Bluetoothチャネルサウンディング

対して、今回のチャネルサウンディング技術では、二つのデバイスを「イニシエータ＝信号送信」と「リフレクタ＝信号返送」と定義し、両者の通信により測距します。
まずPBRでは、イニシエータの送信信号と、リフレクタからの受信信号の位相を測定します。これらの信号の位相を比較し、両者の相対距離を算出します。

またRTTでは、飛行時間（ToF: Time of Flight）を使用して、イニシエータとリフレクタ間の距離を算出します。到着時刻（ToA: Time of Arrival）と出発時刻（ToD: Time of Departure）が、イニシエータ→リフレクタおよびリフレクタ→イニシエータの両方の場合について記録され、それらの差分から距離算出されます。なおリフレクタの受信→返信までの処理時間も計算に入ります。

上記PBRとRTTを組み合わせて、チャネルサウンディングの誤差は20cmが目前となっています。

なお、Bluetooth 5.1で規定されたAoA:Angel of Arrival、AoD:Angle f Departureの技術は、受信および送信無線信号の角度から測距するものです。誤差1メートル未満の精度も可能ですが、アンテナに到達する信号の確度に依存するため、障害物や反射が多い状況では信頼性が低いです。
またアンテナ設計も考慮する必要があります。
これらの背景を解消するため、新しくチャネルサウンディングが規定されました。

任意のアドバタイジングフィルタリング

「DBAF: Decision-Based Advertising Filtering」とBluetooth SIGでは表現されている、アドバタイズチャネルのフィルタリング機能が追加されました。
もともとBLEでは、アドバタイズチャネルを用いて周辺デバイスを検出しています。これにDBAF機能を追加し、スキャンデバイスは、プライマリーアドバタイズチャネルで受信したパケットのコンテンツを使用して、次にセカンダリチャネルで関連するパケットをスキャンするかどうかを決定することができます。これにより、不要なPDU(Protocol Data Unit)を含むフレームをスキャンする手間を省き、スキャン効率を向上させています。

アドバタイザの監視

以前のバージョンでは、Bluetoothデバイスが近くにあるか確認するには、頻繁にスキャンを行う必要があったが、そのためにはエネルギーを浪費する可能性がありました。
これに対して、今回追加された機能は、HCI: Host Controller Interfaceイベントを使用して、対象デバイスが範囲内外に移動するたびにホストへ 通知することが可能になりました。これにより、Bluetoothデバイスの範囲内外検出において、エネルギー消費を削減できるようになりました。

ISOALの強化

ISOAL: Isochronous Adaptation Layerは、大きなデータ・フレームを、より小さなパケットに分割して伝送することを可能にしています。一方この分割されたデータを復元する際、遅延が生じることがあり、アプリケーションによっては懸念がありました。
今回の機能追加により、この遅延を短縮する新しいフレーミングモードが定義され、リアルタイム性が向上しています。

リンク・レイヤ機能拡張

リンク・レイヤーには、さまざまな機能が含まれています。Bluetoothデバイスは、これらの機能の中から、自分がサポートしているものだけを利用します。
Bluetoothデバイス同士が通信を開始する際に、お互いがサポートしているリンク・レイヤーの機能について情報を交換し、最適な通信方法を選ぶことができます。
Bluetooth LE の高度化と多機能化に伴い、より多くの機能をサポートするために、リンク・レイヤーは機能強化されてきた。今回のアップデートでも、さらに機能強化され、デバイスがサポートする機能に関する情報をよりたくさん交換できるようになりました。これにより、将来的なBluetoothの機能拡張が対応可能となります。

フレーム間隔の更新

以前のバージョンでは、隣接するパケットの送信を区切るための時間間隔が150usの固定値で定義されていました。今回のアップデートで、この間隔が任意（0～10,000us）に変更できるようになりました。
これにより各アプリケーションに求められるスループット等の要求に柔軟に対応することができるようになります。