BleLab spojení je kalendář

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Čtyřicet kanálů a tři, na kterých se křičí

BLE má čtyřicet kanálů po dvou megahertzích. Tři z nich — 37, 38 a 39 — slouží k inzerci: tam se ohlašuje zařízení, které ještě nikoho nezná. Zbylých třicet sedm nese data spojení a přeskakuje se po nich při každé schůzce.

Wi-Fi kanál 6 (22 MHz)373839modré = tři inzertní kanály (37, 38, 39)šedé = datové kanály, které si AFH vyřadilo24002420244024602480kanál 37: čistýkanál 38: na hraněkanál 39: čistýZablokovaných datových kanálů: 10 ze 37. AFH je vyřadí a přeskakuje po zbytku.
Nastav, kde sedí Wi-Fi, a zapni nebo vypni adaptivní přeskakování. Modré jsou inzertní kanály — zkus Wi-Fi na kanálu 1 a podívej se, co se stane s kanálem 37.

Nález, který se v téhle labce nepotvrdil

Skoro všude se píše, že tři inzertní kanály jsou umístěné do mezer mezi Wi-Fi kanály 1, 6 a 11. Tahle labka si to spočítala pomocí kanálové aritmetiky z WiFiLabu — tedy kódem, který k tomu nemá důvod lhát — a vyšlo tohle:

kanálfrekvenceproti Wi-Fi 1/6/11
392480 MHzčistý, 7 MHz nad okrajem kanálu 11
382426 MHzpřesně na hraně kanálu 6
372402 MHzo megahertz uvnitř kanálu 1

Čistý je jenom jeden ze tří. To není chyba návrhu — pásmo prostě není dost široké na to, aby se do něj vešly tři čisté mezery — ale je to konkrétní důvod, proč se v zarušené 2,4GHz hale zařízení hledá pomalu a proč se inzeruje na všech třech kanálech postupně místo na jednom.

Adaptivní přeskakování (AFH)

Datové kanály na tom byly by ještě hůř — dvacetimegahertzová Wi-Fi zakrývá jedenáct z nich — kdyby si spojení nevedlo statistiku. AFH sleduje, na kterých kanálech se rámce ztrácejí, a ty z mapy vyřadí. Zbývá jich pak třeba dvacet šest a přeskakuje se jen po nich.

Funguje to velmi dobře a je to důvod, proč Bluetooth vedle Wi-Fi funguje líp, než by z prostého počtu kolizí vycházelo. Podmínky jsou dvě: musí zbýt aspoň patnáct kanálů (to je minimum ze specifikace) a mapa se aktualizuje po sekundách, takže rychlé změny rušení nestíhá.

Inzertní kanály se nevyhýbají ničemu

AFH platí jen pro spojení. Inzerce se vždycky vysílá na 37, 38 a 39, ať je tam cokoli — protože zařízení, které ještě nikoho nezná, nemá s kým se domluvit na jiné mapě. Proto v silně zarušeném pásmu trvá navázání spojení mnohem hůř než jeho udržení.

Praktický důsledek: když se zařízení „špatně páruje, ale pak drží“, není to vada rádia — je to rozdíl mezi třemi pevnými inzertními kanály a sedmatřiceti adaptivními datovými. Pomůže inzerovat častěji (kratší interval) nebo přesunout Wi-Fi z kanálu 1 na 6 či 11.

Vzorce v této kapitole

f_ch — frekvence kanálu BLE
f = 2402 + 2k MHz [MHz] kap. 2