Réseau Bluetooth 3ème année de cycle d’ingénieur SET réseaux sans fils Université Sidi Mohammed ben Abdellah Faculté des sciences et techniques de Fès Département Génie Electrique 3ème année de cycle d’ingénieur SET Réseau Bluetooth réseaux sans fils Encadré par : Pr. F. LAMRABTI Réalisé par : ALIFDAL Hanane RAIHANI Hind ECHIKHI Assia NASSIRI Fatima IDRISSI KAITOUNI Hajar Année universitaire 2014 - 2015

Sommaire : Introduction Architecture Blutooth Communication La trame Conclusion

Introduction Origines de Bluetooth: Le nom «Bluetooth» a été choisi en l’honneur du roi danois ‘’ Harald Blaatand ‘’ qui signifie en français Harald à la dent bleue. Il a vécu en Scandinavie de 910 à986 et a christianisé et uni la plus grande partie de cette région. Qu'est-ce que Bluetooth? Bluetooth est une technologie de liaison sans fil, utilisant les ondes radio, sur une fréquence comprise entre 2.4 et 2.483 Ghz. Elle permet de relier tout type de périphérique comprenant une puce bluetooth, que ce soient des imprimantes, des modems, des disques durs externes, des congélateurs et même des télévisions... Les applications domotiques sont à venir!

Introduction Bluetooth permet de transmettre et recevoir aussi bien des données que de la voix, simultanément ou séparément dans la bande de fréquence ISM (Industriel Médical et Scientifique) à 2.4GHz La transmission de données se fait avec un débit brut de 1 Mb/s. La modulation employée est de type GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) avec un produit BT (Bandwidth Time) de 0.5. Pays Bande de fréquences Canaux RF Europe* et USA 2400 - 2483.5 MHz f = 2402 + k MHZ k = 0,...,78 France 2446.5 - 2483.5 MHz f = 2454 + k MHZ k = 0,...,22 Espagne 2445 - 2475 MHz f = 2449 + k MHZ

Architecture Bluetooth La méthode d’accès Technique temporelle synchronisée: Temps divisé en tranches de longueur égale= slots 1 Slot = temps de transmission élémentaire de transmission d'un paquet 1 paquet : 1, 3 ou 5 slots

Architecture Bluetooth Schéma de connexion / Topologies Maitre/esclave: communication entre 2 périphériques bluetooth. Un des deux appareils jouera le rôle de Maître (Master) et l'autre d'esclave (Slave). Le maître est chargé de gérer la communication entre les deux périphériques : c'est lui qui initialise la connexion.

Architecture Bluetooth Schéma de connexion / Topologies Maitre/ plusieurs esclaves : Piconet Plusieurs périphériques se connectent au sein du même piconet, un des appareils devient maître et les autres esclaves. Le maître est chargé de gérer les communications entre les différents esclaves : lorsque 2 esclaves souhaitent échanger des informations, cette discussion est orchestrée par le maître. Peut prendre en charge jusqu'à 8 terminaux actifs:1 maître et 7 terminaux esclaves ou 200 inactifs.

Architecture Bluetooth Schéma de connexion / Topologies Plusieurs maitre/ plusieurs esclaves : scaternet plusieurs piconets peuvent se réunir pour former un scatternet. Dans ce cas, le maître d'un piconet deviendra l'esclave du maître d'un autre piconet. Un périphérique pourra également devenir l'esclave de plusieurs maîtres de différents piconets

Architecture Bluetooth Architecture interne : Application Framework & Support Couches Logicielles Logical Link Control & Application Protocol Host Control Layer Link Manager Protocol Couches matérielles Bande de Base Radio

Architecture Bluetooth Architecture interne : Couche Radio : Opère dans la bande 2,4 GHz Communication en étalement de spectre Bande de Base: Contrôle la couche radio Établissement des connexions Couche LMP ( Link Manager Protocol ) : protocole de gestion de liaison Configuration de la liaison : définition des paramètre de liaison qualité de service Contrôle de consommation Authentification des périphériques gestion des clefs de liaison

Architecture du Bluetooth Architecture interne : Couche HCL : Le contrôleur couche d'hôte (HCL) interface entre le matériel et le Logical Link  Couche L2CAP : protocole de contrôle du lien logique et de l’adaptation Fonction de base : multiplexage segmentation et réassemblage qualité de service Couche Applications : Elle accède à la couche L2CAP directement à travers le protocole RFCOMM, TCS ou SDP Modèles d’utilisation: Casques sans-fils Kit main libre pour véhicule …

Communication Deux types de liaison peuvent être établis entre un Maître et un (ou plusieurs) Esclave : SCO : Synchronous Connection Oriented transmission continue à temps réel utilisée pour les communication vocale (exemple : téléphone et Kit main libre ) Un maitre ne peut avoir que trois communications synchrones simultanément. ACL : Asynchronous Connection Less les communications en mode paquets Utilisée pour les applications de transfert de données ne nécessitant pas de liaison synchrone

Communication Le maitre échange des données avec 2 esclaves : avec l’esclave 1 : un lien synchrone SCO et un lien asynchrone ACL avec l’esclave 2 un lien asynchrone ACL

La trame ARQN = Automatic Repeat reQuest sequence Number HEC    = Header Error Control MAC   = Medium Access Control SEQN = SEQuence Number

La trame Trois grands types de paquets sont définis dans Bluetooth paquets de contrôle (gérer la connexion des terminaux) paquets SCO (communications synchrones) paquets DV (Data Voice) qui portent à la fois données et de la parole paquets HVy (High quality Voice) sans correction, la valeur y indique le type de contrôle d’erreur dans le paquet paquets ACL (transfert de données asynchrones) paquets DMx (Data Medium) avec un encodage permettant la correction des erreurs. paquets DHx (Data High) sans correction permettant ainsi un débit effectif plus élevé

Conclusion Les inconvénients: Avantages : Composants très miniaturisés et à faible consommation électrique, pouvant être intégrés dans un nombre d'équipements (téléphones mobiles, PDA, portables …). Technologie bon marché. Les inconvénients: Réservé à la communication entre périphériques (PDA, ordinateur, imprimante). Liaisons sans fil à courte portée (entre 10 et 30 mètres) à moyen débit (720 Kb/s).