蓝牙4.0底层核心技术协议研究与实现

蓝牙4.0技术是蓝牙国际联盟推出的最新技术规范，也是Bluetooth从诞生至今唯一的一个综合性协议规范，蓝牙4.0技术规范包括三个子规范，即传统蓝牙技术、高速蓝牙技术和4.0新增的低能耗监牙技术。传统监牙技术基本是以盏牙2.1 +EDR版本为基础，实现了BREDR蓝牙链路的控制与基础蓝牙协议。高速蓝牙技术是以蓝牙3.0+HS版本为蓝本，主要复用了802.11底层协议和射频技术，通过802.11无线适配协议即PAL来适配，从而达到高速数据传输的目的。低能耗盏牙技术是一种确保在低速无线通信下超低功耗运行的短距离无线技术。

本文以蓝牙4.0 SoC固件开发为背景，对蓝牙4.0底层核心协议进行了深入的研究，并讨论了蓝牙4.0底层核心协议的实现。另外，本文还重点分析了通信协议实现的一般方法以及本文所采用的实现策略，并且基于实现策略给出了蓝牙4.0协议整体设计架构；针对传统蓝牙技术微微网中点对多点资源有效调度的业界难点问题，本文设计了一种根据链路负载动态调度的算法，并且给出了相应的算法实现；针对蓝牙与WLAN之间干扰的问题，本文给出了"AFH自适应跳频机制"与"BT，WLAN分时工作”两种组合方法来保证蓝牙与WLAN的共存；针对低能耗蓝牙低功耗运行的要求本文探讨了系统所采取的相关低功耗实现策略。

本文研究工作的意义在于，蓝牙4.0是一个全新的开放式技术标准，这一技术未来应用前景非常广阔，目前国外一些一流的企业已经推出相应技术的产品，而国内本土企业在这方面研究尚属空白，本项目的研究实现以及后维产品的推出将填补我国在蓝牙4.0技术领域产品的空白。