מֵידָע

ממשק רדיו Bluetooth, אפנון וערוצי מגבר

ממשק רדיו Bluetooth, אפנון וערוצי מגבר


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ממשק הרדיו Bluetooth מספק צורה ישירה אך יעילה מאוד של קישוריות אלחוטית.

הממשק האלחוטי Bluetooth תוכנן לספק ביצועים אמינים גם מול הפרעות מהתקנים אחרים המשתמשים באותם התדרים.

כמו טכנולוגיות אחרות, כולל Wi-Fi והתקנים רבים אחרים המשתמשים באותם תדרים, נדרשת פעולה אמינה וממשק הרדיו Bluetooth תוכנן לספק זאת.

יסודות ממשק רדיו Bluetooth

ממשק הרדיו Bluetooth משתמש במספר טכניקות ופורמטי אות כדי לאפשר לו לפעול בצורה אמינה. היא משתמשת בתדרים ברצועת ה- ISM של 2.4 ג'יגה הרץ, והיא משתמשת בטכניקה הנקראת קפיצת תדרים שבה האות נע מתדר אחד למשנהו במרווחי זמן קבועים.

עם משתמשים רבים אחרים ברצועת ה- ISM מתנורי מיקרוגל ל- Wi-Fi, המוביל המקפץ מאפשר להימנע מהפרעות על ידי התקני Bluetooth. שידור בלוטות 'נשאר רק בתדר נתון לזמן קצר, ואם קיימת הפרעה כלשהי הנתונים יישלחו מחדש מאוחר יותר כאשר האות התחלף לערוץ אחר שכנראה יהיה נקי מאותות מפריעים אחרים.

התקן משתמש בקצב קפיצה של 1600 כשות לשנייה, והמערכת מדלגת על כל התדרים הזמינים באמצעות רצף קבוע מראש של פסאודו אקראי המבוסס על כתובת ה- Bluetooth של צומת הראשי ברשת.

במהלך פיתוח תקן הבלוטות 'הוחלט לאמץ את השימוש במערכת קפיצות תדרים ולא בגישה של ספקטרום התפשטות רצף ישיר מכיוון שהיא מסוגלת לפעול בטווח דינמי גדול יותר. אם היו משתמשים בטכניקות של ספקטרום התפשטות רצף ישיר, משדרים אחרים הקרובים יותר למקלט יחסמו את השידור הנדרש אם הוא רחוק יותר וחלש יותר.

ממשק הרדיו של בלוטות 'משתמש גם בטכניקת אפנון הנקראת הקשת Shift Frequency Shift, GFSK. צורה זו של אפנון יעילה ספקטרלית ומאפשרת גם שימוש במגברי רדיו יעילים ובכך חוסכת את חיי הסוללה.

אפנון Bluetooth

הפורמט שנבחר במקור עבור Bluetooth בגרסה 1 היה הקשת משמרות תדרים גאוסית, GFSK, אולם עם הדרישה לשיעורי נתונים גבוהים יותר הוצגו שתי צורות של מקש משמרת פאזה עבור Bluetooth 2 כדי לספק יכולת נתונים משופרת, יכולת EDR.

מקש על שינוי תדר גאוס: כאשר משתמשים ב- GFSK לצורה הנבחרת של אפנון Bluetooth, תדר הספק מועבר לשאת האפנון. אחד בינארי מיוצג על ידי סטיית תדרים חיובית ואפס בינארי מיוצג על ידי סטיית תדרים שלילית. האות המאופנן מסונן לאחר מכן באמצעות פילטר עם עקומת תגובה גאוסית על מנת להבטיח שרצועות הצד אינן נמשכות רחוק מדי משני צדי המוביל הראשי. על ידי כך אפנון ה- Bluetooth משיג רוחב פס של 1 מגה-הרץ עם דרישות מסנן מחמירות כדי למנוע הפרעות בערוצים אחרים. להפעלה נכונה רמת BT מוגדרת ל 0.5 ומדד האפנון חייב להיות בין 0.28 ל 0.35.

מקשי משמרת שלב: מפתחות משמרת שלב הן צורה של אפנון Bluetooth המשמש לאפשר קצב נתונים גבוה יותר הניתן להשגה באמצעות Bluetooth 2 EDR (קצב נתונים משופר). נעשה שימוש בשתי צורות של PSK:

  • π / 4 DQPSK: זוהי צורה של הקשת משמרת פאזה המכונה מקשי משמרת פאזה דיפרנציאלית π / 4. זה מאפשר להשיג את קצב הנתונים הגולמי של 2 Mbps.
  • 8DPSK: צורה זו של אפנון Bluetooth היא מקש משמרת פאזה של שמונה נקודות או 8-ary. הוא משמש כאשר תנאי הקישור טובים וזה מאפשר להשיג קצב נתונים גולמי של עד 3 Mbps.

