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SDH光传输论文
摘要
Internet和移动通信的迅速发展，使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求正在增长。
蓝牙作为一个全球开放性无线应标准，通过把各种语音和数据设备用无线链路连接起来，使人们能够随时随地实现个人区域内语音和数据通信的交换与传输，随着技术的发展和完善，人们已经越来越习惯于无线传输技术带来的种种方便。
蓝牙必将对人们的生活和工作产生重大影响。
本课题主要研究利用蓝牙技术实现蓝牙智能手机与PC之间的数据传输，了解蓝牙传输技术，并对实验过程进行分析。
目录
一 绪论1
（一）课题的背景意义1
（二）实现内容1
二 需求分析1
（一） 问题的提出1
（二） 需求分析2
三 课题的设计与实现2
（一） 无线传输方式比较2
1蓝牙2
2红外线3
3WI-FI3
4GPRS4
5WIMAX4
（二） 蓝牙技术简介5
1蓝牙技术的特点6
2蓝牙技术应用7
（三）系统总体设计思路8
1硬件设备8
2蓝牙通信实现的基础8
（四）系统实现过程12
1开发环境13
2数据传输实现过程13
四 测试结果分析16
总结16
致谢18
参考文献19
一 绪论
（一）课题的背景意义
随着移动通信技术的发展，笔记本电脑和个人数字助理（PDA）、通信终端等的逐渐普及，人们对通信技术的期望越来越高，不仅仅局限有线传输，现在无线传输需求越来越多，本课题正是在目前蓝牙技术及应用较为成熟的前提下提出的。
蓝牙（Bluetooth）技术，是一种短距离无线通信技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。
说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。
“蓝牙”的形成背景是这样的：
1998年5月，爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔公司等五家著名厂商，在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术，其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。
这五家厂商还成立了蓝牙特别兴趣组，以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。
芯片霸主Intel公司负责半导体芯片和传输软件的开发，爱立信负责无线射频和移动电话软件的开发，IBM和东芝负责笔记本电脑接口规格的开发。
1999年下半年，著名的业界巨头微软、摩托罗拉、三康、朗讯与蓝牙特别小组的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织，从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。
全球业界即将开发一大批蓝牙技术的应用产品，使蓝牙技术呈现出极其广阔的市场前景，并预示着21世纪初将迎来波澜壮阔的全球无线通信浪潮。
（二）实现内容
本课题主要研究利用目前比较成熟的蓝牙技术，使计算机与手机之间用蓝牙适配器进行连接和数据传送，编写蓝牙数据传输程序并调试，最终实现手机与PC之间的传输文本等数据。
二 需求分析
（一） 问题的提出
当今社会数据传输被广泛应用，通信方式可以简单地分为有线传输和无线传输二大方式。
有线传输的介质有双绞线、同轴电缆和光纤等，无线传输介质主要是通过电磁波来传输。
有线传输的优点是速度快，安全性高等，缺点在于导线布局造成的硬件故障较高、即信号质量受到导线质量的影响,且传输线成本也较高。
相比较，无线传输方式比有线传输方式具有投资少、开通快和运行维护简单等优点，缺点是“不是那么稳定可靠”。
无线方式传输真的不稳定可靠吗？
显然不是。
我们生活越来越离不了的电视、卫星、手机等通讯工具中都有“无线传输”的方式，还是比较可靠的。
无线传输方式的优势如下:
建设工程周期短
适应性好
扩展性好
终端设备使用更加方便
（二） 需求分析
本课题主要讨论手机与PC机之间的无线数据传输，在PC上编写传输软件，通过蓝牙适配器与支持蓝牙功能的智能手机之间进行数据传输。
基本需求如下：
无线传输
实现功能：
在PC至PC间、手机到PC之间、手机到手机间传送文本文件、传送图片、传送语音等数据。
三 课题的设计与实现
（一） 无线传输方式比较
针对需求分析，下面对目前常用的各种无线传输技术进行比较和分析。
1蓝牙
蓝牙的优点为：
