蓝牙核心协议及系统容量分析.pdf

工学硕士学位论文(中职教师在职攻读硕士学位研究生) 蓝牙核心协议及系统容量分析 赵玉冰哈尔滨工业大学 2005 年 12 月国内图书分类号: TN925 + .93 国际图书分类号: 工学硕士学位论文(中职教师在职攻读硕士学位研究生) 蓝牙核心协议及系统容量分析 硕士研究生: 赵玉冰导师: 顾学迈教授申请学位: 工学硕士学科、专业: 通信与信息系统所在单位: 黑龙江农垦农业职业技术学院答辩日期: 2005 年 12 月授予学位单位: 哈尔滨工业大学 Classified Index: TN925 + .93 .: Dissertation for the Master’s Degree in Engineering BLUETOOTH CORE PROTOCOL AND SYSTEM CAPACITY ANALYSIS Candidate : Zhao Yubing Supervisor : Prof. Gu Xuemai Academic Degree Applied for : Master of Engineering Specialty : Communication and Information System Affiliation : Cultivate Agriculture Vocational Technology College Date of Defence: December, 2005 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要蓝牙技术是一种新兴的短距离无线通信技术,具有低成本、微功率、小体积等优点,是一项开放性的技术,蓝牙技术开发的初衷是为实现电缆替代,从而使得各种便携电子设备、计算机外围设备和信息家电等智能终端间的组网与通信更加自由便捷。由于人们工作的迫切需求, 1999 年蓝牙规范发布之后,蓝牙技术得到了全球各界空前的广泛关注。随着技术的发展和深入,它的应用已经或将扩展到信息家电、计算机、交通、医疗、工业控制等更广泛的领域。蓝牙技术的规范是由蓝牙特殊利益集团制定的,其目的是使符合该规范的各种应用之间能够互通,本地设备与远端设备使用相同的协议,不同的应用所用的协议不尽相同。但所有的蓝牙应用都要用到蓝牙技术规范中的核心协议。蓝牙系统的网络结构有两种,即微微网和散射网。其中微微网是中心设备驱动系统,只允许同时有 1 个主设备与 7 个从设备处于工作状态,并且在信道中存在专用于语音传输的保留时隙及可变长度的数据包。因此,需要更好的算法优化系统性能。在蓝牙分散网中,某些节点能同时连接多个微微网,但是蓝牙节点是采用时分复用的方式连接这些微微网的,在某时刻它只能参与到其中的一个微微网中。这种节点必须运行合适的微微网间调度算法来实现节点在不同微微网的存在,使数据能有效地在分散网中传递。因此, 如何有效地增加蓝牙系统的容量必须深入加以分析。本论文主要分析蓝牙核心协议,包括基带规范(BB , Base band Specification) 、链路管理协议(LMP ,Link Management Protocol) 、逻辑链路控制与适配协议(L2CAP ,Logical Link Control and Adaptation Protocol) 和业务发现协议(SDP , Service Discove ry Protocol) ,并在此基础上分析两种自适应算法,实现基于蓝牙协议的无线数据传输。其中一种算法为基于蓝牙基本连接模式的自适应微微网内调度算法。另一种算法为一种基于监听模式的自适应微微网间调度算法。并且通过对算法仿真结果的分析,证明算法能有效地提高网络吞吐率,降低设备能量消耗,改善网络性能。关键词 蓝牙;核心协议;自适应调度算法;容量分析- I - 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 Abstract Bluetooth is a newly aris ing short range wireless communication technology with the advantages of fewer cost, lo wer power, and smalle r volume and so on 。 Bluetooth is an open ing technology. The or iginal aim of Bluetooth e into being is to replace the ca ble among various electron ic equipments , p