蓝牙技术数据传输综述样本.doc

蓝牙技术数据传播综述摘 要：比较了蓝牙合同各个版本对其数据传播性能影响，分类讨论了分组选取算法、重传机制、数据传播干扰及安全等。针对当前存在问题，提出了引入扩展戈莱编码和最小频移键控(MSK)调制数据分组改进方案，提高了系统抗干扰性和吞吐量，并提出了基于信道转换与 MSK 调制同频干扰抑制办法，使皮可网载干比和吞吐量有明显改进，最后总结并对将来工作提出设想和展望。核心词：无线通信；蓝牙；数据传播；干扰；安全Survey on data transmission in Bluetooth technologyAbstract：The different impact assessments on performance of data transmission of multiple Bluetooth protocol versions were analyzed. Packet selection algorithms，retransmission mechanisms，interference and security were discussed respectively. Strategies，employing extended-golay code and minimum frequency shift keying (MSK) modulation were pro-posed，which enhanced the probability of anti-interference and throughput of data packet. Moreover，a co-channel interference suppression approach based on channel switching and MSK modulation was proposed，which improved the car-rier to interference ratio and throughput in piconets. Finally，the work was summarized and expectations as well as premeditation of the future were presented.Key words：wireless communications；Bluetooth；data transmission；interference；security1 引言 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信开放性全球规范，它以低成本短距离无线通信为基本，为固定与移动设备通信环境提供特别连接通信技术。由于蓝牙技术具备可以以便迅速地建立无线连接、移植性较强、安全性较高且蓝牙地址唯一、支持皮可网与分散网等组网工作模式、设计开发简朴等长处，蓝牙技术近几年来在众多短距离无线通信技术中备受关注。 众所周知，数据传播是实现数据通信基本。以往数据传播采用是有线连接方式，其长处是传播速度快、安全性高以及实现简朴，但随着生产以及生活需求越来越大，规定越来越高，有线连接已经逐渐显现出自身局限性，例如传播距离有限、成本高和布线困难等，这些因素严重制约了其发展。为理解决有线传播带来不便，诸多研究人员开始考虑尝试以无线方式实现数据互换。由于无线传播技术自身特点，可以有效解决有线传播带来不便，使既有数据传播不再需要繁重布线，并且数据传播以便快捷，因此对于无线数据传播技术研究有着重大意义。 