具有无方向性限制，有效连接距离达10米，一般的传输速度都有1M，快速的高达10M甚至更快等，一般都使用在传输声音数据上。
蓝牙的缺点为：
造价不匪。
在笔记本使用中，蓝牙必须使用适配器，不方便。
2红外线
红外线传输也是笔记本上最普遍的无线传输模式之一，红外线无线传输也可以说是最廉价的传输模式，但是这种传输模式有个很不好的问题就是它是有方向性的。
只有两个无线红外线传输端口相对，中间还无障碍物，才能实施红外线传输。
这个技术一般被笔记本制造商广泛应用。
红外线优点：
造价低廉，用途广泛，兼容性好，安装简易。
红外线缺点：
传输数据的时候，可移动性非常差，一点点轻微的移动就能使你的前功尽弃。
并且传输距离也比较短，只有1-1.5米间，一般用于传输小容量文件。
3WI-FI
Wi-Fi也是一种无线传输协议，技术上和蓝牙相仿，同属于短距离无线传输技术，是当前应用最为广泛的无线局域网标准。
它主要采用频率为2.4GHz的无线电波进行传输，波长集中在0.1米到0.01米之间，属于超短波。
Wi-Fi无线网络环境由AP（发射器）和无线网卡组成，协议内具有多种标准，而1999年出台的802.11b标准比较普及。
IEEE802.11系列无线局域网标准对比表
标准
802.11
802.11a
802.11b
802.11g
频率
2.4GHz
5GHz
2.4GHz
2.4GHz
带宽
1-2MB/S
54MB/S
11MB/S
22MB/S
4GPRS
GPRS是通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）的简称，它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。
GPRS（GeneralPacketRadioService）是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。
GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。
GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。
如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
5WIMAX
WiMAX全称为World Interoperability for Microwave Access，即全球微波接入互操作性。
WiMAX的另一个名字是802.16。
IEEE802.16标准，又称WiMAX，或广带无线接入（Broadband Wireless Access，BWA）标准。
它是一项无线城域网（WMAN）技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。
它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网，也可连结公司与家庭等环境至有线骨干线路。
它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入。
WiMAX是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，据称该技术能提供覆盖三十英里范围的高速互联网连接。
它也是一种功能强大的无线技术，将是固定电话运营商还击移动通讯的有力武器。
长期以来，移动通讯一直在蚕食固定电话业务。
目前英特尔已经花费数亿美元推广Wi-Fi无线技术，并将WiMAX视为一种能对偏远地区和发展中国家提供互联网连接的新方式。
另外还得到了全球最大的手机制造商诺基亚的支持。
使用这种技术，用户可以在50公里以内的范围以非常非常快的速度进行数据通讯。
尽管与当前的技术相比，3G网络的速度已经有了大幅提高，但是相对于WiMAX来说，3G就是小巫见大巫了，3G网络的速度较WiMAX低30倍，3G发射塔的覆盖面积比WiMAX要小10倍。
WiMAX与Wi-Fi一样，都是用于传输无线信号的技术，但Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题，而WiMAX解决的是无线城域网的问题。
Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方，WiMAX则能把信号传送31英里之远。
而且，网络连接速度也将飙升至每秒70兆，而现在Wi-Fi每秒54兆的速度就已经可以在1秒钟内完成1个小时MP3歌曲的下载。
因此，根据需求，综合分析各无线传输技术的优缺点以及成本方面的考虑，我们确定采用蓝牙技术实现无线数据的传输。
