Cómo la tecnología Bluetooth utiliza el salto de frecuencia adaptativo para superar la interferencia de paquetes

La interferencia es uno de los mayores desafíos para cualquier tecnología inalámbrica al proporcionar una comunicación de datos confiable. Dado que las tecnologías inalámbricas como Bluetooth^®, Wi-Fi y los dispositivos 802.15.4 comparten un medio de transmisión, es posible que un paquete de datos que se está transmitiendo se dañe o se pierda si choca con otro paquete transmitido al mismo tiempo y en el mismo canal de frecuencia.

Una de las técnicas utilizadas por la tecnología Bluetooth para superar la interferencia y encontrar una ruta de transmisión clara que evite la colisión de paquetes es la aplicación de una forma de espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS) llamado salto de frecuencia adaptativo ( AFH). Bluetooth divide la banda de frecuencia en canales más pequeños (por ejemplo, 40 canales en el caso de Bluetooth Low Energy) y salta rápidamente entre estos canales cuando se transmiten paquetes. Para reducir aún más la posibilidad de interferencias, Bluetooth adapta su secuencia de salto. Los canales ruidosos y ocupados se rastrean y evitan dinámicamente al enviar paquetes.

Recientemente, Martin Woolley, Jefe de Relaciones con Desarrolladores del Grupo de Interés Especial de Bluetooth (SIG), publicó un artículo sobre Comprensión de la confiabilidad en la tecnología Bluetooth. En esta inmersión profunda en la confiabilidad de Bluetooth, Woolley explica cómo la tecnología Bluetooth utiliza saltos de frecuencia adaptativos para reducir la probabilidad de colisiones y compensar la inevitable pérdida de paquetes.

A continuación se muestra un extracto de esa sección del artículo de Woolley.

Salto de frecuencia adaptable

Uno de los principales retos de las radiocomunicaciones colisiones, que son particularmente problemáticos en entornos de radio ocupados. Anteriormente exploramos las colisiones y explicamos que una colisión ocurre cuando dos o más dispositivos transmiten datos en el mismo canal de radio durante períodos de tiempo superpuestos y que diferentes tecnologías de radio como Bluetooth^® La tecnología y el Wi-Fi pueden interferir entre sí si su uso del espectro de radio se superpone.

La tecnología Bluetooth reduce el riesgo de colisiones mediante el uso de espectro ensanchado Técnicas Cuando se conectan dos dispositivos, esto implica una técnica específica conocida como frecuencia adaptativa saltando.

A cada evento de conexión, un par de dispositivos conectados tienen la oportunidad de usar sus radios para intercambiar paquetes a intervalos precisos. Pero más allá de eso, al comienzo de cada evento de conexión, salto de frecuencia ocurre, con un canal de radio seleccionado de forma determinista del conjunto de canales disponibles utilizando un archivo algoritmo de selección de canal. Cada dispositivo en la conexión luego cambiará al canal seleccionado y con el tiempo y una serie de eventos de conexión, la comunicación se llevará a cabo utilizando una serie de canales diferentes que cambian con frecuencia, distribuidos en la banda de 2,4 GHz, reduciendo así significativamente la probabilidad de ocurren colisiones.

De los 40 canales definidos para ser utilizados por Bluetooth Low Energy (LE), 37 de estos canales (conocidos como canales de propósito general) están disponibles para su uso durante la comunicación conectada.