Michael Wallner Markus Winter
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Michael WallnerMarkus Winter
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Übersicht
• Geschichte von Bluetooth• Details der Technologie• Vergleich mit anderen Technologien• Ausblick
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Geschichte
• Harald Blaatang (Harald mit dem blauen Zahn)– 910 bis 986– Vereinigte zerstrittene Wikingerreiche Dänemark und
Norwegen
• Initiatoren– Ericsson– Sowie IBM, Intel, Nokia und Toshiba
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Ziele der Initiatoren
• Einheitlicher Standard• Kommunikation unterschiedlichster Geräte
– Kabellose Kommunikation– Kurze Strecken– Einheitliches Protokoll
• Wirtschaftliche Ziele– Geringe Kosten– Geringer Stromverbrauch– Zuverlässigkeit
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Bluetooth Spezifikationen
• Version 1.0 und 1.0b– Durch Bugs ausgebremst– Verbindungsprobleme
• Version 1.1– 2001 Verabschiedung durch SIG– Strengere Richtlinien– Saubere Implementierung
• Aktuell Version 1.2
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Gerät 1
Physischer Kanal
• Funkt im 2,4 GHz ISM-Band• Master/Slave
– Master unterteilt Kanal in Slots
• Frequency hopping– Vermeidung von Interferenzen
Gerät 1
Gerät 2
Gerät 3
Gerät 2
Kanal
MasterSlave
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Piconet Topologie
PICONET1 PICONET 2
SCATTERNET
Kanal AKanal B
MasterSlave
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Physische Verbindungen
• Adressierung– Bluetooth Device Address (BD_ADDR)
• Typen– Aktive Verbindung– Geparkte Verbindung
• Eigenschaften– Spannungskontrolle– Verbindungsüberwachung– Verschlüsselung– Kanalqualitätsabhängige Datenrate
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Logische Verbindungen
• Logische Transporte– Flusskontrolle– Acknowledgement/Repeat Mechanismen– Schedulingverhalten– Casting
• Typen– Synchron– Asynchron– Kontroll
• L2CAP Channels
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Schichtenmodell
Physischer Kanal
Physischer Verbindung
Logischer Transport
Logische Verbindung
L2CAPKanäle
L2CAPSchicht
LogischeSchicht
PhysikalischeSchicht
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Betriebszustände
Nicht Verbunden
Verbingungsaufbau
Verbunden
Low PowerZustände
Standby
Inquiry Paging
VerbundenSenden
SniffHoldPark
BD_ADDR aufgeben BD_ADDR vorhanden
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• Standard Paket (Little Endian)
• Typen an Paketen– Access Code– Access Code und Header– Access Code, Header und Payload
Ein Paket im Detail I
ACCESSCODE
HEADER DATA PAYLOAD
0 - 27455468/72
LSB MSB
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Ein Paket im Detail II
• Access Code
PREAMBLE SYNC WORD TRAILER
4644
LSB MSB
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Ein Paket im Detail III
• Header
LT_ADDR TYPE FLOW ARQN SEQN HEC
3 4 1 1 1 8
LSB MSB
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Sicherheit
• Ab physikalischer Verbindung• Genutzte Einheiten
– BD_ADDR 48 bits– Authentification Key 128 bits– Encryption Key 8 - 128 bits– RAND 128 bits
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Bluetooth im Vergleich I
• Bluetooth– Frequenzbereich
• 2,4 GHz ISM Band
– Reichweite• Bis zu 10 m
– Datenrate• Synchron: 432 kbps• Asynchron: 721 kbps und 57,6 kbps
– Dienste• Untere ISO/OSI Schichten• Sowie auch obere Schichten
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Bluetooth Im Vergleich II
• DECT (Digital European Cordless Telecommunications)
– Frequenzbereich• Europa: 1,8 – 1,9 GHz• Andere Regionen: 1,5 – 3,6 GHz
– Reichweite• 50 – 300 m
– Datenrate• 20 Mbps
– Dienste• Sprache (Daten)
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Bluetooth Im Vergleich III
• IEEE802.11 (WirelessLAN)– Frequenzbereich
• 2,4 GHz ISM Band
– Reichweite• 50 – 300 m
– Datenrate• 1 – 104 Mbps
– Dienste• Ersetzt unterste ISO/OSI Schicht
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Bluetooth Im Vergleich IV
• HomeRF– Frequenzbereich
• 2,4 GHz ISM Band
– Reichweite• Bis zu 50 m
– Datenrate• Pro Kanal 1,6 Mbps • Bis zu 75 Kanäle möglich
– Dienste• Daten, Multimedia und Sprache
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Bluetooth Im Vergleich V
• HiperLAN/2– Frequenzbereich
• 5 GHz ISM Band
– Reichweite• Bis zu 100 m
– Datenrate• 54 (– 104 Mbps bei Version 2)
– Dienste• Untere beide ISO/OSI Schichten
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Ausblick
• Viel versprechende Technik• Bluetooth Standard 2.0• Kaum Integration in PCs
– weder Hersteller– noch Betriebsysteme (MS)
• Hemmschwelle Preis
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Quellen
• bluetooth.org– Core Specification (1.2)
• tecChannel.de– Bluetooth - der Kabel-Killer
• tomshardware.de– Harald mit den blauen Zähnen– Grundlagen Drahtlose Netzwerke, Teil 1