El Bluetooth está diseñado para funcionar en un entorno de muchos usuarios. Hasta ocho
los dispositivos pueden comunicarse en una pequeña red llamada piconet. Diez de estas piconetas pueden coexistir en el mismo rango de cobertura de la radio Bluetooth.
- Puntos de acceso de datos y voz: El Bluetooth facilita la voz y los datos en tiempo real
transmisiones, proporcionando una conexión inalámbrica sin esfuerzo de los equipos portátiles y estacionarios dispositivos de comunicación.
- Reemplazo del cable: El Bluetooth elimina la necesidad de numerosos, a menudo patentados, accesorios de cable para la conexión de prácticamente cualquier tipo de dispositivo de comunicación.
El Bluetooth se define como una arquitectura de protocolo en capas que consiste en protocolos centrales, protocolos de sustitución de cables y de control de telefonía, y protocolos adoptados.
- Radio: Especifica los detalles de la interfaz aérea, incluida la frecuencia, el uso del salto de frecuencia, el esquema de modulación y la potencia de transmisión.
- Banda base: Se refiere al establecimiento de la conexión dentro de una piconet, el direccionamiento, el formato de paquetes, la sincronización y el control de la potencia.
- Protocolo de gestión de enlaces (LMP): Responsable del establecimiento de la conexión entre Bluetooth y la gestión continua de los enlaces.
La especificación de radio Bluetooth ofrece los detalles básicos de la transmisión de radio para los dispositivos Bluetooth. Algunos de los parámetros clave se resumen Bluetooth consiste en opciones de capa PHY de velocidad básica y velocidad de datos mejorada.
- Clase 1: Salidas de 100 mW (+20 dBm) para un alcance máximo, con un mínimo de 1 mW (0 dBm). En esta clase, el control de potencia es obligatorio, y va de 4 a 20 dBm. Este modo proporciona la mayor distancia.
- Clase 2: Salidas de 2,5 mW (+4 dBm) al máximo, con un mínimo de 0,25 mW (-6 dBm). El control de potencia es opcional.
- Clase 3: La potencia más baja. La salida máxima es de 1 mW.
El Bluetooth utiliza conexiones de tasa básica (BR) y de tasa de datos mejorada (EDR). La modulación para BR es el cambio de frecuencia Gaussiana (FSK), con un uno binario representado por una desviación de frecuencia positiva y un cero binario representado por una desviación de frecuencia negativa de la frecuencia central.
El Bluetooth utiliza la banda de 2,4 GHz dentro de la banda industrial, científica y médica (ISM). En la mayoría de los países, el ancho de banda es suficiente para definir 79 canales físicos de 1-MHz
El salto de frecuencia (FH) en el Bluetooth tiene dos propósitos:
1. Proporciona resistencia a las interferencias y efectos multitrayecto.
2. Proporciona una forma de acceso múltiple entre dispositivos colocados en diferentes piconets.
Las radios Bluetooth se comunican usando una disciplina de división de tiempo dúplex (TDD). La TDD es una técnica de transmisión de enlaces en la que los datos se transmiten en una dirección a la vez, con la transmisión alternada entre las dos direcciones.
El esquema de FH funciona de la siguiente manera. El ancho de banda total se divide en 79 (en casi todos los países) canales físicos, cada uno de 1 MHz de ancho de banda. La FH se produce saltando de un canal físico a otro en una secuencia seudoaleatoria.
La misma secuencia de salto es compartida por todos los dispositivos en una sola piconet; vamos a se refieren a esto como un canal FH.2
El funcionamiento de un piconet puede entenderse en términos de los estados de funcionamiento durante el establecimiento y mantenimiento del enlace
- Estado de espera: El estado por defecto. Este es un estado de baja potencia en el que sólo funciona el reloj nativo.
- Conexión: El dispositivo está conectado a una piconet como amo o como esclavo.
-Página: El dispositivo ha emitido una página. Usado por el amo para activar y conectarse a un esclavo. - Escaneo de página: El dispositivo está escuchando una página con su propio DAC.
- Respuesta maestra: Un dispositivo que actúa como amo recibe una respuesta de un esclavo.
La especificación de la banda base indica que se puede utilizar cualquiera de los dos esquemas de codificación de voz: modulación de código de pulso (PCM) o modulación delta de pendiente continuamente variable (CYSD).
Como en el caso de la DM, una salida binaria se convierte en una función de escalera que sigue la forma de onda original lo más de cerca posible. Para la codificación, ocurre lo siguiente: La entrada del codificador es PCM de 64 kbps.
El grupo de trabajo IEEE 802.15 para las redes de área personal inalámbricas (WPAN)
se formó para desarrollar normas para la corta rango PANs inalámbricos. Un PAN es una comunicación red dentro de una pequeña área en la que todos los dispositivos de la red están típicamente propiedad de una persona o tal vez de una familia.
El grupo de tareas 802.15.3 se ocupa del desarrollo de WPAN de alta velocidad de datos. 802.11 o maestro de Bluetooth. El AP proporciona un enlace a otras redes y actúa como un punto de retransmisión para todos Marcos MAC.
