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关于低功耗蓝牙功率控制,你需要了解的六件事

关键词:低功耗蓝牙 无线耳机 无线通信

时间:2020-03-11 13:38:53      来源:中电网

低功耗蓝牙功率控制(LE Power Control, LEPC)是蓝牙核心规格5.2 所引入的功能之一。本文将简单介绍LEPC并回答一些最常见的问题。此功能的加入,将会更加优化LE Audio及其他的产品的功耗。

作者:任凯 蓝牙技术联盟亚太区高级开发者关系经理

低功耗蓝牙功率控制(LE Power Control, LEPC)是蓝牙核心规格5.2 所引入的功能之一。本文将简单介绍LEPC并回答一些最常见的问题。此功能的加入,将会更加优化LE Audio及其他的产品的功耗。比如,在设计蓝牙LE Audio无线耳机时,任何功耗优化都将为开发者和产品制造商提供足够的灵活性,提升产品的工作时长,以构建出色的应用程序和用户体验。

什么是无线通信功率控制?

在电信系统中,功率控制通常用于控制发射器的发射功率以优化通信信号或服务质量,包括优化功耗。
为什么低功耗蓝牙需要功率控制?

首先,功率控制对于蓝牙并不是什么新的技术术语。它已被用于蓝牙BR/EDR控制器(请参见蓝牙核心规格第2卷C部分第4.1.3节),描述了配有BR/EDR控制器的蓝牙设备之间如何协商和调整传输功率。

蓝牙核心规格5.2为低功耗蓝牙控制器(Low Energy Controller)添加了功率控制功能,从而提升低功耗蓝牙解决方案的性能。

低功耗蓝牙功率控制意味着什么?

为了方便说明,我以下面的情景为例:周五晚上,一对夫妻在下班后来到一家餐厅。他们一边用餐,一边交谈。一个人在说话的时候,另一个人就在听。

如果说话者始终以最大声音说话(即喊叫),那么说话者就会让听者感到不适、并留下粗鲁的印象,不仅耗费说话者大量的精力,还可能会逐渐损伤听者的听力,并且干扰附近的其他顾客。相反,如果说话者的声音太轻,听者将很难听清对方说什么。说话者可能需要重复所说的内容来让听者听到。

低功耗蓝牙功率控制就是为了解决使用低功耗蓝牙时的此类挑战。两台低功耗蓝牙设备建立连接后,当一台设备处于发射状态时,对端设备就会处于接收状态。通常情况下,接收器需要一定的信噪比(SNR),而且发射器的功率不能过高或过低。

如果发射器的功率过高,可能会导致接收器设备饱和并引起链路故障,还会过度消耗发射器端的能量。如果发射器的功率过低,虽然接收器可以收到来自发射器的数据包,但数据包错误率(Packet Error Rate, PER)会变高。低功耗蓝牙功率控制功能可用于根据接收器的质量,调整相连对端接备的传输功率。

低功耗蓝牙功率控制提供哪些功能?

任何一台本地设备都可以向另一台已连接的对端设备发出请求,对该对端设备的功率级进行指定的更改。

本地和对端设备还可以共享当前的传输功率级,这样设备就能计算它们之间的链路路径损耗。设备还可以自主更改本地传输功率级并向对端设备显示这一更改。

低功耗蓝牙功能有哪些优点?

功耗优化。凭借低功耗蓝牙功率控制,发射器可以自行调整其传输功率或者由对端设备请求更改其传输功率。这一机制可以让传输功率始终保持节能高效。

良好的链路质量。接收器可能会有一个最适合接收信号的接收器信号强度(Radio Signal Strength Indicator, RSSI)黄金范围。凭借低功耗蓝牙功率控制,接收器可以请求更改发射器的传输功率,使接收器本身的RSSI处于这一黄金范围内。

最大程度减少干扰。通过低功耗蓝牙功率控制,设备可以自主和主动更改传输功率级,因此该功能可以最大程度地减少无线传输时对附近设备产生的干扰和噪声。

低功耗蓝牙功率控制能否用于同步连接串流(Connected Isochronous Stream)和同步广播串流(Broadcast Isochronous Stream)?

低功耗蓝牙功率控制可用于同步连接通道(Connected Isochronous Stream)用例,但由于低功耗蓝牙功率控制的前提条件是建立低功耗蓝牙连接,因此它无法用于同步广播串流。

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