Bluetooth® Low Energy (LE)

Visão geral do Bluetooth® Low Energy

O Bluetooth® Low Energy funciona como um sistema de espectro disseminado por salto de frequência adaptável(AFH) dentro das bandas reservadas para fins industriais, científicos e médicos disponíveis globalmente em 2,4 GHz. Ele emprega a modulação Gaussiana por chaveamento de frequência(GFSK) com uma taxa de símbolos de 1 ou 2 Msym/s (LE 1M, LE 2M). Esse mecanismo de salto de frequência se estende por 37 canais de radiofrequência de uso geral, garantindo uma comunicação sólida e eficiente.

Para aplicações de alcance estendido, o Bluetooth® 5.0 introduziu os canais codificados Low Energy (baixo consumo de energia) em conjunto com o LE 2M (Low Energy com taxa de transmissão de dados de 2 Mb/s). Esses canais oferecem dois esquemas de codificação opcionais: S=8, em que oito símbolos representam um único bit, e S=2, em que dois símbolos representam um único bit. O esquema em que S=8 é aplicado especificamente à parte do cabeçalho de ambos os canais codificados do Bluetooth Low Energy.

Além de oferecer suporte à comunicação publicitária por meio de canais de anúncio primários e secundários, o Bluetooth® Low Energy também oferece suporte a enlaces de comunicação assíncrona (ACL). A finalidade desses enlaces é controlar a sinalização e o tráfego de melhor esforço. Além disso, o Bluetooth® Low Energy apresenta os fluxos isócronos conectados (CIS) e os fluxos isócronos de radiodifusão (BIS), ambos especificamente dedicados a aplicações de áudio Low Energy.

Testes de Bluetooth® Low Energy - camada física

Diversos fatores desempenham um papel crucial na determinação do desempenho geral da comunicação:

• Design da antena
• Fontes de alimentação
• Coexistência com outros chips de comunicação sem fio, como LTE e WLAN
• Compartimento final

Durante e após a fase do design, é importante realizar testes detalhados para garantir a precisão das informações transmitidas e atingir os padrões de desempenho desejados.

Existem métodos de teste de radiofrequênciapara dispositivos Bluetooth® Low Energy. Uma abordagem envolve a utilização de uma interface de controle específica do fornecedor, frequentemente empregada para testes totalmente automatizados nos processos de pesquisa, desenvolvimento e produção.

Para testes de conformidadede dispositivos Bluetooth® Low Energy, o Bluetooth Special Interest Group padronizou o modo de teste direto(DTM). Esse modo permite testar os transmissores e receptores Bluetooth® Low Energy, com controle facilitado por meio de uma interface de teste com fio específica.

O modo de teste direto requer um conector de cabo na implementação em teste (IUT) para o controle do teste. Duas opções especificadas incluem uma conexão USB ou RS232 com a interface de controle do host (HCI) do dispositivo ou uma conexão UART de 2 fios específica para ele. Essa configuração de teste garante um controle altamente confiável e seguro da implementação.

Os itens de teste da camada física do Bluetooth® Low Energy normalmente incluem:

• Testes de transmissores, que abrangem aspectos como potência de transmissão, espectro de densidade de potência, emissão espúria e precisão de modulação
• Testes de receptores, que avaliam o desempenho de bloqueio e sensibilidade
• Introdução de novos recursos, como radiogoniometria

A indústria está explorando opções para facilitar os convenientes testes over-the-air para dispositivos Bluetooth® Low Energy, que geralmente não dispõem de uma conexão com fio. A Rohde & Schwarz aborda essa questão ao oferecer duas possibilidades:

• Utilização dos principais canais de anúnciopara medições de receptores e transmissores
• Emprego de uma conexão Bluetooth® Low Energy padrãopara testes - especialmente útil para avaliar o desempenho de aplicações como streaming de áudio/vídeo ou transferência de dados

Também desenvolvemos uma solução de teste específica para aprimorar ainda mais os recursos de teste em um canal Bluetooth®. Ela oferece suporte ao controle de teste semelhante ao modo de teste diretopor meio de um protocolo de camada de enlace Bluetooth® adaptado, uma metodologia que será respaldada pelo Bluetooth Special Interest Group em uma versão futura.