Bluetooth im Aufwind
Bluetooth-Kommunikation in Theorie und Praxis
Sobald zwei oder mehrere Devices in einem Bluetooth-Netzwerk - auch Piconet genannt - miteinander kommunizieren wollen, müssen sie sich innerhalb von zwei Sekunden über eine individuelle und unverwechselbare 48 Bit lange Adresse identifizieren. Bei der Einleitung des Datenaustauschs zwischen den beiden Geräten muss der Anwender die Verbindung per Personal Identification Number (PIN) freigeben. Danach werden die Profile wie Serial Port, Headset, Fax oder File Transfer ausgetauscht, in denen definiert ist, welche Übertragungsfunktionen oder Dienste die beiden Komponenten besitzen. Zusätzlich regeln die beiden Devices die Verbindungssicherheit und senden die Parameter oder Daten, die sie benötigen.
Der Datenaustausch bei Bluetooth erfolgt über fest definierte Datenpakete. Nach der Standardspezifikation bestehen diese aus drei Abschnitten: einem 72 oder 68 Bit langen Zugriffscode (Access Code), einem 54 Bit langen Header und aus bis zu 2745 Datenbits. Um eine hohe Datenübertragung (Bluetooth 2.0+EDR) zu gewährleisten, fügten die Entwickler hinter den Standard-Header eine so genannte Guard Time und Synchronisationssequenz ein, gefolgt von den Nutzdaten und zwei Anhangsymbolen. Die Letzteren bestimmen die Synchronisationsart nach Differential-Phase-Shift-Keying- (DPSK) oder Differential-Quarternary-Phase-Shift-Keying-Verfahren (DQPSK) in Abhängigkeit des Signalrauschabstands. Dagegen erfolgt die Übertragung des Access Codes und des Headers standardmäßig nach dem Gaussian-Frequency-Shift-Keying-Verfahren (GFSK).
Die Bluetooth-Spezifikationen schreiben vor, dass in einem Piconet maximal acht Geräte gleichzeitig miteinander kommunizieren dürfen. Das erste innerhalb der Kleinnetzwerk-Struktur aktivierte Gerät wird automatisch zum Master erklärt und steuert beziehungsweise synchronisiert das Frequenz-Hopping mit 1600 Hops pro Sekunde für die übrigen Geräte.
Darüber hinaus können sich bis zu zehn Piconets zu einem Scatternet verbinden. Die Kommunikation erfolgt dann über ein gemeinsames Gerät. Dieses fungiert sowohl als Master wie auch als Slave und steuert den Datenaustausch zwischen den verschiedenen Piconets.