BLE中PHY 1M和 2M

0 Preface/Foreword

1 PHY介绍

1.1 PHY概述

PHY = Physical layer(物理层)

++定义是++:

  • 无线调制方式
  • 每秒传多少个符号
  • 符号如何映射成比特

++1M和2M是BLE的物理层速率选项++:

2M:更快、时延更低、但距离更短、抗干扰差

1M:更稳、距离更远、兼容性最好

++1M和2M的含义如表格++:

|--------|-----------------|
| PHY | 含义 |
| 1M PHY | 1Msym/s = 1Mbps |
| 2M PHY | 2Msym/s = 2Mbps |

表格里面指的是物理层速率,不是应用层吞吐量。

1.2 1M和2M核心技术差异

|-----|-------------|
| PHY | 调制 |
| 1M | GFSK |
| 2M | GFSK(更高符号率) |

1.3 吞吐量差异

|-----|----------------|
| PHY | 链路层最大吞吐 |
| 1M | 700 - 800kpbs |
| 2M | 1.3 - 1.4 Mbps |

1.4 1M和2M切换

1.4.1 建立BLE连接前

|-------------|-----------------|
| 阶段 | 速率 |
| Advertising | 1M |
| Initiating | 1M |
| 建立连接后 | 如果支持2M,可以选择切到2M |

1.5 Coded PHY

|------------------------------|----|----|-------------|
| 维度 | 1M | 2M | Coded PHY |
| 物理符号率 | 1M | 2M | 1M |
| 有效速率 | 1M | 2M | 500/125kpbs |
| Forwad Erro Correction(向前纠错) | ❌️ | ❌️ | ✅️ |
| 距离 | 中 | 短 | 远 |
| 抗干扰 | 中 | 较差 | 强 |
| 功耗/bit | 中 | 高 | 低 |
| 功耗/时间 | 中 | 低 | 远 |
[不同维度对照表]

1.6 典型产品中速率选择

|------------------------|--------------|
| 产品 | PHY |
| 鼠标/键盘 | 1M(稳定优先) |
| 手环/传感器 | 1M(功耗+距离) |
| TWS耳机(BLE控制/Fast Pair) | 2M(低时延、快速交互) |
| 高速数据(OTA/日志) | 2M |
| 工业/穿墙 | 1M或Coded PHY |

1.7 PHY 1M和2M是软件还是硬件能力

++硬件决定是否支持2M++:需要在RF和Baseband两部分的硬件支持。

++软件决定什么时候使用2M++:软件实现调度。

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