近些年，无线传播技术得到了迅猛发展，相继浮现了红外技术、HomeRF、蓝牙、无线局域网(WLAN，wireless local area network)、ZigBee、RFID等，这些技术均有各自优势和应用领域，大大改进了既有数据传播方式。 既有无线通信技术各有特点，并且在很大限度上与蓝牙技术互相补充。蓝牙技术由于成本低、功耗低和组网容易等特点，在无线数据传播领域得到了广泛应用。当前，对于蓝牙技术研究，大某些集中在数据传播性能改进方面。杨帆等集中研究了蓝牙技术数据传播网络拓扑问题，给出了改进拓扑构成算法，增强了网络可拓展性。HAGER 和BANDYOPADHYAY 等对蓝牙技术安全面存在问题进行了大量分析，指出蓝牙技术在安全面仍存在局限性，涉及蓝牙技术认证、PIN 码安全以及匹配问题等。GOLMIE 等对蓝牙设备与802.11 设备共存时互相干扰状况进行了详细分析并提出理解决方案。CHEN 等研究了平均接受信噪比与分组错误概率间关系。本文一方面从合同方面分析了数据传播性能改进，然后讨论了既关于于蓝牙技术数据传播研究，指出了各个方案优缺陷，并提出了相应改进构想和此后研究展望。2 蓝牙合同原则中数据传播演进过程自从完毕了第 1 版蓝牙原则制定以来，蓝牙特别兴趣小组(SIG，special interesting group)依然持续不断地对蓝牙技术进行修正与改版工作，目是盼望蓝牙技术可以充分满足系统产品更易于使用需求，特别是蓝牙技术数据传播方面需求，如数据传播速率、能耗以及安全问题等。因而不断演进蓝牙原则版本，对于整体蓝牙技术发展带来了至关重要影响。 蓝牙规范 1.0 版本重要是针对点对点无线数据传播，给出了原则数据传播分组格式以及分组类型。随后 1.1 版本将 1.0 版本点对点扩展为点对多点数据传播，并修正了前一版本中错误和模糊概念。蓝牙技术 1.1 版本规定传播速率峰值为1Mbit/s，而实际应用中是 723kbit/s。蓝牙技术 1.2版本传播速率与 1.1 版本相似，但实现了设备辨认高速化，增强了数据传播抗干扰能力，与既有 1.1版本完全兼容，保证其向后兼容 1.1 版本产品。蓝牙合同规范 1.2 版本中有如下改进和增强：更迅速地连接、自适应跳频(AFH，adaptive frequencyhopping)、扩展同步面向连接链路、增强错误检测与信息流、增强同步能力、增强流规范等。这些改进可以增长数据传播抗干扰性和可靠性，为其实时传播提供了有力支撑。 从蓝牙 2.0 版本开始，增长了增强型数据速率(EDR，enhanced data rate)合同，大大提高了蓝牙技术数据传播性能。它重要特点是数据传播速率可达 1.2 版本传播速率 3 倍(在某些状况下可高达10 倍)，各版本数据传播速率比较如图 1 所示。 图 1 各合同版本数据传播速率比较 2.0版本通过减少工作负载循环减少了能源消耗，增长带宽简化了多连接模式，可与以往蓝牙规范兼容，减少了比特误差率。蓝牙 2.1+EDR原则在 2.0 版本基本上对数据传播性能加以改进，具备 3 个重要特性：改进装置配对流程、节约能源和增强安全性等。 当前，较新版本是蓝牙技术联盟在 年 4月颁布蓝牙 3.0+HS 高速核心规范和在 年12 月颁布蓝牙 4.0 低功耗核心规范。前者采用交替射频技术，并且集成了 IEEE 802.11 合同适应层，使蓝牙数据传播速率提高至 24Mbit/s。此外，蓝牙3.0+HS 还增长了单播无连接数据传播模式和增强功率控制等新功能。蓝牙规范 4.0 可以说是蓝牙3.0+HS 规范补充，减少了蓝牙技术数据传播能耗，这个版本重要应用在医疗保健、运动与健身、安全及家庭娱乐等全新市场。3 蓝牙技术数据传播研究既关于于蓝牙技术数据传播研究重要集中在如下几种方面：数据分组选取对于传播性能影响、数据传播过程中干扰和数据传播过程中安全等问题。