Bluetooth® Low Energy (LE) Direction Finding

Bluetooth® LE Version 5.1 bietet neue Funktionen zur Positionsbestimmung für die Verbesserung von Abdeckung und Genauigkeit, insbesondere im Indoor-Bereich, die umfassende Tests erfordern

Bluetooth-direction-finding-testing-Rohde-Schwarz_1440.jpg

Die Positionsbestimmung ist eine typische Anforderung heutiger elektronischer Geräte wie Smartphones, Autos und tragbare IoT-Geräte. Vielfach scheitern Methoden, die auf Satelliten- (GNSS) oder zellularen Netzen (OTDOA) basieren, wegen mangelnder Abdeckung oder Präzision. Bluetooth®-basierte Dienste zur Positionsbestimmung versuchen, insbesondere im Indoor-Bereich, diesen Mangel auszugleichen oder eine Verbesserung zu erreichen. Die heutigen Bluetooth®-Lösungen für Ortungsdienste verwenden RSSI-Messungen (Received Signal Strength Indication) für die Entfernungsabschätzung zwischen den beiden Geräten für Nahbereichsdienste oder Triangulation auf Basis mehrerer RSSI-Messungen für die Positionsbestimmung.

Rohde-Schwarz-Bluetooth-Direction-Finding-AoA-AoD_1440.jpg
Die Bluetooth®-Version 5.1 beinhaltet zwei neue Peilverfahren: AoA (Angle of Arrival) und AoD (Angle of Departure).

Um die Funktionalität der Positionsbestimmung zu erweitern, wurde in Version 5.1 die Peilfunktion Bluetooth® LE Direction Finding definiert. Durch die Verwendung eines Antennenarrays mit zwei oder mehr Antennen auf einem stationären Peer-Gerät unterstützt sie zwei Verfahren zur Richtungsbestimmung eines Bluetooth®-Signals:

  • Die Bestimmung des Einstrahlwinkels (Angle of Arrival, AoA) an einem Peer-Gerät eignet sich besonders gut für die Objektverfolgung. Ein Bluetooth®-Sender mit einer einzelnen Antenne sendet ein spezielles Funkpeilungssignal. Das empfangende Peer-Gerät verwendet ein Antennenarray zur Messung der Phasenverschiebung, um die relative Signalrichtung abzuschätzen.
  • Die Bestimmung des Abstrahlwinkels (Angle of Departure, AoD) an einem mobilen Bluetooth®-LE-Gerät eignet sich insbesondere für Navigationsanwendungen. Ein stationärer Bluetooth®-Sender verwendet ein geschaltetes Antennenarray, um Funkpeilungspakete zu senden. Das Empfangsgerät empfängt die Signale vom Sendegerät mit einer einzelnen Antenne und kann durch Messung der Laufzeitdifferenz die relative Signalrichtung abschätzen.

Ihre Herausforderungen beim Testen von Bluetooth® Direction Finding

Die Genauigkeit der Winkelabschätzung von Einstrahl- und Abstrahlwinkel hängt stark von Leistungskonstanz- und Frequenzabweichungsqualität des Funkpeilsenders und der Fähigkeit des Empfangsgeräts ab, die I/Q-Daten der empfangenen Signale präzise abzutasten. Die Bluetooth® SIG hat 23 neue Testfälle für vier verschiedene Testaufbauten definiert, die von der R&S®CMW Wireless-Testplattform unterstützt werden.

Webinar: Everything you need to know about Bluetooth® Low Energy (LE) in 2020

Jetzt vormerken | 13. Februar 2020

Webinar: Everything you need to know about Bluetooth® Low Energy (LE) in 2020

Bluetooth® LE ist eine der erfolgreichsten Funktechnologien für das Internet der Dinge (IoT). In den letzten zehn Jahren haben sich die Anwendungsbereiche von der Verbindung von PC-Peripheriegeräten bis hin zur vollständigen Kommunikation mit tragbaren Digitalgeräten (Wearables) und weit darüber hinaus entwickelt. Die neuesten Versionen (5.0, 5.1, 5.2) der Bluetooth®-Spezifikation ermöglichen zahlreiche weitere IoT-Anwendungen in den Bereichen Smart Home, Smart Buildings und Indoor-Ortungsdienste.

Das Webinar stellt die neuesten Funktionen vor, die Sie kennen sollten, wie z. B. den Long-Range-Modus und Direction Finding und erläutert die damit verbundenen messtechnischen Herausforderungen und Lösungen. Darüber hinaus wird ein zukunftsweisender neuer Testmodus für Messungen über die Luftschnittstelle vorgestellt, der Tests von Bluetooth®-LE-Geräten erheblich vereinfacht.

