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Bluetooth 2.0 / 2.1

Bluetooth 2.0/2.1 ist eine Übertragungs- und Verbindungstechnik für Kurzstrecken. Typische Anwendungen finden sich in der Computer- und Kommunikationstechnik. Zum Beispiel um einen PC oder ein Handy mit einem Headset per Funk zu verbinden.

Herkömmliches Bluetooth mit der Version 1.0, 1.1 oder 1.2 beherrscht ausschließlich den Basic-Rate-Modus mit maximal 723,2 kBit/s. Für schnurlose Verbindungen für Synchronisieren, Drucken, Headset und manchmal auch Surfen, ist diese Übertragungsrate vollkommen ausreichend. In dieser Form ersetzt Bluetooth die Irda-Kommunikation (Infrarot) und Kabelverbindungen (z. B. USB). Doch sobald Bluetooth mehr als zwei Geräte miteinander verbindet und kleine Netzwerke mit mehreren Geräte entstehen und auch noch Audio- und Video-Daten übertragen werden, reicht die Bandbreite nicht mehr aus. Verzögerungen bei der Datenübertragung sind deutlich spürbar. Vor allem bei Echtzeit-Anwendungen mit Audio- und Video-Daten. Damit das etablierte Bluetooth nicht gleich wieder veraltet, wurde die EDR-Technik (Enhanced Data Rate) mit 1446,4 entwickelt 2169,6 kBit/s entwickelt und in Bluetooth mit der Version 2.0 integriert.

Übertragungsgeschwindigkeit

Übertragungsgeschwindigkeit Brutto Netto Modulation
Basic Rate 1 MBit/s 723,2 kBit/s GFSK
Enhanced Data Rate 2 MBit/s 1446,2 kBit/s π/4DQPSK
3 MBit/s 2169,6 kBit/s 8DPSK

EDR - Enhanced Data Rate

EDR macht Bluetooth nicht nur schneller. EDR kann je nach Modus 1.446,4 oder 2.169,6 kBit/s übertragen und bleibt kompatibel zum Basic-Rate-Modus. Das ist möglich, weil die Verbindungsaufnahme und der Austausch der Verbindungsparameter ausschließlich im Basic-Rate-Modus vorgenommen wird. Und erst, wenn beide Stationen EDR-Leistungsmerkmale besitzen, wird in das EDR-Verfahren geschaltet. Hin und wieder wird in den Basic-Rate-Modus zurückgeschaltet, um den Nicht-EDR-Geräten auch eine Chance zur Datenübertragung zu geben.
EDR hat den Vorteil, dass es auf der Anwendungsseite keinerlei Veränderungen bedarf. Die Anwendungen profitieren einfach vom schnelleren Übertragungskanal. Somit bekommen mehrere parallele Verbindungen genügend Kapazität, ohne Übertragungsverzögerungen zu provozieren. Vor allem Audio- und Video-Anwendungen brauchen viel Übertragungskapazität.

Modulationsverfahren

EDR kennt die Modulationsverfahren π/4DQPSK und 8DPSK. Basic-Rate-Bluetooth-Geräte kennen weder das eine noch das andere Modulationsverfahren. Aus diesem Grund werden der Access-Code und der Header eines Paketes auch bei Bluetooth 2.0 per GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) übertragen. Damit verstehen auch Basic-Rate-Geräte, was auf der Funkschnittstelle passiert.
Um auf 2 oder sogar 3 MBit/s zu kommen, werden bei EDR nicht 1, sondern 2 oder 3 Bit pro Übertragungsschritt befördert. Die neuen Modulationsverfahren verteilen die Daten dichter auf einer Funkwelle. Dadurch wird das Erkennen der Daten auf der Empfängerseite (Demodulation) schwerer und anfälliger gegen Störungen. Deshalb wird das Modulationsverfahren in Abhängigkeit vom gegebenen Funkstörpegel gewählt. Das bedeutet, nur weil einige Bluetooth-Geräte EDR beherrschen, heißt das nicht, dass sie mit 2 oder 3 MBit/s Daten übertragen. Das Frequenzspektrum muss dafür frei sein und die Geräte sollten so nahe wie möglich beieinander sein.

Bluetooth 2.1

Die Version 2.1 bietet gegenüber den Bluetooth-Geräten mit der Version 2.0 verschiedene Verbesserungen. Dazu gehört eine einfachere Kopplung der Geräte, geringerer Stromverbrauch und eine höhere Sicherheit.
Die Kopplung von Bluetooth-Geräten ist mit der Version 2.1 wesentlich einfacher. Wenn sich zwei Geräte in unmittelbarer Nähe befinden, dann erfolgt die Paarung durch den Austausch der Sicherheitsschlüssel per NFC nach Tastendruck. Dazu reichen auch schon einfache passive NFC-Chips in den Bluetooth-Geräten. Aufwändige Anmeldeprozeduren und die Eingabe von Sicherheitscodes sind somit überflüssig. Leider gibt es noch keine Bluetooth-Produkte mit NFC-Unterstützung.
Um noch mehr Strom zu sparen, bekommen die Bluetooth-Geräte mit Sniff Subrating einen erweiterten Schlafmodus. Besonders Computer-Mäuse und Tastaturen, die mit Bluetooth verbunden sind, profitieren davon. Die Akkus dieser Geräte halten länger.
Trotz der Änderungen bleiben die Bluetooth-Geräte mit der Version 2.1 zu den Geräten mit der Version 2.0 abwärtskompatibel. Die neuen Fähigkeiten können aber nur zwischen den Geräten mit der neuen Version verwendet werden.

Übersicht: Bluetooth

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