Universidade Federal do Paraná
Departamento de Engenharia Elétrica
Mestrado em Telecomunicações
Disciplina de Comunicação de Dados – TE723
Bluetooth
Aluno: Salmo Pustilnick
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Introdução
• Nos últimos anos houve uma grande evolução nas
comunicações sem fio.
• 3a Geração de tecnologia sem fio (Celular).
– Possibilitar uma conectividade pessoal interativa.
– Conexão com alta velocidade a WANs.
– Internet.
• Padrão IEEE 802.11b – Tecnologia sem fio p/
LANs.
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Introdução
• Uma pequena gama de tecnologias sem fio,
permite a comunicação de dispositivos
pessoais entre si, sem a necessidade de uma
infra-estrutura existente  Bluetooth.
• A tecnologia sem fio Bluetooth oferece:
– Benefícios da omni-direcionalidade.
– Elimina a necessidade da linha de visada p/
conexão com estações rádio base.
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Introdução
• Bluetooth:
– O espaço de conectividade assemelha-se a uma
“Bolha” de comunicação.
– A “Bolha” segue os dispositivos que estão em
sua volta e os autoriza a se conectar com outros
dispositivos que estão dentro dela.
– A conexão na “Bolha “ é:
• Espontânea
• Transitória
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Histórico
• Início em 1998 com:
– Ericson
– Intel
– Toshiba
- IBM
- Nokia
• Formaram o Bluetooth SIG (Special Industrie Group)
– Desenvolver e promover uma solução global
para curtas distâncias de operação das
comunicações sem fio, na banda não licenciada
de 2,4 GHz
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Histórico
• O nome Bluetooth:
– Rei dinamarquês Haral Blatand
• Uniu o povo escandinavo durante o século 10o.
• SIG:
–
–
–
–
Em maio de 1998  70 adeptos
Em dezembro de 2001  3000 adeptos
Em 1999  Publicada a Versão 1.0A (1600 pág.)
Em março de 1999  Criado o grupo de trabalho do
IEEE 802.15
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Histórico
– Em julho de 1999 
O SIG submeteu o
Bluetooth como candidato ao
padrão. Foi escolhido como
base.
– Em dezembro de 1999 houve a adição da:
3Com
Lucent
Microsoft
Motorola.
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Especificações
• Bluetooth, v1.1, inclui duaas partes:
– Especificações centrais (core)
• Definem as características do rádio.
• Protocolos de comunicação para a troca de dados.
– Especificações de perfis (profiles)
• Definem como os protocolos devem ser utilizados
para um número de aplicações selecionadas.
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Especificações
• Pilha de Protocolos do Bluetooth:
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Protocolos
• Foram agrupados em duas categorias:
– Protocolos de transporte:
• Protocolos desenvolvidos exclusivamente para a tecnologia
sem fio Bluetooth.
• São envolvidos em todas as comunicações entre 2 dispositivos
Bluetooth.
– Protocolos Intermediários (Middleware):
• Protocolos específicos do Bluetooth + Protocolos adaptados.
• São usados seletivamente para habilitar diferentes aplicações.
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O Rádio
• Opera na banda sem licença de 2,4 GHz.
• Emprega o FHSS - salto de freqüências (1600
saltos/s) com espalhamento espectral.
• O rádio salta num modo pseudo-randômico nos
79 canais.
• As freqüências estão locadas em (2.402+k)
MHz, com k = 0,1, ... , 78.
• A técnica de modulação é o GFSK (Gaussian
Frequency Shift-keying).
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O Rádio
• Taxa de transmissão de 1 Mbps.
• Possui 3 classe de potência de transmissão:
– Classe 1  20 dBm (100 mW)
– Classe 2  4 dBm (2,5 mW)
– Classe 3  0 dBm (1 mW)
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A Banda Base
• Define:
– Os procedimentos chaves que habilitam os
dispositivos a se comunicarem entre si.
– As pico-redes, como elas são criadas e os
enlaces Bluetooth.
– Os recursos de transmissão.
– De que forma serão os pacotes de baixo nível.
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O Endereço Bluetooth e
o Relógio (Clock)
•
Cada dispositivo possui dois parâmetros:
–
–
•
(BD_ADDR) Endereço de dispositivo
Bluetooth de 48 bits (Exclusivo do IEEE).
Relógio (Clock) de 28 bits, que pulsa a cada
312,5 µs
Os dispositivos Bluetooth podem se
comunicar com cada um dos outros
dispositivos adquirindo seus endereços e
relógios.
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A Pico-Rede Bluetooth
• É uma coleção de dispositivos Bluetooth que
podem comunicar-se entre si.
• Contém:
– Pelo menos 1 mestre.
– Até 7 escravos.
• Para designar um escravo o mestre designa um
endereço único e local (AM_ADDR) – Membro
Ativo.
• O mestre regula e controla quem e quando se
transmite.
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A Pico-Rede Bluetooth
• O
canal
de
comunicação
é
definido como uma
sequência de saltos
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A Pico-Rede Bluetooth
• O canal de comunicação é definido como uma
seqüência de saltos de freqüências seguida pelos
membros das pico-rede, de forma sincronizada.
• Os tempos de Tx e Rx são divididos em intervalos
(slots) de 625 µs.
• Os intervalos são identificados como pares
(escravos transmitem) e ímpares (mestre
transmite).
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O Enlace Bluetooth
• Existem dois tipos de enlace:
– Enlace simples livre de conexão assíncrono
(ACL).
• Enlace de melhor esforço (best effort).
• Utiliza correção de erros FEC (Forward Error
correction).
• Retransmissão.
– Enlace síncrono orientado à conexão (SCO).
• Suporta transmissões de áudio até 64 kBps em cada
direção.
• Não há retransmissão.
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Outros Protocolos de Transporte
• Protocolo de Gerência de Enlace (LMP)
– Configura as propriedades do enlace.
– Usados para:
• Procedimentos de segurança.
• Modos de baixa potência.
• Controlador de Interface Principal
– Interface para os dispositivos principais
acessarem as camadas mais baixas da pilha
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Outros Protocolos de Transporte
• Controle do Enlace Lógico e Protocolo de
Adaptação (L2CAP)
– Envolve as camadas baixas e provê uma
interface de pacotes para as camadas
superiores.
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Os Protocolos Intermediários
(Middleware)
• Protocolo de Descobrimento de Serviços
(SDP):
– Para investigar sobre serviços de outro
dispositivo, podendo aprender como obter
acesso a este serviço.
• Protocolo RFCOMM
– É uma interface serial que emula uma conexão
de cabos RS-232.
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Os Protocolos Intermediários
(Middleware)
• Protocolo de Controle de Sinalização de
Telefone (TCS):
– Controle de telefones através dos comandos AT.
• Outros Protocolos:
–
–
–
–
PPP (Point-to-point protocol)
OBEX (Protocolo de Troca de Objetos)
IrCA (Infrared Mobile Communications Protocol)
IrDA (Descrever e codificar informações em
cartões de negócios, calendários)
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Especificações de Perfis
• Todos os perfis dependem do GAP (Generic
Access Profile)
• Dois protocolos de perfil:
– Perfil de porta serial  RFCOMM
– Perfil de troca de objetos genéricos  OBEX
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Exemplo de Aplicação
• Telefone celular Nokia
3650, com tecnologia
Bluetooth:
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Conclusões
• A tecnologia sem fio Bluetooth é uma
especificação
de
conectividade
de
equipamentos portáteis e dispositivos pessoais,
para curtas distâncias, baixo custo e amigável
ao usuário.
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Perguntas ?
OBRIGADO
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