n  Non-discoverable – не отвечает на запросы о присоединении к piconet.

n  Limited discoverable – в этом режиме находятся устройства, которые отвечают на запрос только в определенное время или при соблюдении некоторых условий.

n  Discoverable mode – отвечает на все полученные запросы.

На самом деле все обстоит еще сложнее. Вдобавок для того, чтобы присоединение к сети состоялось, устройство должно работать в режиме connectable. Если же оно находится в режиме non-connectable, то соседям, скорее всего, удастся его обнаружить, но обмениваться данными с ним будет невозможно.

В случае если все необходимые формальности соблюдены, устройство, инициировавшее обмен пакетами, становится ведущим (Master), а остальные принимают роль ведомых (Slave). При необходимости любое из ведомых устройств может запросить смену роли и стать мастером взамен прежнего лидера. В момент присоединения к piconet каждое Slave-устройство получает от мастера FHS-пакет, в котором содержится Global_ID, используемый для определения номера шаблона прыжков по частотному диапазону и параметр clock, указывающий смещение внутри этого самого шаблона. Войдя в piconet, ведомое устройство получает трехбитный адрес AMA (Active Member Adress), тем самым показывая, что оно готово к общению с соседями. Мастер-устройство всегда имеет адрес 0. С помощью трех бит возможно адресовать не более восьми устройств, таким образом, получается, что внутри piconet будут одновременно разговаривать только мастер и семеро подчиненных. Из-за этого в русскоязычных статьях о bluetooth укоренилось одно из распространенных заблуждений, гласящее, что в piconet не может быть более восьми устройств. Давайте посмотрим, почему это не соответствует действительности. При входе в piconet девятого устройства мастер принудительно переводит одного из подчиненных в режим Park и отбирает у него адрес AMA, выдавая взамен восьми-битный адрес PMA (Passive Member Adress). Освободившийся AMA-адрес отдается вновь прибывшему. Припаркованные устройства продолжают периодически прослушивать эфир в надежде услышать информацию, адресованную им. В случае если устройство с PMA-адресом хочет что-то сказать, ему приходится спросить разрешения у мастера, получить отобранный у кого-то другого AMA-адрес и только после этого начать передавать данные. Комбинация из AMA- и PMA-адресов позволяет иметь в одном piconet 256 устройств, из которых лишь 8 активно передают данные. Для экономии энергии мастер может перевести любое из подчиненных устройств в режимы Hold или Sniff, тем самым говоря: «Просыпайся каждые n интервалов». Разница между ними состоит в том, что в режиме Hold устройство должно молчать между пробуждениями, а в режиме Sniff в случае необходимости оно может передавать данные. В то же время само управляемое устройство может запросить перевод в любой из вышеупомянутых режимов.

Мини-сети легко могут сообщаться между собой через устройства, находящиеся в зоне действия двух и более сетей. Таким образом, они объединяются в структуры, называемые Scatternet. Стоит отметить тот факт, что устройство может быть мастером лишь в одном piconet, но это не мешает ему входить в другой piconet в роли подчиненного. Примерную схему Scatternet, состоящую из трех piconet, можно увидеть на следующем рисунке.

Разобравшись с тем, как строятся взаимоотношения bluetooth-устройств на самом нижнем уровне, давайте посмотрим, как реализован стек протоколов.

Все базируется на радиочастотных каналах, о которых мы говорили выше по тексту, RF (Radio Frequnce). Каналами управляет аппаратура Baseband. Выше находится Link Manager, реализующий протокол LMP (Link Manager Protocol). В его задачи входит управление каналом и реализация процедур безопасности на физическом уровне. Следующим в иерархии числится L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Layer Protocol). Он является базовым транспортным протоколом передачи данных. Большинство вышестоящих протоколов пользуются его услугами для приема и отправки пакетов. Основные свойства L2CAP, на которые стоит обратить внимание:

n  Protocol Multiplexing – позволяет определить, кому из протоколов верхнего уровня предназначены те или иные пакеты.

n  Segmentation and Reassembly – максимальный размер пакета L2CAP установлен в 64 кб, а Baseband оперирует пакетами размером в 341 байт. Поэтому L2CAP отправителя обязан создавать из больших пакетов последовательность мелких, а получатель в свою очередь должен склеивать их по мере поступления.

n  QOS – позволяет гарантировать, что ширина полосы и временные задержки для важного трафика не достигнут критических пределов.

Перейдем к протоколам верхнего уровня. Думаю, с TCP/IP все ясно. Протокол HID реализует взаимодействие с устройствами Human Interface Design. К устройствам такого типа принадлежат модификации клавиатур, мышей и прочего оборудования, с которым напрямую взаимодействуюет человек. RFCOMM эмулирует соединение точка-точка через интерфейс стандартного последовательного COM-порта, передавая данные поверх L2CAP. Следующим интересным для нас протоколом является SDP (Service Discovery Protocol). В его обязанности входит выполнение следующих действий:

n  Поиск и выбор сервисов, предоставляемых другими устройствами по специальным критериям.

n  Поиск сервисов по классам. К примеру, если нам нужно найти устройство, предоставляющее сервис Dial-up networking, то поиск должен вернуть нам имена только тех устройств, внутри которых есть модем.

n  Поддерживать базу данных доступных служб в актуальном состоянии.