BLUETOOTH

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Michael Wallner Markus 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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Physischer Kanal

• Funkt im 2,4 GHz ISM-Band
• Master/Slave
• Master unterteilt Kanal in Slots
• Frequency hopping
• Vermeidung von Interferenzen

Gerät 1
Gerät 1
Kanal Master Slave
Gerät 3
Gerät 2
Gerät 2
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Piconet Topologie
PICONET1
PICONET 2
SCATTERNET
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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
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Betriebszustände
Standby
Nicht Verbunden
Inquiry
Paging
Verbingungsaufbau
Verbunden
Senden
Verbunden
Low Power Zustände
Sniff
Hold
Park
BD_ADDR aufgeben
BD_ADDR vorhanden
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Ein Paket im Detail I

• Standard Paket (Little Endian)
• Typen an Paketen
• Access Code
• Access Code und Header
• Access Code, Header und Payload

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Ein Paket im Detail II

• Access Code

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Ein Paket im Detail III

• Header

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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