Bluetooth ist ein Standard für die In-House-Kommunikation mittels Funk. Der Bluetooth-Standard wurde 1998 von Ericsson, IBM, Intel, Nokia und Toshiba entwickelt und hat das Ziel, die Kurzstrecken-Kommunikation zwischen Endgeräten wie Notebooks, Organizern, PDAs und Handys zu unterstützen.

<< Anzeige >>

Sendeklassen von Bluetooth

Der Bluetooth-Standard spezifiziert eine Sendeleistung von 1 mW (0 dBm), wodurch die Entfernung für die Kommunikation auf 10 Meter begrenzt ist. Die Empfindlichkeit der Funkempfänger liegt bei -70 dBm. Neben dieser als Sendeklasse 3 bezeichneten Sendeleistung gibt es alternativ noch die Sendeklasse 1 mit 100 mW (20 dBm) mit einer Entfernung bis 100 m und die Sendeklasse 2 mit 2,5 mW (4 dBm) mit einer Reichweite von 20 m.

Dem Verfahren nach arbeitet Bluetooth in Anlehnung an 802.11 im Mikrowellenbereich zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz, dem ISM-Band, mit einem Fast Frequency Hopping. Die Kanalbreite der 79 Kanäle beträgt 1 MHz, wobei die Frequenz bis zu 1.600-mal in der Sekunde zwischen 79 Frequenzen springt (FHSS). Die Luftschnittstelle von Bluetooth arbeitet mit GFSK-Modulation.

Die 79 Bluetooth-Kanäle mit Sicherheitsbändern

Bluetooth stellt einen breitbandigen Verbindungskanal für die Übertragung von Sprache und Daten zur Verfügung. Es lassen sich gleichzeitig bis zu drei Sprachkanäle mit 64 kbit/s betreiben, wobei die Konvertierung über Continuous Variable Slope Delta Modulation (CVSD) oder nach dem A-Law-Verfahren erfolgt. Die Kanalverteilung für das Up- und Downstream kann symmetrisch sein mit einer maximalen Datenübertragungsrate von 432,6 kbit/s oder asymmetrisch mit einer Übertragungsrate von 723,2 kbit/s für den Downstream- und 57,6 kbit/s für den Upstream-Kanal. Mit Enhanced Data Rate (EDR) und Differential Quaternary Phase Shift Keying (DQPSK) ist die Datenrate mit 2,167 Mbit/s dreimal so hoch.

Synchrone und asynchrone Kommunikation in Bluetooth

Um die Nachrichten empfangen zu können, müssen die Empfänger auf die Sprungfolge des Senders synchronisiert sein. Zu diesem Zweck werden vom Master Synchronisationssignale gesendet. Die Identifizierung der einzelnen Bluetooth-Komponenten erfolgt durch eine eindeutige 48 Bit lange Bluetooth-Adresse. Dadurch werden Rechte, Funktionen und Sicherheit der miteinander kommunizierenden Teilnehmer geregelt.

Bluetooth-Kenndaten

In der Version 1.0 erfolgte der Datenaustausch ohne besonderen Sicherheitsschutz; dieser war ausschließlich durch das FHSS-Verfahren gegeben, dessen Algorithmus eine hohe Abhörsicherheit gewährleistet. Da Funknetze im Vergleich zu drahtgebundenen Netzen einen geringeren Schutz aufweisen, hat Bluetooth-Sicherheit eine besondere Bedeutung. Bei Bluetooth werden drei Sicherheitsstufen unterschieden: die erste Stufe kennt keine Sicherheitsmechanismen, die zweite kennt flexible Zugriffe für unterschiedliche Sicherheitsanforderungen und in der dritten Stufe werden die Sicherungsprozeduren bereits beim Verbindungsaufbau initialisiert.

Im Rahmen der Bluetooth-Entwicklung wurde in der Version 3.0 Bluetooth High Speed (BHS) und in der Version 4.0 Bluetooth Low Energy (BLE) hinzugefügt. Mit Bluetooth Low Energy (BLE) gibt es eine Bluetooth-Spezifikation für einen Energie-effizienten Bluetootth-Standard. Die BLE-Spezifikation eignet für die Gebäudeautomation und die Übertragung von Sensorwerten, beispielsweise in der Telemedizin.