3.1 蓝牙技术数据传播性能分析基于蓝牙技术无线数据传播过程重要由传播层合同来管理，该层负责蓝牙设备间对方位置确认，以及建立和管理蓝牙设备之间物理与逻辑链路。除此之外传播合同又可细分为底层传播合同和高层传播合同 2 个重要某些。底层传播合同侧重语音与数据无线传播实现，重要涉及射频、基带和链路管理合同 3 个某些；高层传播合同重要涉及逻辑链路控制与适配层合同和主机控制器接口，其重要功能涉及：为高层应用程序屏蔽诸如跳频序列选取等底层传播操作；为高层应用程序实现提供更加有效和易于实现数据分组格式。3.1.1 蓝牙技术底层数据传播分组选取通信设备间物理层数据传播连接通道就是物理链路1，为此蓝牙合同定义了 2 种类型链路：同步面向连接链路和异步无连接链路(ACL，asynchronous connecti-onless link)。蓝牙皮可网采用分组形式进行数据传播，基带层给出了 2 种分组格式：一种是蓝牙合同 1.0 中规定原则分组格式，重要由接入码、分组头和有效载荷 3 某些构成；另一种是蓝牙合同 2.0+EDR 版本提出增强型数据分组格式，将其原有分组格式有效载荷某些提成同步码、净荷和尾码 3 个某些，保存了原有接入码和分组头 2 个某些，数据某些采用相移键控(PSK,phase shift keying)调制方式，并在数据分组中引入了保护周期。蓝牙皮可网中使用分组类型与使用物理链路关于。对于蓝牙数据传播链路，合同给出了如下分组类型：DM1 分组、DH1 分组、DM3 分组、DH3 分组、DM5 分组、DH5 分组、AUX1 分组、HV1 分组、HV2 分组、HV3 分组和 DV 分组。2.0规范新增了 2-DH1 分组、2-DH3 分组、2-DH5 分组、3-DH1 分组、3-DH3 分组和 3-DH5 分组等。既关于于蓝牙技术底层数据传播研究重要集中在数据分组选取问题上，由于合同给出分组类型性能各不相似，如数据载荷大小和采用纠错机制等，对数据传播性能会产生很大影响。针对此问题，国内外研究人员均已获得了一定进展。SARKAR 等在假设信道状态已知状况下,运用所建立数学模型求出吞吐量最大时数据分组大小最优值，进一步提高了系统整体性能。杨帆等分析了蓝牙 2.0+EDR 新规范定义 3 种调制方式在加性高斯白噪声(AWGN，additive white Gaussian noise)信道下位错误率与平均接受信噪比关系，依照不同分组特性，提出了在 AWGN信道下自适应分组选取方略。徐飞等在原有蓝牙 2.0+EDR 合同中加入采用 BCH 编码数据分组，有效提高了蓝牙数据传播效率、抗干扰能力以及在 AWGN 信道下数据传播吞吐量。杨帆等提出了一种基于信噪比蓝牙自适应分组类型选取办法。其原理就是依照接受信噪比不同状况选取最佳分组类型进行传播，给出了进行分组类型切换时信噪比门限值，改进了在信道状态不佳时系统性能。JU 等提出了一种基于信道预计蓝牙系统分组选取方略，针对不同信道误比特率差别，结合既有蓝牙数据分组特点，提高了原有系统吞吐量。这种自适应分组选取方略不但可以有效地提高系统吞吐量，还可以减少数据传播延迟，在一定限度上可以解决无线个域网信息拥塞问题。因而，不同误码率和数据分组对于系统吞吐量影响是有差别。当系统不存在干扰或者干扰很小时候，小时隙分组会增长数据分组冗余开销，减少吞吐量。但是如果存在干扰，小时隙分组可减少基带分组传播期间受到干扰也许性，减少出错重传概率。以上参照文献虽然给出了自适应分组选取方略，但在不变化蓝牙硬件基上，得到或者精确预计和跟踪信道质量是比较困难，因此分组选取难点在于如何预计或者判断信道质量。