（二） 蓝牙技术简介
蓝牙作为一种短距离的无线通讯技术，最大的优点就是电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线，突破了有线传输的局限性。
透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十米的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1MB。
比起以往的红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，蓝牙技术只要在有效范围内，可以穿透不同的物质，不限角度进行设备间的互联，方便性大大增强。
而比起WIFI无线功能，蓝牙虽然速度上略有不及，但却要更省电，更节省资源更环保，以及对人体有害的电磁辐射的危害也要更小。
“蓝牙”是一种开放的技术规范，它可在世界上的任何地方实现短距离的无线语音和数据通信。
蓝牙技术的发展：
1994年，爱立信移动通信公司开始研究在移动电话及其附件之间实现低功耗、低成本无线接口的可行性。
随着项目的进展，爱立信公司意识到短距无线通信（ShortDistanceWirelessCommunication）的应用前景无限广阔。
爱立信将这项新的无线通信技术命名为蓝牙（Bluetooth）。
Bluetooth取自10世纪丹麦国王HaraldBluetooth的名字。
爱立信意识到要使这项技术最终获得成功，必须得到业界其他公司的支持与应用。
1998年5月，爱立信联合诺基亚（Nokia）、英特尔（Intel）、IBM、东芝（Toshiba）这4家公司一起成立了蓝牙特殊利益集团（SpecialInterestGroup，SIG），负责蓝牙技术标准的制定、产品测试，并协调各国蓝牙的具体使用。
3Com、朗讯（Lucent）、微软（Microsoft）和摩托罗拉（Motorola）很快加盟SIG，与SIG的5个创始公司一同成为SIG的9个倡导发起者。
自蓝牙规范1.0版推出后，蓝牙技术的推广与应用得到了迅猛发展。
截至目前，SIG的成员已经超过了2500家，几乎覆盖了全球各行各业，包括通信厂商、网络厂商、外设厂商、芯片厂商、软件厂商等，甚至消费类电器厂商和汽车制造商加入了SIG。
1蓝牙技术的特点
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,ScientificandMedical,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。
蓝牙技术的特点可归纳为如下几点：
（1）全球范围适用：
蓝牙工作在2.4GHz的ISM频段，全球大多数国家ISM频段的范围是2.4~2.4835GHz，使用该频段无需向各国的无线电资源管理部门申请许可证。
（2）同时可传输语音和数据：
蓝牙采用电路交换和分组交换技术，支持异步数据信道、三路语音信道以及异步数据与同步语音同时传输的信道。
（3）可以建立临时性的对等连接（Ad-hocConnection）：
根据蓝牙设备在网络中的角色，可分为主设备（Master）与从设备（Slave）。
主设备是组网连接主动发起连接请求的蓝牙设备，几个蓝牙设备连接成一个皮网（Piconet）时，其中只有一个主设备，其余的均为从设备。
皮网是蓝牙最基本的一种网络形式，最简单的皮网是一个主设备和一个从设备组成的点对点的通信连接。
（4）具有很好的抗干扰能力：
工作在ISM频段的无线电设备有很多种，如家用微波炉、无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork，WLAN）和HomeRF等产品，为了很好地抵抗来自这些设备的干扰，蓝牙采用了跳频（FrequencyHopping）方式来扩展频谱（SpreadSpectrum），将2.402～2.48GHz频段分成79个频点，相邻频点间隔1MHz。
蓝牙设备在某个频点发送数据之后，再跳到另一个频点发送，而频点的排列顺序则是伪随机的，每秒钟频率改变1600次，每个频率持续625μｓ。
（5）蓝牙模块体积很小、便于集成：
由于个人移动设备的体积较小，嵌入其内部的蓝牙模块体积就应该更小，如爱立信公司的蓝牙模块ROK101008的外形尺寸仅为32.8mm×16.8mm×2.95mm。
（6）低功耗：
蓝牙设备在通信连接（Connection）状态下，有四种工作模式——激活（Active）模式、呼吸（Sniff）模式、保持（Hold）模式和休眠（Park）模式。
Active模式是正常的工作状态，另外三种模式是为了节能所规定的低功耗模式。
