BLE外围设备吞吐量限制

Question

我们正在开发与iPad配合使用的BLE传感器外设，它需要使用TI CC2541 BLE模块和自定义配置文件提供以下有关BLE通知特征(无确认)的数据吞吐量：

每10ms一个20字节(GATT最大标准包)，或者由于我们似乎每个连接间隔有4个包的限制，这相当于每40ms一个连接间隔。所需的吞吐量为2,000字节/秒，因此TI网站建议将CC2541 BLE解决方案用于需要此级别数据吞吐量的多个传感器设备。

BLE模块的配置文件设置为最小和最大连接间隔分别为20ms和40ms，这应该足够了。“Apple Products的蓝牙附件设计指南”文档建议我们如上所述设置的最小和最大连接间隔是正确的。我们在新的Mac Mini / Mac Book上使用了iOS 6的最新iPad和苹果工具。

与一个简单的测试程序在iPad上，我们可以得到的链接，以20个字节的数据包发送到BLE20毫秒的时间间隔，但是，一旦我们降低到10ms的需要，我们开始丢失数据包或得到损坏的数据包，我们有先进先出空中断关闭，以便我们可以更快地处理发送到BLE模块先进先出，我们使用230400的最大波特率发送20字节的数据包，从微到BLE。

我们意识到我们处于BLE转会限制的最高端，以及可能发生的事情。有没有人能告诉我们，有没有办法使用TI CC2541 BLE芯片/模块和最新的iPad来达到每秒2000字节的吞吐量？

Answer 1

我们在iPad/iPod/iPhone (iOS 6.x和7.x)上成功地使用了TI 2540 (BLE堆栈版本1.3.2)。我们目前每秒发送75个20字节的通知，=>为1500字节/秒。但我已经试着发送了125条通知，效果也不错。

当然，您发送的数据越多，丢失数据的可能性就越大，例如，重新发送NACK‘’ed消息的时间越短。

我已经经历过iOS的BLE堆栈可能会进入一种模式，在该模式中，它开始连续地对消息进行NACK。如果发生这种情况，您将丢失大量消息。我已经向苹果报告了一个关于这方面的错误。(此问题似乎已在iOS 7.1.beta3/4中得到解决。)

我目前有：

// Minimum connection interval (units of 1.25ms, 80=100ms) if automatic parameter update request is enabled
#define DEFAULT_DESIRED_MIN_CONN_INTERVAL     10

// Maximum connection interval (units of 1.25ms, 800=1000ms) if automatic parameter update request is enabled
#define DEFAULT_DESIRED_MAX_CONN_INTERVAL     20

是的，它不符合苹果的指导方针。但我相信在我们的情况下，他们可以放松下来。

更新:我也尝试过使用iDevice作为外围设备，即两个iDevices之间的BTLE。在这里，我每秒发送150条消息，没有任何问题。

Answer 2

你在发送"write without response“命令吗？您可以通过这种方式为每个连接事件发送4个数据包。使用之前的20ms连接间隔，您将每0.02秒发送4个20字节的数据包。放在一起: 4*20/0.02 = 4000字节/秒很容易。

我非常怀疑你是否得到了损坏的数据。链路层向BLE分组添加CRC和2比特的“下一期望”，以确保A)所有比特都被正确接收，并且b)分组没有被乱序发送。TI堆栈和iOS控制着链路层，所以我怀疑你搞砸了。

Answer 3

下面是我们在使用BLE在iPhone上执行RnD时发现一些关于吞吐量的观察结果。以下数据基于write with response。

1. iPhone 8(BLE5.0)作为中央台式机和Linux台式机(带BLE 4.0的Ubuntu 16.04 )：MTU = 2048 :吞吐量-每sec.
2. iPhone 8的2.5 KiloBytes (BLE5.0)作为中央台式机，使用BLE4.2作为外围设备的安卓操作系统(小米A1)：MTU = 180 :吞吐量-每sec.
3. iPhone 8的2.5 KiloBytes (BLE5.0)作为中央台式机，iPhone 7 plus (BLE4.2)作为中央台式机外围设备: MTU = 512 :吞吐量-每个sec.
4. iPhone 8的7.1 KiloBytes (BLE5.0)作为中央设备，三星S8 (BLE5.0)作为外围设备:作为中央设备的三星S8无法作为peripheral
5. iPhone 8(BLE5.0)工作，作为外围设备的iPhone 8 plus (BLE5.0)无法工作: MTU = 512 :每个sec.

的吞吐量- 15.5 KiloBytes

正如您所看到的，随着MTU值的增加，我们可以获得最大吞吐量。但我们不能增加到任何限制。以上MTU值是根据给定配置默认的最大允许MTU值。MTU -最大传输单位。即在一个写请求中可以发送的最大字节数

欢迎对上述数据提出意见。