La couche L2CAP

Etat de l’art de la liste exhaustive des technologies considérées

Au niveau physique, la norme IEEE 802.15.1 utilise la bande des 2.4GHz. Les 79 canaux RF sont numérotés de 0 à 78 et séparés par 1 MHz en commençant par 2 402 MHz. Le codage de l’information se fait par sauts de fréquence. Le saut de fréquence (technique utilisée FHSS, frequency hopping spread spectrum) permet de résister aux interférences et à l’atténuation. Pour réduire la complexité du transceiver, une modulation de fréquence binaire est utilisée. Le débit supporté est de 1Mbit/s. En fonctionnement normal, un canal radio est partagé par un groupe d’équipements synchronisés sur une horloge commune et une séquence de saut de fréquence. L’équipement qui fournit la référence de synchronisation est appelé maître, les autres équipements ses esclaves. Un tel groupe forme un piconet. Un maître peut gérer jusqu’à sept esclaves actifs et 255 esclaves parqués. La séquence de saut de fréquence est déterminée par certains champs de l’adresse du maître et son horloge. C’est une séquence pseudo-aléatoire des fréquences disponibles dans la bande ISM. Il est ainsi possible d’exclure les fréquences faisant l’objet d’interférences causées par d’autres réseaux à proximité. Le canal physique est subdivisé en slots de 625 microsecondes. Les paquets transmis entre équipements sont transmis dans ces slots. Un paquet peut occuper plusieurs slots. Le saut de fréquence n’est effectué qu’entre la transmission et la réception d’un paquet. Plusieurs piconets peuvent être interconnectés, formant alors un scatternet. La seule condition est qu’un nœud passerelle n’est maître d’aucun piconet.

Dans un piconet, la communication est effectuée sur un canal physique selon le mode TDD (Time Division Duplex). Il existe un lien physique entre le maître et chaque esclave, mais pas de lien physique direct entre deux esclaves. Les types de trafic supportés sont les trafics unicast synchrones, asynchrones ou isochrones ainsi que les trafics broadcast. Dans tous les cas, le trafic est soit émis par le maître, soit à destination du maître. L’accès au médium se fait sous le contrôle du maître. Chaque équipement dispose d’une adresse sur 48 bits, appelée BD_ADDR (Bluetooth Device Address). Ces adresses sont gérées par la IEEE Registration Authority. Il existe trois classes de modules radio Bluetooth, sur le marché ayant des puissances différentes et donc des portées différentes : La figure 1 illustre l’architecture faisant apparaitre l’interface standardisée, appelée HCI, Host Controller Interface, entre le contrôleur qui implémente les trois couches les plus basses (radio, bande de base et gestion de liaison) et l’hôte qui implémente la couche L2CAP et les couches supérieures. Comme le contrôleur est limité en buffers, la couche L2CAP doit se charger de la segmentation des unités de données utilisateur en unités de données protocole pouvant être elles-mêmes fragmentées en paquets.

La couche L2CAP implémente le L2CAP Manager et le Channel Manager. Elle peut sur option fournir une fonctionnalité de détection/retransmission pour les données utilisateur demandant une certaine fiabilité. De même un mécanisme de contrôle de flux peut être utilisé pour contrôler la disponibilité des buffers chez le récepteur. Le Channel Manager est responsable de la création, gestion et destruction des canaux L2CAP pour le transfert des messages. Il utilise L2CAP pour interagir avec le Channel Manager d’un équipement distant pour créer les canaux L2CAP demandés. Le Channel Manager interagit avec son local Link Manager pour créer les nouveaux liens logiques nécessaires et les configurer selon la qualité de service demandée par ce type de données à transférer. Le L2CAP Resource Manager est chargé de veiller à ce que les canaux L2CAP avec des engagements de QoS (qualité de service) puissent accéder à un canal physique malgré les ressources limitées du contrôleur. Il est responsable de l’ordre dans lequel sont soumis les fragments d’unités de données de protocole à la couche bande de base. Il peut également se charger de la politique de mise en conformité des trafics.