Högre dataöverföring
Bithastigheten för Bluetooth LE har nu utökats från en enda överföringshastighet (1 Mbps) till fyra olika hastigheter enligt nedan. Den maximala bithastigheten har fördubblats till 2 Mbps. Tillsammans med de framsteg som infördes i Bluetooth 4.2 och som möjliggjorde Data Length Extensions (DLE) är den totala genomströmningen x5 högre än den ursprungliga Bluetooth 4.0-nivån. Nu kan applikationsgenomströmningen, exklusive overhead som adressering, vara så hög som 1,4 Mbps.
Fig. 1 Genomströmning med olika nyttolaster och bithastigheter
Den här ökningen ger möjligheter för nya tillämpningar som helt enkelt behöver mer datadata genomströmning än vad som tidigare var möjligt. Det möjliggör också mycket snabbare Over the Air Device Firmware Upgrades (OTA-DFU). nRF52840, liksom alla medlemmar av nRF5x-seriens Socks, är en flashbaserad SoC, vilket gör att den kan dra nytta av den ökade hastigheten för att utföra firmwareuppdateringar och för att ladda upp data i stor skala.
Längre räckvidd
Bluetooth 5 införde betydande förändringar på det fysiska (PHY) lagret för Bluetooth radiodrift. Fyra bithastigheter är nu tillgängliga 2 Mbps, 1 Mbps, 500 kbps och 125 kbps. 2 Mbps ger helt klart högre möjligheter till genomströmning. Varför erbjuda lägre bithastigheter på 500 kbps och 125 kbps kan vissa fråga sig. Anledningen till detta är att vid dessa lägre bithastigheter och med den tillhörande LE-kodade bearbetningen med hjälp av FEC (Forward Error Correction) blir det lättare att återfinna dataöverföringar i omgivande brus. Kort sagt, känsligheten förbättras, närmare bestämt med cirka 12 dB.
I RF-termer är 6 dB förbättring av länkbudgeten en teoretisk fördubbling av räckvidden, därför ökar 12 dB förbättring räckviddsmöjligheterna fyrfaldigt. Länkbudgeten kan förbättras med hjälp av ytterligare utgångseffekt, men de stora räckviddsförbättringarna i Bluetooth 5 är inte beroende av förbättrad utgångseffekt och innebär att upp till fyra gånger större räckvidd kan uppnås utan att man behöver öka den maximala utgångseffekten. Genomströmningskapaciteten minskar naturligtvis när 500 kbps- eller 125 kbps-lägen väljs, men för många Bluetooth LE-tillämpningar, som är relativt enkla avkännings- och aktiveringstillämpningar, är den minskade genomströmningen helt tillräcklig.
Ökad sändningskapacitet
Användningstillägg införs för att lindra reklamkanalsbeläggning och potentiell kanalöverbelastning. Längre paketlängd och ett nytt PHY-skikt ökar den tid som varje paket upptar en kanal. Eftersom det endast finns tre reklamkanaler kan dessa kanaler snart bli överbelastade av reklampaket med stora datanummer vid lägre sändningshastigheter i etern, t.ex. 125 kbs. Advertising extensions mildrar detta potentiella problem genom att annonsera på de tre reklamkanalerna som tidigare, men de data som ska sändas är på en överenskommen icke-reklamkanal, en datakanal.
Fig. 2 Advertising extensions allokering av kanal för reklamdata
En ytterligare egenskap hos advertising extensions är förmågan att kedja reklampaket för att skapa utökade reklamdatanyttolaster, vilket ses i fig. 3.
Fig. 3 Annonseringsförlängningar ”kedjning” av annonseringsdatapaket
Periodisk annonsering möjliggör mer synkroniserad sändning av data mellan enheter. I det här läget sker periodisk annonsering i ett deterministiskt periodiskt intervall, vilket gör det möjligt att sända utan anslutning.
Förbättrad samexistens med förbättrad kanalhoppsekvensering
Bluetooth 5 har också infört en förbättrad algoritm för kanalval (CSA #2) för att förbättra pseudotillfälligheten i valet av kanal för nästa hopp. CSA #2 kommer att förbättra samexistensen för aktiverade enheter i närvaro av WiFi och andra Bluetooth-enheter. Alla SoC:er i nRF52-serien har möjlighet att stödja CSA #2.
nRF52 Series Bluetooth 5 SoC:er
Alla multiprotokoll SoC:er i nRF52-serien har utformats för att dra nytta av de betydande prestandaförbättringarna i Bluetooth 5. Dessutom har nRF52840 en förbättrad utgångseffekt på 8 dB, vilket tillsammans med de nya funktionerna för lång räckvidd i Bluetooth 5 ger betydande nya applikationsmöjligheter som kräver kommunikation med längre räckvidd.
Lämna ett svar