2 Cấu trúc của luận văn
3.3.2 Mạng Bluetooth
Từ quan điểm logic, Bluetooth thuộc về mạng đa truy cập dựa trên thẻ bài, không “ganh đua” (contention-free token-based multi-access networks). Trong một mạng Bluetooth, một trạm đóng vai trò làm master, tất cả các trạm khác đóng vai trò làm slave. Trạm master sẽ quyết định trạm slave nào được quyền truy cập kênh truyền. Đơn vị cơ bản của một hệ thống Bluetooth là piconet – chứa một nút master và tối đa là bảy nút slave (hoạt động) trong khoảng cách 10m (Hình vẽ 3-14). Các nút trong piconet cùng sử dụng chung một kênh truyền vật lý, có nghĩa là chúng phải được đồng bộ hóa theo một đồng hồ chung và cùng chuỗi nhảy tần – được lấy theo đồng hồ của master và địa chỉ vật lý của master. Có thể tồn tại nhiều piconet trong cùng một phòng (lớn) và có thể kết nối các piconet với nhau thông qua một nút đóng vai trò làm cầu (bridge) (Hình vẽ 3-15). Nút này phải là thành viên của cả hai piconet.
Hình vẽ 3-15: Bluetooth scatternet.
Một nút chỉ có thể là slave trong nhiều piconet, nhưng chỉ được làm master trong một piconet. Trong một piconet, ngoài bảy nút slave ở trạng thái hoạt động, có thể có tối đa 255 nút khác ở trạng thái “nghỉ ngơi” (parked) – một trạng thái nhằm tiết kiệm năng lượng. Trong trạng thái này, nút không có liên kết logic với master, không thể thực hiện bất cứ việc gì, chỉ có thể phản ứng lại với tín hiệu kích hoạt hoặc tín hiệu báo hiệu (beacon) từ master. Ngoài ra còn hai trạng thái khác là hold và sniff – tuy nhiên không được đề cập đến ở đây.
Một piconet là một hệ thống TDM (phân chia kênh truyền theo thời gian) tập trung, trong đó master điều khiển đồng hồ và xác định thiết bị nào sẽ được truyền thông trong khe thời gian nào. Mỗi khe thời gian có độ dài 0.625ms. Bluetooth hỗ trợ truyền song công, có nghĩa là trong một piconet, một nút có thể nhận và truyền dữ liệu tại cùng một thời điểm trong khe thời gian của nó. Hướng truyền thông trong một piconet là master-slave và ngược lại. Không có truyền thông trực tiếp giữa hai slave với nhau. Lý do để thiết kế kiến trúc Bluetooth theo kiểu master/slave nhằm giảm giá thành sản xuất của chip Bluetooth xuống dưới 5$. Do đó vai trò của các slave khá mờ nhạt, thông thường chỉ thực hiện những gì mà master “bảo”.