Bluetooth 無線
対象範囲
Bluetooth デバイスは、免許が必要ない 2.4 GHz ISM (産業科学医療用) 帯で動作します。周波数ホップ トランシーバは干渉やフェーディングの対処に使用されます。
2 つの変調モードが定義されています。必須モードは基本レートと呼ばれ、定型のバイナリ FM 変調を使用してトランシーバの複雑さを最小限に抑えます。オプション モードは拡張データ レートと呼ばれ、PSK 変調のほかに、π/4-DQPSK と 8DPSK という 2 つの変調方式を使用します。シンボル レートはどの変調スキームでも 1 Msps です。無線の総計データ レートは、基本レートで 1 Mbps 、π/4-DQPSK を使用する拡張データ レートで 2 Mbps、8DPSK を使用する拡張データ レートで 3 Mbps です。
全二重伝送の場合は、両方のモードで時分割複信 (TDD) スキームが使用されます。この仕様は、基本レート モードおよび拡張データ レート モードに対する Bluetooth 無線の条件を定義します。
周波数帯とチャネルの調整
Bluetooth システムは 2.4 GHz ISM 帯で動作します。この周波数帯は 2400 ～ 2483.5 MHz です。
79 の RF チャネルが、チャネル番号 0 ～ 78 で、2402 GHz から 1 MHz 間隔で並べられます。
| 規制範囲 |
RF チャネル |
| .400 ～ 2.4835 GHz |
f=+k MHz、k=0、...、78 |
各国の帯域外規制に従うため、下位および上位のバンド端で保護周波数帯が使用されます。
| 下位の保護周波数帯 |
上位の保護周波数帯 |
| 2 MHz |
3.5 MHz |
トランスミッタの特性
電力
クラス |
最大出力
電力 (Pmax) |
公称
出力電力 |
最小
出力電力* |
電力制御 |
| 1 |
100 mW (20 dBm) |
N/A |
1 mW (0 dBm) |
Pmin<+4 dBm ～ Pmax
オプション : Pmin** ～ Pmax |
| 2 |
2.5 mW (4 dBm) |
1 mW (0 dBm) |
0.25 mW (-6 dBm) |
オプション :
Pmin** ～ Pmax |
| 3 |
1 mW (0 dBm) |
N/A |
N/A |
オプション :
Pmin2** ～ Pmax |
1. * 最大電力設定での最小出力電力。
** Pmin が -30dBm を下回る低い電力制限を推奨しますが必須ではありません。アプリケーションのニーズによって選択できます。
電力クラス 1 のデバイスは、電力制御機能を実装します。電力制御は、+4 dBm を超える送信電力を制限するのに使用されます。+4 dBm を下回る電力の制御機能はオプションであり、消費電力と全体的な干渉レベルを最適化するために使用されます。
電力制御機能を備えたデバイスは、LMP コマンドを使用して物理リンクの出力電力を最適化します (リンク マネージャ プロトコルを参照)。最適化は、送信電力を増加または減少すべき場合に、RSSI を測定して報告することで実施されます。
変調の特性
変調は、帯域幅ビット周期積 BT=0.5 のガウス周波数偏移変調 (GFSK : Gaussian Frequency Shift Keying) です。
スプリアス発射
帯域内スプリアス発射は、1 つの RF チャネルで送信されて別の RF チャネルで受信される周波数ホッピングの無線で測定されます。つまり、シンセサイザーは送受信間で RF チャネルを変更できますが、常に同じ送信 RF チャネルに返されることになります。本書には、ISM 帯のスプリアス発射を解消するためのリファレンスはありません。機器の製造業者が、対象国の使用方法に準拠する義務があります。
無線周波数の許容範囲
送信される最初の中心周波数は Fc ±75 kHz 以内になります。
拡張データ レート
拡張データ レート モードの重要な特性は、変調スキームがパケット内で変更されるということです。アクセス コードとパケット ヘッダーは、「ベースバンド仕様」の表 6.1 に定義されているように、基本レート 1 Mbps の GFSK 変調スキームで送信されるのに対し、後続の同期シーケンス、ペイロード、およびトレーラー シーケンスは拡張データ レートの PSK 変調スキームで送信されます。
EDR 変調の特性
アクセス コードとパケット ヘッダーの送信中は、基本レートの GFSK 変調スキームが使用されます。同期シーケンス、ペイロード、およびトレーラー シーケンスの送信中は、データ レートが 2 Mbps またはオプションで 3 Mbps の PSK タイプの変調が使用されます。
受信側の特性
感度レベル
実際の感度レベルは、raw BER (bit error rate : ビット誤り率) 0.1% を満たす入力レベルとして定義されています。受信側の感度は、どのような Bluetooth トランスミッタでも -70 dBm 以下になります。
干渉特性
同一チャネルおよび隣接する 1 MHz と 2 MHz の干渉特性は、基準感度レベルを超える 10 dB の目的信号を使用して測定されます。その他すべての RF チャネルの干渉特性については、基準感度レベルを超える 3 dB の目的信号が使用されます。
帯域外のプロック
帯域外の抑圧 (または減衰) は、基準感度レベルを超える 3 dB の目的信号を使用して測定されます。干渉信号は、連続波信号でなければなりません。BER は ≤ 0.1% となります。
相互変調の特性
基準感度特性 BER = 0.1% が次の条件で満たされる必要があります。
- 目的信号は、基準感度レベルを超える電力レベル 6 dB で、周波数 f0 を利用。
- 静的サイン波は、電力レベル -39 dBm、周波数 f1 を利用。
- Bluetooth 変調信号 (43 ページのセクション 4.1.7 を参照) は、電力レベル -39 dBm、周波数 f2 を利用。
拡張データ レート
EDR の実際の感度レベル
実際の感度レベルは、raw BER (bit error rate : ビット誤り率) 0.01% を満たす入力レベルとして定義しなければなりません。Bluetooth π/4-DQPSK および 8DPSK 拡張データ レートの受信側は、実際の感度レベルが -70 dBm 以上になります。受信側は、拡張データ レートのトランスミッタ仕様に準拠した Bluetooth トランスミッタで -70 dBm 感度レベルを達成する必要があります。
EDR BER フロア特性
受信側は、10 dB を超える感度レベルで 0.001% 未満の BER を達成する必要があります。
干渉特性
同一チャネルおよび隣接する 1 MHz チャネルと 2 MHz チャネルの干渉特性は、基準感度レベルを超える 10 dB の目的信号を使用して測定されます。その他すべての周波数では、基準感度レベルを超える 3 dB の目的信号が使用されます。
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