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Bluetooth® Shorter Connection Intervals: Paving the way for Bluetooth innovation

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Bluetoothの次世代イノベーションを支える「Bluetooth® SCI」

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Last year, the Bluetooth Special Interest Group (SIG) introduced a new feature: Bluetooth® Shorter Connection Intervals (SCI). Fundamentally, Bluetooth SCI reduces the minimum interval for Bluetooth® LE connections down to sub-millisecond levels, allowing the implementation of wireless applications with ultra-low latency and, consequently, with extraordinary responsiveness for users.

This article provides an overview of Bluetooth SCI and the benefits it supports.

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Bluetooth® SCI

The Bluetooth® Core Specification is the official technical rulebook for Bluetooth wireless communication and networking. It details the complete protocol stack, down from the physical layer used by the radio to transmit and receive wireless signals, all the way up to the host layers (e.g., GATT) providing the common interface and structure used by application profiles to implement specific functions with Bluetooth technology, such as keyboards, mice, and many others. The Bluetooth Core Specification and application profile specifications are managed by the Bluetooth SIG but developed and maintained by Bluetooth SIG member companies collaborating through working groups.

The Bluetooth SCI feature was conceived in the Bluetooth Core Specification Working Group with the primary goal of enabling the configuration of Bluetooth LE links with connection intervals shorter than 7.5 ms, the previous minimum, using the LE ACL transport. Adding Bluetooth SCI involved various specification changes, including introducing new control PDUs in the Link Layer, new HCI commands and events, new feature exchange mechanisms, and other updates. Importantly, Bluetooth SCI did not alter the radio, which means that it can run on the hardware found in existing Bluetooth devices.  

How Bluetooth® SCI works

Bluetooth SCI introduced host and controller support procedures that allow Central and Peripheral devices to negotiate and update the connection timing parameters of an existing ACL link. At a high level, this is how Bluetooth SCI works: First, the devices must connect according to standard Bluetooth LE procedures and read each other’s supported features. If Bluetooth SCI is supported by both, the Central device will choose the configuration parameters for a connection rate change. Then, the Central will initiate the connection rate update procedure, although the Peripheral device can also request that the Central initiate one. The connection rate update procedure will involve updating the following parameters:

  • Connection interval: Time between successive connection events for central and peripheral devices to exchange data during an active connection
  • Subrate factor: How often a device participates in connection events relative to the regular connection interval
  • Peripheral latency: Maximum number of consecutive connection events a peripheral can skip if it has no data to send
  • Continuation number: Number of consecutive connection events a device must attend after sending data, even if skippable due to subrating
  • LE ACL flush timeout: Timeout that allows preventing outdated traffic from blocking new one; enabled locally in each device and independently from a remote peer

In summary, Bluetooth SCI establishes a new framework for negotiating and applying timing parameters for an LE ACL connection that works with all Bluetooth LE GFSK PHYs.

Bluetooth SCI benefits

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Bluetooth SCI represents a significant enhancement to Bluetooth technology and is poised to greatly improve the responsiveness of wireless devices and the experience of their users. It increases the rate at which connected devices can exchange packets. While previous versions of the Bluetooth Core Specification allowed data exchange every 7.5 ms, Bluetooth SCI provides up to 20 times more opportunities for communication in the same amount of time by allowing exchanges in as little as 0.375 µs. It is important to note that Bluetooth SCI does not increase the radio’s speed; it substantially increases usable airtime.

Key benefits of Bluetooth SCI include:

  • Reducing latency, leading to more fluid and responsive device interactions
  • Maximizing Bluetooth LE performance, especially when paired with short frame space (the time separation between packets), allowing packets to be transmitted in rapid succession
  • Increasing throughput, such as during firmware upgrades
  • Enabling fast poll rate switching through a dedicated link layer command, allowing devices to efficiently adapt to changes in usage patterns or data loads in real time
  • Increasing wireless robustness due to more frequent transmission and retransmission opportunities
  • The optional flush functionality for discarding old, irrelevant data, which is particularly important for time-sensitive sensor data
  • Optimizing for low latency without necessarily increasing energy consumption

Bluetooth SCI offers powerful new ways to tailor the connection rate and overall performance of a wireless system to the needs of the application.

What’s Next?  

Companies like Logitech are actively participating in Bluetooth® technology development, expanding its boundaries through engagement in Bluetooth SIG working groups and by leading or contributing to the definition of groundbreaking features like  Bluetooth SCI. As a global player in wireless peripheral markets, Logitech believes Bluetooth SCI is paving the way for years of innovation, offering OEMs capabilities and performance that are necessary for next-generation products designed to deliver faster interactions, higher robustness, and more adaptable performance. 

In future articles, we will explore how Bluetooth SCI will become the foundation for a new Bluetooth feature that will standardize advanced human interface device (HID) applications with ultra-low latency, unlocking new levels of responsiveness for mice, keyboards, gaming controllers, and other latency‑sensitive use cases.

