Højere datatransmission
Bitraten for Bluetooth LE er nu blevet udvidet fra en enkelt transmissionshastighed (1 Mbps) til fire forskellige bithastigheder som vist nedenfor. Den maksimale bithastighed er fordoblet til 2 Mbps. Sammen med de fremskridt, der blev indført i Bluetooth 4.2, som gav mulighed for Data Length Extensions (DLE), er den samlede gennemstrømning fem gange højere end det oprindelige Bluetooth 4.0-niveau. Nu kan applikationsgennemstrømningen uden overhead som f.eks. adressering være så høj som 1,4 Mbps.
Fig. 1 Gennemstrømning med forskellige nyttelaster og bithastigheder
Denne forøgelse giver muligheder for nye applikationer, der simpelthen har brug for mere data-gennemstrømning, end det tidligere var muligt. Det giver også mulighed for meget hurtigere OTA-DFU-opdateringer (Over the Air Device Firmware Upgrades). nRF52840 er ligesom alle medlemmer af nRF5x-seriens sokker en flashbaseret SoC, hvilket gør det muligt at udnytte denne øgede hastighed til at udføre firmwareopdateringer og til at uploade data i massevis.
Længere rækkevidde
Bluetooth 5 indførte betydelige ændringer på det fysiske (PHY) lag for Bluetooth-radiodrift. Der er nu fire bithastigheder til rådighed: 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps og 125 kbps. Den 2 Mbps giver klart større muligheder for gennemløb. Hvorfor tilbyde lavere bithastigheder på 500 kbps og 125 kbps, vil nogle måske spørge. Grunden hertil er, at det ved disse lavere bithastigheder og med den tilhørende LE-kodede behandling ved hjælp af FEC (Forward Error Correction) bliver lettere at genfinde datatransmissioner i den omgivende støj. Kort sagt forbedres følsomheden, nærmere bestemt med ca. 12 dB.
I RF-termer svarer en forbedring på 6 dB i forbindelsesbudgettet til en teoretisk fordobling af rækkevidden, og en forbedring på 12 dB øger derfor rækkevidden fire gange. Forbindelsesbudgetter kan forbedres ved hjælp af ekstra udgangseffekt, men det afgørende er, at forbedringerne af den lange rækkevidde i Bluetooth 5 ikke er afhængige af forbedret udgangseffekt og betyder, at der kan opnås op til fire gange større rækkevidde uden behov for at øge den maksimale udgangseffekt. Gennemstrømningskapaciteten reduceres naturligvis, når der vælges 500 kbps- eller 125 kbps-tilstande, men for mange Bluetooth LE-applikationer, som er forholdsvis enkle aftastnings- og aktiveringsapplikationer, er den reducerede gennemstrømning fuldt ud tilstrækkelig.
Større sendekapacitet
Der indføres reklameudvidelser for at afhjælpe belægning af reklamekanaler og potentiel kanaloverbelastning. Længere pakkelængde og et nyt PHY-lag øger den tid, som hver pakke optager en kanal. Da der kun findes 3 reklamekanaler, kan disse kanaler hurtigt blive overbelastet med reklamepakker med store datapakker ved lavere transmissionshastigheder i luften, f.eks. 125 kbs. Reklameudvidelser afhjælper dette potentielle problem ved at reklamere på de 3 reklamekanaler som tidligere, men de data, der skal sendes, er på en aftalt kanal uden for reklamekanalen, en datakanal.
Figur 2 Reklameudvidelser tildeling af kanal til reklamedata
En yderligere egenskab ved reklameudvidelser er muligheden for at kæde reklamepakker for at skabe udvidede reklamedata-payloads som vist i fig. 3.
Fig. 3 Reklameudvidelser “kæder” af reklamedatapakker
Periodisk reklame giver mulighed for mere synkroniseret udsendelse af data mellem enheder. I denne tilstand sker periodisk annoncering med et deterministisk periodisk interval, hvilket giver mulighed for ægte forbindelsesfri udsendelse.
Bedre sameksistens med forbedret kanalhoppesekvensering
Bluetooth 5 har også indført en forbedret kanalvalgsalgoritme (CSA #2) for at forbedre pseudotilfældigheden af kanalvalget ved næste hop. CSA #2 vil forbedre de aktiverede enheders sameksistens i tilstedeværelsen af WiFi og andre Bluetooth-enheder. Alle SoC’er i nRF52-serien har mulighed for at understøtte CSA #2.
nRF52 Series Bluetooth 5 SoC’er
Alle multiprotokol SoC’er i nRF52-serien er designet til at udnytte disse betydelige ydelsesmæssige fremskridt i Bluetooth 5. Desuden har nRF52840 en forbedret udgangseffekt på 8 dB, hvilket sammen med de nye langdistancefunktioner i Bluetooth 5 giver betydelige nye anvendelsesmuligheder, der kræver kommunikation med længere rækkevidde.
Skriv et svar