电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 通讯及无线技术 » 关于蓝牙5,你需要了解的是这些


共1条 1/1 1 跳转至

关于蓝牙5,你需要了解的是这些

助工
2018-07-05 12:00:49    评分
本文探讨了蓝牙5的优势特性,包括更高的速度、更长的范围以及更好的互操作性。

蓝牙5于2016年12月通过审核,作为蓝牙核心规范的最新版本,为下一代蓝牙产品奠定了基础。最新版本承诺通过提供更高速度,更长距离,增加传播容量和改进互操作性来实现变革。这是自v4.0以来对蓝牙标准的最大改进。

 

更高的速度

蓝牙低能量调制方案是高斯频移键控(GFSK)。在v4.2中,符号率为每秒1兆符号(Msps),频率偏差为185kHz。在蓝牙5中,现在支持频率偏差为370KHz的2Msps符号率。这提供了v4.2带宽的两倍而不减少蓝牙低功耗信道的数量; 带宽仍然适合蓝牙低功耗中使用的2MHz信道间隔。

GFSK每个符号传输1位,因此在2Msps时,空中比特率为2Mbps。然而,由于开销(例如,前导码,寻址,CRC等),吞吐量从不与空中比特率相同。仅考虑实际有用的有效载荷,蓝牙5的最大可实现吞吐量约为1.4Mbps。

更长的范围

LE编码PHY是蓝牙5的关键功能之一。尽管数据速率降低,但在不增加发射功率的情况下,它可提供高达4倍的范围改进。这是通过在1Msps PHY速率上通过差错控制编码来提高接收器灵敏度来实现的(即不适用于2Msps PHY速率ICfans)。

编码分两个阶段完成(图1)。阶段1是前向纠错(FEC)。第2阶段是代码传播。FEC块是卷积编码器,为每个输入数据位生成2位。根据扩频因子,模式映射器(表1)为每个FEC输出位输出1位(即S = 2扩频因子)或4位(即S = 8)。当S = 2时,范围加倍,但数据速率降低到500kbps。当S = 8时,范围是四倍,但数据速率降低到125kbps。

 

图1.蓝牙5比特流处理。

 

表1.模式映射器。

 增加传播容量

为了增加广告容量,蓝牙5现在支持新的传播协议数据单元(PDU)(图2)。在v4.2中,传播容量增加了8倍。

 

图2. PDU格式。

 

除了较长的数据包,蓝牙5还能够在所有40个蓝牙低功耗信道上发送广告数据。在v4.2中,传播被限制为40个频道的3个(即频道37,38和39)。所有其他通道(即0 - 36)仅为数据通道。借助蓝牙5,广告渠道现在分为两组渠道:小学和中学(图3)。主要通道为37,38和39.次要通道为0-36。这一新增功能允许开发人员将较长的广告PDU卸载到辅助频道。

 

图3.蓝牙5广告渠道。

 改进的互操作性

今天的无线设备通常包含多种无线技术。例如,智能手机通常具有蓝牙,WLAN和LTE功能。这是在一个小型手持设备中配置的3个无线电。因此,一种无线技术可能会对在相邻频段上运行的另一种无线技术造成干扰(图4)。

 

图4.蓝牙ISM频段和相邻LTE频段。

 

蓝牙5利用新的插槽可用性掩码(SAM)功能减少对相邻频段的干扰。SAM使蓝牙设备能够相互指示哪些时隙可用于接收和发送。通过在LTE活动期间将时隙标记为不可用,LTE互操作性得到改善。

 蓝牙5未来可期

蓝牙5的采用进一步扩展了蓝牙低能耗的可能性。对于设计师而言,这意味着可以访问一组新工具,帮助将创意转化为创新产品。更高的吞吐量为高数据速率用例创造了新的机会(例如,音频,更快的固件无线更新)。利用LE编码PHY,全家覆盖现已成为现实(例如,多层家庭中的控制灯)。随着广告容量的增加,蓝牙5为信标中更丰富的内容铺平了道路。随着多无线电设备市场的不断发展,SAM向更好的互操作性迈进了一步。




关键词: 半导体     ICfans     蓝牙5     无线技术    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]