Bluetooth

Auf dieser Seite finden Sie die Lösungen zu den Fragen und Aufgaben des Kapitels über Bluetooth.

Anmerkung: Alle Antworten sind so kurz wie möglich gehalten und setzen für das Verständnis das Studium des jeweiligen Kapitels voraus. Weitere Erklärungen, Informationen, Details und Zusammenhänge befinden sich im Buch in den jeweiligen Kapiteln.

Antwort 1:

Die maximale Bluetooth Geschwindigkeit hängt davon ab, wieviele Teilnehmer in einem Piconetz Daten austauschen, wieviele Daten die einzelnen Teilnehmer zu einer Zeit übertragen und welche Art von Multislot Pakete die Teilnehmer verwenden. Im günstigsten Fall kann in einem Bluetooth Netzwerk mit zwei Endgeräten, in dem ein Endgerät viele Daten und die Gegenstelle nur sehr wenige Daten zu senden hat eine Übertragungsrate von 723 kbit/s erreicht werden.

Antwort 2:

FHSS bedeutet, dass jedes Paket auf einer anderen Frequenz gesendet wird. Auf diese Weise wird vermieden, dauerhaft auf einem Kanal zu senden, der schon von einer anderen Technik (z.B. Wireless LAN) verwendet wird. Ausserdem braucht auf Grund dieser Technik für Bluetooth keine Sendekanaleinstellung in den Endgeräten gewählt werden. Mit Bluetooth wird das Adaptive Frequency Hopping eingeführt. Wird festgestellt, dass eine bestimmte Frequenz dauerhaft gestört ist (z.B. durch ein in der Nähe befindliches WLAN Netzwerk), kann diese Frequenz aus der Hopping Sequenz ausgeschlossen werden. Auf diese Weise werden Übertragungsfehler minimiert und die Beeinflussung anderer Systeme minimiert.

Antwort 3:

Das Inquiry ist eine allgemeine Bluetooth Suche nach bisher unbekannten Geräten. Ist ein Bluetooth Gerät für andere Geräte sichtbar, meldet es sich während des Inquiry Vorgangs und Verät dem Sucher seine Geräteadresse. Ein Paging hingegen ist eine direkte Verbindungsaufnahme zu einem Bluetooth Endgerät, von dem schon die Geräteadresse bekannt ist. Möchte ein Bluetooth Endgerät nur Verbindungsaufnahmen von Geräten zulassen, mit denen es schon zuvor kommuniziert hat, werden nur Antworten auf Paging Nachrichten geschickt, nicht jedoch auf Inquiry Nachrichten.

Antwort 4:

Bluetooth bietet eine Reihe von Stromsparmechanismen und Zuständen: Connection-Hold: Ein Endgerät schaltet für eine bestimmte Zeit seinen Empfänger ab. Connection-Sniff: Ein Endgerät schaltet für einen gewisse Zeit seinen Empfänger ab. Zu festgelegten Zeitpunkten überprüft das Endgerät, ob der Master neue Daten schicken will. Falls nicht, wird automatisch wieder in den Ruhezustand zurückgekehrt. Connection-Park: Gerät gibt seine Device Adresse auf und überprüft nur sehr selten, ob der Master wieder Kontakt aufnehmen möchte.

Antwort 5:

Der Link Manager hat folgende Aufgaben: Aufbau einer ACL-, SCO- oder eSCO Verbindung, Konfiguration der Verbindung, Einschalten der Enhanced Data Rate Modus, Durchführung eines Master-Slave Rollentausches, Pairing, Kontrolle der Authentifizierung und Verschlüsselung, Kontrolle des Adaptive Frequency Hoppings, Kontrolle der Stromsparmechanismen.

Antwort 6:

In der L2CAP Schicht sorgt der Protocol Service Multiplexer für die korrekte Verbindungsaufnahme des L2CAP Layers mit der nächst höheren Schicht bei der Verbindungsaufnahme. Ausserdem wird bei der L2CAP Verbindungsaufnahme zwischen zwei Geräten eine Connection ID für jede Seite vergeben, die fortan alle Pakete dieser Verbindung identifizieren. Somit ist gewährleistet, dass mehrere Verbindungen von einem oder mehreren Geräten gleichzeitig möglich sind.

Antwort 7:

In der Service Discovery Datenbank sind Informationen über alle Dienste abgelegt, die ein Endgerät anbietet. Durch Abfrage dieser Datenbank ist es einem anderen Bluetooth Endgerät möglich zu erfahren, welche Dienste ein anderes Gerät anbietet und wie diese Dienste angesprochen werden können.

Antwort 8:

Jedes Bluetooth-Profil, das die RFCOMM Schicht verwenden möchte, muss sich bei der Service Discovery Datenbank registrieren. Möchte ein entferntes Gerät auf dieses Profil zugreifen muss es die Datenbank nach der RFCOMM-Kanalnummer fragen, die diesem Profil zugeteilt worden ist. Die Nummer ist nicht fest, sondern wird vom Bluetooth Stack dynamisch vergeben. Deswegen ist es normalerweise notwendig, bei jeder Verbindungsaufnahme die Service Datenbank zu befragen, um die für den weiteren Verbindungsaufbau notwendigen dynamischen Parameter zu erfragen.