基于以上问题，王雪等提出把不同误码率下最佳分组按照其吞吐量进行分级，并计算出分组吞吐量临界点重传次数，同步与每个分组平均重传次数比较，调节分组区间上下限级别以得到该区间最佳分组类型。该办法通过实时跟踪信道质量，做出相应分组选取方略，特别对于不稳定信道，大大提高了系统性能。数据分组选取虽然可以有效改进蓝牙技术数据传播性能，但是分组自身还存在一定局限性，例如 DH 分组载荷某些没有任何差错控制机制，当信道环境较差时，会严重影响蓝牙数据分组传播性能。针对这个问题，可以尝试对 DH 分组载荷某些采用合理编码方式，纠正随机发生比特错误，进而减少数据分组重传次数，提高蓝牙技术数据传播性能。既有纠错编码方式有诸多，例如 BCH 码、RS 码、汉明码和 Turbo 码等，由于每种编码方式复杂度和纠错能力都存在差别，因此可依照不同应用需求选取适合蓝牙技术数据分组编码方式以保证数据分组在环境质量较差状况下传播性能。针对 EDR 格式分组自身存在抗干扰能力差问题，本文为 EDR 格式分组引入了扩展戈莱编码办法。EDR 格式数据分组有效载荷某些采用扩展戈莱编码(24,12)，该编码可以纠正随机 3bit 错误，在低信噪比或环境质量较差状况下有效减少蓝牙 EDR 分组出错概率，提高蓝牙数据分组吞吐量。与此同步，由于分组误比特率与所采用调制方式存在一定函数关系，因而调制方式性能好坏影响了蓝牙数据分组传播性能。从蓝牙2.0+EDR版本开始，数据载荷某些分别采用 8DPSK(differential phase shift keying)和 /4-DQPSK(dif-ferential quadrature reference phase shift keying)2 种调制方式。如果引入最小频移键控(MSK，minimum shiftkeying)调制方式，随着比特信噪比增长，MSK调制方式误比特率要优于以上 2 种调制方式，如图 2 所示。因而，将扩展戈莱编码与 MSK 调制方式相结合办法可以有效改进蓝牙数据分组抗干扰能力。改进后新增 DH 分组在信噪比为 3dB时，吞吐量就呈明显上升趋势，较合同原有新增DH 数据分组提高近 5dB，如图 3 所示。可见，本文提出将扩展戈莱编码与 MSK 调制方式相结合数据分组改进方案可以提高信噪比较低状况下数据分组可靠性，并且可以进一步提高数据分组抗干扰性能和吞吐量。 图 2 3 种调制方式误比特率比较 图 3 采用 MSK调制办法与扩展戈莱编码后 DH 分组性能改进3.1.2 蓝牙技术高层数据传播重传机制为了实现高层应用，高层传播合同提供了更加有效和易于实现数据分组格式。其中较重要逻辑链路及适配合同负责将基带层数据分组转换为便于高层应用数据分组格式，并提供合同复用和服务质量互换等功能。蓝牙合同体系构造中逻辑链路及适配合同(L2CAP，logical link control and adaptation protocol)处在基带合同上层并与蓝牙服务搜索合同、串口仿真合同和电话控制等其她通信合同具备通信接口。L2CAP 是基于分组，但是其通信模型是基于信道。一种信道表达是 2 个 L2CAP 实体之间数据流。信道既可以是面向连接，也可以是无连接。L2CAP 层合同定义了 4 种数据帧构造，以满足不同数据传播需要。例如基本 L2CAP 模式下面向连接信道采用 B-帧，数据帧涉及长度字段、信道 ID 以及信息载荷 3 个某些；对于无连接信道则采用 G-帧，与前者不同在于该帧引入了合同/服务复用字段，并且信道 ID 为 0x0002，用于数据成员加入与剔除；为了保证数据传播可靠性，该合同层采用了数据重传机制，引入 S-帧和I-帧负责 L2CAP 实体间信息监控和传播。