Sieć Bluetooth

Urządzenia Bluetooth są zorganizowane w grupy (podsieci), liczące od dwu do ośmiu urządzeń, zwane pikonetami (piconets), składające się z jednego urządzenia nadrzędnego (master) i jednego lub kilku urządzeń podrzędnych (slave). Urządzenie może należeć do więcej niż jednej podsieci, przy czym urządzenie podrzędne pozostaje takim w każdej z nich - spełnia ono rolę mostu łączącego kilka podsieci w sieć rozproszoną (scatternet). Na rysunku 5 zaprezentowano taką konfigurację.

Jak już wspomniano Bluetooth funkcjonuje w nielicencjonowanym paśmie ISM, wykorzystywanym przez wiele urządzeń, w tym kuchenki mikrofalowe. Dla wzmocnienia urządzeń zgodnych z tym standardem, każdy pikonet jest zsynchronizowany ze specjalnym wzorcem skoku częstotliwościowego. Wzorzec ten, przemieszczający się w jednej sekundzie 1600 razy, jest unikatowy dla danego pikonetu. Każdy przeskok na określoną częstotliwość jest w istocie szczeliną czasową, w której transmituje się dane. Pakiet może obejmować do pięciu szczelin czasowych. W takich przypadkach skok do innej częstotliwości następuje po ostatniej szczelinie.

W protokole Bluetooth określono rozszerzanie widma przez pseudolosowe skakanie po 79 częstotliwościach w pasmie rozproszonym 2,402-2,480 GHz. Liczba skoków w ciągu sekundy wynosi 1600. Różnica między częstotliwościami po skokach jest całkowitą krotnością 1 MHz. Dla większości krajów Europy i w USA częstotliwości skoków wynoszą f = 2,402 GHz + k MHz, gdzie k = 0, 1, 2, ... 78. W niektórych krajach stosuje się tymczasowo system 23 skoków - w Hiszpanii f = 2,449 + k MHz, a k = 0, 1, ... 22. We Francji f = 2,454 + k MHz, gdzie k = 0, 1, ... 33.

Jeszcze o pikonetach

Pikonety mogą być formowane zarówno statycznie, jak i dynamicznie, kiedy urządzenie wejdzie w zasięg drugiego lub kiedy go opuści. Jeśli adres punktu przeznaczenia jest nieznany, używa się zapytań. Po odpowiedzi zdalnego urządzenia obydwa urządzenia wchodzą w opisany wcześniej stan połączenia, przy czym urządzenie inicjujące staje się nadrzędnym, a odpowiadające podrzędnym.

W stanie połączenia urządzenie podrzędne będzie synchronizowane z zegarem urządzenia nadrzędnego i z prawidłowym wzorcem skoku częstotliwości. W takiej chwili układy zarządzające łączem wymieniają odpowiednie polecenia, żeby ustalić łącze. Urządzenie nadrzędne będzie wtedy inicjowało regularnie transmisję, utrzymującą zsynchronizowanie pikonetów. Z kolei urządzenia podrzędne, przez nasłuch każdej szczeliny czasowej transmitowanej przez urządzenie nadrzędne, mogą się z nim zsynchronizować.

Łącza w pasmie podstawowym

Pasmo podstawowe Bluetooth daje kanały transmisyjne zarówno dla danych, jak i dla głosu. Jest w stanie obsługiwać łącze asynchroniczne dla danych i do trzech synchronicznych łączy głosowych. Synchroniczne łącza transmisji połączeniowej SCO (Synchronous Connection Oriented) dla danych są symetrycznymi połączeniami typu punkt-punkt, które rezerwują szczeliny czasowe po to, żeby zagwarantować odpowiedni czas transmisji. Łącza SCO nie są obsługiwane przez protokół L2CP, gdyż nie ma takiej potrzeby.

Łącza dla bezpołączeniowej transmisji asynchronicznej ACL (Asynchronous Connectionless Links) są zazwyczaj wykorzystywane do przesyłania danych. Transmisja w tych łączach jest ustalana w oparciu o szczeliny nie zarezerwowane dla transmisji synchronicznej. Łącza ACL obsługują transfer w konfiguracji punkt-wielopunkt danych zarówno asynchronicznych, jak też izochronicznych. Po transmisji ACL (z urządzenia nadrzędnego) może odpowiedzieć w następnej szczelinie czasowej jedynie wskazane urządzenie podrzędne, a więc o właściwym adresie. Jeśli jednak nie zostało wskazane żadne urządzenie, pakiet jest postrzegany jako wiadomość rozsiewana (broadcasting).

Menedżer łącza (Link Manager)

Menedżer łącza jest oprogramowaniem układowym. Jego głównymi funkcjami są uwierzytelnianie, zapewnienie bezpieczeństwa, monitorowanie jakości usług i kontrola stanu pasma podstawowego. Menedżer łącza steruje stronicowaniem oraz nadzoruje zamianę ról urządzeń nadrzędnych w podrzędne i na odwrót. Jego zadaniem jest także nadzorowanie łącza.

Menedżerowie łącza komunikują się wzajemnie za pomocą protokołu LMP, który wykorzystuje usługi pasma podstawowego. Pakiety LMP wysyłane w polu ładunku ACL są odróżniane od pakietów sterowania łączem logicznym (LLC) i protokołu L2CAP (o którym za chwilę) bitem w nagłówku ACL. Są one zawsze wysyłane jako pakiety jednoszczelinowe i mają wyższy priorytet niż pakiety L2CAP, przez co wzmacnia się integralność łącza w sytuacjach dużego natężenia ruchu.