2016/12/08

Bluetooth5.0 FAQ (1) - bandwidth

FAQって、発音の仕方に悩むよねぇ、というのはさておき、Bluetooth5.0のFAQがあったので眺めてみよう。

そういえば、もともとBluetooth4は、BLEだけじゃなく、今までのBR/EDRが入っていたのだが、それが5になってどうなったのだろうか?

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変わらないのね。。。
共通になっている内容もあるのだけど、検索して読むと同じキーワードで使われ方が違ったりすることもあって、面倒なのよねぇ。


まず、increased bandwidth、ということが出てくる。
バンド幅が広がったということは、周波数帯が広がってチャネルが増えたのだろうか?

[Vol 6, Part B]1.4.1の表を見ると、少なくともBLEについては40chのままのようだ。

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なんだ、Secondary Advertisingって??
まあ、そういう細かいところは見ないようにしないと、終わらん。

 

そもそも、bandwidthと書いているが、出ているのは速度についてだ。
複数chを同時に使うことで、一度に転送できる量を増やすということだろうか?

[Vol 6, Part A]1.Scopeに「LE 2M」という言葉が出てくる。
1M sym/sのモジュレーションは、以下の2つがあり、LE 1Mの方はshallだから必須。

  • LE 1M
  • LE Coded

そして、2M sym/sのモジュレーションは、LE 2Mだけで、これは必須かどうかはここに書いていなさそうだ。

比較のためCore_v4.2の同じところを見てみたが、そもそもLE 1Mという用語がない。
"4.6 Reference Signal Definition"に、かろうじてBit Rate=1Mb/sという言葉が出てくる程度だ。
なお、Core_v5.0の4.6章には、LE 1MPHYが1Mb/sで、LE 2M PHYが2Mb/sとなっている。

雰囲気からすると、このLE 2Mというのが、bandwidthがx2になったというやつなんじゃなかろうか。
しかし、私は変調方式とかそういうのはさっぱりわからんのだ。。。

 

こういうときは、silexさんのブログを読むに限る。
Bluetooth 5 のはなし|Wireless・のおと|サイレックス・テクノロジー株式会社

このブログ自体は5.0が出る前なので情報をたどる形になっているが、速度2倍については、変調方式がPSK変調ではなくGFSK変調のままにすることで実現した、ということらしい。
なんとなく、PSK変調というのはGFSK変調の2倍大変だから、GFSK変調だったら2倍送れるやん、ということのように読み取ったのだが、どうだろうか。。

そしてCore_v5.0の4.6章の最初に、確かに「変調方式はGFSK」と書かれている!
・・・と思ったが、Core_v4.2にもGFSKと書いてあった。
3.1章には、1M sym/sの場合は185kHz以上で、2M sym/sの場合は375kHz以上でやらんといかんよ、と書いているようだが、何の条件なのかがわからん。。。

 

さすがに、GFSKとかのことが少しわからないとまずかろうと思い、検索すると出てきたのはやはりsilexさんのところだった。

変調のはなし(1)|Wireless・のおと|サイレックス・テクノロジー株式会社

周波数の違いで1/0を表すのがFSKで、その一種がGFSKらしい。
[Vol 6, Part A]3.1章に図があるが、なんかよくわからんね。
たぶん、A/D変換するときのように、プラスとマイナスが切り替わる瞬間、つまりゼロクロス間隔を見ることで1か0か見分けて、その間隔の監視周期が185kHzだの375kHzだのと言っているのではなかろうか。
無線やってると、ゼロクロスって言葉はよく聞くよねぇ。

 

まあ、あまり調べてないので上記は間違ってるかもしれないが、とにかくGFSKは周波数の違いで1/0を表す方式で、LE 2Mの場合は今までの倍の速度で変調を扱うから2倍の速度を出せる、ということじゃなかろうか。
2倍の速度を出したければ、2倍頑張れ、ということか。
そして、bandwidthがx2というのは、GFSK変調で1/0を表す周波数が倍まで許容されるようになったという意味か。

 

気になるのは、ここが倍の速度になることによる消費電力の増加と、転送時間が半分になることの省電力効果のどちらが大きいか、ということだ。
まあ、チップで違うのだろうけど。

それに、今までBLEで送っていた程度のデータ量を倍の速度で送りたいかというと、あんまりそういう気持ちがしないかもしれん。
どちらかといえば、電源はプラグから取っているからガンガン送るぜ!みたいなときに使うのかも。

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