Bluetooth-Profile
Überblick der aktuellen Bluetooth-Standards
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Bluetooth 3.0 + HS
Diese Version wird auch „Seattle“ genannt. Bluetooth 3.0 oder 3.0 + HS (High Speed) bieten eine wesentlich höhere Datenrate durch die Verwendung der PHY- und MAC-Layer von IEEE 802.11. Die Bluetooth Spezifikation 3.0 + HS definiert den Abstraktions- Layer AMP Manager Protocol (A2MP) für den AMP- (Alternate MAC/PHY) und einen 802.11 PAL (Protocol Adaptation Layer) für den IEEE-802.11-2007-Standard.
Bluetooth 3.0 + HS hat zwei Varianten: Bluetooth 3.0 (ohne HS, aber mit mindestens einem 3.0 + HS-Merkmal, z.B. Enhanced Re-transmission) und 3.0 + HS. Ein System mit Bluetooth 3.0 + HS muss – gemäß der aktuellen Spezifikation – alle Mandatory- Merkmale des 802.11 PAL, des A2MP und die dafür erforderlichen L2CAP-Merkmale (u. a. Enhanced Retransmission) enthalten.
Bild 1 zeigt ein System mit Bluetooth 3.0 + HS. Das Bild zeigt den BR/EDR-Controller (Basic Rate/Enhanced Data Rate) von Bluetooth 2.X und den AMP (Alternate MAC/PHY) von Bluetooth 3.0 + HS. Die Verbindung zwischen den Controllern und Host erfolgt über das HCI (Host Controller Interface). Controller verwenden die UART-Schnittstelle (H4 oder H5) für BR/EDR und SDIO für den AMP-Controller.
Das A2MP übernimmt die Suche nach anderen Geräten mit einem AMP. Es ist für die Abfrage der Informationen (maximale und garantierte Bandbreite, Verzögerungszeit) anderer AMP-Manager, für die Linkverwaltung und die Erzeugung spezifischer AMP Keys (bei erster Verbindung) unter Verwendung von SSP zuständig. L2CAP wurde (um 3.0 + HS umsetzen zu können) stark erweitert. Das beinhaltet eine verbesserte Flow-Spezifikation, eine erweiterte Window Size (mehr Puffer für Übertragungen, die hohe Datenraten erfordern), Enhanced Re-transmission und Streaming Mode (für Audio/Video).
Der 802.11 PAL unterstützt IEEE 802.11-2007 nach 802.11g. Die 802.11n-Variante (OFDM PHY) kann optional unterstützt werden. Der Verbindungsaufbau erfolgt über Beacons. Die Auswahl des PHY-Kanals erfolgt vom Initiator der Verbindung unter Verwendung einer Kanalliste. Die von der IEEE vergebene Herstellerkennung (OUI) für den 802.11 PAL ist 00:19:58. 3.0 + HS-Geräte müssen den Durchsatz unabhängig von der Entfernung gewährleisten. Deswegen erfolgt eine Reduzierung der Sendeleistung auf +4 dBm. Dabei kann bei jedem Controller (BR/EDR bzw. AMP) eine getrennte Einstellung der Sendeleistung erfolgen.
Die Power Control verwendet den RSSI-Parameter. Dieser Wert kann durch das Kommando HCI_Short_Range_Mode auf eine Obergrenze gesetzt werden. Die geplante Nettodatenrate bei 3.0 + HS (802.11 PAL) beträgt mehr als 24 Mbit/s.
Die garantierte und maximale Bandbreite wird vom Host und vom HCI-Durchsatz bestimmt. Um hohen Datendurchsatz zu gewährleisten, wurden die für AMP in Frage kommenden HCI SDIO und USB überarbeitet. Es ist möglich, Geräte mit BR/EDR und AMP über ein Interface (Composite Interfaces) anzusteuern. Ein Gerät mit 802.11- PAL kann auch mit einem WLAN- 802.11-Access-Point kommunizieren.
Bluetooth-Versionen und Endprodukte
Eine Bluetooth-Architektur besteht immer aus Controller (Hardware) und Host-System. Dabei ist es möglich, dass diese beiden Teile unterschiedliche Versionen haben und trotzdem zusammen eingesetzt werden können. Die Tabelle zeigt die Kombinationen von BR/DER/AMP-Controller und Host-Versionen und die Version des in den Handel gebrachten Endproduktes.
| BR/EDR Controller | AMP-Controller | Hostsystem | Endprodukt |
|---|---|---|---|
| 1.2 |
- | 1.2 und höher | 1.2 |
| 2.0 |
- | 1.2 und höher |
2.0 |
| 2.0 + EDR | - |
1.2 und höher |
2.0 + EDR |
| 2.1 | - |
1.2 |
2.0 |
| 2.1 | - |
2.0 | 2.0 |
| 2.1 | - |
2.1 |
2.1 |
| 2.1 | - |
3.0 |
3.0 |
| 2.1 | - |
3.0 + HS |
3.0 |
| 2.1 | 3.0 + HS |
3.0 + HS | 3.0 |
| 2.1 + EDR | - |
1.2 | 2.0 + EDR |
| 2.1 + EDR | - |
2.0 |
2.0 + EDR |
| 2.1 + EDR | - |
2.1 |
2.1 + EDR |
| 2.1 + EDR | - |
3.0 |
3.0 |
| 2.1 + EDR | - |
3.0 + HS |
3.0 |
| 2.1 + EDR | 3.0 + HS |
3.0 + HS |
3.0 + HS |
| 3.0 | - | 1.2 | 2.0 |
| 3.0 | - |
2.0 |
2.0 |
| 3.0 | - |
2.1 |
2.1 |
| 3.0 + EDR | - |
1.2 |
2.0 + EDR |
| 3.0 + EDR | - |
2.0 |
2.0 + EDR |
| 3.0 + EDR | - |
2.1 |
2.1 + EDR |
| 3.0 | - |
3.0 |
3.0 |
| 3.0 | - |
3.0 + HS |
3.0 |
| 3.0 | 3.0 + HS |
3.0 + HS |
3.0 |
| 3.0 + EDR | 3.0 + HS | 3.0 + HS |
3.0 + HS |
Die unterschiedlichen Bluetooth-Versionen in den Endgeräten und die möglichen Controller-/Host-Versionen.
- Überblick der aktuellen Bluetooth-Standards
- Bluetooth 3.0 + HS
- Das Bluetooth Health Device Profile (HDP)
