信道
在物理層蹦哼,因?yàn)檎{(diào)制參數(shù)放寬,所以BLE和經(jīng)典藍(lán)牙的信道并不相同要糊,而是只有40個(gè)信道纲熏,因?yàn)楣β首V更寬,為了避免相鄰信道的干擾锄俄,采用2MHz的信道寬度局劲。
在鏈路層,將40個(gè)信道分為廣播信道和數(shù)據(jù)信道奶赠,37個(gè)是數(shù)據(jù)信道鱼填,3個(gè)廣播信道。40個(gè)信道最低的中心頻率為2402MHz毅戈,最高的為2480MHz苹丸。第一個(gè)信道的頻率為2402,以后每一個(gè)信道加20MHz苇经。
廣播信道分散在距離較遠(yuǎn)的頻段上赘理,過度的集中會導(dǎo)致如果該頻段受干擾嚴(yán)重可能廣播就無法進(jìn)行的情況,分散的目的是為了增加容錯(cuò)率扇单。
而廣播頻道的選擇主要是考慮到WIFI接入點(diǎn)的干擾商模。這些接入點(diǎn)通常選擇802.11的信道1/6/11三個(gè)信道,分別占據(jù) ** 2402MHz~2422MHz, 2427MHz~2447MHz, 2452MHz~2472MHz **;
而BLE的廣播信道則分別為 ** 2402MHz,2426MHz,2480MHz **,也就意味著第一個(gè)廣播信道低于wifi信道1蜘澜,第二個(gè)廣播信道位于WIFI信道1和6之間施流,第三個(gè)廣播信道高于11號信道,正好避免了三個(gè)Wifi常用接入點(diǎn)信道的覆蓋鄙信,避免了他們的干擾瞪醋。
如上圖所示,廣播信道的編號是3739装诡,數(shù)據(jù)信道的編號是036银受,這樣標(biāo)號的目的是降低跳頻算法的實(shí)現(xiàn)難度。
跳頻
連接狀態(tài)中鏈路采取跳頻的技術(shù)避免環(huán)境中的干擾慎王,而BLE的跳頻算算法其實(shí)很簡單蚓土,就是一個(gè)在37個(gè)數(shù)據(jù)信道之間的等概率轉(zhuǎn)換宏侍。
最常見的一種是模37的方法:
X取一個(gè)5-16之間的值赖淤。采取這樣數(shù)值的原因,應(yīng)該是使得跳頻圖圖譜更加均勻谅河,不至于兩個(gè)頻率隔得太近咱旱,以至于環(huán)境干擾無法通過環(huán)境干擾消除确丢,也不至于頻率隔得太遠(yuǎn),造成功率轉(zhuǎn)換帶來的額外功耗吐限。(這是我的猜測鲜侥,并未得到任何資料的證實(shí))。
當(dāng)然我們也可以采取加減法實(shí)現(xiàn)該算法诸典,就是加上X,然后判斷結(jié)果大于36描函,就減去37:
自適應(yīng)跳頻
自適應(yīng)跳頻技術(shù)原理也很簡單,每次數(shù)據(jù)傳輸之后我們進(jìn)行對信道質(zhì)量進(jìn)行評估狐粱,如果我們認(rèn)為當(dāng)前信道質(zhì)量較差舀寓,我們將它從可用信道列表中刪除,這是一個(gè)通用的思路肌蜻。
具體到BLE中互墓,自適應(yīng)跳頻技術(shù)是將一個(gè)壞掉(干擾嚴(yán)重)的信道映射到一個(gè)好信道,當(dāng)跳頻算法跳到該壞信道時(shí)蒋搜,實(shí)際采用的是他映射的那個(gè)好的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸篡撵。
如上圖所示,主設(shè)備通過LL_CHANNEL_MAP_REQ 數(shù)據(jù)鏈路層管理包來進(jìn)行新的信道圖的同步與更新豆挽。
如上圖育谬,我們看到實(shí)際的空口包中信道圖的信息。