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Bluetooth ist ein drahtloser Technologiestandard für den Datenaustausch über kurze Entfernungen (unter Verwendung von kurzwelligen UHF-Funkwellen im ISM-Band von 2,4 bis 2,485 GHz [3]) von festen und mobilen Geräten sowie für den Aufbau von PANs (Personal Area Networks). Erfunden vom niederländischen Elektrotechniker Jaap Haartsen, der 1994 für den Telekommunikationsanbieter Ericsson arbeitete, wurde er ursprünglich als drahtlose Alternative zu RS-232-Datenkabeln konzipiert.
Bluetooth wird von der Bluetooth Special Interest Group (SIG) verwaltet, der mehr als 30.000 Mitgliedsunternehmen in den Bereichen Telekommunikation, Computer, Netzwerke und Unterhaltungselektronik angehören. Das IEEE standardisierte Bluetooth als IEEE 802.15.1, behält jedoch den Standard nicht mehr bei. Die Bluetooth SIG überwacht die Entwicklung der Spezifikation, verwaltet das Qualifizierungsprogramm und schützt die Marken. Ein Hersteller muss die Bluetooth SIG-Standards erfüllen, um es als Bluetooth-Gerät zu vermarkten. Für die Technologie gilt ein Netzwerk von Patenten, die für einzelne qualifizierende Geräte lizenziert sind.
Bluetooth arbeitet mit Frequenzen zwischen 2402 und 2480 MHz oder 2400 und 2483,5 MHz, einschließlich Schutzbändern mit einer Breite von 2 MHz am unteren Ende und 3,5 MHz am oberen Ende. Dies liegt im weltweit nicht lizenzierten (aber nicht unregulierten) 2,4-GHz-Kurzstrecken-Hochfrequenzband für Industrie, Wissenschaft und Medizin (ISM). Bluetooth verwendet eine Funktechnologie, die als Frequenzsprung-Spreizspektrum bezeichnet wird. Bluetooth teilt übertragene Daten in Pakete auf und überträgt jedes Paket auf einem von 79 festgelegten Bluetooth-Kanälen. Jeder Kanal hat eine Bandbreite von 1 MHz. Normalerweise werden 800 Sprünge pro Sekunde ausgeführt, wobei das adaptive Frequenzspringen (AFH) aktiviert ist. Bluetooth Low Energy verwendet einen Abstand von 2 MHz, der 40 Kanäle unterstützt.
Ursprünglich war die GFSK-Modulation (Gaussian Frequency Shift Keying) das einzige verfügbare Modulationsschema. Seit der Einführung von Bluetooth 2.0 + EDR können? / 4-DQPSK (differentielle Quadratur-Phasenumtastung) und 8DPSK-Modulation auch zwischen kompatiblen Geräten verwendet werden. Geräte, die mit GFSK arbeiten, arbeiten angeblich im Basisratenmodus (BR), in dem eine sofortige Bitrate von 1 Mbit / s möglich ist. Der Begriff Enhanced Data Rate (EDR) wird verwendet, um? / 4-DPSK- und 8DPSK-Schemata zu beschreiben, die jeweils 2 bzw. 3 Mbit / s ergeben. Die Kombination dieser Modi (BR und EDR) in der Bluetooth-Funktechnologie wird als "BR / EDR-Funk" klassifiziert.
Bluetooth ist ein paketbasiertes Protokoll mit einer Master / Slave-Architektur. Ein Master kann mit bis zu sieben Slaves in einem Piconetz kommunizieren. Alle Geräte teilen sich die Hauptuhr. Der Paketaustausch basiert auf der vom Master definierten Grunduhr, die in Intervallen von 312,5 µs tickt. Zwei Taktstriche bilden einen Schlitz von 625 µs, und zwei Schlitze bilden ein Schlitzpaar von 1250 µs. Im einfachen Fall von Einzelschlitzpaketen sendet der Master in geraden Schlitzen und empfängt in ungeraden Schlitzen. Der Slave empfängt umgekehrt in geraden Slots und sendet in ungeraden Slots. Pakete können 1, 3 oder 5 Slots lang sein, aber in allen Fällen beginnt die Übertragung des Masters in geraden Slots und die des Slaves in ungeraden Slots.
Das Obige gilt für "klassisches" Bluetooth. Bluetooth Low Energy, eingeführt in der 4.0-Spezifikation, verwendet das gleiche Spektrum, jedoch etwas anders. Siehe Bluetooth Low Energy # Funkschnittstelle.
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