IEEE 802.15.3c El último estándar ratificado para IEEE 802.15.3 es 802.15.3c. Esta
es el primer estándar 802.15.3 que utiliza la banda de 60 GHz.
- Modelo de uso 2: Transmisión de multivideo sin comprimir para la visualización de múltiples flujos de video en la misma pantalla.
- Modelo de uso 3: Comunicación de escritorio de oficina con periféricos.
- Modelo de uso 4: Servicios de conferencia ad hoc donde las computadoras se comunican entre sí.
- Modelo de uso 5: Descarga de archivos de quiosco para descargar archivos de música o video.
Como el Control de Enlace Lógico (LLC) en la especificación IEEE 802, L2CAP proporciona un protocolo de capa de enlace entre entidades a través de una red media compartida.
- Servicio sin conexión: Este es un servicio de estilo de datagrama fiable.
- Modo de conexión servicio: Este servicio es similar al que ofrece el HDLC.
Canales L2CAP L2CAP proporciona tres tipos de canales lógicos:
- Sin conexión: Soporta el servicio sin conexión. Cada canal es unidireccional. Este tipo de canal se usa típicamente para la transmisión desde el maestro a múltiples esclavos.
- Orientado a la conexión: Soporta la conexión- servicio orientado. Cada canal es bidireccional (full duplex). Se asigna una especificación de flujo de calidad de servicio (QoS) en cada dirección.
- Señalización: Permite el intercambio de mensajes de señalización entre L2CAP entidades.
En los documentos de perfil de Bluetooth se definen varios modelos de uso. En esencia, un modelo de uso es un conjunto de protocolos que implementan una aplicación particular basada en Bluetooth.
modelos de uso:
-Transferencia de archivos: El modelo de uso de la transferencia de archivos admite la transferencia de directorios, archivos, documentos, imágenes y formatos de medios de transmisión.
- Puente de Internet: Con este modelo de uso, un PC se conecta de forma inalámbrica a un de teléfono móvil o inalámbrico moderno para proporcionar una red de marcación y capacidades de fax. ---.Acceso a la LAN: Este modelo de uso permite a los dispositivos en una piconet acceder a una LAN.
. La radio designada como maestra hace la determinación del canal (secuencia de salto de frecuencia) y la fase (desfase temporal, es decir, cuándo transmitir) que utilizarán todos los dispositivos de esta piconet
La ventaja del esquema piconet/spatternet es que permite que muchos dispositivos compartan la misma área física y hagan un uso eficiente del ancho de banda. Un sistema Bluetooth utiliza un esquema de salto de frecuencia con un espaciamiento de portadora de 1 MHz. Típicamente, se utilizan hasta 80 frecuencias diferentes para un ancho de banda total de 80 MHz.
Uno de los documentos más complejos del Bluetooth es la especificación de la banda base. En esta sección proporcionamos una visión general de los elementos clave.
En el nivel de la banda base, el Bluetooth hace uso de tres correcciones de errores
esquemas:
- 1/3 de la tasa FEC (corrección de errores en avance)
- 2/3 de la tasa FEC
- ARQ (solicitud de repetición automática)
-La FEC de 1/3 de tasa se utiliza en el encabezamiento de paquete de 18 bits y también para el campo de voz en un paquete HV1 -La FEC de 2/3 de tasa se utiliza en todos los paquetes DM, en el campo de datos del paquete DV, en el paquete FHS y en el paquete HV2. -El esquema ARQ se utiliza con los paquetes DM y DH, y el campo de datos de los paquetes DV.
- Orientado a la conexión síncrona (SCO): Asigna un ancho de banda fijo entre una conexión punto a punto que involucra al amo y a un solo esclavo Orientado a la -conexión síncrona extendida (eSCO): El eSCO reserva ranuras al igual que el SCO. Pero estas pueden ser asimétricas. - Asíncrono sin conexión (ACL): Un punto a un vínculo multipunto entre el amo y todos los esclavos de la piconet.
Se pueden establecer tres tipos de enlaces entre un amo y un esclavo a los efectos de la transmisión de datos de usuario.
Bluetooth define seis tipos de canales de datos lógicos designados para llevar diferentes tipos de tráfico de carga útil.
- Control de enlace (LC): Se utiliza para gestionar el flujo de paquetes a través de la interfaz de enlace. - Control de ACL (ACL-C): Lleva la información de control para los administradores de los enlaces en el amo y el esclavo(s). - Gerente de enlace (LM): Información sobre la gestión del enlace de transporte entre las estaciones participantes. - Userasincrónica/isócrona (ACL-U): Lleva datos de usuario asíncronos e isócronos4.
LMP maneja varios aspectos del enlace de radio entre un amo y un esclavo. El protocolo implica el intercambio de mensajes en forma de unidades de datos del protocolo LMP (PDU) entre las entidades LMP del amo y el esclavo.
Los procedimientos definidos para el PML se agrupan en 24 áreas funcionales, cada una de ellas que implica el intercambio de uno o más mensajes. Estas áreas incluyen la autenticación, emparejamiento, encriptación, solicitud de compensación de reloj, cambiar maestro/esclavo, solicitud de nombre, modo de espera o de estacionamiento o de olfateo,