为什么BLE 4.2比BLE 4.1快

Question

我已经阅读了技术规范，我试图理解为什么BLE4.2比BLE4.1更快？

我们是否可以发送比20字节更大的数据包，或者连接间隔是否更快？

我正在尝试理解是什么让BLE4.2更快。

Answer 1

与早期相比，蓝牙4.2中唯一提供更高吞吐量的是链路层的长度扩展。这使得能够发送长度为251字节的数据pdus，而不是之前的限制为27字节。以前，如果由于报头大小和rx和tx数据包之间以及从tx到rx之间所需的时间而发送多个数据包，这意味着很大的开销。数据本身通过无线以1Mbit/s的速度发送。

请注意，两端都需要支持此新功能，并且新的最大长度必须在设备之间协商后才能使用。

在这里，我将解释一个典型的连接事件，当中央写入多个GATT写命令包时，每个包20个字节。由于空中传输速率为1Mbit/s，因此每个比特需要1μs来传输。链路层报头和报尾总共80比特，由以下内容组成:1字节前同步码+4个接入地址(用于标识去往正确目的地的分组的填充)。1个字节，包含flow/ack和数据类型。1个字节，包含数据包的长度。然后是数据，后跟3字节的CRC校验和。用户数据分组本身被包装在ATT分组中(具有操作码和ATT句柄的3字节报头)，该分组又被包装在L2CAP分组(2字节信道ID和2字节长度)中。因此，20个字节的大数据包现在变成了37个字节，通过空中发送。通过无线方式，主机和从机在发送和接收之间交替。因此，如果主设备发送了许多数据包，但从设备没有要发送的数据分组，则从设备仍必须以具有80比特报头的空包作为响应。此外，在所有数据包之间，必须有150μ秒的无线电静默，以便无线电有时间在RX和TX之间切换。因此，一个由4个数据包组成的连接事件，每个数据包都填充了20字节的用户数据，如下所示：1. Master -> Slave: 296 μs 1st packet 2. Silence 150 μs 3. Slave -> Master: 80 μs empty packet 4. Silence 150 μs 5. Master -> Slave: 296 μs 2nd packet 6. Silence 150 μs 7. Slave -> Master: 80 μs empty packet 8. Silence 150 μs 9. Master -> Slave: 296 μs 3rd packet 10. Silence 150 μs 11. Slave -> Master: 80 μs empty packet 12. Silence 150 μs 13. Master -> Slave: 296 μs 4th packet 14. Silence 150 μs 15. Slave -> Master: 80 μs empty packet所有这些加起来总计2554μs

利用新的分组长度扩展，我们可以在一个分组中发送相同的80字节(仍然是17字节头+CRC的开销)= 97字节= 776比特。

1. Master -> Slave: 776 μs packet 2. Silence 150 μs 3. Slave -> Master: 80 μs empty packet

这加起来只有1006μ，比以前快了一倍多！无线电现在可以为来自另一个连接的连接事件提供服务。

如您所见，吞吐量增加了。但要让这个新功能发挥作用，您需要确保使用数据包填充您的连接事件。当然，您可以在一个连接事件期间更快地发送相同数量的数据，但是如果您只是在下一个连接事件之前的其余时间空闲，那么您并不能真正更快地发送数据。