Descripción general del funcionamiento
RadioLa capa física de radio (RF) Bluetooth opera en la banda de 2.4 GHz libre para ISM (banda de frecuencia industrial, científica y médica). El sistema emplea un transmisor de salto de frecuencia para contrarrestar las interferencias y la pérdida de intensidad, y cuenta con gran número de portadoras de espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS). Para minimizar la complejidad del transmisor, se utiliza una modulación de frecuencia binaria. La tasa de transferencia de símbolos es de 1 MS/s (megasímbolos por segundo), que admite una velocidad de transmisión de 1 Megabit por segundo (Mbps) en el modo de transferencia básica y una velocidad de transmisión aérea total de 2 a 3 Mbps en el modo de transferencia de datos mejorada. Estos modos se conocen como transferencia básica y transferencia de datos mejorada, respectivamente.
Canal de radio
Normalmente, varios dispositivos sincronizados por un reloj y una secuencia de salto de frecuencia comparten el mismo canal físico de radio.
La piconet consta de dispositivos maestros y esclavos
Uno de ellos, el denominado dispositivo maestro, proporciona los valores de referencia. Los demás reciben el nombre de esclavos. Un grupo de dispositivos sincronizados de este modo forman una piconet. Se trata de la forma fundamental de comunicación mediante la tecnología inalámbrica Bluetooth.
Salto de frecuencia y salto adaptable de frecuencia (AFH)
Los dispositivos de una piconet utilizan una secuencia de salto de frecuencia determinada por algoritmos en ciertos campos del reloj y de la dirección de especificación Bluetooth del maestro. La secuencia básica de salto consiste en un ordenamiento pseudo aleatorio de las 79 frecuencias de la banda ISM. Esta secuencia puede adaptarse para excluir la sección de frecuencias utilizadas por los dispositivos que están causando interferencias. La técnica de salto adaptable mejora la coexistencia de la tecnología Bluetooth con los sistemas ISM estáticos (es decir, sin salto) cuando éstos se encuentran localizados.
Ranuras de tiempo y paquetes - Transmisión bidireccional
El canal físico se subdivide en unidades de tiempo denominadas ranuras. Los datos intercambiados entre los dispositivos Bluetooth se transmiten en forma de paquetes que se emplazan en estas ranuras. Cuando la situación lo permite, se pueden asignar varias ranuras consecutivas a un único paquete. El salto de frecuencia se produce durante la transmisión o recepción de los paquetes. La tecnología Bluetooth consigue la transmisión bidireccional mediante la técnica de acceso múltiple o dúplex por división de tiempo (TDD).
Protocolos de gestión de enlaces y canales
Capas de control
Sobre el canal físico hay una capa de enlaces y canales con sus respectivos protocolos de control. La jerarquía de abajo a arriba de los canales y enlaces es la siguiente: canal físico, enlace físico, comunicación lógica, enlace lógico y canal L2CAP.
Enlaces físicos
En el canal físico, se forma un enlace físico entre dos dispositivos que se intercambian paquetes, sea cual sea la dirección. Pero no todos los dispositivos pueden conectarse mediante un enlace físico dentro de la piconet. Existe un enlace físico entre cada dispositivo esclavo y el maestro. En una piconet, no se forman enlaces físicos directos entre los dispositivos esclavos.
Enlaces lógicos
El enlace físico se utiliza como medio de comunicación entre uno o dos enlaces lógicos que admiten tráfico síncrono, asíncrono e isócrono de unidifusión, y tráfico de difusión. El tráfico de los enlaces lógicos se multiplexa en el enlace físico ocupando las ranuras asignadas por el programador del gestor de recursos.
Protocolo de gestión de enlace (LMP)
A través de los enlaces lógicos, además de los datos del usuario se transporta el protocolo de control de la banda base y las capas físicas: Se trata del protocolo de gestión de enlace (LMP). Los dispositivos que están activos dentro de la piconet tienen una comunicación lógica asíncrona predeterminada para el transporte de la señalización del protocolo LMP. Es lo que se conoce como comunicación lógica ACL. Esta comunicación es la que se establece cuando un dispositivo se une a una piconet. Se pueden crear comunicaciones lógicas adicionales si resulta necesario para transportar el flujo de datos síncronos.
El gestor de enlaces se sirve del protocolo LMP para controlar el funcionamiento de los dispositivos en la piconet y proporcionar servicios de gestión en las capas inferiores de la arquitectura: capa de radio y de banda base. El protocolo LMP sólo se transporta a través de la comunicación lógica ACL y la comunicación lógica de difusión predeterminadas.
L2CAP
La capa L2CAP está por encima de la de banda base y se encarga de ofrecer una abstracción de canales de comunicación a las aplicaciones y los servicios. Realiza la segmentación y la unificación de los datos de las aplicaciones, así como la multiplexación y demultiplexación de varios canales a través de un enlace lógico compartido. La capa L2CAP dispone de un canal de control de protocolos a través de la comunicación lógica ACL predeterminada. Los datos de la aplicación enviados al protocolo L2CAP pueden transferirse a través de un enlace lógico compatible con el protocolo L2CAP.
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