Eine automatisierte Testlösung auf Basis des R&S®CMW Wideband Radio Communication Tester unterstützt vollumfänglich die neuen Testfälle für die Echtzeit-Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit im Submeterbereich.
Neue Applikationen und Dienste erfordern vermehrt eine exakte Positionsbestimmung. Um dieser Anforderung zu genügen, erweiterte die Bluetooth Special Interest Group (SIG) den Bluetooth®-LE-Release-5.1-Standard von 2019 um die Funkpeilung. Herkömmliche Lokalisierungsdienste von Bluetooth® schätzen die Position mit der Messung und Trilateration des Received Signal Strength Indicator (RSSI). Allerdings definiert Bluetooth® 5.1 zwei Peilverfahren, die Antennenarray-Techniken nutzen: Einfallswinkel (Angle of Arrival, AoA) und Abstrahlwinkel (Angle of Departure, AoD).
AoA- (links) und AoD-Verfahren (rechts) ermöglichen exakte Lokalisierungsdienste
AoA- und AoD-Funktionsprinzip
Bei AoA kann die Einfallsrichtung eines Bluetooth®-Peilsignals mit Constant Tone Extension (CTE), beispielsweise eines Bluetooth®-Beacon-Signals, von einem Ortungsgerät mit einem Antennenarray bestimmt werden. AoA kommt für Echtzeit-Lokalisierungsdienste oder Nahbereichsdienste zum Einsatz, wobei zu verfolgende Gegenstände Bluetooth®-Beacons senden. Diese werden hauptsächlich für das Asset Tracking in Lagerhäusern genutzt. Im Gegensatz dazu werden bei AoD die Bluetooth®-Beacon-Signale über das Antennenarray gesendet. Typischerweise ist der Empfänger ein Mobilgerät, das die Beacons empfängt und den relativen Winkel zum Sender berechnet. AoD kommt bei Positionierungssystemen für den Innenbereich zum Einsatz, beispielsweise für die Navigation in unterirdischen Anlagen.
Die Verwendung von AoA und AoD im Rahmen von fortgeschrittenen Peilverfahren ermöglicht die Überbringung von präzisen Positionsbestimmungsinformationen bis auf den letzten Zentimeter und verbessert die Leistung der Lokalisierungsdienste von Bluetooth® signifikant. Dies gilt ebenso für das Benutzererlebnis.
Die neue Peilfunktionalität von Bluetooth® 5.1 erfordert insgesamt 23 AoA- und AoD-Sender- und Empfängertestfälle, die in verschiedenen HF- und I/Q-Tests integriert sind. All diese Konformitätstests für Funkpeilung werden im Direct Test Mode (DTM) durchgeführt.
Der R&S®CMW One-Box-Tester zeigt die Messergebnisse übersichtlich an.
Die R&S®CMW-Plattform kann all die erforderlichen Peilpakete mit einem einzigen Gerät erzeugen und analysieren. Die One-Box-Lösung kann alle 23 Testfälle manuell oder automatisch durchführen und lässt sich über UART und das Host Controller Interface (HCI) steuern. Sämtliche Sender-/Empfängermessungen und I/Q-Tests können mit Zeitschlitzen von 1 μs und 2 μs leicht durchgeführt werden. Alle I/Q-Protokolle über HCI lassen sich zur weiteren Analyse einfach in einer Textdatei aufzeichnen.
Mit dem R&S®CMWrun Sequencer Software Tool steht ein Standard-Testfallplan mit voller Abdeckung aller Preconformance-Testfälle für die Bluetooth®-Funkpeilung zur Verfügung. Testfälle können separat oder im Rahmen von vollständigen Preconformance-Tests einschließlich Prüfprotokoll durchgeführt werden. R&S®CMWrun speichert nach jedem Testlauf auch Protokolldateien, um Regressions- und Preconformance-Tests so einfach wie nie zuvor zu gestalten.
Die R&S®OSP offene Schalt- und Steuerplattform macht ein mühsames, manuelles Umschalten der HF-Anschlüsse überflüssig. Die vollautomatisierte Testlösung eignet sich ideal für Integritätstestfälle in Bezug auf die Antennenumschaltung, bei denen HF-Anschlüsse mehrmals verbunden und getrennt werden müssen.
Messaufbau zur Verifizierung der Bitübertragungsschicht bei der Bluetooth®-5.1-Funkpeilung mit R&S®CMW und R&S®CMWrun
Anwendung
Nachfolgend wird ein vollautomatisierter Messaufbau für die Bluetooth®-5.1-Funkpeilung gezeigt. Sowohl der R&S®CMW Wideband Radio Communication Tester als auch die R&S®OSP offene Schalt- und Steuerplattform werden mit dem R&S®CMWrun Sequencer Software Tool (installiert auf einem separaten Steuer-PC) über LAN-Verbindungen gesteuert. R&S®CMWrun unterstützt alle Testfälle für die Bluetooth®-5.1-Funkpeilung.
Sendertests
Empfängertests
Die Messtechniklösung von Rohde & Schwarz für die Bluetooth®-LE-5.1-Funkpeilung basiert auf der R&S®CMW-Plattform und deckt jeglichen Verifizierungsbedarf in der Produktdesign-Phase einschließlich Funktionstests, HF-Parametermessungen und Produktionsanforderungen ab. In Kombination mit R&S®CMWrun kann ein Standard-Testplan effiziente Regressions- und Preconformance-Tests sicherstellen.
| Bezeichnung | Typ | Bestellnummer |
|---|---|---|
| Wireless Connectivity Tester | R&S®CMW270 | 1201.0002K75 |
| DTM- und Empfängermessungen für Bluetooth®-LE-Release-5.1-Funkpeilung | R&S®CMW-KS722 | 1211.4000.02 |
Die Bluetooth® Wortmarke und Logos sind eingetragene Warenzeichen und Eigentum von Bluetooth SIG, Inc., ihre Verwendung ist für Rohde & Schwarz lizenziert.
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