Assurer une recherche de direction précise pour le Bluetooth® 5.1

Une solution de test automatisée basée sur le testeur de communications radio large bande R&S®CMW prend entièrement en charge les nouveaux cas de test pour un positionnement sub-métrique en temps réel.

Assurer une recherche de direction précise pour le Bluetooth® 5.1

Votre tâche

De nouvelles applications et services nécessitent un positionnement de plus en plus précis. Afin de répondre à ce besoin, le Bluetooth Special Interest Group (SIG) a ajouté la recherche de direction (DF) comme service de localisation à la norme Bluetooth® LE communiqué 5.1 de 2019. Les services classiques de localisation Bluetooth® estiment les emplacements à l'aide des mesures de l'indicateur de la puissance du signal reçu (RSSI) et de la trilatération. Cependant, le Bluetooth® 5.1 définit deux méthodes de recherche de direction qui utilisent des techniques de faisceaux d'antennes : l'angle d'arrivée (AoA) et l'angle de départ (AoD).

Les techniques AoA (à gauche) et AoD (à droite) permettent des services de localisation précis
Les techniques AoA (à gauche) et AoD (à droite) permettent des services de localisation précis
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Principe de fonctionnement AoA et AoD

Dans l'AoA, la direction d'entrée d'un signal de recherche de direction Bluetooth® avec extension de tonalité constante (CTE), tel que le signal d'une balise Bluetooth®, peut être déterminée par un localisateur avec un faisceau d'antennes. L'AoA est utilisée pour des services de localisation en temps réel (RTLS) ou des services de proximité où les éléments suivis transmettent des balises Bluetooth® et sont la plupart du temps utilisés pour le suivi d'éléments dans les entrepôts. Tandis que pour l'AoD, les signaux de balise Bluetooth® sont transmis à l'aide d'un faisceau d'antennes. Le récepteur est généralement un appareil mobile qui reçoit les balises et calcule l'angle relatif par rapport à l'émetteur. L'AoD est utilisée pour des systèmes de positionnement d'intérieur (IPS), comme la recherche dans des infrastructures souterraines.

L'utilisation de l'AoA et de l'AoD pour une recherche de direction avancée permet la fourniture d'informations de positionnement précises inférieures au centimètre et des améliorations significatives de la performance du service de localisation Bluetooth®, améliorant ainsi l'expérience utilisateur.

La nouvelle fonctionnalité de recherche de direction du Bluetooth® 5.1 nécessite un total de 23 cas de test d'émetteurs et de récepteurs AoA et AoD, qui sont intégrés dans un mélange de tests RF et I/Q. L'ensemble de ces tests de conformité de recherche de direction sont effectués en mode de test direct (DTM).

Le testeur tout-en-un R&S®CMW affiche clairement les résultats de mesure
Le testeur tout-en-un R&S®CMW affiche clairement les résultats de mesure
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Solution Rohde & Schwarz

La plateforme R&S®CMW peut générer et analyser tous les paquets de recherche de direction nécessaires dans un seul boîtier. La solution tout-en-un peut effectuer manuellement ou automatiquement les 23 cas de test et peut être contrôlée via UART ou l'interface du contrôleur hôte (HCI). Toutes les mesures TX/RX et les tests I/Q sont facilement réalisés avec des tailles d'emplacement de 1 μs et 2 μs. Tous les rapports I/Q via le HCI peuvent être enregistrés simplement dans un fichier texte pour une analyse ultérieure.

Un plan de scénario de test commercial, avec couverture complète de tous les cas de test de pré-conformité DF Bluetooth®, est disponible avec le logiciel R&S®CMWrun sequencer. Il peut exécuter les cas de test séparément ou avec un test de pré-conformité complet incluant un rapport de test. Le R&S®CMWrun conserve également les fichiers d'enregistrement après chaque test exécuté, afin d'effectuer le test de régression ou de pré-conformité plus facilement qu'auparavant.

La plateforme de contrôle et de commutation R&S®OSP élimine la nécessité d'une commutation manuelle fastidieuse des connecteurs RF. La solution de test entièrement automatisée est idéale pour les cas de test d'intégrité de commutation d'antennes qui nécessitent plusieurs connexions et déconnexions RF.

Configuration de vérification de la couche physique de recherche de direction Bluetooth® 5.1 avec le R&S®CMW et le R&S®CMWrun
Configuration de vérification de la couche physique de recherche de direction Bluetooth® 5.1 avec le R&S®CMW et le R&S®CMWrun
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Application

Une configuration de test DF Bluetooth® 5.1 entièrement automatisée est illustrée ci-dessous. Le testeur de communications radio large bande R&S®CMW et la plateforme de contrôle et de commutation R&S®OSP sont contrôlés par le logiciel R&S®CMWrun sequencer (installé sur un PC de contrôle séparé) via des connecteurs LAN. Le R&S®CMWrun prend en charge tous les cas de test de recherche de direction Bluetooth® 5.1.

Tests d'émetteur

  • Puissance de sortie avec extension de tonalité constante (CTE)
  • Décalage et dérive de la fréquence porteuse avec la CTE
  • Stabilité de puissance TX, émetteur AoD
  • Intégrité de commutation d'antenne, émetteur AoD

Tests de récepteur

  • Cohérence des échantillons I/Q, récepteur AoA
  • Gamme dynamique des échantillons I/Q, récepteur AoA
  • Cohérence des échantillons I/Q, récepteur AoD
  • Gamme dynamique des échantillons I/Q, récepteur AoD

Conclusion

La solution de test et mesure de recherche de direction Bluetooth® LE 5.1 de Rohde & Schwarz est basée sur la plateforme R&S®CMW et couvre tous les besoins de vérification au cours de la phase de conception du produit, y compris les tests fonctionnels, les mesures paramétriques RF et les exigences de production. Avec le R&S®CMWrun, un plan de scénario commercial peut assurer le test efficace de régression et de pré-conformité.

Désignation Type Référence de commande
Testeur de connectivité sans fil R&S®CMW270 1201.0002K75
Mesures DF DTM et RX du Bluetooth® LE communiqué 5.1 R&S®CMW-KS722 1211.4000.02

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