블루투스란 무엇인가 ?

2001. 4 Weon-Yong Joo Korea Telecom Access Network Lab.

목 차

 Overview  Protocols  Profiles  Applications Korea Telecom Access Network Lab.

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Overvie w

 Bluetooth 란 ?

 근거리 점 대 다점 음성 / 데이터 전송을 위해 제안된 무선 (Radio Frequency) 규격  Bluetooth 특징        근거리 통신 : 0.1 ~ 10m 비허가 주파수 대역 저전력 : 1mW 소형 : 9mm x 9mm 칩에 실장 저가격 : 5$ 이하 케이블 대체 다양한 응용 서비스 Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Bluetooth 연결장치 (((( ))))

Alarm & Mail view Weather info

.

Local area broadcast Shopping center etc.

Data synchronize Instant postcard

Internet LAN Access Point

Data down road

Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Bluetooth SIG(Special Interest Group)  Promoter Companies • Ericsson, Nokia, Intel, IBM, Toshiba (1998 년 5 월 ) • 3Com, Lucent, Motorola, MicroSoft (1999 년 12 월 )  Adopter/Associate Members (2001 년 4 월 ) • 2100 여개 업체  Bluetooth 표준  세계적인 공개 표준   1999 년 7 월 - Bluetooth 1.0b specification High Bandwidth Mode Bluetooth • 2001 년말 발표예정 • 7 ~ 12 Mbps Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Bluetooth 무선 구조  사용주파수 대역 : 2.4GHz ISM band      소모전력 : 1mW(class 3) 전송범위 : 0.1 ~ 10m(class 3) 듀플렉스 방식 : TDD(Time Division Duplex) 대역확산 방식 : FH(Frequency Hopping) 무선링크 특징 • • • 짧은 패킷 : 최대 Payload 2745bits 빠른 호핑 : 1 초에 1600 번 하나의 물리적채널을 Master 와 Slave 가 공유하는 구조 Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Power Class

Class 1 Class 2 Class 3

Korea Telecom Access Network Lab.



Class 1

: 100mW(20dBm) - 100 m with power control 

Class 2

: 2.5mW(4dBm), - 20m with power control 

Class 3

: 1mW(0dBm), - 10 m no power control 7

Overview

 FH/TDD 채널

f(2k) master f(2k+1) slave 625

m

s

Korea Telecom Access Network Lab.

f(2k+2)

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t t

Overview

 Bluetooth 채널 구조  음성채널 (3 개 ) 와 데이터채널 (1 개 ) 모두 지원  SCO link(Synchronous Connection Oriented) • • 회선교환 ( 재전송 안함 ) 대칭 , 동기 서비스  ACL link(Asynchronous Connectionless) • • 패킷교환 ( 에러시 재전송 ) 대칭 / 비대칭 비동기 서비스 • 1 슬롯당 1 패킷 ( 최대 5 슬롯 점유 )  패킷 구조

72b 54b 0-2745b access code packet header

Korea Telecom Access Network Lab.

payload

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Overview

 Multi-Slot Packet

625

m

s f(k) f(k+1) f(k+2) f(k+3) f(k+4) f(k+5) f(k)

Korea Telecom Access Network Lab.

f(k) f(k+3) f(k+4) f(k+5) f(k+5)

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Overview

 Bluetooth 전송 속도  음성 변조 : log PCM 또는 CVSD (Continuous Variable Slope Delta Modulation)    최대 속도 : 1Mbit/s 음성 속도 : 64Kbit/s ( 양방향 음성통신 ) 데이터 속도 • • 비대칭 채널 : ( 한 방향 )721Kbit/s + ( 다른 방향 )57.7Kbit/s 대칭 채널 : 432.6Kbit/s Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Bluetooth 동작  1 개 마스터 + 7 개 슬레이브     Piconet : 최대 8 개 유닛 Scatternet : 2 개 이상의 Piconet 이 연결 Link 제어 : Standby, Inquiry, Page, Connection state 48bits Bluetooth Device Address(IEEE 802 Standard)   인증 및 암호화 지원 동작 모드 : Active, Hold, Sniff, Park mode Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Piconet & Scatternet

Piconet a Slave 1 Slave 3 Piconet b Slave 5 Master a Slave 2

Korea Telecom Access Network Lab.

Slave 4 Master b Slave 6

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Overview

 동작 모드

master active slave parked slave standby

Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 State Flow Korea Telecom Access Network Lab.

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Overview

 Bluetooth 구조

Applications TCS SDP RFCOMM

Data Audio

L2CAP Link Manager Baseband RF

Korea Telecom Access Network Lab.