יכולת קצב הנתונים המשופרת לאפנון Bluetooth מיושמת כיכולת נוספת כך שהמערכת תישאר לאחור.

תוכניות האפנון של Bluetooth והפורמט הכללי אינן מעניקות לעצמן קצב נתונים גבוה יותר. עבור Bluetooth 3, קצב הנתונים הגבוה יותר אינו מושג על ידי שינוי הפורמט של אפנון ה- Bluetooth, אלא על ידי עבודה בשיתוף פעולה עם שכבה פיזית IEEE 802.11g. באופן זה ניתן להשיג קצב נתונים של עד כ 25 Mbps.

רמות הספק Bluetooth

עוצמת המשדר עבור Bluetooth נמוכה למדי, אם כי ישנן שלוש סוגים שונים של פלט התלויים בשימוש הצפוי ובטווח הנדרש.

כוח מחלקה 1 מיועד לתקשורת לטווח ארוך עד כ- 100 מטר מכשירים, ולהספק המוצא המרבי שלו הוא 20 dBm.

הבא הוא Power Class 2 המשמש למה שמכונה מכשירי טווח רגילים עם טווח של עד 10m בערך, עם הספק יציאה מרבי של 6 dBm.

לבסוף יש כוח Class 3 למכשירים לטווח קצר. כיתת Bluetooth 3 תומכת בתקשורת רק למרחקים של כ -10 ס"מ והיא בעלת הספק יציאה מרבי של 0 dBm.

בקרת חשמל היא חובה עבור Bluetooth Class 1, אך אופציונלית עבור האחרים, אם כי השימוש בה מומלץ לחסוך בכוח הסוללה. ניתן לבחור את רמת הכוח המתאימה בהתאם לקריאת ה- RSSI, קריאת אותות חוזק שהתקבל.


סיכום מחלקות כוח Bluetooth
מעמדכוח מקסימלי
dBm
יכולת בקרת כוח
120חובה
24אופציונאלי
30אופציונאלי

בחירת רמת הספק של Bluetooth ו- RSSI

על מנת לחסוך בכוח הסוללה, יש לבחור את רמת ההספק הנמוכה ביותר המועברת בקנה אחד עם קישור אמין. בהנחה שבקרת רמת הספק זמינה, נבחר רמת ההספק על פי קריאת RSSI. אם אינדיקציה של RSSI יורדת מתחת לרמה נתונה, ניתן להעלות את רמת ההספק של Bluetooth כדי להעלות את רמת ה- RSSI לרמה מקובלת.

הערך של כל נתון RSSI הוא שרירותי מכיוון שהוא משמש בפשטות כדי לספק אינדיקציה מתי יש להגדיל או להקטין את רמת האות המשודרת.

מפרט ה- Bluetooth אכן מגדיר שיעור שגיאות סיביות מרבי של 0.1% וזה שקול לדרישה מינימלית לרגישות הקבלה של -70dBm. נתוני רגישות אלה מובילים אז למרחקים שאפשר להשיג לרמות הספק שונות, אם כי המקלטים של ימינו בדרך כלל רגישים יותר מאלו ששימשו לבסיס המפרט עם השקתו ..

ממשק הרדיו של Bluetooth פותח כדי לספק ממשק גמיש שיוכל לפעול בצורה יעילה ספקטרלית לצד יישומים אחרים בתוך ה- ISM 2.4GHz או הלהקה החופשית. ממשק הרדיו תוכנן גם כדי לאפשר למעגלים המשדרים את האותות לפעול בצורה יעילה ובכך לאפשר חיי סוללה ארוכים.

נושאי קישוריות אלחוטית וקווית:
יסודות תקשורת סלולרית 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 טלפונים אלחוטיים DECT NFC- תקשורת שדה קרוב רשת יסודות מהו הענן Ethernet נתונים סידוריים USBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
חזור לקישוריות אלחוטית וקווית


צפו בסרטון: נעימת פתיח תוכנית הבוקר 707 בגלי צהל - אלכס אנסקי (יולי 2022).


הערות:

  1. Nalabar

    ניפיגה מפתיע את עצמי

  2. Brooks

    Excuse me for what I am aware of interfering ... this situation. עלינו לדון.

  3. Otoahnacto

    משפט שאין דומה לו, אני מאוד אוהב את זה :)

  4. Kenton

    Wonderful topic



לרשום הודעה