Testes inteligentes de Bluetooth® LE e Classic Bluetooth®

Atualmente, o Bluetooth® é implementado na maioria dos telefones celulares e laptops para permitir a conectividade do fone de ouvido sem fio ou a conectividade entre os telefones celulares e outros dispositivos para sincronização. Os carros mais novos já oferecem um sistema de chamadas viva-voz com Bluetooth® por padrão ou como equipamento opcional. O Bluetooth® LE com seu consumo de energia extremamente baixo, emparelhamento muito rápido e uso mundial da banda de 2,4 GHz aborda o mercado de sensores para esportes, saúde e fitness, e também para relógios. O Bluetooth® LE já se tornou a tecnologia dominante para todos os tipos de dispositivos portáteis que normalmente utilizam smartphones como gateway de internet.

  Classic Bluetooth
Bluetooth® LE
  Taxa básica Taxa de transmissão ampliada Baixo consumo de energia
Espetro Banda ISM de 2,4 GHz
Modulação Cabeçalho: Dados
GFSK: GFSK
Cabeçalho: Dados
GFSK: π/4-DQPSK ou 8DPSK
Cabeçalho: Dados
GFSK: GFSK
Canais 79 40
Espaçamento de canal 1 MHz 2 MHz
Prevenção de interferência FHSS adaptativo
(1600 saltos/s em no máx. 79 canais)
FHSS adaptativo
(1600 saltos/s em no máx. 37 canais)
Detecção/correção de erros FEC CRC
Publicidade Sequência de publicidade 3 canais de publicidade
Rede Piconets distribuídas Piconet
Suporte à voz Sim Não
Taxa de dados máxima 1 Mbit/s 3 Mbit/s 1 Mbit/s

Requisitos de teste de acordo com Bluetooth® SIG

Os desenvolvedores de dispositivos com Bluetooth® utilizam chips ou módulos prontos para uso para a fácil integração da conectividade Bluetooth® em seu dispositivo. No entanto, cada projeto de dispositivo é ligeiramente diferente. Há diversos fatores no projeto final como, por exemplo, design de antena, fontes de alimentação, outros chips de comunicações sem fio ou compartimento final, que influenciam o desempenho geral das comunicações.

Sendo assim, é absolutamente necessário testar todos os dispositivos com função Bluetooth® para verificar o desempenho necessário e garantir a conformidade com os padrões Bluetooth® SIG e requisitos regulamentares. Os testes de qualidade e desempenho de RF de Bluetooth® podem ser muito fáceis. Para os dispositivos com Bluetooth® LE, o Bluetooth® SIG especificou um modo de teste direto para controlar facilmente os testes de recepção e transmissão.

Testes de recepção e transmissão de Bluetooth® LE especificados pela Bluetooth® SIG:

Testes de transmissão Bluetooth® LE
TP/TRM-LE/CA/BV-01-C
TP/TRM-LE/CA/BV-02-C1)
Potência de saída
TP/TRM-LE/CA/BV-03-C
TP/TRM-LE/CA/BV-04-C1)
Emissões dentro da banda
TP/TRM-LE/CA/BV-05-C Características de modulação
TP/TRM-LE/CA/BV-06-C
TP/TRM-LE/CA/BV-07-C1)
Desvio e compensação da frequência da portadora
Testes de recepção Bluetooth® LE
TP/RCV-LE/CA/BV-01-C
TP/RCV-LE/CA/BV-02-C 1)
Sensibilidade do receptor
TP/RCV-LE/CA/BV-03-C Desempenho de seletividade de recepção e C/I
TP/RCV-LE/CA/BV-04-C 2) Bloqueio do desempenho
TP/RCV-LE/CA/BV-05-C 2) Desempenho da intermodulação
TP/RCV-LE/CA/BV-06-C Nível máximo de sinal de entrada
TP/RCV-LE/CA/BV-07-C Integridade de relatório PER

1) Removido da especificação de teste de Bluetooth® PF PHY em RF-PHY.TS.4.2.2 em 22 de dezembro de 2015.

2) Requer um gerador de sinal adicional.


Configuração para testes de pré-qualificação de RF de Bluetooth® usando o modo de teste de direto de Bluetooth®
Configuração para testes de pré-qualificação de RF de Bluetooth® usando o modo de teste de direto de Bluetooth®

Os dispositivos com Classic Bluetooth® oferecem uma funcionalidade semelhante para testes com interfaces específicas de chip (não padronizadas) ou usando a funcionalidade de sinalização do Classic Bluetooth®.

Requisitos obrigatórios de teste

Além dos requisitos de teste padrão, os dispositivos precisam ser testados em relação aos requisitos regulamentares para dispositivos que operam na banda ISM de 2,4 GHz. Isso é um resultado da popularidade da banda ISM não licenciada onde o Bluetooth®, WLAN/Wi-Fi e ZigBee operam lado a lado no mesmo espectro de frequência que o ANT+, a tecnologia de LPWAN RPMA, babás eletrônicas, e fornos de microondas. A longa lista de requisitos de teste inclui uma potência máxima de RF de saída de 20 dBm, densidade espectral de potência para modulações de banda larga de menos de 10 dBm, uma duração de sequência TX de menos de 10 ms, e uma máscara de emissão de espectro para emissões de transmissão fora de banda indesejadas.

