• Author / Uploaded
• Moises Cruz Mostacedo

• Categories
• Bluetooth
• Ingeniería Electrónica
• Ingeniería en telecomunicaciones
• Redes inalámbricas
• Radio

Citation preview

UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE TECNOLOGIA

CARRERA: ASIGNATURA: TITULO DEL TEMA: TITULO DE TECNOLOGIA INALAMBRICA: NOMBRE: FECHA DE ENTREGA NOMBRE DEL DOCENTE

ING. ELECTRONICA TEORIA DE TELECOMUNICACIONES 2 TECNOLOGIAS INALAMBRICAS BLUETOOH Cruz Mostacedo Moises 28/06/2018 Ing. MARCO A. VASQUEZ

Bluetooth en Comunicaciones Inalámbricas Redes inalámbricas IEEE 802.15 A. Bluetooth B. Características funcionales C. Arquitectura AGENDA. Introducción.  Evolución del Bluetooth.  ¿Qué es el Bluetooth?  ¿Cómo se establecen las comunicaciones?  Características generales  Arquitectura General  Beneficios de Bluetooth para el usuario final 1.-INTRODUCCION El grupo de interés especial (SIG) de Bluetooth es una organización privada y sin fines de lucro. Este grupo de interés especial se fundó en septiembre de 1998. Está compuesto por más de 9.000 miembros, líderes en las áreas de telecomunicaciones, informática, industria automotriz, música, confección, automatización industrial y tecnología de redes.

Los miembros SIG impulsan el desarrollo de la tecnología inalámbrica Bluetooth, y la implantan y comercializan en sus productos. 2.-EVOLUVION DEL BLUETOOTH •

•

1998 •

(Cinco empresas forman el grupo de interés especial (SIG) de Bluetooth.

•

El SIG de Bluetooth alcanza 400 miembros al final de año.

•

Se adopta oficialmente el nombre Bluetooth.)

1999 •

Se publica la especificación 1.0 de la tecnología Bluetooth.

•

El SIG de Bluetooth SIG celebra el primer UnPlugFest para los ingenieros miembros.

•

La tecnología Bluetooth recibe el galardón de mejor tecnología “Best of Show Technology Award” en COMDEX.

•

2000 •

Primera tarjeta PC Card.

•

Demostración de prototipo de ratón y portátil en CeBIT 2000.

•

Demostración de prototipo de adaptador USB en COMDEX.

•

Primer chip que incorpora funciones de frecuencia de radio, banda base, microprocesador y software inalámbrico Bluetooth.

• •

•

Primer auricular.

2001 •

Primera impresora.

•

Primer portátil.

•

Primer manos libres para coche.

•

Primer manos libres para coche con reconocimiento de voz.

•

El SIG de Bluetooth, Inc. se constituye como organización privada

2002

•

Primer juego de teclado y ratón.

•

Primer receptor GPS.

•

El número de productos con certificación Bluetooth llega a 500.

•

IEEE aprueba la especificación 802.15.1 en conformidad con la tecnología inalámbrica Bluetooth.

• •

Primera cámara digital.

2003 •

Primer reproductor MP3.

•

Adopción por el SIG de la versión 1.2 de la especificación principal de Bluetooth.

•

La distribución de productos con tecnología Bluetooth alcanza 1 millón de unidades semanales.

• •

Primer sistema médico aprobado por la FDA.

2004 •

El SIG de Bluetooth adopta la versión 2.0 de la especificación principal Bluetooth y la especificación de transferencia de datos mejorada (EDR).

•

Se alcanza la cifra de 250 millones de dispositivos equipados con tecnología Bluetooth.

•

La distribución de productos supera los tres millones de unidades semanales.

• •

Primeros auriculares estéreo.

2005 •

La distribución de productos se dispara, alcanzando cinco millones de unidades semanales.

•

El SIG de Bluetooth acoge a su miembro número 4.000.

•

El SIG de Bluetooth establece su sede en Bellevue (WA) y habilita oficinas en Malmo, Suecia, y Hong Kong.

• •

2006

Primeras gafas de sol.

•

Primer reloj.

•

Primer marco digital.

•

Se alcanza la cifra de mil millones de dispositivos equipados con tecnología Bluetooth.

•

La distribución de dispositivos con tecnología Bluetooth alcanza los 10 millones de unidades por semana.

•

El SIG de Bluetooth anuncia que integrará la tecnología Bluetooth con la versión de UWB de WiMedia Alliance.

• •

Primer reloj despertador.

2007 •

Primera televisión.

•

El SIG de Bluetooth acoge a su miembro número 9,000.

