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Michael Wallner Markus Winter. Übersicht. Geschichte von Bluetooth Details der Technologie Vergleich mit anderen Technologien Ausblick. Geschichte. Harald Blaatang (Harald mit dem blauen Zahn) 910 bis 986 Vereinigte zerstrittene Wikingerreiche Dänemark und Norwegen Initiatoren Ericsson - PowerPoint PPT Presentation
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Michael WallnerMarkus Winter
Übersicht
• Geschichte von Bluetooth• Details der Technologie• Vergleich mit anderen Technologien• Ausblick
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
Ziele der Initiatoren
• Einheitlicher Standard• Kommunikation unterschiedlichster Geräte
– Kabellose Kommunikation– Kurze Strecken– Einheitliches Protokoll
• Wirtschaftliche Ziele– Geringe Kosten– Geringer Stromverbrauch– Zuverlässigkeit
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
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
Piconet Topologie
PICONET1 PICONET 2
SCATTERNET
Kanal AKanal B
MasterSlave
Physische Verbindungen
• Adressierung– Bluetooth Device Address (BD_ADDR)
• Typen– Aktive Verbindung– Geparkte Verbindung
• Eigenschaften– Spannungskontrolle– Verbindungsüberwachung– Verschlüsselung– Kanalqualitätsabhängige Datenrate
Logische Verbindungen
• Logische Transporte– Flusskontrolle– Acknowledgement/Repeat Mechanismen– Schedulingverhalten– Casting
• Typen– Synchron– Asynchron– Kontroll
• L2CAP Channels
Schichtenmodell
Physischer Kanal
Physischer Verbindung
Logischer Transport
Logische Verbindung
L2CAPKanäle
L2CAPSchicht
LogischeSchicht
PhysikalischeSchicht
Betriebszustände
Nicht Verbunden
Verbingungsaufbau
Verbunden
Low PowerZustände
Standby
Inquiry Paging
VerbundenSenden
SniffHoldPark
BD_ADDR aufgeben BD_ADDR vorhanden
• 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
Ein Paket im Detail II
• Access Code
PREAMBLE SYNC WORD TRAILER
4644
LSB MSB
Ein Paket im Detail III
• Header
LT_ADDR TYPE FLOW ARQN SEQN HEC
3 4 1 1 1 8
LSB MSB
Sicherheit
• Ab physikalischer Verbindung• Genutzte Einheiten
– BD_ADDR 48 bits– Authentification Key 128 bits– Encryption Key 8 - 128 bits– RAND 128 bits
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
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)
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
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
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
Ausblick
• Viel versprechende Technik• Bluetooth Standard 2.0• Kaum Integration in PCs
– weder Hersteller– noch Betriebsysteme (MS)
• Hemmschwelle Preis
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