蓝牙技术如何克服干扰

任何无线技术在提供可靠的数据通信方面面临的最大挑战之一就是干扰。 与有线数据通信技术不同,无线技术必须共享传输介质。例如,蓝牙技术与Wi-Fi和利用IEEE 802.15.4标准的技术工作在相同的2.4 GHz ISM频带。因此,如果在两个蓝牙设备之间传输的数据包与范围内其他蓝牙、Wi-Fi或802.15.4设备在完全相同的时间和频率信道上传输的数据包,则会发生冲突该数据包可能会被损坏或丢失。

小而快速的数据包

避免冲突最好的办法就是使用小而快的数据包。小数据包的飞行时间越少,占用的空间越小,发生碰撞的可能性就越低。蓝牙与其他低功耗无线网状网络技术相比,蓝牙数据包的大小通常只有其一半,速度却快了四倍。拥有小而快的数据包可以更有效地利用频谱,并显著降低冲突的可能性。

自适应跳频

避免冲突是建立高度可靠连接的关键。为了找到一条清晰的传输路径,蓝牙技术使用一种称为自适应跳频(AFH)的跳频扩频(FHSS)形式。与所有FHSS技术一样,蓝牙技术将频带划分为较小的信道。在BLE的情况下,该频段被分为40个通道,并且蓝牙数据包在传输时会在这些通道之间快速跳变。为了进一步减少干扰的机会,蓝牙技术会调整其跳频顺序。发送数据包时,会动态跟踪并避免嘈杂和繁忙的信道。

确认

即使采用缓解技术,也不可避免地会出现某种程度的数据包丢失。蓝牙技术用来补偿数据包丢失的一种技术是发送确认,使接收设备可以确认从发送方成功接收数据。确认是一种可用于蓝牙点对点(数据包确认)和网状网络(消息确认)连接的技术。

自动重传

依靠确认并不总是可行的。想象一下,如果一个制造工厂中控制100个灯的单个电灯开关每次发送开/关消息时都必须等待并跟踪100个确认。为了应对这一挑战,蓝牙技术包括重传功能,该功能可以自动快速连续发送多个消息副本。网状消息的自动,快速重传大大增加了已连接设备之间成功接收消息的可能性。

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