•

Presentación de SIGnature, la publicación trimestral de Bluetooth, en el encuentro plenario del SIG celebrado en Viena, Austria.

•

El director ejecutivo del SIG de Bluetooth, Michael Foley, recibe el premio al liderazgo en telemática.

•

Wibree Forum se fusiona con el SIG de Bluetooth

•

Anuncio de la especificación principal, versión 2.1 + EDR

3.-DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA BLUETOOTH Utiliza un protocolo común, de modo que la transmisión de datos (y voz) Bluetooth entre dos dispositivos de diferentes fabricantes deberían ser directas. Utilización de Bluetooth incluyen: el intercambio de tarjetas de visita, el envío de datos a través de un módem, el envío de voz a un auricular de un teléfono móvil, y en tiempo real mediante GPS de navegación por satélite.

Bluetooth con productos en el mercado: Bluetooth tarjetas PCMCIA, adaptador USB, tarjetas CompactFlash, Impresoras y adaptadores, Access Point, teléfonos móviles 4.- Normas de la IEEE (Bluetooth)  802.15.1 Wireless Personal Área Network / Bluetooth  802.15.2 Coexistencia de tecnologías inalámbricas 802. Estas redes inalámbricas a menudo operan en la misma banda sin licencia. Esta práctica recomendada describe la coexistencia de mecanismos que se pueden utilizar para facilitar la coexistencia de redes de área local inalámbricas  802.15.3 Desarrolla estándar para alta tasa de transferencia ( > 20 Mb/s). El protocolo de interconexión y compatibilidad de los datos y equipos de comunicación multimedia a través de las transmisiones de radio de 2,4 GHz en una red de área personal inalámbricas (WPAN).  802.15.4 Desarrolla estándar para bajas tasas de transferencia ( < 200 kb/s). Define el protocolo para la interconexión y compatibilidad de datos utilizando dispositivos de comunicación de baja tasa de datos, de baja potencia, y de baja complejidad, de radio de corto alcance (RF) de las transmisiones de una red inalámbrica de área personal ( WPAN). 5.- Ventajas de la tecnología Bluetooth  Es al momento de comunicar dispositivos en un corto alcance, de forma sencilla y cómoda, y sin la necesidad de estar lidiando con los tipos de cables.  Esta disponible en todo una variedad de dispositivos, desde teléfonos móviles hasta instrumentos médicos, automóviles, redes inalámbricas, etc.

 Su bajo consumo de energía.  Pequeño tamaño.  Escaso costo de los microchips. 6.- FUNCIONAMIENTO DE BLUETOOTH La tecnología Bluetooth funciona de la siguiente manera, cada dispositivo debe de contar con un microchip (tranceiver) que transmite y recibe la señal estimada en frecuencia de 2.4 GHz. Cuando se lleva a cabo la transmisión de datos se hace mediante el siguiente esquema: Un paquete puede ser intercambiado en cada slot entra la unidad maestro y uno de los esclavos, cada paquete contiene 72 Bits de código de acceso que corresponde a la identidad del maestro; La cabecera del paquete contiene 54 Bits de información de control  como la dirección de control de acceso al medio (MAC),  tipo de paquete, bits de control de flujo,  el esquema ARQ (Repetición de Transmisión Automática) y  un error de cabecera,  posteriormente de 0 a 2745 Bits se encuentran los datos los cuales pueden cubrir uno, tres o cinco slots. Originalmente se pensó integrar en equipos como: computadoras portátiles, teléfonos móviles, agendas electrónicas, auriculares… Esto generaba una serie de cuestiones previas que deberían solucionarse tales como:  El sistema debería operar en todo el mundo.  El emisor de radio deberá consumir poca energía, ya que debe integrarse en equipos alimentados por baterías.

 La conexión debería soportar voz y datos, y por lo tanto aplicaciones multimedia.  El estándar Bluetooth, del mismo modo que WiFi, utiliza la técnicas FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, en español Espectro ensanchado por saltos de frecuencia).  Que consiste en dividir la banda de frecuencia de 2.402 - 2.480 GHz en 79 canales (denominados saltos) de 1 MHz de ancho cada uno y, después, transmitir la señal utilizando una secuencia de canales que sea conocida tanto para la estación emisora como para la receptora. 7.- CARACTERISTICAS GENERALES Algunas de las características de la tecnología Bluetooth son las siguientes:  Frecuencia: 2.4 GHz  Tecnología: Frecuency Hopping Spread Spectrum  Potencia de transmisión: 1mW para 10 metros, 100mW para 100 metros  Canales máximos de voz: 3 por piconet  Canales máximos de datos: 7 por piconet  Velocidad de datos: 721 Kbps por Piconet  Cobertura: 10 Metros v2.1 100m  No. De dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconet en 10 metros  Alimentación: 2.7 Voltios  Consumo de potencia: Desde 30µA a 30µA transmitiendo  Interferencia: Es mínima, se implementan saltos rápidos  La potencia de transmisión se divide en 3 clases de productos: Clase 1: 100 mW / 20 dBm, con un rango de ~100 m. Clase 2: 2.5 mW / 4 dBm, con un rango de ~10 m. Clase 3: 1 mW / 0 dBm, con un rango de ~1 m.

