могут занимать до пяти интервалов. При этом частота канала не меняется до окончания передачи пакета.

Пакет

Формат организованных в массив битов, которые передаются по физическому каналу.

Состав пакета: Код доступа, заголовок пакета и информация пользователя.

Код доступа идентифицирует пакеты, принадлежащие одной пикосети, а также используется для синхронизации и процедуры запросов. Он включает преамбулу (4 бита), синхрослово (64 бита) и концевик – 4 бита контрольной суммы.

Заголовок содержит информацию для управления связью и состоит из шести полей:

• Адрес (3 бита) – адрес активного элемента;
• Тип (4 бита) – код типа данных;
• FLOW (1 бит) – управление потоком данных, показывает готовность устройства к приему;
• ARQ (1 бит) – подтверждение правильного приема;
• SEQN (1 бит) – служит для определения последовательности пакетов;
• HEC (8 бит) – контрольная сумма.

Структура пакета сообщения Bluetooth

Заключительной частью общего формата пакета является информация пользователя. Она состоит из трех сегментов: заголовок информации пользователя, непосредственно информация пользователя и контрольная сумма (CRC). Заголовок (8 бит) определяет логический канал, управление потоком в логических каналах, а также имеет указатель длины информации пользователя.

Информация пользователя. CRC (16 бит) – от передаваемой информации вычисляется 16 бит циклического избыточного кода, после чего он прикрепляется к информации.

Класс мощности

В зависимости от мощности передатчика устройства Bluetooth делятся на три класса:

• Устройства класса 1 имеют максимальную выходную мощность 100 мВт (20 dBm) и обеспечивают дальность связи до 100 метров.
• Устройства класса 2 имеют мощность до 2,5 мВт (4 dBm) и обеспечивают дальность связи до 10 метров.
• Устройства класса 3 имеют мощность до 1 мВт (0 dBm) и дальность связи до 1 метра.