既关于于蓝牙 L2CAP 层研究重要集中在该层自动祈求重传(ARQ，automatic repeat request)机制上。老式重传机制有 3 种：停等式 ARQ 机制、回退 N 帧 ARQ 机制和选取重传 ARQ机制，其性能比较如表 1 所示。停等式 ARQ 机制，实现简朴，但其信道运用率较低；回退 N 帧 ARQ 机制，信道运用率要优于前者，但是在信道条件较差状况下，N 帧将会很大，这将严重影响数据传播吞吐量；选取重传ARQ 机制，可以有效地解决前两者存在问题，并且信道运用率高，吞吐量等性能也优于前两者。由以上分析可知，合理地选取重传机制有助于提高数据传播效率和可靠性。近几年，对于数据重传机制研究也获得了一定成果。VALENTI 等人研究了加性高斯白噪声与瑞利衰落信道下分组重传概率与蓝牙链路吞吐量关系。RAZAVI 等提出一种基于模糊控制自适应ARQ机制，通过对发送缓存器剩余空间监测，运用模糊控制办法决定数据分组重传次数，这种机制有效地减少了数据传播过程中分组丢失率。CYRIL 等针对既有 ARQ 合同进行了比较分析，给出了引入 BCH错误检测码对于停止等待 ARQ 合同性能改进办法，并分析了前向纠错码对于系统时延影。L2CAP 层所采用是回退 N 帧 ARQ机制，该机制一方面因持续发送数据帧可以提高效率，但另一方面，在重传时又必要把本来已对的传送过数据帧重复传送，因而又减少了传送效率。为了进一步提高信道运用率，可以设法只重传浮现差错数据帧或者定期器超时数据帧。因此结合 L2CAP 层特点，在不变化合同基本上，采用选取重传 ARQ 机制，进而改进数据传播性能。蓝牙 L2CAP 层可以支持各种逻辑信道，这与基带层只支持一条 ACL 链路不同，通过信道标记可以区别不同逻辑信道，这为采用选取重传 ARQ机制提供了也许。但需要考虑是如何连接逻辑信道，为一种数据流建立 2 个逻辑信道：数据 L2CAP信道和重传 L2CAP 信道。选取重传 ARQ30机制只传送错误数据帧，这样就减少了采用回退 N 帧ARQ机制引入传播延迟，提高了数据传播性能，该办法可以应用在既有蓝牙系统中。 依照既有 ARQ 重传机制各自特点以及存在局限性，仅使用一种重传机制虽然可以在一定限度上解决吞吐量问题，但是又会引入新问题。例如采用选取重传 ARQ 可以有效提高数据吞吐量，但该机制自身实现复杂，且对于硬件规定较高，须有足够大存储容量以防止数据溢出，在实际应用中存在一定局限性。单一重传机制很难满足不同需求，因而如果将各种重传机制相结合，互补优势，可以有效地克服各种重传机制自身存在缺陷，例如采用回退N 帧 ARQ 机制和选取重传 ARQ 机制两者技术相结合方式，一方面可以解决回退 N 帧 ARQ 机制吞吐量低问题，另一方面还可以同步解决选取重传ARQ机制数据溢出问题，从整体上提高了蓝牙技术L2CAP 层数据传播性能。3.2 蓝牙技术数据传播干扰问题蓝牙技术工作在 2.4GHz 免费 ISM 频段，该频段也同步被其她无线通信技术所使用，如ZigBee、RFID、HomeRF 和 WLAN 等，因此不可避免地会存在彼此间数据干扰。不但如此，蓝牙皮可网之间也同样存在数据同频和邻频干扰。3.2.1 非蓝牙设备间干扰 当前，针对非蓝牙设备对蓝牙设备数据传播干扰研究工作重要集中在蓝牙与 WLAN 之间。WLAN 网络重要技术涉及 IEEE 802.1x 系列原则，其中在与蓝牙数据传播干扰方面最受研究人员关注原则是 IEEE 802.11b。IEEE 802.15 委员会成立了专门组织(IEEE 802.15.2 共存工作组)对蓝牙技术和 IEEE 802.11b 原则进行了修改，以减少互相之间干扰。