Jak Bluetooth osiągnie szybkości Wi-Fi?

BSIG poszukiwała technologii umożliwiającej uzyskanie 5 do 10 razy większej wydajności niż dotychczasowe możliwości Bluetooth. Oczekiwano rozwiązania, które będzie możliwie szybko dostępne dla klienta, a jednocześnie sprawdzone przez przemysł. Nowy kod pozwoli aplikacjom Bluetooth pracować za pomocą połączenia bezprzewodowego 802.11 w paśmie 2,4 GHz oraz 5 GHz, z przepustowością w granicach od 20 do 24 Mb/s.

BSIG opracowała innowacyjną metodę, która pozwala wykorzystać obecnie stosowane protokoły, profile, elementy bezpieczeństwa Bluetooth oraz połączyć całość z odpowiednią szybkością transmisji. W rzeczywistości nowa technologia przesyła standardową warstwę Bluetooth przez klasyczną sieć bezprzewodową. Stworzono kompletny zestaw protokołów realizujących zadania odkrywania urządzeń i negocjacji połączeń.

Architektura urządzeń Bluetooth do czasu ogłoszenia specyfikacji 3.0 + HS składała się z dwóch części: Bluetooth Host i Bluetooth Controller. W wersji 3.0 rozbudowano architekturę o trzecią część, nazwaną AMP Controller, a także zmieniono nazwę Bluetooth Controller na Basic Rate/Enhanced Data Rate Controller. Specyfikację 3.0 zrealizowano na podstawie warstwy AMP (Generic Alternate MAC/PHY), która pozwala połączyć profile Bluetooth z elementami standardu 802.11. Kluczową zaletą architektury AMP jest identyczny sposób odkrywania, powiązywania oraz ustanawiania początkowej konfiguracji, jak w przypadku standardu Bluetooth 2.1. Zestawienie podobieństw i różnic obu generacji systemów przedstawiono w tabeli.

Funkcjonalność AMP wykorzystuje właściwości układów radiowych standardu 802.11 za pośrednictwem warstwy 802.11 PAL (Protocol Adaption Layer). Warstwa PAL odwzorowuje potrzeby warstw Bluetooth na funkcjonalności zawarte w warstwach 802.11 - kontroli dostępu do medium (MAC) oraz fizycznej (PHY).

Jak działa serce technologii? AMP oraz 802.11 PAL

802.11 PAL tłumaczy zmienne z domeny Bluetooth na zmienne domeny 802.11. Jak jest to realizowane? Proces polega na usuwaniu części nagłówka stosu Bluetooth i zamiany na nagłówek 802.11. Następnie tak skonstruowana ramka jest wysyłana dalej przez warstwę MAC standardu 802.11. W momencie odbioru pakietu Bluetooth wysłanego przez 802.11 operacja jest odwracana.

Warto zaznaczyć, że w tym przypadku stos Bluetooth pozostanie niezmieniony. W procesie realizacji projektu było to bardzo ważne. Profile w stosie Bluetooth są w rzeczywistości aplikacjami. Grupa BSIG jednoznacznie określiła, że żadna z nich nie może zostać zmieniona, w celu wsparcia alternatywnej warstwy MAC/PHY (802.11 AMP). Zamierzano uniknąć testów wszystkich profili ponownie.