Testfälle für Bluetooth® Direction Finding

Testfälle1 Ms/s PHY2 Ms/s PHY
TRM/BV Ausgangsleistung, mit AoD Constant Tone Extension (binäre Symbole zur Unterstützung der Peilung) #15 -
Trägerfrequenzversatz und -verschiebung mit AoD Constant Tone Extension (binäre Symbole zur Unterstützung der Peilung) #16 #17
TRM/PS/BV Sender Leistungskonstanz; Abstrahlwinkel Sender #01, #02 #03, #04
TRM/ASI/BV Integrität der Antennenschaltung; Abstrahlwinkel Sender #05, #06 #07, #08
RCV/IQC/BV Kohärenz der I/Q-Abtastung; Abstrahlwinkel Empfänger #01, #02 #03, #04
Kohärenz der I/Q-Abtastung; Einstrahlwinkel Empfänger #05 #06
RCV/IQDR/BV Dynamikbereich der I/Q-Abtastung; Abstrahlwinkel Empfänger #07, #08 #09, #10
Dynamikbereich der I/Q-Abtastung; Einstrahlwinkel Empfänger #11 #12

Vorteile der Rohde & Schwarz-Testlösungen für Bluetooth® Direction Finding

  • One-Box-Testlösung für Bluetooth® Direction Finding
  • Nur die R&S®CMW Wireless-Testplattform ermöglicht Koexistenztests von beispielsweise NB-IoT und Bluetooth® mit einem einzigen Gerät
  • Von der Bluetooth® SIG vollumfänglich zugelassene Testplattform

Related products

R&S®CMW270 wireless connectivity tester
R&S®CMW270 wireless connectivity tester

The non-cellular expert covering Bluetooth® Classic and Bluetooth® LE testing up to version 5.1 in non-signaling and signaling mode.

Product information

R&S®SMBV100B vector signal generator
R&S®SMBV100B vector signal generator

The new benchmark in its class with up to 500 MHz modulation bandwidth and excellent EVM performance even at high output power levels supporting Bluetooth® EDR and Bluetooth® LE 5.0 signal generation.

Product information

R&S®FPL1000 spectrum analyzer
R&S®FPL1000 spectrum analyzer

Experience high performance wherever you take it. It supports not only spectrum analysis, but also highly accurate power measurement and analysis of analog and digitally modulated signals.

Product information

R&S®TS8997 regulatory test system for wireless devices
R&S®TS8997 regulatory test system for wireless devices

Supports regulatory testing for wireless devices operating in ISM bands based on ETSI and FCC.

Product information

R&S®CMW100 communications manufacturing test set
R&S®CMW100 communications manufacturing test set

The ultra-compact non-signaling tester optimized for production lines for calibration and verification supporting Bluetooth® DTM and advertiser tests.

Product information

R&S®FPC spectrum analyzer
R&S®FPC spectrum analyzer

A spectrum analyzer providing unexpected performance at a budget-friendly price, supports basic Bluetooth® LE transmitter tests.

Product information

R&S®CMW-Z10 shielded box
R&S®CMW-Z10 shielded box

Excellent shielding effectiveness and superior coupling characteristics for frequencies up to 6 GHz, is perfect for OTA testing of Bluetooth® devices.

Product information

R&S®CMWrun sequencer software tool
R&S®CMWrun sequencer software tool

Production-ready sequencer tool for parallel multi-DUT testing with integrated chipset control.

Product information

Verwandte Ressourcen

Sicherstellen einer exakten Bluetooth®-5.1-Funkpeilung

Mehr Informationen

White Paper: From cable replacement to the IoT – Bluetooth 5.1

Mehr Informationen

Application Note: Tests of Bluetooth Low Energy 5.1 Indoor Navigation – Direction Finding

Mehr Informationen

Application Note: Bluetooth® LE RF test for IoT applications

Mehr Informationen

Applikationsbroschüre: Bluetooth® Testing with the R&S®CMW Wideband Radio Communication Tester

Mehr Informationen

Application Card: BLE-Übertragungssignale intelligenter testen

Mehr Informationen

Application Note: Configuration of the R&S®CMW for Bluetooth Low Energy Direct Test Mode

Mehr Informationen

Application Card: Bluetooth®-LE-Geräte – vollständige HF-Charakterisierung

Mehr Informationen

Verwandte Lösungen

Bluetooth® testen

Bluetooth® testen

Mehr Informationen

Bluetooth® Low Energy

Bluetooth® Low Energy

Mehr Informationen

Informationen anfordern

Haben Sie Fragen oder benötigen Sie weitere Informationen? Nutzen Sie hierzu einfach unser Kontaktformular und wir setzen uns umgehend mit Ihnen in Verbindung.

Marketing-Einverständniserklärung

Ihre Anfrage wurde erfolgreich versendet. Wir nehmen in Kürze Kontakt mit Ihnen auf.
An error is occurred, please try it again later.