既有修改方案有协作方案和非协作方案 2种：MEHTA (MAC enhanced temporal algorithm)和AWMA (alternating wireless medium access) 是 2 个典型协作算法，可以减少甚至完全避免蓝牙与WLAN 互相通信时产生干扰；而自适应跳频属于非协作算法，它是建立在自动信道质量分析基本上一种频率自适应和功率自适应控制相结合技术，可以避免 2 种网络各自通信时产生数据干扰。3.2.2 蓝牙皮可网间干扰蓝牙系统采用跳频技术，发射频率在 79 个跳屡屡点之间伪随机地选取，并且各个皮可网跳频序列是互相独立。因此在皮可网密集地方，某个皮可网很有也许和相邻皮可网跳到相似(相邻)频点，从而产生同频(邻频)干扰，影响蓝牙设备之间正常数据传送。当今蓝牙产品使用非常广泛，几乎每一部手机中都具有蓝牙功能，因而蓝牙同频干扰问题亟待解决。从蓝牙技术诞生至今，研究人员不断地对蓝牙皮可网间同频干扰问题进行研究。研究工作重要集中在：1)对干扰状况下蓝牙系统进行性能分析，涉及数据分组类型、同步异步、跳频保护间隔、网间距离以及无线传播环境等因素对存在干扰同类或异类皮可网吞吐量和分组错误率影响；2) 对抗同频干扰办法研究，重要涉及速率自适应控制算法、正交跳频序列办法、时间同步办法、冲突解决增强型接受机、双信道传播办法等。以上文献从不同角度、针对不同因素对蓝牙皮可网间同频干扰问题进行了研究，但是在同频干扰状况下，对蓝牙网络性能分析还存在如下需要解决问题：当前研究大都假设皮可网之间同频就会产生干扰，并没有分析皮可网在同频状况下载干比；文献中分析分组错误率事实上是蓝牙皮可网间同频概率，并没有考虑返回分组与否发送成功；既有干扰抑制办法也是基于同频就会产生干扰假设而分析。为了更好地抑制蓝牙皮可网之间同频干扰，本文提出了一种基于信道转换与 MSK 调制同频干扰抑制办法，该办法在蓝牙皮可网重传时进行信道转换，并采用 MSK 调制方式代替高斯频移键控调制方式。为了使网络性能分析更加完善，该办法依照载干比值判断皮可网与否受到同频干扰，并且分析了各种蓝牙皮可网之间同频概率，在同频概率分析过程中考虑了返回分组、跳频保护间隔、满载与非满载、3 种时隙数据分组共存等各种状况。网络数量 N 取不同值时，干扰抑制前、后参照网不受同频干扰时主从设备之间最大距离 Dmax如表 2 所示。可见，采用信道转换与 MSK 调制相结合干扰抑制办法后，Dmax值明显增大，特别在网络数量不大于 10 时更加明显。干扰抑制前，当网络数量不不大于 20 时，参照网在各种比例混合传播方式下吞吐量都在100kbit/s如下，可知参照网吞吐量受同频干扰影响很严重。干扰抑制后，参照网吞吐量得到了很大限度改进，特别在 14N57 区间内，皮可网吞吐量最大可增长 260kbit/s，如图 4 所示。图 4 干扰抑制先后参照网吞吐量最大值比较因而，本文提出基于信道转换与 MSK 调制同频干扰抑制办法可以有效地提高参照网载干比和吞吐量，使主从设备间不受同频干扰最大传播距离有所增长，很大限度上减少了同频干扰范畴。3.3 蓝牙技术数据传播安全问题蓝牙原则定义了一系列安全机制，为短距离无线数据传播提供了基本保护。既有蓝牙数据传播安全机制重要存在 2 个问题：一种是单元密钥使用容易受到外界针对性袭击问题；另一种是蓝牙单元提供个人辨认码不安全问题。解决这些问题核心在于如何采用更为强健加密算法以及较为完善访问控制机制。蓝牙作为一种短距离无线通信技术，与其她网络技术同样存在着数据传播各种安全隐患，近些年来诸多研究人员致力于这方面研究，提出了某些行之有效安全算法和控制访问办法。