14.2) Организация связи

Два или более блока, совместно использующие один и тот же канал, формируют пикосеть, в которой один блок действует как главный, управляя трафиком в пикосети, а другие блоки функционируют как подчиненные (рисунок 14.3).

Перед тем, как подключиться к пикосети, все устройства находятся в ждущем режиме (STANDBY mode). В этом режиме неподключенные устройства с периодом в 1,28 сек проверяет, есть ли для них сообщения.

Каждый раз устройство “просыпается” и проверяет отведенные для него несущие частоты. Из полного набора 79 (23) несущих, доступных для скачка, выделяется подмножество из 32 (16) несущих пробуждения (wake-up carrier). Подмножество, которое выбирается псевдослучайно, определяется идентификатором блока.

Каждые 1,28 сек, т.е. через 2048 слота, находящиеся в ждущем режиме блоки, перемещаются по несущим частотам пробуждения вперед на один скачок в последовательности пробуждения. В течение интервала прослушивания (listening interval), который продолжается 18 слотов или 11,25 мс, блок осуществляет прослушивание на одной несущей пробуждения и сравнивает поступающие сигналы с кодом доступа, соответствующим его собственному идентификатору. Если большинство полученных битов соответствует коду доступа - блок активизируется и инициализирует процедуру установки соединения. В противном случае блок возвращается в ждущий режим до следующего момента пробуждения.

Основные концепции Piconet:

- Физические связи создаются по принципу "один ко многим". Одно устройство может выступать в качестве старшего (master) и контролировать до семи младших (slaves) устройств в зоне своего действия. Вместе они образуют небольшую сеть, которую называют Piconet.

- В качестве устройства в роли старшего (master) выступает аппарат, который первый осуществил соединение. Master задает часы, последовательность скачков частоты и код доступа для связи. Все устройства, входящие в одну Piconet, используют одну последовательность скачков частоты и синхронизируются с часами старшего устройства.

- Чтобы не случилось, аппаратная роль устройства для взаимодействия (старший или младший) остается невидимой для пользователя. Кроме того, один и тот же аппарат может состоять сразу в нескольких сетях Piconet, при этом, в одной сети он может выступать в качестве старшего (master), а в другой сети являться младшим (slave). Благодаря тому, что частота радиосвязи последовательно изменяется, 10 независимых сетей Piconet (или до 80 аппаратов) могут одновременно эффективно передавать данные. При превышении максимального числа аппаратов сеть становится перенасыщенной.

- Диаграмма передачи центра сети Piconet базируется на принципе временного дуплексного разноса (Time Division Duplex – TDD).В первый момент времени пакет данных посылает старшее устройство (master) на частоте f(k), младшее устройство (slave), для которого предназначен этот пакет (и только это устройство), имеет право ответить в определенном временном интервале (в следующий момент времени) после получения, причем ответ должен осуществляться на частотном канале f(k+1).

- При получении пакета от старшего устройства, младшие могут синхронизировать свои часы в соответствии с данными для синхронизации (synchronization word), которые находятся на вершине полученного пакета.