一種藍牙基帶芯片實(shí)現的系統架構

2 低功耗工作模式
藍牙協(xié)議V4．0新加入低功耗工作模式及其相應的低功耗管理器LE。由于低功耗模式和BR／EDR模式工作流程和機制類(lèi)似，且都使用跳頻通信，因此本文將BR／EDR和LE模式整合在一起以實(shí)現資源共用。但低功耗工作模式和BR／EDR模式相比，也有自己不同的工作特性。
2．1 低功耗模式下的物理層
從2．402～2．480 GHz均勻分為40個(gè)信道，每個(gè)信道寬2MHz；使用GFSK調制解調方式；輸出功率為：0．01～10mw；傳輸速率1 Mb／s。
2．2 LE模式下工作狀態(tài)和數據分組的格式
低功耗模式下有：待機、初始化、掃描、連接、廣播5種工作狀態(tài)，狀態(tài)轉換圖如圖3所示。分組的基本模式如圖4所示。凈荷部分的數據處理流程為：加密、CRC校驗、白化。低功耗模式下數據加密采用AES-128方式。這種編譯碼方式重在預防密碼分析攻擊，而不是蠻力攻擊。
(1)安全性。需要進(jìn)行2 128次測試才能找到密鑰，對統計攻擊、差分、線(xiàn)性攻擊有很強的防御作用。
(2)可執行性。AES在軟件、硬件、固件上都可執行。
(3)復雜性和費用。算法簡(jiǎn)單，存儲量很小。

3 AMP通信模式
藍牙協(xié)議V3．0融合了IEEE 802．11協(xié)議，使藍牙的傳輸速度達到24 Mb／s。由于A(yíng)MP通信模式和BR／EDR在物理層和工作機制上有較大不同，因此在構架上將其與BR／EDR和LE兩種模式分離。
(1)AMP模式不再只采用跳頻通信，而加入了直接序列擴頻通信。采用增強速率物理層(EPR)，使用2．4 GHz和5 GHz兩個(gè)頻率段。
(2)媒介訪(fǎng)問(wèn)控制層(MAC)位于各式物理層之上，控制數據的傳輸，負責核心成幀操作以及與有限骨干網(wǎng)絡(luò )之間的交互，因此它在功能上相當于BR／EDR模式的鏈路控制層。
(3)AMP模式和LE、BR／EDR模式是相互聯(lián)系和影響的。AMP通信是在A(yíng)CL鏈路建立起來(lái)后，所以AMP管理器要通過(guò)BR／EDR模式建立起ACL信道并完成鑒權，再進(jìn)行AMP通信。由于802．11和802．15協(xié)議共同使用2．4 GHz頻段，所以PAL層要隔離兩者對相互的干擾。BR／EDR通信的優(yōu)先級要高于A(yíng)MP通信。

4 結語(yǔ)
本文根據藍牙最新協(xié)議V4．0提出對藍牙基帶部分的一種架構模式，著(zhù)重闡述各模塊的功能和模塊間的協(xié)作關(guān)系。結構只涉及了藍牙基帶的主體模塊，藍牙語(yǔ)音調制模塊未含在內。針對協(xié)議V3．0和V4．0的新特性，文中進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，重點(diǎn)分析了新特性帶給藍牙基帶在低版本協(xié)議基礎上結構和功能的變化。