運用の概要

無線

無線チャネル

一般的な運用では、共通のクロックと周波数ホッピング パターンに同期されているデバイス グループが、物理的な無線チャネルを共有します。

マスター デバイスとスレーブ デバイスで構成されるピコネット

1 台のデバイスが同期参照を提供し、マスターと呼ばれます。その他のデバイスはすべてスレーブと呼ばれます。この形式で同期したデバイス グループでピコネットが構築されます。ピコネットは、Bluetooth 無線技術の基本的な形式の通信です。

周波数ホッピングと適応型周波数ホッピング (AFH)

ピコネット内のデバイスは、特定の周波数ホッピング パターンを使用します。このパターンは、マスターの Bluetooth 仕様でアドレスとクロックに指定される特定のフィールドによって、アルゴリズム的に決定されます。基本のホッピング パターンは、ISM 帯では擬似ランダム順序の 79 周波数帯です。ホッピング パターンは、干渉するデバイスが使用している周波数帯の一部を除外するために採用されます。静的な (ホッピングしない) ISM システムと共存している環境では、ホッピング技術を適用すると、Bluetooth 技術は改善されます。

タイム スロットとパケット - 全二重伝送

物理チャネルは、スロットと呼ばれる時間単位に再分割されます。Bluetooth 対応デバイス間では、このスロットに配置されたパケット データが転送されます。環境によっては、複数の連続スロットが 1 つのパケットに割り当てられることもあります。周波数ホッピングは、パケットの伝送や受信の間に発生します。Bluetooth 技術は、時分割複信 (TDD) スキームを使用することで、全二重伝送の効果があります。

リンクとチャネルの管理プロトコル

制御レイヤ

物理チャネルの上位には、リンクとチャネルのレイヤと、関連する制御プロトコルがあります。物理チャネルとその上位にあるチャネルとリンクの階層は、下から物理チャネル、物理リンク、論理トランスポート、論理リンク、L2CAP チャネルです。

物理リンク

物理チャネル内では、双方向でパケットを伝送する任意の 2 台のデバイス間で物理リンクが構成されます。ピコネットの物理チャネルには、物理リンクを構成できるデバイスに関して制約があります。各スレーブとマスターとの間には物理リンクがあります。物理リンクは、ピコネット内のスレーブ間で直接構成されることはありません。

論理リンク

物理リンクは、ユニキャストの同期/非同期/アイソクロナス トラフィックおよびブロードキャストのトラフィックをサポートする 1 つまたは複数の論理リンクのトランスポートとして使用されます。リソース マネージャのスケジュール機能で割り当てられたスロットを占有することで、論理リンク上のトラフィックは物理リンクに多重化されます。

リンク マネージャ プロトコル (LMP)

ベースバンドと物理レイヤの制御プロトコルは、ユーザー データとは別に論理リンク上で伝達されます。これはリンク マネージャ プロトコル (LMP) です。ピコネットでアクティブなデバイスには、デフォルトで非同期接続指向の論理トランスポートがあり、このトランスポートで LMP プロトコルのシグナリングを伝送します。これまでの経緯から、これは ACL 論理トランスポートと呼ばれます。デフォルトの ACL 論理トランスポートは、デバイスがピコネットに参加したときに毎回作成されます。必要に応じて、その他にも同期データ ストリームを伝送する論理トランスポートが作成される可能性があります。

リンク マネージャ機能では、ピコネット内のデバイス操作を制御し、下位のアーキテクチャ レイヤ (無線レイヤとベースバンド レイヤ) を管理するサービスを提供するために LMP が使用されます。LMP プロトコルは、デフォルトの ACL 論理トランスポートおよびデフォルトのブロードキャスト論理トランスポートでのみ伝達されます。

L2CAP

ベースバンド レイヤの上位ににある L2CAP レイヤでは、アプリケーションとサービスに対してチャネルベースの抽象化機能が提供されます。L2CAP レイヤでは、アプリケーション データのセグメント化と再構築、共有の論理リンク上にある複数チャネルの逆多重化が実行されます。L2CAP には、デフォルトの ACL 論理トランスポート上で実行されるプロトコル制御チャネルがあります。L2CAP プロトコルに提示されたアプリケーション データは、L2CAP プロトコルをサポートする論理リンクで伝達することができます。