（7）开放的接口标准：
SIG为了推广蓝牙技术的使用，将蓝牙的技术标准全部公开，全世界范围内的任何单位和个人都可以进行蓝牙产品的开发，只要最终通过SIG的蓝牙产品兼容性测试，就可以推向市场。
（8）成本低：
随着市场需求的扩大，各个供应商纷纷推出自己的蓝牙芯片和模块，蓝牙产品价格飞速下降。
蓝牙技术的协议标准
2蓝牙技术应用
（1）居家
现代家庭与以往的家庭有许多不同之处。
在现代技术的帮助下，越来越多的人开始了居家办公，生活更加随意而高效。
他们还将技术融入居家办公以外的领域，将技术应用扩展到家庭生活的其它方面。
通过使用Bluetooth技术产品，人们可以免除居家办公电缆缠绕的苦恼。
鼠标、键盘、打印机、膝上型计算机、耳机和场声器等均可以在PC环境中无线使用，这不但增加了办公区域的美感，还为室内装饰提供了更多创意和自由（设想，将打印机放在壁橱里）。
此外，通过在移动设备和家用PC之间同步联系人和日历信息，用户可以随时随地存取最新的信息。
（2）工作
过去的办公室因各种电线纠缠不清而非常混乱。
从为设备供电的电线到连接计算机至键盘、打印机、鼠标和PDA的电缆，无不造成了一个杂乱无序的工作环境。
在某些情况下，这会增加办公室危险，如员工可能会被电线绊倒或被电缆缠绕。
现在，通过Bluetooth无线技术，办公室里再也看不到凌乱的电线，整个办公室也像一台机器一样有条不紊地高效运作。
PDA可与计算机同步以共享日历和联系人列表，外围设备可直接与计算机通信，员工可通过Bluetooth耳机在整个办公室内行走时接听电话，所有这些都无需电线连接。
Bluetooth技术的用途不仅限于解决办公室环境的杂乱情况。
（3）途中
人们经常穿梭于工作场所、家庭和其它目的地之间，而Bluetooth技术恰好为人们提供了在途中访问重要信息或通信的个人连接能力。
不管人们扮演何种角色–父母、学生或移动专家–在这个节奏飞快的世界，每人上都需要不断的接入网络或进行通信。
各种新设备和新技术正不断涌入市场，确保更好的移动连接，而通常是靠Bluetooth无线技术实现个人无线连接。
（4）娱乐
玩游戏、听音乐、结交新朋、与朋友共享照片–越来越多的消费者希望能够方便即时地享受各种娱乐活动，而又不想再忍受电线的束缚。
Bluetooth无线技术是唯一一种能够真正实现无线娱乐的技术。
内置了Bluetooth技术的游戏设备，让您能够在任何地方与朋友展开游戏竞技–在地下通道、在飞机场或在起居室中。
由于不需任何电线，玩家能够轻松地发现对方–甚至可以匿名查找–然后开始令人愉快的游戏。
Bluetooth无线技术将很快实现使用无线耳机方便地欣赏MP3播放器里的音乐，抛弃妨碍我们使用跑步机、驾驶汽车或在公园游玩的电线。
发送照片到打印机或朋友的手机也非常简单。
现在，很多商店提提供打印站服务，让消费者能够通过Bluetooth连接打印拍照手机上的照片。
（三）系统总体设计思路
确定利用蓝牙作为无线传输的技术，我们需要实现手机到PC之间传送文本文件、传送图片、传送语音等数据。
由于各方面原因，现在本课题只是实现文本文件的传输。
1硬件设备
完成本课题的功能，所需的硬件条件有：
蓝牙适配器，计算机，支持蓝牙功能的智能手机。
下面对蓝牙适配器加以简单介绍。
蓝牙适配器就是为了各种数码产品能适用蓝牙设备的接口转换器。
蓝牙产品很少，所以我们往往买的包含蓝牙技术产品非常孤立，但是如何将家里的台式机或没蓝牙功能的笔记本电脑溶入这无限便捷的蓝牙世界呢？
由于目前市面上有的蓝牙适配器基本上为USB接口的，而且USB接口具有即插即用的特点，如果从接口来区分的话，蓝牙适配器的的类型也就一种：
即蓝牙USB适配器。
蓝牙适配器具有方便廉价的众多优点,主要运用在以下方面:
档案传输-可跨越不同软件平台传输文件（如把名片从手机传到掌上电脑）
数据同步-支持不同操作平台间的信息同步（如掌上电脑与电脑的数据同步，手机与电脑间的资料同步）
语音传输-通过蓝牙传输声音信息（如支持蓝牙耳机）
模拟串口-以无线方式达到模拟RS-232序列传输协议（如支持蓝牙打印机）
拨号网络-拨接到调制解调器，以连接到因特网（如电脑通过蓝牙手机GPRS/CDMA上网）
蓝牙网络-建立蓝牙虚拟网络（如组建蓝牙无线对等网）
文件交换-名片、会议事项、待办事项等交换
短信管理-通过电脑编辑发送手机短信
文件管理-编辑归类手机上的通讯录，上传及下载资料，铃声，图片
2蓝牙通信实现的基础
一个蓝牙应用可以做为服务器端或者是一个客户端――一个服务的提供者或一个服务的消费者，或者也可作为一个对等网络终端来运行，同时表现为服务器和客户端的性状。
典型的蓝牙应用有三种使用实例：
初始化――任何一个基于蓝牙应用，服务器或客户端，必须首先初始化蓝牙栈。
