基于蓝牙技术公共接入网络研究
分析了BLUEPAC参考网络结构以及局部IP地址的分配,对BLUEPAC中微微网的组网方式进行了讨论。最后针对切换时延的问题,提出了快速切换的解决方法。
1、2 局部IP地址的分配
对没有自己的IP地址并想接入BLUEPAC网络的蓝牙设备,需要一个机制来分配IP地址,为了连到此网络,还需提供具有相应信息的器件(域名服务器、代理服务器等)[3]。
BLUEPAC基站是蓝牙有线和无线网络间的边缘设备,它连接有线网络选路分组与蓝牙设备。
BLUEPAC代理的工作就是IP地址的分配及连接器件的认证。IP地址的分配以类似于DHCP服务器的方式实现。如果要避免从Internet注册处获得的全局唯一的IP地址的分配,则可以使用局部IP地址,因为这些地址只在一个局部网络内有效。当连接到Internet时,需要代理服务器转发数据到Internet的主机,并再返回。因此,BLUEPAC代理的任务除了分配IP地址和给域名服务器一个地址外,还可以包括代理服务器的分配。此外,它还具有处理连接拆除,以及对已连接器件超时取消分配并令其他器件重新使用该IP地址的功能。如果使用全球唯一的IP地址,就需要用一个路由器来代替代理服务器。
BLUEPAC局域网必须能把数据传到已连接的蓝牙设备,该设备已分配的IP地址没必要具有本地含义。在这里,蜂窝IP的概念是有益的,因为它可以不管设备的当前位置,允许选路到IP地址。
根据上面提到的特性,蓝牙设备能够连接到没有自己IP地址的BLUEPAC网络。当该设备在蓝牙基站范围内时,它可以连接到此基站,向BLUEPAC代理发送注册请求,并接收已分配的IP地址和代理服务器的可能地址及端口的响应。此时,该设备就可以和应用服务器通信,也可以和在BLUPAC网络中其他的蓝牙设备甚至Internet中的主机通信。
2 BLUEPAC中微微网组网方式探讨
2、1 蓝牙无线接入过程
蓝牙设备连接的建立一般包括以下两个阶段。
1 地址发现 该阶段主要完成地址的查询(Inquiry),其过程用于发现在发射区域内的节点,以及设备的地址和时钟。建立连接只需要设备地址,如果有时钟信息则可以加速建立过程。建立连接的节点将处理寻呼(Page)过程,并自动成为连接的主节点。
2 频率同步 建立连接设备之间跳频序列同步。开始连接的设备为主节点,另一个设备为从节点。从节点的跳频和时钟与主节点一致,频率同步延时与接受设备的扫描间隔成正比。蓝牙规范定义了3种扫描间隔,即:10ms(连续扫描);1。28s;2。56s。如果主、从节点时钟在-8×1。28~7×1。28s之间,那么该过程占用1。28s,否则,将占用2。56s。该阶段主要指寻呼过程。
为建立一个新的连接,可使用查询和寻呼过程,在寻呼和查询过程中分别使用设备接入码(DAC)和查询接入码(IAC);在寻呼扫描(PageScan)和查询扫描(Inquiry Scan)状态的节点中分别使用相应的相关器进行相关处理。当从节点在查询扫描子状态收到查询消息时,必须返回一个包含接受者地址的消息。该分组使用常规的FHS(Frequency Hop Synchronization)分组。
蓝牙链路建立的过程,从表1中可以看出[4],如果没有查询过程,只用寻呼过程建立连接,则链路建立延时将下降50%。因此,查询过程是最耗时的因素。

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