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  • Universit de Marne la ValleIngnieurs 2000Informatique et Rseaux 3

    Expos NT rseaux

    Olivier BoitelDenis GuillonCdric Fodouop Kamologne

    Enseignant : tienne Duris

  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    Table des matires

    I. Introduction........................................................................4

    II. Prsentation gnrale..........................................................5

    1. Les rseaux sans fils ...............................................................5

    a) Qu'est-ce qu'un rseau sans fils ?....................................................5b) Catgories des rseaux sans fils......................................................6

    2. Le bluetooth...........................................................................8

    a) Prsentation de la technologie Bluetooth..........................................8b) Usage..........................................................................................9c) Bluetooth SIG.............................................................................10d) Spcifications.............................................................................11

    3. Comparaison avec d'autres technologies sans fils........................12

    a) Bluetooth Vs Wifi.........................................................................12b) Bluetooth Vs Irda........................................................................12

    III. Couche physique.............................................................13

    1. La couche radio.....................................................................13

    2. La couche bande de base........................................................15

    a) La liaison synchrone dbit lev..................................................15b) La liaison ACL (Asynchronous Connection-Less)...............................15c) La liaison SCO (Synchronous Connection Oriented)..........................16d) Topologie d'un rseau Bluetooth....................................................16

    3. La couche Link Manager (LM) ou gestionnaire de liaisons.............18

    4. L'interface de contrle de l'hte (HCI).......................................18

    5. La couche L2CAP (Logical Link Control & Adaptation Protocol).......19

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  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    IV. Principe de fonctionnement................................................20

    1. Principes de communication : le canal physique..........................20

    a) Principe de base..........................................................................20b) Gestion des intervalles de temps...................................................22c) Les types de liens .......................................................................22

    2. Adressage des priphriques...................................................24

    3. Formats des paquets bluetooth................................................24

    a) Dcoupage d'un paquet................................................................24b) Les types de paquets...................................................................25

    4. tats des terminaux Bluetooth.................................................27

    a) L'tat Standby............................................................................28b) Les tats d'initialisation d'une connexion........................................28c) Les tats d'un dispositif connect...................................................28

    5. Dtails de fonctionnement.......................................................30

    a) Principe gnral..........................................................................30b) Dtails matre-esclave..................................................................32c) Formation du piconet ..................................................................33

    V. Profils d'applications..........................................................34

    VI. Scurisation du protocole Bluetooth....................................35

    1. Techniques d'authentification et de codage................................35

    2. L'authentification...................................................................37

    3. Le cryptage...........................................................................38

    VII. Conclusion.....................................................................39

    VIII. Bibliographie.................................................................39

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  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    I. Introduction Bluetooth est une nouvelle technologie de transmission sans fil. Son but est de permettre la

    communication courte distance entre plusieurs appareils, et sans le moindre cble, en utilisant les ondes radio. C'est une norme utilise pour faire fonctionner des applications pour la maison, le travail et les loisirs.

    Ce dossier exposera les grands principes techniques cette norme, dressera un tat des applications existantes et venir, et en exposera les avantages et inconvnients.

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  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    II. Prsentation gnrale 1. Les rseaux sans fils

    a) Qu'est-ce qu'un rseau sans fils ?

    Un rseau sans fil (en anglais wireless network) est, comme son nom l'indique, un rseau dans lequel au moins deux terminaux peuvent communiquer sans liaison filaire.

    Grce aux rseaux sans fil, un utilisateur a la possibilit de rester connect tout en se dplaant dans un primtre gographique plus ou moins tendu, c'est la raison pour laquelle on entend parfois parler de "mobilit".

    Les rseaux sans fil sont bass sur une liaison utilisant des ondes radio-lectriques (radio et infrarouges) en lieu et place des cbles habituels. Il existe plusieurs technologies se distinguant d'une part par la frquence d'mission utilise ainsi que le dbit et la porte des transmissions.

    Les rseaux sans fil permettent de relier trs facilement des quipements distants d'une dizaine de mtres quelques kilomtres. De plus l'installation de tels rseaux ne demande pas de lourds amnagements des infrastructures existantes comme c'est le cas avec les rseaux filaires (creusement de tranches pour acheminer les cbles, quipements des btiments en cblage, goulottes et connecteurs), ce qui a valu un dveloppement rapide de ce type de technologies.

    En contrepartie se pose le problme de la rglementation relative aux transmissions radio-lectriques. En effet, les transmissions radio-lectriques servent pour un grand nombre d'applications (militaires, scientifiques, amateurs, ...), mais sont sensibles aux interfrences, c'est la raison pour laquelle une rglementation est ncessaire dans chaque pays afin de dfinir les plages de frquence et les puissances auxquelles il est possible d'mettre pour chaque catgorie d'utilisation.

    De plus les ondes hertziennes sont difficiles confiner dans une surface gographique restreinte, il est donc facile pour un pirate d'couter le rseau si les informations circulent en clair (c'est le cas par dfaut). Il est donc ncessaire de mettre en place les dispositions ncessaires de telle manire assurer une confidentialit des donnes circulant sur les rseaux sans fil.

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  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    b) Catgories des rseaux sans fils

    On distingue habituellement plusieurs catgories de rseaux sans fil, selon le primtre gographique offrant une connectivit (appel zone de couverture) :

    Rseaux personnels sans fil (WPAN)

    Le rseau personnel sans fil (appel galement rseau individuel sans fil ou rseau domestique sans fil et not WPAN pour Wireless Personal Area Network) concerne les rseaux sans fil d'une faible porte (de l'ordre de quelques dizaines mtres). Ce type de rseau sert gnralement relier des priphriques (imprimante, tlphone portable, appareils domestiques, ...) ou un assistant personnel (PDA) un ordinateur sans liaison filaire ou bien permettre la liaison sans fil entre deux machines trs peu distantes. Outre Bluetooth, dtaille dans la suite du document, il existe plusieurs technologies utilises pour les WPAN :

    HomeRF

    HomeRF (pour Home Radio Frequency), lance en 1998 par le HomeRF Working Group (form notamment par les constructeurs Compaq, HP, Intel, Siemens, Motorola et Microsoft) propose un dbit thorique de 10 Mbps avec une porte d'environ 50 100 mtres sans amplificateur. La norme HomeRF soutenue notamment par Intel, a t abandonne en Janvier 2003, notamment car les fondeurs de processeurs misent dsormais sur les technologies Wi-Fi embarque (via la technologie Centrino, embarquant au sein d'un mme composant un microprocesseur et un adaptateur Wi-Fi).

    ZigBee

    La technologie ZigBee (aussi connue sous le nom IEEE 802.15.4) permet d'obtenir des liaisons sans fil trs bas prix et avec une trs faible consommation d'nergie, ce qui la rend particulirement adapte pour tre directement intgre dans de petits appareils lectroniques (appareils lectromnagers, hifi, jouets, ...). La technologie Zigbee, oprant sur la bande de frquences des 2,4 GHz et sur 16 canaux, permet d'obtenir des dbits pouvant atteindre 250 Kb/s avec une porte maximale de 100 mtres environ.

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  • Expos NT rseaux - Bluetooth

    Liaisons Infra rouge

    Enfin les liaisons infrarouges permettent de crer des liaisons sans fil de quelques mtres avec des dbits pouvant monter quelques mgabits par seconde. Cette technologie est largement utilise pour la domotique (tlcommandes) mais souffre toutefois des perturbations dues aux interfrences lumineuses. L'association irDA (infrared data association) forme en 1995 regroupe plus de 150 membres.

    La technologie infrarouge a p

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