Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Un réseau sans fil personnel fait communiquer tous les appareils numériques situés dans le POS (Personal Operating Space). Le POS correspond à une sphère de l’ordre de 10 m de rayon centrée sur un individu. Des réseaux ne nécessitant pas d’infrastructure préalable, appelés réseaux ad hoc, se forment alors à l’intérieur même des POS ou à l’intersection, pour faire communiquer différents appareils numériques portatifs. Bluetooth peut être considéré comme le premier WPAN spécifié et développé. Les applications supportées sont principalement le transfert de données et la transmission audio à 64 kbit/s dans des contextes variés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Xavier LAGRANGE : Ingénieur de l’École Centrale Paris - Professeur à l’École nationale supérieure des télécommunications Bretagne (ENST Bretagne)
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Laurence ROUILLÉ : Docteur en informatique de l’université de Rennes - 1 - Ingénieur recherche-développement, NeoSoft
INTRODUCTION
Un réseau sans fil personnel, ou WPAN™ (Wireless Personal Access Network), a vocation à faire communiquer tous les appareils numériques situés dans le POS (Personal Operating Space). Le POS correspond à une sphère de l’ordre de 10 m de rayon centrée sur un individu. Des réseaux ne nécessitant pas d’infrastructure préalable (réseau ad hoc) se forment alors à l’intérieur même des POS ou à l’intersection, pour faire communiquer différents appareils numériques portatifs. L’autre caractéristique forte des WPAN est un faible coût par unité, condition essentielle à un déploiement massif assurant l’adoption d’un tel système.
Bluetooth peut être considéré comme le premier WPAN à avoir été spécifié et développé. Les applications supportées sont principalement le transfert de données et la transmission audio à 64 kbit/s dans des contextes variés :
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connexion sans fil entre un ordinateur, un clavier, une souris, une imprimante, etc. ;
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synchronisation à distance d’un téléphone mobile, d’un PDA et d’un ordinateur : transfert de fichiers ;
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utilisation d’un téléphone portable comme modem pour obtenir une connexion Internet ;
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téléphone 3 en 1 : talkie-walkie, téléphone sans fil, téléphone cellulaire ;
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applications de domotique, pilotage par un ordinateur de différentes installations : lave-linge, arrosage automatique, etc. ;
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applications automobiles : récepteur GPS Bluetooth, kit main libre pour l’utilisation d’un téléphone portable, etc.
Nous présentons tout d’abord le contexte de normalisation. Ensuite, nous décrivons l’architecture générale du système et ses différentes couches : couche physique, bande de base, etc., les mécanismes de sécurité, les profils et les performances.
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Couche physique2. Architecture générale du système
2.1 Concept de piconet
Dans la suite, le terme station est utilisé pour désigner tout appareil (PDA, appareil photo numérique, etc.) susceptible de contenir un module de transmission Bluetooth.
Bluetooth a inauguré le concept de piconet : réseau éphémère se créant au gré des besoins. La gestion du piconet est centralisée et confiée à une station appelée maître. Par extension, toutes les stations non maître incluses dans un piconet sont appelées esclaves.
Un maître ne peut communiquer qu’avec un des esclaves de son piconet et un esclave ne communique qu’avec son maître. Cette limitation peut en partie être levée grâce à l’interconnexion de plusieurs piconets par une station charnière, ou station relais. L’ensemble constitué d’au moins deux piconets interconnectés est appelé scatternet (figure 1). On peut avoir jusqu’à 10 piconets interconnectés. On peut cependant noter que le cas d’utilisation le plus courant est celui où le piconet est réduit à deux stations : un maître et un esclave (ce dernier étant en général un périphérique).
HAUT DE PAGE2.2 Identification
Chaque équipement Bluetooth possède un identifiant unique appelée BD_ADDR (Bluetooth Device Address). Il est codé sur 48 bits et reprend la même structure que pour Ethernet (spécification IEEE 802-2001). Il est constitué de trois parties (figure 2) :
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LAP (Low Address Part) sur 24 bits, correspond au numéro de série du module Bluetooth affecté par le constructeur ;
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NAP (Non significant Address Part) sur 16 bits ;
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UAP (Upper Address Part) est formée des 8 bits de poids forts.
Les deux parties NAP et UAP forment donc un ensemble de 24 bits (3 octets) qui constituent l’identifiant du constructeur du module Bluetooth (figure 2). Seules les parties LAP et UAP de l’adresse BD_ADDR sont utilisées dans les algorithmes (principalement l’algorithme de saut de fréquences). C’est cette particularité qui explique le nom NAP (partie non signifiante de l’adresse) attribué aux 16 bits du milieu.
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Architecture générale du système
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Specification of the Bluetooth System. - Bluetooth Special Interest Group.
-
(2) - Wireless Medium Access (MAC) and Physical Layer Specification (PHY) for Wireless Personal Access Network (WPAN). - IEEE 802.15.1 (2002).
-
(3) - Wireless Medium Access (MAC) and Physical Layer Specification (PHY) for Wireless Personal Access Network (WPAN). - IEEE 802.15.1 (2005).
-
(4) - Draft Bluetooth Core Specification v 2.1+EDR. - Bluetooth Special Interest Group. http://www.bluetooth.org/spec/
-
(5) - MILLER (B.A.), BISDIKIAN (C.) - Bluetooth Revealed : The insider’s Guide to an Open Specification for Global Wireless Communications. - Prentice Hall (2000).
-
(6) - HAARTSEN (J.C.) - The Bluetooth Radio System. - IEEE Personal Communications, 7, no 1, 28-36 (2000).
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