郁滨等针对于蓝牙合同基带层加密方案中密钥容易受袭击问题，依照蓝牙特点提出了一种基于主机控制器接口加密方案；谭永亮等在分析了蓝牙加密算法基本上，提出了一种以 IDEA(international data encryption algorithm)为基本蓝牙加密算法；徐向东等通过度析蓝牙技术数据安全加密算法局限性，提出了将 DES(data encryption standard)加密算法用于蓝牙技术中，从而代替原有 E0 加密算法。针对数据访问控制问题，郁滨等基于不同合同层控制特点，提出一种蓝牙访问控制方案，实现了三层合同联合访问控制目，有效地提高了数据传播安全性；卢小亮等针对蓝牙访问控制存在设备授权不灵活、无顾客授权、资源完整性保护局限性等问题，提出一种基于角色访问控制方案，实现了顾客安全访问以及提高了数据互换安全性。虽然针对蓝牙数据传播安全面研究已经获得了一定进展，但仍有某些问题有待进一步解决，例如如何保证初始字复杂度，蓝牙技术单元字方案可行性和蓝牙设备地址安全性等。研究人员可以考虑将既有各种安全加密算法相结合或者采用可靠性更高访问控制机制，对其加以改进。4 结束语由于无线数据传播自身特点，在采用无线方式进行数据传播过程中，难免会遇到安全、干扰以及传播性能等方面问题。本文针对蓝牙技术数据传播自身存在问题，从数据分组选取、重传机制、数据间干扰和数据传播安全等几种方面进行了进一步研究。一方面讨论了蓝牙合同各个演进版本对数据传播影响，给出了各合同传播速率变化；然后对蓝牙数据传播性能进行了研究，针对分组选取和重传机制研究现状，分析了已有算法优缺陷，并提出了引入扩展戈莱编码办法和采用恒定包络持续相位调制方式等相应改进数据传播性能方案；最后分别从数据干扰和安全 2 个方面，对蓝牙技术数据传播存在问题以及既有解决方案进行了分析，同步初次进一步地研究了各种皮可网同频干扰概率和干扰信号功率等问题，并提出了基于信道转换与 MSK 调制同频干扰抑制办法，减小了皮可网间同频概率和分组错误率。近几年，蓝牙技术数据传播研究是一种迅速发展领域，总体来说，尚有如下几种方面需要进一步研究。 1)进一步提高数据传播性能，减少传播能耗。蓝牙技术组网节点自身电池能量有限，并且还要参加网络中设备配对和数据互换。因而，数据传播过程不应占用过多能量资源，否则将影响整个系统正常运营。设计和采用某些节能算法，同步简化蓝牙设备间配对过程，减少其能量消耗。2) 增强网络可扩展性。有些蓝牙拓扑算法在节点数目较少时，性能优越，但是当节点数目增长时，系统性能就会明显下降。如蓝牙网络中节点数目增多时，配对和维护过程耗费将会明显增长，并且有些算法还会浮现节点负载过重现象，成为系统瓶颈。因此对于整个系统来说，具备可扩展性算法是此后研究一种方向。3) 减少蓝牙设备连接时间。蓝牙技术采用是迅速跳频方式进行通信，这意味着蓝牙必要通过跳频同步才干通信。在没有通信状况下，设备连接将消耗诸多时间，影响数据传播实时性，因此应采用某些开销小办法来解决这些问题，例如减少配对过程中回退时间，变化蓝牙查询跳频序列或者采用改进蓝牙合同等。在蓝牙技术数据传播研究领域中，除了本文阐述几种重要研究方面，尚有某些领域有待于进一步拓展。1) 蓝牙皮可网调度算法。由蓝牙设备构成网络中，采用何种轮询方式与各种从设备进行通信，以减少数据传播延迟，提高传播效率。2) 蓝牙散射网吞吐量研究。当设备节点数量很大时，单个皮可网是不能满足数据传播需要，可以同步将几种皮可网构成更为复杂散射网，进行数据互换。因而散射网吞吐量是值得考虑重要问题，进而使整体性能达到最优。参照文献：1 钱志鸿，杨帆，周求湛. 蓝牙技术原理开发与应用M. 北京：北京航空航天大学出版社，. 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