Bluetooth

Der Shooting-Star am Wireless-Himmel ist derzeit eindeutig Bluetooth: Bereits 1998 von der »Bluetooth Special Interest Group« (BT SIG) entworfen, ging die Umsetzung des Standards erst recht schleppend voran. Nach drei CeBITs soll es aber nun endlich soweit sein, und eine wahre Flut an Produkten soll über den Consumer einbrechen.

Bei Lichte betrachtet offenbart Bluetooth keine großartigen technischen Neuerungen: Verfahren wie DECT sind »König Blauzahn« haushoch überlegen, und zwar in fast jedem Punkt - bis auf drei Ausnahmen: Energieverbrauch, Kosten und Größe. In diesen Disziplinen jedoch erweist sich Bluetooth allerdings wirklich als König: Ein typisches BT-Modul ist gerade einmal 15x30x3 mm groß, verbraucht selbst im Extremfall lediglich 30 mA an Strom und kostet fast nichts. Dafür beträgt die Reichweite aber auch nur 10 Meter.

Die Liste der anvisierten Anwendungsgebiete für Bluetooth ist sehr lang: Vom Headset für das Mobiltelefon über das Webpad bis hin zum Gepäckerfassungssystem im Flughafen ist alles möglich.

Die Technik: Bluetooth nutzt das sogenannte ISM-Band (»Industrial, Science, Medicine«) im 2,4-GHz-Bereich. Dieser Frequenzbereich ist auf der ganzen Welt mit kleinen Abweichungen lizenzfrei verfügbar; allerdings sorgen gerade diese kleinen Ausnahmen (Einschränkungen in der Sendeleistung u.ä.) dafür, daß etwa für Deutschland hergestellte BT-Geräte in Frankreich nicht verwendet werden dürfen (umgekehrt aber schon).

Das verfügbare Frequenzspektrum wird in maximal 79 Kanäle à 1 MHz aufgeteilt. Damit sich Funkstörungen nicht allzu gravierend auswirken, wechseln Sender und Empfänger 1600mal in der Sekunde ihre Frequenz. Dieses »Frequency Hopping Spread Spectrum« (FHSS) genannte Verfahren spart zudem Vielfachzugriffsschemata wie bei DECT ein.

Auch Bluetooth setzt GFSK als Modulationsverfahren ein.

Die Datenübertragungsrate beträgt pro Verbindung 1 MBit/s, die sich entweder symmetrisch mit 433 kbit/s je Richtung oder asymmetrisch mit 721 kbit/s Downlink und 58 kbit/s Uplink nutzen lassen. Die verbleibenden 100 bis 200 kbit/s werden in die Fehlerkorrektur investiert, die bei Bluetooth bitter nötig ist, denn die Verwendung eines lizenzfreien Frequenzbandes bedeutet auch, daß man dort nicht allein ist und sich allerlei Störer einfinden.

Auf der Luftschnittstelle setzt ein gewaltiger Protokollstack auf, welcher der enormen Vielseitigkeit von Bluetooth Rechnung trägt. Einzig für Tonsignale geht man einen ungewöhnlichen Weg: Das Signal, etwa von einem Headset, wird direkt und analog ins Basisband eingespeist. Das ist zwar nicht gerade ein Garant für Abhörsicherheit, allerdings ist es bei den BT-üblichen Distanzen von 1 bis 10 Meter zwischen zwei Geräten wahrscheinlicher, daß man in solch einem Fall den Sprecher noch direkt (also akustisch) hört.

Bei digitalen Daten hingegen sorgt BT durchaus für ein hohes Sicherheitsniveau: Authentisierung der Geräte und Datenübertragung finden 100%ig verschlüsselt statt, so daß man nicht um Mitleser fürchten muß. Allerdings ist die Verschlüsselung je nach Land verschieden stark: In Staaten, wo der Schlüssel nur acht Bit lang sein darf, hat man es natürlich relativ leicht, mit einem Brute-Force-Angriff den Schlüssel zu knacken. Aber hierzulande dürfte das dank 128-Bit-Verschlüsselung nicht weiter problematisch sein.

Bluetooth-Piconetze

Befinden sich zwei BT-Geräte in gegenseitiger Reichweite, so bauen sie automatisch eine Verbindung auf, insofern ihnen das vom Nutzer gestattet wurde und die gegenseitige Authentisierung nicht fehlgeschlagen ist. Wie bei IrDA ist dabei zufällig eines der Geräte der »Master«, das andere der »Slave« (»Mono-Slave«-Modus). Kommen nun weitere Bluetooth-Geräte in Reichweite, ordnen auch sie sich als Slave ein (»Multi-Slave«-Modus). In beiden Modi bildet sich ein sogenanntes »Piconetz« aus - ein, wie der Name schon sagt, wirklich kleines Netz aus zwei bis acht Geräten.

Ein Slave darf aber durchaus auch zwei Master besitzen: Er verbindet dann die beiden Meister untereinander, ein sogenanntes »Scatternetz« bildet sich. Die Bildung eines solchen Netzes kann aber auch passieren, wenn zwei Master, die jeweils schon Slaves besitzen, aufeinandertreffen: Sie kommunizieren dann ebenfalls untereinander, indem sich einer dem anderen unterordnet.

Auf diese Weise lassen sich recht große Bluetooth-Netze bilden, auf deren Geräte transparent zugegriffen werden kann.