Uitgelicht: BlueCore4 blootgelegd

Nieuwe onderliggende techniek voor Bluetooth

Door


Uitgelicht: BlueCore4 blootgelegd

De Bluetooth-verbinding staat op het punt om vernieuwd te worden. Een nieuwe techniek met de naam EDR moet ervoor zorgen dat de snelheid omhoog geschroefd wordt. Nieuwscrewleden Rieske en Arthur Vijghen proberen je in dit artikel uit te leggen wat BlueCore 4 is en wat de techniek achter EDR is.

Bluetooth-chipset fabrikant CSR (Cambridge Silicon Radio) verwacht eind september EDR (Enhanced Data Rate) gekwalificeerd te zijn. Daarnaast verwacht het bedrijf met de kwalificatie van haar BlueCore4 chipset door de Bluetooth SIG (Special Interest Group) reeds eind oktober te kunnen starten met het leveren van dit product.

EDR moet in staat worden geacht een theoretisch maximale bandbreedte te kunnen leveren van 2,1 Mbps op een payload niveau. Hoewel 0,7 Mbps ruim voldoende moet zijn voor het synchroniseren van een mobiele telefoon, vragen bijvoorbeeld het toevoegen van streaming audio of het gebruik van meerdere Bluetooth-apparaten op hetzelfde piconet om een verhoging van de bandbreedte.

Om dieper op de materie in te gaan is het belangrijk te weten dat welk draadloos signaal dan ook over een header en een payload beschikt. De header bevat informatie over de soort verbinding (Bluetooth, 802.11, Wireless USB...). De payload bevat de eigenlijke data.

Bluetooth nu

Huidige Bluetooth-signalen hebben een header en payload die beide gebruik maken van GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying). Dit signaal is een opeenvolgende rij van nullen of enen. Hoe is dit technisch voor elkaar gebracht? GFSK bestaat uit slechts twee standen: er is een stille drager die zich bevindt in het centrum van de 1 MHz frequentie band, welke de frequentie naar boven of beneden laat afwijken. Een hogere frequentie en een lagere frequentie worden gelezen als een 1 of een 0. Een opeenvolgende rij van hoge en lage frequenties vormen bits, bytes en uiteindelijk de data die je wilt overbrengen.

BlueCore4 chipset: Bluetooth op basis van EDR

Tot dusver de oude techniek. De nieuwe EDR-techniek blijft voor de header gebruik maken van GFSK. De reden is logisch: EDR is zo backwards compatibel. Voor de payload wordt er gebruik gemaakt van een nieuw modulatieschema, PSK (Phase Shift Keying) genaamd. Deze techniek is onderverdeeld in twee soorten, / 4 differentieel kwadratuur PSK of acht differentieel PSK (8-DPSK).

Phase Shift Keying is een modulatietechniek welke maar liefst acht standen in het fasediagram heeft. Die acht staten zijn naast een combinatie van amplitude en frequentie gebaseerd op de fase (phase) van de golf. Bij dataoverdracht wordt de drager in functie van de te moduleren bit over een hoek van 45 graden ( / 4 radialen) verschoven ten opzichte van de voorgaande situatie. Deze modulatievorm wordt nu juist PSK genoemd. De faseverschuiving is verschillend voor een 0 of een 1.

Een golf via PSK vertaald naar bits.

De / 4 differentieel kwadratuur PSK kan zich via modulatiesignalen vanuit elk van de acht punten (constellatiepunten) bewegen naar vier andere punten. Op deze wijze is het mogelijk twee bits aan data per symbool te encoderen. Dit is differentieel omdat met iedere beweging naar een ander punt in het diagram een verschil ontstaat in vertrek- en aankomstpunt. Omdat vanuit dat verschil met iedere beweging naar een volgende staat telkens twee bits worden herwonnen, is het mogelijk de data rate effectief te verdubbelen.

De / 4 differentieel kwadratuur en 8-DPSK constellatie.

De 8-DPSK maakt gebruik van dezelfde constellatie (of acht punten) als / 4 differentieel kwadratuur PSK, maar is niet gebonden aan slechts vier punten. Hierdoor kunnen de modulatiesignalen zich naar alle acht punten bewegen. Daarmee wordt het mogelijk drie bits aan data per symbool te encoderen.

Beide PSK varianten zijn volledig backwards compatible met GFSK en hebben dezelfde symboolsnelheid, die één mega-symbool per seconde bedraagt. Bovendien hebben beide varianten dezelfde packet timing, een gelijke structuur en zijn de spectrale kenmerken van transmissie vrijwel onveranderd. Voordeel hiervan is dat geen van de front-end filters op de chip veranderd hoeft te worden.

De BlueCore4 chip zal worden vervaardigd volgens het 0,18-micron proces. CSR stapt - in tegenstelling tot een aantal concurrenten - niet over op het 0,13-micron proces, omdat men verwacht nog voldoende voordelen te kunnen behalen uit het werken met een bekend proces. Het bedrijf hecht daarbij aan technologie die is getest en blijkt te werken.

Conclusie

CSR laat met haar nieuwe BlueCore4 chipset zien dat de EDR techniek een goede stap voorwaarts is voor Bluetooth. De maximale bandbreedte is drie keer verhoogd naar 2,1 Mbps wat met name een voordeel is voor de communicatie tussen GSM's, PDA's en PC. Hardware.Info zal je in de toekomst op de hoogte houden van CSR.

Bronnen


Vond je deze review nuttig?

Lees dan voortaan onze uitgebreidste reviews als eerste én steun deze site, met een abonnement op Hardware.Info Magazine - nu ook alleen digitaal beschikbaar!

Hardware.Info maakt gebruik van cookies.
*