Netzwerk - TecChannel

3. Netzwerk-Grundlagen
3.3.4 Physikalische Schicht – Frequenzsprungverfahren
Wie viele Funksysteme arbeitet auch der Bluetooth-Standard im praktisch weltweit
lizenzfrei verfügbaren 2,4-GHz-ISM-Band. Auf Grund der potenziell sehr
hohen Kanalauslastung (Duty Cycle) muss entsprechend den Vorschriften der
Regulierungsbehörden ein Frequenzspreizverfahren eingesetzt werden. Hierbei
nutzt Bluetooth ein Frequenzsprung-Spread-Spectrum-Verfahren ( Frequency
Hopping Spread Spectrum, FHSS). In einem aufgebauten Piconetz wird die Frequenzfolge
vom Master vorgegeben und folgt einer Pseudozufallsfolge, die in Abhängigkeit
von der Geräteadresse des Masters und dessen Clock-Zustand nach
vergleichsweise aufwendigen Regeln berechnet wird und somit in jedem Piconetz
unterschiedlich ist. Auf diese Weise soll der Betrieb von möglichst vielen unabhängigen
Piconetzen mit hoher räumlicher Dichte unterstützt werden.
Abbildung 3: Blockschaltbild der grundlegenden Selection Kernels für die Frequenzsprungberechnung
des Bluetooth-FHSS.
Der Aufbau der Frequenzberechnung ist in den Abbildungen 3 und 4 dargestellt.
Die Frequenzen sind im Wesentlichen abhängig von der 28 Bit breiten Master-
Clock CLK sowie den unteren 28 Bit der 48 Bit langen Bluetooth-MAC-Adresse.
In der Frequenzberechnung fi nden weitere – hier nicht gezeigte – Verfahren Anwendung,
wie etwa in dem PERM5-Block, die zu einer möglichst guten Gleichverteilung
der gewählten Frequenzen führen.
Bei der Auswahl der Frequenzen muss natürlich Rücksicht auf die regionalen Restriktionen
genommen werden. Der Aufwand wird gering gehalten, indem nur
zwei Betriebsmodi unterschieden werden: Ein Modus mit 79 Sprungfrequenzen
steht für Nordamerika und Europa zur Verfügung, ein zweiter Modus mit 23
Sprungfrequenzen wurde für Japan und ehemals Frankreich und Spanien defi -
niert. In dem Frequenzsprungverfahren beträgt die nominale Sprungrate 1600
Hops/s. Hierzu gibt der Master allen Slaves im Piconetz Zeitschlitze mit einer Länge
von 625 ns vor, wobei eine Übertragung von allen Teilnehmern nur zu Beginn
92 www.TecChannel.de