8.-Perfiles de Bluetooth  Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)  Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP)  Basic Imaging Profile (BIP)  Basic Printing Profile (BPP)  Common ISDN Access Profile (CIP)  Cordless Telephony Profile (CTP)  Device ID Profile (DID)  Dial-up Networking Profile (DUN)  Fax Profile (FAX)  File Transfer Profile (FTP)  General Audio/Video Distribution Profile (GAVDP)  Generic Access Profile (GAP)  Generic Object Exchange Profile (GOEP)  Hard Copy Cable Replacement Profile (HCRP)  Hands-Free Profile (HFP)  Human Interface Device  Profile (HID)  Headset Profile (HSP)  Intercom Profile (ICP)  Object Push Profile (OPP)  Personal Area Networking Profile (PAN)  Phone Book Access Profile (PBAP)  Serial Port Profile (SPP)  Service Discovery Profile (SDAP)  SIM Access Profile (SAP, SIM)  Synchronisation Profile (SYNCH)  Video Distribution Profile (VDP)

 Wireless Application Protocol  Bearer (WAPB) 9.-BANDAS DE FRECUENCIA El estándar Bluetooth opera en la banda de 2,4 GHz. Aunque a nivel mundial, esta banda se encuentra disponible, el ancho de la banda puede diferir según el país. La frecuencia de banda de las industrias científicas y medicas es de 2.45 GHz (ISM). En consecuencia el sistema puede usarse a nivel mundial debido que los transmisores de radio cubre 2.400 y 2.500 MHz y se puede seleccionar la frecuencia apropiada. La ISM está abierta a cualquier sistema de radio y esta debe prever las interferencias de monitores para bebe, los controles para puertas de garajes, los teléfonos inalámbricos y los hornos microondas (la fuente más fuerte de interferencia), esto puede evitarse usando un esquema del espectro extendido. Dado lo reducido chip, ya que va a ir incorporado en dispositivos portátiles y alimentado con baterías, es que tenga un consumo de potencia muy reducido (hasta un 97% menos que un teléfono móvil). Si los dispositivos Bluetooth no intercambian datos, entonces establecen el modo de “espera” para ahorrar energía, quedando a la escucha de mensajes. La Potencia de transmisión que se usa como especificación es de 1 mW para un alcance de 10 m, 100 mW para un alcance de hasta 100 m 10.-ALCANCE Las conexiones son uno a uno con un rango máximo de 10 metros, aunque utilizando amplificadores se puede llegar hasta los 100 metros, aunque se introduce alguna distorsión. Pero hay que recordar que estos dispositivos fueron creados con la intención de usarlos en ambientes cerrados y a poca distancia.

11.- PROTOCOLOS

*más información en la diapositiva

12.- TOPOLOGÍAS Piconet  Estructura Son varios dispositivos que se encuentran en el misma radio de cobertura en donde comparten un mismo canal y que está constituida entre dos y ocho de estas unidades (un master y hasta 7 esclavos)

Características de la Piconet  Un único Maestro.  Hasta 7 esclavos (slaves) activos.  Ilimitado número de esclavos aparcados (parked slaves), hasta 255 esclavos conectados virtualmente (un dispositivo puede participar cada 2 ms.)  Comparten el mismo canal, sincronizados con el mismo reloj y secuencia de pasos.  Un dispositivo puede ser Maestro (Master) ó esclavo (slave) indistintamente.  Canales lógicos.  Asincrono No Orientado a Conexión (datos)(ACL)  Síncrono orientado a Conexión (voz, reserva de slot) (SCO)  Velocidad  Capacidad de 1 Mbits/s total

 Los dispositivos esclavos solo se comunican con el maestro en una estructura punto a punto bajo el control del maestro.  Las transmisiones del maestro deben de ser ya sea de la forma punto a punto o bien punto a multipunto. Scatternet Estructura

Formatos en una piconet (a) Operación con un solo esclavo. (b) Operación Multiesclavo (c) Operación tipo scatternet