蓝牙协议中LQ和RSSI的原理及应用场景

作者：wowo 发布于：2014-3-12 15:59 分类：蓝牙

在蓝牙协议栈的物理层，有这样两个比较有用的参数：LQI和RSSI。它们都是通过接收端，判断当前无线环境的质量（链路质量），以指导后续的动作。但这两个数值的计算原理和使用场景又有很大的差别。

LQI (Link Quality Indication)，是当前接收到的信号的质量的一种度量。所谓的接收到信号的质量，是接收器通过接收到的信号和理想信号之间的错误累积值估算的。例如，如果使用FSK或者GFSK调制方式，接收器可以将每个bit的频率和期望的频率比较，累积一定数量的symbols（例如64个），就得到了错误累积值。由此可知，由于LQI的测量和调制方式有关，因此它可以相对地给出当前的链路质量（质量越好，LQI的值越小，反之越大）。

RSSI（Received Signal Strength Indication），是信号强度的指示，而不关心信号的质量（quality）或者正确率（correctness）。LQI不关心实际的信号强度，但信号质量却和信号强度有关，因为越强的信号，越不容易受到干扰，在接收端的表现就是“正确率”较高、LQI较低、信号质量较好。

下面用一些典型的场景来说明LQI和RSSI的应用：

信号较弱，noise较强的时候，RSSI低、LQI高
信号较弱，但基本没有noise时，RSSI低、LQI低
非常强的noise（例如干扰器），可以造成高RSSI、高LQI（也就是说，RSSI高也不说明信号一定好）
信号非常强，noise较低，RSSI高、LQI低
如果信号过强（导致接收饱和），也可能造成高RSSI和高LQI

注：如果你熟悉Linux的Bluez，可以通过如下命令查看LQI和RSSI：

 1: hcitool rssi <BT ADDR>

 2: hcitool lq <BT ADDR>

参考文献：http://e2e.ti.com/support/low_power_rf/w/design_notes/calculation-and-usage-of-lqi-and-rssi.aspx

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标签: 蓝牙 LQI RSSI

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评论：

kong
2018-09-22 22:52

从第一篇蓝牙文章，到现在已过去四年，在这四年，每每遇到蓝牙的难题，都回来翻看wowo的文章，每一次都有新的收获，越看越是钦佩，隐隐约约感觉到wowo已经把接近3000页的speci浓缩在这十几篇文章里。

wowo
2018-09-25 11:34

@kong：多谢关注和陪伴~~~

Jagger
2018-10-02 23:25

@kong：我也想这么说，感觉3000页的英文标准 wowo是不是都看过一遍了？

AAC_Decoder
2017-12-30 13:05

关于LQI (Link Quality Indication)的解释，不太敢完全赞同
或者说，这段话很有可能只适用于TI芯片及其自有协议栈
请看Core Spec（V5.0）原始定义
This command returns the value for the Link_Quality for the specified Handle.
The Handle shall be a Handle for an ACL connection. This command shall
return a Link_Quality value from 0-255, which represents the quality of the link
between two BR/EDR Controllers. The higher the value, the better the link
quality is. Each Bluetooth module vendor will determine how to measure the
link quality.
The Read_Link_Quality command is provided by AMPs. The meaning of the
link quality metric is AMP type specific and defined in the AMP PALs (see
Volume 5, Core System Package [AMP Controller volume].

首先，spec里定义是，值越高，链路质量越好。我觉着博主翻译的这一段，也有可能是TI协议栈里进行了换算
其次，具体的计算方法每个芯片产商可能会有差别，Spec里并没有给出具体的计算方法。不过我相信大概原理可能差别不大

另外，LQI似乎被限定于AMP这个前提。所以，我们大部分情况下，传统的BR/EDR可能并不会涉及.
如有错误，欢迎指正:)

wowo
2018-01-01 22:13

@AAC_Decoder：等我去找找LQI的背景再和你讨论。这篇文章只是翻译TI的，因为LQI的资料（尤其是怎么计算的太少了），通常比较熟悉的是RSSI。

tkkkk
2018-01-15 19:17

@wowo：LQI 类似于蜂窝网络的CQI，都是对信道质量进行估计，再反馈给对端，以助于对端进行调制/编码/时频资源的分配。估计算法基本是在信道估计完成后，对信道的特征进行提取。

小清新头像吧
2014-07-11 11:56

值得关注下哈！！

Daniel Shieh
2014-05-20 17:14

注册了账号了，博主做没做过Android方面的东西呢？

蜗蜗
2014-05-20 17:33

@Daniel Shieh：欢迎Daniel。
做过一点点，但不是很深入。

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