Configuração de teste típica para testes de conformidade suportada pelo R&S®TS8997
Configuração de teste típica para testes de conformidade suportada pelo R&S®TS8997

Como resultado desses testes de conformidade, pode ser necessário dar uma olhada mais de perto em todo o espectro ocupado para identificar problemas como, por exemplo, interferências ocultas, sequências erradas de salto ou detecção defeituosa de portadora que resultam em baixo desempenho em algumas interfaces. A análise tais tipos de problema requer uma visualização detalhada de todo o espectro de interesse em tempo real por um período de tempo definido.

Ela se torna ainda mais complicada quando diferentes tecnologias sem fio estão operando no mesmo dispositivo. Um dos maiores desafios para os projetistas de RF é integrar diversas tecnologias de comunicações sem fio em um dispositivo extremamente pequeno. Portanto, a verificação da coexistência de diferentes tecnologias sem fio é muito importante, por exemplo, para saber o quão bem o transmissor e o receptor de uma tecnologia de acesso via rádio estão funcionando na presença de outra tecnologia.

Soluções de teste e medição da Rohde & Schwarz

A plataforma de teste de comunicações sem fio R&S®CMW oferece suporte a Bluetooth® até a versão 4.2. Ela cobre a função de sinalização do Bluetooth® e todos os testes de transmissão e recepção de Bluetooth® LE conforme especificado pela Bluetooth® SIG. Alguns casos de teste requerem um gerador adicional de sinal como a fonte de RF R&S®SGS100A. O software sequenciador R&S®CMWrun facilita os testes de conformidade executando automaticamente todos os casos de teste Bluetooth® SIG. As opções para testes de produção rápidos e abrangentes de Bluetooth® permitiram que os dispositivos acelerassem o processo de fabricação. As funções de teste de Bluetooth® também estão disponíveis para a maioria dos instrumentos de teste da Rohde & Schwarz, incluindo geradores e analisadores de sinal. Os instrumentos de teste oferecem suporte a Bluetooth®, bem como a outros padrões não celulares e todos os principais padrões celulares em um equipamento.

  • R&S®CMW270
    • O testador de radiocomunicação para tecnologias não celulares que oferece suporte à sinalização Bluetooth® e WLAN em um só equipamento
    • Qualificado por Bluetooth® SIG para testes de RF
    • Testes de RF rápidos e precisos em dispositivos Bluetooth® de acordo com as principais especificações Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Suporte a todos os 38 casos de teste de RF para pré-qualificação da taxa básica (BR) de Bluetooth®, taxa de dados aprimorada (EDR) e Bluetooth® de baixo consumo de energia (BLE) em combinação com o software sequenciador de testes R&S®CMWrun
    • Medições de espectro extremamente rápidas para a otimização dos designs de RF de Bluetooth®
  • R&S®CMW290
    • Testador de radiocomunicação funcional com suporte a Bluetooth®, WLAN e todas as tecnologias celulares como, por exemplo, aplicações de sinalização e não sinalização LTE, WCDMA e GSM.
    • Qualificado por Bluetooth® SIG para testes de RF
    • Testes de RF rápidos e precisos em dispositivos Bluetooth® de acordo com as principais especificações Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Suporte a todos os 38 casos de teste de RF para pré-qualificação da taxa básica (BR) de Bluetooth®, taxa de dados aprimorada (EDR) e Bluetooth® de baixo consumo de energia (BLE) em combinação com o software sequenciador de testes R&S®CMWrun
    • Medições de espectro extremamente rápidas para a otimização dos designs de RF de Bluetooth®
  • R&S®CMW500 - Production Test
    • Um testador de radiocomunicação líder de mercado com suporte à sinalização Bluetooth®, WLAN e todas as principais tecnologias celulares em um só equipamento.
    • Qualificado por Bluetooth® SIG para testes de RF
    • Testes de RF rápidos e precisos em dispositivos Bluetooth® de acordo com as principais especificações Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Suporte a todos os 38 casos de teste de RF para pré-qualificação da taxa básica (BR) de Bluetooth®, taxa de dados aprimorada (EDR) e Bluetooth® de baixo consumo de energia (BLE) em combinação com o software sequenciador de testes R&S®CMWrun
    • Medições de espectro extremamente rápidas para a otimização dos designs de RF de Bluetooth®
  • R&S®FSV
    • Medições de EDR/Bluetooth® complexas de acordo com a especificação de teste 2.0 de RF de Bluetooth® com o toque de um botão.
    • Medição de potência, qualidade de modulação e espectro
    • Suporte a diferentes tipos de pacote DH1, DH3, e DH5, e classe de potência de 1 a 3
  • R&S®SMBV100A
    • Geração de sinal de Bluetooth® de acordo com a versão 2.1, incluindo EDR e BLE
    • Suporte a todos os três modos de transporte e todos os tipos de pacote
    • Geração de sinais de acordo com as especificações de teste de transmissor poluído
  • R&S®TS8997
    • Medições em conformidade com a ETSI EN 300 328 v1.8.1 e ETSI EN 301 893 v1.7.1 exigidas pela diretiva R&TTE para o mercado europeu
    • Suporte a todos os casos de teste em conformidade com ETSI EN 300 328, incluindo salto em frequência
    • Medições conduzidas para dispositivos com conector de antena
    • Medições irradiadas usando o R&S®DST200 e R&S®CMW-Z10 para dispositivos com antena integrada
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