客户端――一个客户端消费远程服务，它首先得发现四周的一切设备，然后再在它所发现的每个设备里搜索它感兴趣的服务。
服务器――一个服务器提供可使用的服务给客户端。
它得先注册所提供的服务到服务发现数据库里，有效地广播他们。
然后等着引入连接，当它们进入时接受它们，再提供服务给客户端。
最后不再需要服务时，应用程序将把它从服务发现数据库（SDDB）中移除。
下图显示了典型的蓝牙客户端和服务器的应用:
①初始化蓝牙应用程序
正如你所看到的，初始化蓝牙应用程序如下图
首先应用程序要从本地设备中回收一个相关的蓝牙管现代理，它可提供所有发现相关的服务。
服务应用程序设立可被发现的设备，下面的代码片断，是初始化方法btInit（）执行客户端和服务器的初始化：
②处理连接
在第一部分中你已知道，JABWT连接基于逻辑连接链路控制适配层协议（L2CAP），一个低层数据包协议，在L2CAP之上的一个串行模拟器协议被串口profile（SPP）RFCOMM支持。
JABWT连接是基于通用连接框架（GCF）和由L2CAPConnection和StreamConnection类型分别代表。
第一部分中也提到，当L2CAPConnection被用JSR82介绍时，StreamConnection被定义为原javax.microedition.ioGCF中在连接CLDC时的一部分。
正如所用的GCF连接类型，你创建一个蓝牙连接时使用GCF连接的工厂模式javax.microedition.io.Connector,，通过它的open（）方法一个URL连接参数描述创建的连接终端。
设置一个蓝牙服务器
你要设置一个能提供消费服务的蓝牙服务器，将有四个主要步骤：
创建一个你想要提供的可消费服务的服务记录，
增加一个新的服务记录到服务发现数据库，
注册服务。
等候客户端的引入连接。
两个有重要意义的相关操作：
ⅰ修改服务记录，如果服务属性能使客户端可视需要改变；
ⅱ当所有的都做了，从SDDB移除服务记录。
④发现周围设备和服务
一个客户端在找到服务前是不可以消费服务的。
搜索循环由已发现的周围设备，和发现了的设备上搜索感兴趣的服务所构成。
发现设备的请求是昂贵和耗时的。
客户端常常通过找出是否已知或贮藏设备已经提供过感兴趣的服务来避免这个开销，初始化一个新的请求只在它们还没有提供过服务的时候。
⑤连接到一个服务
一旦一个感兴趣的服务被发现，客户端的应用程序可连接到它。
就象你较早所学到的，客户端可以从它的服务记录中收回服务连接URL。
⑥锁定一个蓝牙连接
一个锁定蓝牙连接是一个被确认的，可授权的，经加密的连接。
一个蓝牙连接可被锁定它被创建时，或在稍后。
（四）系统实现过程
在整个系统中我主要负责手机与PC之间文本文件的传输功能的实现。
由于要实现手机与PC间的数据通信，下面具体介绍手机与PC间的数据通信实现方法。
1开发环境
VisualStudio是微软公司推出的开发环境。
是目前最流行的Windows平台应用程序开发环境。
目前已经开发到9.0版本，也就是VisualStudio2008。
VisualStudio可以用来创建Windows平台下的Windows应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和Office插件。
.NET的通用语言框架机制（CommonLanguageRuntime,CLR），其目的是在同一个项目中支持不同的语言所开发的组件。
所有CLR支持的代码都会被解释成为CLR可执行的机器代码然后运行。
.NETFramework提供了用于解决常见编程任务的构建基块（预制的软件），从而能够快速构造具有出色的最终用户体验的紧密联系的应用程序。
在.NETFramework模型业务流程上有效构建的紧密联系的应用程序有利于在异类环境中实现系统集成。
VisualStudio和.NETFramework的结合使用减少了对公用管道代码的需要，从而缩短了开发时间并使开发人员能够集中精力解决业务问题。
我们采用.NET来开发蓝牙数据传输程序的开发环境。
2数据传输实现过程
（1）安装蓝牙适配器
一般的PC机上不带有蓝牙设备。
而蓝牙通信时设备最少成对出现，因此我们先要为PC机安装蓝牙适配器。
目前市场上的蓝牙适配器都是USB口，具有即插即用的功能，使用方便快捷。
当计算机任务栏出现如图所示图标后，表示蓝牙适配器安装成功。
（2）实现过程
1首先开启手机的蓝牙功能，使蓝牙手机处于活动的状态。
2在PC端运行蓝牙传输程序，程序显示如下
3查找蓝牙设备（手机），选择f
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