2025年、Bluetooth SIG(Special Interest Group)は新機能「Bluetooth® Shorter Connection Intervals(SCI)」を公開しました。Bluetooth SCIは、Bluetooth® LE接続の最小接続間隔をサブミリ秒レベルまで短縮する機能です。これにより、超低遅延のワイヤレスアプリケーションの実装が可能になり、ユーザーに非常に高い応答性を提供できます。

本記事では、Bluetooth SCIの概要とそのメリットをご紹介します。

Bluetooth® SCIとは

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Bluetooth®コア仕様は、Bluetoothワイヤレス通信とネットワーキングの公式な技術仕様です。無線信号の送受信を担う物理層から、キーボードやマウスなど、Bluetooth技術によって特定の機能を実装するアプリケーションプロファイル向けの共通インターフェースや構造を提供するホスト層(GATTなど)まで、プロトコルスタック全体を規定しています。Bluetoothコア仕様およびアプリケーションプロファイル仕様はBluetooth SIGが管理していますが、その開発と保守は、ワーキンググループを通じて協力するBluetooth SIGメンバー企業によって行われています。

Bluetooth SCIは、Bluetoothコア仕様ワーキンググループで考案された機能で、主な目的は、LE ACLトランスポートを用いてBluetooth LEリンクの接続間隔を、従来の最小値であった7.5 ms(ミリ秒)よりも短く設定できるようにすることにあります。Bluetooth SCIの導入にあたっては、リンクレイヤーにおける新たな制御PDU、新しいHCIコマンドおよびイベント、新しい機能交換の仕組みなど、さまざまな仕様変更が行われました。一方で、無線部そのものには変更が加えられていないため、既存のBluetoothデバイスのハードウェア上で動作させることが可能です。

Bluetooth® SCIの仕組み

Bluetooth SCIでは、ホストおよびコントローラーのサポート手順が導入され、セントラルとペリフェラルが、既存のACLリンクにおける接続タイミングパラメーターを交渉し、更新できるようになります。Bluetooth SCIの大まかな動作は次のとおりです。まず、デバイス同士が標準的なBluetooth LEの手順で接続し、互いにサポートしている機能を読み取ります。両方のデバイスがBluetooth SCIに対応している場合、セントラルが接続レート更新のための設定パラメーターを選択します。その後、セントラルが接続レート更新手順を開始します。なお、ペリフェラル側からセントラルに対して、この更新手順の開始を要求することもできます。

接続レート更新手順では、次のパラメーターが更新されます。

  1. 接続間隔:アクティブな接続中にセントラルとペリフェラルがデータを交換する連続した接続イベント間の時間
  2. サブレートファクター:通常の接続間隔に対して、デバイスが接続イベントに参加する頻度
  3. ペリフェラルレイテンシー:送信データがない場合に、ペリフェラルが連続してスキップできる接続イベントの最大数
  4. 継続接続イベント数:データ送信後、サブレーティングによりスキップ可能な場合でも、デバイスが連続して参加しなければならない接続イベントの数
  5. LE ACLフラッシュタイムアウト:古いトラフィックが新しいトラフィックを防げるのを防ぐためのタイムアウト。各デバイスでローカルに有効化され、リモートピアとは独立して動作

このように、Bluetooth SCIはLE ACL接続におけるタイミングパラメーターを交渉し、適用するための新たなフレームワークを提供します。また、すべてのBluetooth LE GFSK PHYに対応しています。

Bluetooth SCIのメリット

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Bluetooth SCIは、ワイヤレスデバイスの応答性とユーザー体験を大きく向上させる機能です。Bluetooth技術における大きな進化であり、接続されたデバイス間でパケットをやりとりする頻度を高めます。従来のBluetoothコア仕様では、7.5msごとにデータ交換が可能でしたが、Bluetooth SCIでは0.375msという短い間隔での交換が可能となり、同じ時間内で最大20倍の通信機会が得られます。重要なのは、Bluetooth SCIが無線そのものの速度を高めるのではなく、実際に通信に使える無線時間を大幅に増やす点です。

Bluetooth SCIの主なメリットは次のとおりです。

  1. 遅延を減らし、より滑らかで応答性の高いデバイス操作を実現
  2. Bluetooth LEの性能を最大限に引き出す。特に、短いフレームスペース(パケット間の時間間隔)と組み合わせることで、パケットを高速に連続送信可能
  3. ファームウェアアップデート時などのスループット向上
  4. 専用のリンクレイヤーコマンドによって、高速なポーリングレート切り替えを実現し、使用状況やデータ負荷の変化にリアルタイムで効率よく対応
  5. 送信・再送信の頻度が増えることによる無線通信の安定性向上
  6. 特に時間に敏感なセンサーデータにおいて重要となる、古く不要になったデータを破棄するためのオプションのフラッシュ機能
  7. 消費電力を必ずしも増やすことなく、低遅延を最適化可能

Bluetooth SCIは、アプリケーションの要件に合わせて、接続レートやワイヤレスシステム全体の性能を最適化するための有力な新たな手段を提供します。

今後の展望

Logitechをはじめとする企業は、Bluetooth SIGワーキンググループへの参加や、Bluetooth SCI のような画期的な機能の策定を主導・支援することで、Bluetooth®技術の可能性を広げています。ワイヤレス周辺機器市場におけるグローバルプレーヤーであるLogitechは、Bluetooth SCIが今後長年にわたるイノベーションを支える基盤になると考えています。Bluetooth SCIは、より高速な操作応答、高い安定性、そしてより柔軟な性能を実現する次世代製品に必要な機能と性能をOEMに提供するものです。

今後の記事では、Bluetooth SCIが、超低遅延の高度なヒューマンインターフェースデバイス(HID)アプリケーションを標準化する新たなBluetooth機能の基盤となり、マウス、キーボード、ゲームコントローラーをはじめとする、低遅延が重要なユースケースにおいて、これまでにない応答性をもたらす仕組みをご紹介します。

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