S/W H/W 16

Protocol

 Protocol Structure vCard/vCal OBEX WAE WAP UDP TCP IP TCS - AT Command TCS BIN PPP RFCOMM L2CAP Host Controller Interface LMP Baseband Bluetooth Radio Korea Telecom Access Network Lab.

SDP Audio 17

Protocol

 Core Protocol     Baseband LMP(Link Manager Protocol) L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol) SDP(Service Discovery Protocol)  Cable Replacement Protocol : RFCOMM  Telephony Control Protocol  TCS BIN(Telephony Control Binary)  TCS-AT command  Adopted Protocol     PPP TCP/UDP/IP OBEX WAP  Profiles : combination of protocols  Cordless Phone, LAN Access Profile 등 13 개 Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 Baseband  Physical Channel  Physical Links  Packets  Error Correction  Channel Control  Hop selection  Bluetooth Audio  Bluetooth Addressing  Bluetooth Security Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 Baseband Channel Control Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 LMP(Link Manager Protocol)     Setup & Management of Baseband Connection Piconet management Link configuration Security function Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 L2CAP(Logical Link Control and Adaptation Protocol)  Protocol Multiplexing  Segmentation/Reassembly  Quality of Service  Groups Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 SDP(Service Discovery Protocol)    Client Server Model : server - list of service records to enable Interoperability highly dynamic, device-based Korea Telecom Access Network Lab.

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Protocol

 HCI (Host Controller Interface)

Bluetooth Host Host Drives and Applications Bluetooth HCI driver Bluetooth HCI Transport driver (USB, PC Card, PCI) Transport Bus HCI HCI Transport Firmware Bluetooth Host Controller Link Manager Bluetooth Baseband Bluetooth Radio Bluetooth Module

Korea Telecom Access Network Lab.

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Profile

 Protocol 과 Profile Applications Korea Telecom Access Network Lab.

Profiles 25

Profile

 Bluetooth Profile

Generic Access Profile Service Discovery Application Profile Serial Port Profile Dial-up Networking Profile Fax Profile Headset Profile TCS-BIN-based Profiles Cordless Phone Profile Intercom Profile LAN Access Profile Generic Object Exchange Profile File Transfer Profile Object Push Profile Synchronization Profile

Korea Telecom Access Network Lab.

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Profile

 LAN Access Profile LAN Access application IP PPP RFCOMM SDP L2CAP Korea Telecom Access Network Lab.

27

Profile

 Cordless Phone Profile Cordless Phone or Basestation application Audio TCS BIN L2CAP Korea Telecom Access Network Lab.

SDP 28

Profile

 Headset Profile HS gateway or Headset application AT-command SDP Audio RFCOMM L2CAP Korea Telecom Access Network Lab.

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Profile

 File Transfer Profile File Transfer application OBEX SDP RFCOMM L2CAP Korea Telecom Access Network Lab.

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Applications

 Bluetooth 적용 분야 (1)  피코넷 응용 • Peer to Peer 데이터 통신 • • 피코넷 대 LAN • PDA 동기화 휴대폰 동기화  음성 무선링크 • • • Headset 연결 음성 명령 보안 및 감시 Korea Telecom Access Network Lab.

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Applications

 Bluetooth 적용 분야 (2)  텔레마틱스 • • 기계 대 기계 원격 제어 : 자동차키 , 차고문 , 보안등  인포마틱스 • 박물관 / 박람회  멀티미디어 / 엔터테인먼트 • • 비디오 게임 극장 Korea Telecom Access Network Lab.

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Applications

 Bluetooth 응용 서비스 (1)  유 .

무선 통합 서비스 (HomeBluetooth 서비스 ) • Cordless Phone 서비스 • 인터넷 접속 서비스  홈 환경 서비스 • • • • • 보안 및 출입통제 서비스 조명 및 난방 제어 서비스 조리 서비스 가족 통신 서비스 음악 및 오락 서비스 Korea Telecom Access Network Lab.

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Applications

 Bluetooth 응용 서비스 (2)  업무 응용 서비스 • PC to LAN 서비스 • • • POS 연결 서비스 신용카드 연결 서비스 출입통제 서비스  엔터테인먼트 서비스 • • • • • 비디오 , TV, 음악 채널 서비스 공연장 , 박람회 방송 서비스 프로그램 표시 서비스 지도 , 사용법 , 방문객 안내 서비스 식당 메뉴 서비스 Korea Telecom Access Network Lab.

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Applications

 Bluetooth 응용 서비스 (3)  여행 서비스 • • • 출발 / 도착 스케줄 서비스 예약 및 변경 서비스 전자 티켓 서비스  미래 서비스 • • • 슈퍼마켓 쇼핑 서비스 전자 주방 서비스 군사분야 – – – 야전 시스템 차내 명령 무기 제어 Korea Telecom Access Network Lab.

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