Bluetooth 5

Higher data throughput
Bluetooth LEのビットレートは、単一の伝送速度（1Mbps）から、以下のように4つの個別のビットレート速度に拡張されました。 また、最大ビットレートは2倍の2Mbpsとなります。 Bluetooth 4.2でのDLE（Data Length Extensions）の進化と合わせて、スループットはBluetooth 4.0比で5倍に向上しています。 アドレス指定などのオーバーヘッドを含まないアプリケーションのスループットは、1.4 Mbps まで向上します。

図 1 異なるペイロードとビットレートでのスループット
この増加は、以前より多くのデータスループットを必要とする新しいアプリケーションに機会を提供します。 nRF52840は、他のnRF5xシリーズSocksと同様にフラッシュベースのSoCであるため、ファームウェアの更新やデータの一括アップロードに、この高速化のメリットを活用することができます。 2Mbps、1Mbps、500kbps、125kbpsの4つのビットレートが利用可能になりました。 2Mbpsは明らかにスループットが向上しています。 では、なぜ500kbpsや125kbpsという低いビットレートを用意したのでしょうか。 それは、この低ビットレートでは、FEC（Forward Error Correction）を用いたLE Coded処理により、周囲のノイズの中でもデータを取り出しやすくなるためです。 RF の用語では、リンクバジェットの 6 dB の改善は理論的にレンジを 2 倍にするため、12 dB の改善でレンジの可能性が 4 倍になります。 リンクバジェットは出力パワーを追加することで改善できますが、重要なのは、Bluetooth 5 の長距離の改善は、出力パワーの改善に依存しないことです。 500 kbps または 125 kbps モードが選択された場合、スループット容量はもちろん減少しますが、比較的単純なセンシングおよびアクチュエーティング アプリケーションである多くの Bluetooth LE アプリケーションでは、減少したスループットは完全に適切なものとなっています。 より長いパケット長と新しいPHYレイヤーは、各パケットがチャネルを占有する時間を増加させました。 3つの広告チャンネルしか存在しないため、125kbsのような低いオンエア伝送速度では、大きなデータペイロードを持つ広告パケットでこれらのチャンネルはすぐに混雑する可能性があります。 広告拡張は、以前のように3広告チャネルに広告を出すことによって、この潜在的な問題を軽減しますが、送信されるデータは、合意された非広告チャネル、データチャネルである。

Fig. 2広告データ用のチャンネルの広告拡張割り当て広告拡張の追加の機能は、図に見られる拡張広告データペイロードを作成する広告パケットのチェーンする機能です。 3.

Fig. 3 Advertising extensions ‘chaining’ of advertising data packets
Periodic advertising はデバイス間でより同期したデータ放送を実現します。 このモードでは、定期的な広告が決定論的な周期間隔で行われるため、真のコネクションレス型放送が可能になります。
チャネルホップ順序の改善による共存の向上
Bluetooth 5 では、チャネル選択アルゴリズム (CSA #2) の改善により、次のホップチャネル選択の疑似ランダム性が向上しています。 CSA #2は、WiFiや他のBluetoothデバイスが存在する環境下での共存性能を向上させます。 全てのnRF52シリーズSoCは、CSA #2をサポートする能力を備えています。
nRF52シリーズ Bluetooth 5 SoC
全てのnRF52シリーズSoCマルチプロトコルSoCは、Bluetooth 5のこれらの重要な性能向上を利用するために設計されています。 さらに、nRF52840は8dBの出力向上により、Bluetooth 5の新しい長距離機能とともに、より長距離通信が必要となる新しいアプリケーションに大きな可能性を秘めています。

nRF52840の出力パワーは、8dBの出力を実現しており、長時間の通信を可能にしました。