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Présentation du fonctionnement RadiofréquenceLa couche RF Bluetooth (couche physique) opère dans la bande de fréquences ISM 2,4 GHz dont l'exploitation ne requiert pas de licence. Le système utilise un émetteur-récepteur à sauts de fréquence qui permet de lutter contre les interférences et l'évanouissement et génère un grand nombre d'ondes porteuses à étalement du spectre à sauts de fréquence. Le fonctionnement des RF s'appuie sur une modulation de fréquence binaire profilée qui permet de minimiser la complexité de l'émetteur-récepteur. Le débit en symbole s'élève à 1 mégasymbole par seconde, lequel prend en charge un débit en bits de 1 mégabit par seconde (Mbit/s) ou avec le débit de données rehaussé, un débit atteignant 2 ou 3 Mbits/s. Ces débits de données sont appelés respectivement débit basique et débit de données rehaussé. Canal RF
En mode de fonctionnement standard, un canal physique RF est partagé par plusieurs périphériques qui sont synchronisés en fonction d'une horloge et d'un modèle de saut de fréquence identiques.
Un pico-réseau : une combinaison de périphériques maître et esclave
Le périphérique qui sert de référence pour la synchronisation correspond au périphérique maître. Tous les autres périphériques sont considérés comme des périphériques esclaves. Les périphériques synchronisés selon cette méthode constituent un pico-réseau. Il s'agit du principal type de communication autorisé par la technologie sans fil Bluetooth. Saut de fréquence et fonction de saut de fréquence (AFH)
Les périphériques participant à un pico-réseau utilisent un modèle de saut de fréquence spécifique déterminé de manière algorithmique par certains champs de l'adresse de la spécification Bluetooth et de l'horloge du périphérique maître. Le modèle de saut de fréquence basique correspond au classement pseudo-aléatoire des 79 fréquences de la bande ISM. Le modèle de saut de fréquence peut être modifié de sorte que les fréquences utilisées par d'autres périphériques et générant des interférences soient exclues. Cette technique permet une meilleure cohabitation entre les périphériques dotés de la technologie sans fil Bluetooth et les systèmes ISM statiques, c'est-à-dire qui n'utilisent pas la technique de saut de fréquence. Slots temporels et paquets : transmission en duplex intégral
Le canal physique est divisé en plusieurs slots temporels. Les données sont transmises entre les périphériques compatibles Bluetooth sous forme de paquets positionnés sur ces slots. Lorsque les circonstances le permettent, un certain nombre de slots consécutifs peuvent être alloués à un même paquet. Le saut de fréquence a lieu au moment de la transmission ou de la réception des paquets. La technologie Bluetooth permet la transmission en duplex intégral des données grâce à son utilisation du duplexage à répartition dans le temps. Protocoles de gestion des liaisons et des canauxCouches de contrôle Au-dessus de la voie physique figurent des couches de liaisons et de voies ainsi que les protocoles de contrôle qui leur sont associés. La hiérarchie des canaux et des liaisons à partir du canal physique dans le sens croissant se présente comme suit : canal physique, liaison physique, transport logique, liaison logique et canal L2CAP. Liaisons physiques Au sein d'un canal physique, une liaison physique est établie entre deux périphériques, quels qu'ils soient, qui s'envoient des paquets de données. Au sein d'un pico-réseau, tous les périphériques ne peuvent pas établir de liaisons physiques sur le canal physique de ce réseau : des restrictions s'appliquent. Une liaison physique est établie entre le périphérique maître et tous les périphériques esclaves. Les périphériques esclaves d'un pico-réseau n'établissent pas directement entre eux des liaisons physiques. Liaisons logiques Les liaisons physiques sont utilisées pour transporter une ou plusieurs liaisons logiques prenant en charge les types de trafics suivants : synchrone à diffusion individuelle, asynchrone et isochrone et trafic à diffusion générale. Le trafic des liaisons logiques est multiplexé sur la liaison physique en occupant des slots attribués par la fonction de planification du gestionnaire des ressources. Protocole LMP (Link Manager Protocol)
Les liaisons logiques, en plus des données utilisateur, transportent également le protocole de contrôle de la bande de base et des couches physiques. Il s'agit du protocole LMP (Link Manager Protocol). Les périphériques actifs d'un pico-réseau utilisent un transport logique par défaut asynchrone orienté connexion afin de prendre en charge la signalisation du protocole LMP. Pour des raisons historiques, ce transport logique est appelé ACL. Le transport logique ACL par défaut correspond au transport généré lorsqu'un périphérique se joint à un pico-réseau. Des transports logiques supplémentaires peuvent être générés afin de prendre en charge des flux de données synchrones, le cas échéant. Le gestionnaire des liaisons utilise le protocole LMP afin de contrôler le fonctionnement des périphériques d'un pico-réseau et de fournir des services permettant de gérer les couches inférieures de l'architecture (à savoir la couche radio et la couche de la bande de base). Le protocole LMP est transféré uniquement sur le transport logique par défaut ACL et le transport logique par défaut à diffusion générale. Protocole L2CAP Située au-dessus de la couche de bande de base, la couche L2CAP fournit des extractions s'appuyant sur les canaux vers les applications et services. Cette couche opère la segmentation et le réassemblage des données d'application ainsi que le multiplexage et le démultiplexage de plusieurs canaux sur une liaison logique partagée. Le canal de contrôle du protocole L2CAP est transmis par le biais du transport logique par défaut ACL. Les données d'application soumises au protocole L2CAP peuvent être transportées sur toute liaison logique prenant en charge ce protocole.
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