短距离无线通信的比较与研究WI-FI.doc

短距离无线通信的比较与研究——蓝牙和WI-FI 摘要：随着电子技术的发展和各种便携式个人通信设备的增加，蓝牙和WI-FI的应用也越来越普遍，尤其是两者在手机上的应用最为突出，蓝牙侧重于任意两设备之间通过无线互联来传输数据，而WI-FI则侧重于通过无线来与互联网进行连接。为了了解两种设备的优劣势，满足人们对无线通信日益增长的要求和需要，通过对两种设备的系统结构、技术组成的对比和说明，分析出两种设备在应用时各自的优缺点。两种设备同时工作时，合理的运用各种方案，在减少干扰实现共存的情况下，降低技术成本，提高应用价值。 [关键词] 通信技术；无线传输；扩频；跳频；干扰；共存  目 录 目 录 II 第1章 绪论 1 1.1 研究意义 1 1.2 国内外现状 1 1.3 研究目标与内容 2 第2章 蓝牙 3 2.1 蓝牙系统结构的基本组成单元 3 2.2 蓝牙协议栈 4 2.2.1 蓝牙底层协议 5 2.2.2 蓝牙中间层协议 7 2.2.3 蓝牙高层协议 11 2.3 蓝牙的关键技术 12 2.3.1 跳频技术 12 2.3.2 编址技术 13 2.3.3 纠错技术 14 2.4 蓝牙组网类型及连接过程 15 第3章 WI-FI 21 3.1 WI-FI系统标准及结构 21 3.2 WI-FI协议 24 3.2.1 CSMA∕CA协议 24 3.2.2 RTS/CTS协议 25 3.2.3 BTMA协议 26 3.3 WI-FI的关键技术 26 3.3.1 DSSS技术 26 3.3.2 CCK技术 27 3.3.3 OFDM技术 27 3.4 WI-FI组网结构及数据传输 28 第4章 蓝牙与WI-FI的技术比较 32 4.1 扩频方式 32 4.2 调制方式 32 4.3 安全性 33 结 语 36 致 谢 37 参考文献 38  第1章 绪论 1.1 研究意义 蓝牙是一种短距无线通信的技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。在制定蓝牙规范之初，就建立了统一全球的目标，向全球公开发布，工作频段为全球统一开放的2.4GHz工业、科学和医学（Industrial, Scientific and Medical, ISM）频段。从目前的应用来看，由于蓝牙体积小、功率低，其应用已不局限于计算机外设，几乎可以被集成到任何数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的移动设备和便携设备。 WI-FI技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。该技术使用的也是2.4GHz附近的频段，该频段属于免费的无线频段。其目前可使用的标准包括IEEE802.11a、IEEE802.11g和IEEE802.11b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。 随着越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力，以目前发展的趋势来看，未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标，一是使用蓝牙、WI-FI技术这类开放技术，以无线、局域网络、可携带式设备为主体的网络延伸；另一项则是将各种设备的内存规格统一，加密以及轻量化的应用。 但是，蓝牙与WI-FI共享一个频段,靠得太近时会发生干扰。目前市场需求正在推动内含蓝牙与WI-FI的手持设备发展。蓝牙的自适应跳频（AFH）可以显著降低 2m 外的干扰,但对近距离则无效果。还有其它的共存方案,出现的最佳方案是两个 MAC 层进行沟通,以便仲裁使用的频谱，为两类链接提供 IC 的制造商正准备提供这种共存方案。 因此，本课题研究蓝牙与WI-FI的结构和区别，分析它们间的相互干扰因素，探讨较好的降低干扰的方法都是很有现实意义的。 1.2 国内外现状 自从1998年提出蓝牙技术以来,蓝牙技术的发展异常迅速。蓝牙Bluetooth作为一种新的短距离无线通信技术标准,受到全世界越来越多工业界生产厂家和研究机构的广泛关注。成立了世界蓝牙组织Bluetooth SIG,采用技术标准公开的策略来推广蓝牙技术,现已发展成为一个相当大的工业界高新技术标准化组织,全球支持蓝牙技术的2000多家设备制造商都已经成为它的会员,一项公开的、全球统一的技术规范得到了工业界如此广泛的关注和支持在以往是罕见的。 而1999年，802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。?2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用， 因此802.11b也得到了最为