Antwort 9:

Autentifizierung: Zwei Bluetooth Geräte können sich bei der Verbindungsaufnahme authentifizieren, wenn vorher ein Pairing durchgeführt wurde. Auf diese Weise kann die Identität des jeweils anderen Endgeräts zweifelsfrei festgestellt werden. Autorisierung: Auf Dienstebene ist es möglich, nur bestimmten Geräten den Zugriff zu erlauben. Dadurch wird erreicht, dass nicht alle authentifizierten, also bekannten Endgeräte, einen Dienst nutzen können, sondern nur eine Auswahl.

Antwort 10:

Bluetooth ist ein sehr vielseitiges Kommunikationssystem, mit dem eine Vielzahl von unterschiedlichen Diensten realisiert werden können. Dies reicht vom Austausch von elektronischen Visitenkarten bis zum Aufbau einer Internetverbindung. Damit Bluetooth Geräte von unterschiedlichen Herstellern zueinander kompatibel sind und somit die Dienste anderer Geräte erkennen und nutzen können, gibt es bei Bluetooth die so genannten Profile. Ein Profil spezifiziert, wie ein Dienst funktioniert und wie dieser angesprochen werden kann.

Antwort 11:

Das Dial-Up Netzwerk (DUN) Profil verwendet auf der Client Seite das “DFÜ-Netzwerk” des Endgerätes. Auf der Server Seite, also auf dem Mobiltelefon, simuliert das DUN-Profil ein Modem, das über AT-Kommandos angesprochen werden kann. Das Profil spezifiziert dabei die AT-Kommandos, die mindestens unterstützt werden müssen. Auf diese Weise kann eine leitungsvermittelte Internetverbindung aufgebaut werden. Über das DUN-Profil ist es auch möglich, über GPRS eine Internet Verbindung aufzubauen. Dazu sind folgende Erweiterungen notwendig, die nicht Teil des DUN-Profils sind, sondern in den ETSI Standards definiert sind. Auf dem Mobiltelefon ist ein PPP-Server implementiert, der die Verbindung des PPP-Client auf dem Mobiltelefon terminiert. Um keine leitungsvermittelte Verbindung aufzubauen, sondern den PPP-Server und den GPRS Verbindungsaufbau zu starten, wird statt einer Telefonnummer der String “*99***1#” vom Endgerät an das Mobiltelefon übergeben. In den erweiterten Modemeinstellungen des Endgerätes muss zusätzlich noch über das AT-Komando “+cgdcont=1,…” der Access Point Name übergeben werden, der im GPRS Netzwerk für die Verbindungsaufnahme verwendet werden soll.

Antwort 12:

Für die schnelle und einfache Übertragung von Dateien und Objekten gibt es die Object Exchange Profile. Dazu gehörten das File Transfer Profile, das Object Push Profile und das Synchronization Profile.

Antwort 13:

Im Hands-Free Profile dient die Freisprecheinrichtung nur als Erweiterung des Mobiltelefons für Lautsprecher und Mikrofon. Die Verbindung zum Netzwerk wird weiterhin direkt über das Mobiltelefon hergestellt. Im SIM-Access Profile ist es hingegen genau umgekehrt. Das Mobiltelefon dient nur noch als SIM-Kartenleser, der Rest des Mobiltelefons inklusive des GSM/UMTS Sende/Empfangsmodul ist abgeschaltet. Über die Bluetooth Verbindung kann im SIM-Access Profile die Freisprecheinrichtung auf die SIM-Karte zugreifen und alle Aktionen durchführen, als ob die SIM-Karte direkt in der Freisprecheinrichtung wäre. Diese Freisprecheinrichtungen sind teurer als jene mit Hands-Free Profil, da diese eine komplette Mobiltelefoneinheit inklusive GSM/UMTS Modul beinhalten. Vorteil ist jedoch, das eine Außenantenne verwendet werden kann. Ausserdem kann im Mobiltelefon das SIM-Access Profile und das Headset Profile gleichzeitig konfiguriert sein. Während das Mobiltelefon im Auto ist, wird über die Freisprecheinrichtung telefoniert. Verlässt der Besitzer das Auto und nimmt sein Mobiltelefon mit, werden ankommende Gespräche automatisch auch an das Headset weitergeleitet. Dies ist mit dem Handsfree Profil nicht so einfach möglich, da das Telefon dann nicht weiss, ob es einen ankommenden Anruf über das Handsfree oder das Headset Profil weiterleiten soll.

Antwort 14:

Gerade im PDA Segment kommen vermehrt Geräte auf den Markt, die sowohl Bluetooth, als auch Wireless LAN unterstützen. Die WLAN Unterstützung ist vor allem für öffentliche Hotspots ideal, sowie auch für das Webbrowsing zuhause, falls dort ein WLAN Access Point aufgestellt ist. Die eingebaute Bluetooth Funktionalität bietet optimale Konvektivität zu anderen Geräten wie z.B. Mobiltelefonen, um Kontakt mit dem Internet herzustellen, falls kein WLAN Hotspot zur Verfügung steht. Ausserdem kann der PDA über die Bluetooth Option ohne vorherige Konfiguration auch schnell Dateien, Termine, Visitenkarten mit anderen PDAs oder PCs austauschen. Gerade in solchen Endgeräten ergänzen sich WLAN und Bluetooth hervorragend.