隨著核心規范版本5.0的推出，藍牙®不再是僅用于個人區域網絡（PAN）的無線協議。該規范增加了三個新的數據速率，其中兩個是專門為增加低功耗藍牙的連接距離而量身定制的。這將促進具有良好室內和室外覆蓋的網絡，非常適合家庭、建筑和工業自動化的物聯網（IoT）產品。

但是藍牙5無線電鏈路的實際距離是多少？在本視頻，中，我們展示了使用新125 kbps編碼PHY（PHYsical）格式的兩個低功耗SimpleLink™藍牙CC2640R2F無線微控制器（MCU）LaunchPad™開發套件之間的1.6千米室外距離連接，非常令人印象深刻。那么，為什么我們在CC2640R2F無線MCU數據表中不規定為1.6千米？

微小的芯片撬動大世界：CC2640R2F無線MCU提供多種封裝選項，包括2.7mm x 2.7mm芯片級封裝（WCSP）

不幸的是，事實上卻并非那么簡單。作為系統開發人員和RF設計人員，我們可以指定影響距離的參數，并且我們可以在受控環境中測量可靠和可重復的結果。但是，在將RF設備帶進現實世界中后，“最終結果”的距離會發生顯著變化，其中許多反射、障礙物和干擾RF的活動都會成為兩個隨機變量，這將決定您為設備選擇的兩個位置之間是否可以建立連接。第一個變量是傳輸路徑損耗，測量接收器接收的發射功率的多少。第二個變量是接收器位置處的實際靈敏度水平。后者由接收器探測到的干擾RF功率量確定。如果不存在干擾，則靈敏度水平由熱背景噪聲確定，并與數據表中指定的靈敏度相對應。

用于描述RF系統的距離能力的通用術語是鏈路預算。鏈路預算是發射功率和靈敏度水平之間的比較（或比率）。在運行的RF鏈路中，發射器將以指定的RF功率水平發射，該RF功率的（通常很小的）部分將由接收天線接收并饋送到接收器。如果該部分太小，則接收的功率水平將下降到接收器靈敏度水平以下，鏈路將失敗。因此鏈路預算被定義為發射功率和接收器靈敏度水平之間的比率，或者

鏈路預算 =

為了方便，鏈路預算通常以對數標度（dB）表示。輸出功率和靈敏度通常以相對于1mW（dBm）的對數標度表示。這意味著

LBdB = 發射功率（dBm） - RX靈敏度水平（dBm）

很清楚，有兩種方式可以提高您的鏈路預算。您可以：

提高輸出功率

提高（降低）接收器靈敏度水平

增加輸出功率非常直接，但是其代價是（有時顯著地）增加功率消耗，并且最終會是法規合規問題。所有監管法規對RF發射水平和不需要的雜散發射都有限制，當我們增加發射功率時，這兩者都會增加。

另一個選項，提高接收器靈敏度，是旨在提供四倍的RF距離的藍牙SIG采用的藍牙5所選擇的路徑。我們選擇了這個選項，還為了提供最低的功耗最長距離的低功耗藍牙解決方案。請注意，藍牙SIG或任何硬件制造商（包括我們）沒有指定實際距離。我們指定的僅僅是基于靈敏度水平的可實現和可測量的改善的理論比率。如果我們能夠在完全受控的環境中測量距離，我們將在實踐中準確地看到這種改進。但受控的環境是消聲的天線室或外部空間（沒有其他輻射源）。不幸的是，從經濟角度來看，幾千米長的天線室和外部空間都不能用于測試距離。

在自由空間中，距離加倍需要鏈路預算增大四倍（或增加6dB）。這意味著，與2010年以來使用的原始1 Mb/s 藍牙4.0 LE接收器相比，4倍的距離對于新型藍牙5長距離數據速率（稱為“編碼PHY”）需要12dB的靈敏度。

在藍牙SIG定義和討論新的編碼PHY時，最好的低功耗藍牙接收器具有大約-93dBm的靈敏度水平。這被用作新編碼PHY比較的參考水平，因此新的調制和編碼格式將需要適應-105dBm的現實靈敏度水平。這正是新的125kbps編碼PHY的作用，通過雙向方法實現。最大的改進為數據速率降低到1/8，這意味著對于任何給定的功率水平，每個比特攜帶8倍的能量。理論上，這使得接收器以低9dB的功率接收信號，并且仍然累積與之前相同的每比特能量。

我們仍然比正在尋找的12dB少3dB。采用編碼可以實現最后3dB。-93dBm比較水平（1Mpbs）采用標準差分解調器，基于與先前符號的比較，將每個接收符號（每比特1個符號）確定為“1”或“0”。編碼PHY對半相干接收器起到促進作用，八個符號構成1比特，并且相關器可以搜索這些已知符號序列。