Bluetooth® Classic – BR/EDR

Bluetooth® Classic und Bluetooth® Low Energy im Vergleich

Bluetooth® Classic – oder Bluetooth® BR/EDR – unterstützt die drahtlose Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Es ist zum Standardfunksystem für Kopfhörer, drahtlose Lautsprecher und ICE-Systeme sowie für Freisprechanwendungen geworden. Trotz der erfolgreichen Einführung von Bluetooth® Low Energy(Bluetooth® LE) und insbesondere LE Audiowird Bluetooth® Classic auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Die meisten Geräte unterstützen sowohl Bluetooth® Classic als auch Bluetooth® LE.

Für den Synchronisations- und Header-Teil der EDR-Pakete wird die Gauß‘sche Frequenzumtastungsmodulation(Gaussian Frequency Shift Keying, GFSK) verwendet. Diese GFSK-Modulation ist dieselbe wie bei Basic Rate-Paketen und verwendet ein Bandbreiten-Bitperioden-Produkt (BT) von 0,5 und einen Modulationsindex zwischen 0,28 und 0,35. Die höheren Modulationsschemas π/4-DQPSK und 8DPSK werden für den Datenteil von EDR-Paketen verwendet, wie unten gezeigt.

Bluetooth® Classic unterstützt zwei Transportschemas auf Basis von:

• Synchronen kommunikationsorientierten Verbindungen(SCO), die zur interaktiven Sprachkommunikation eingesetzt werden
• Asynchronen Kommunikationsverbindungen(ACL), die für Paketdaten und Audio-/Video-Streaming-Anwendungen verwendet werden

Ihre Herausforderungen beim Test von Bluetooth®

Entwickler von Bluetooth®-Geräten verwenden fertige Chipsätze oder Modulefür eine einfache Integration. Jedoch variieren die Designs von Gerät zu Gerät. Für das endgültige Design sind mehrere Faktoren maßgeblich, die sich auf die gesamte Kommunikations-Performance auswirken – etwa das Antennen-Design, Netzteile, Chips für andere drahtlose Kommunikationsstandards oder die endgültige Gehäuseform. Deshalb ist es notwendig, jedes Bluetooth®-Gerät zu testen, die geforderte Performance zu verifizieren sowie die Konformität mit den Standards der Bluetooth® Special Interest Group (SIG)und mit regulatorischen Anforderungen sicherzustellen. Dies ist besonders deswegen wichtig, weil Bluetooth® im unlizenzierten Spektrum arbeitet und mit anderen Funktechnologien koexistieren muss, die dasselbe Spektrum nutzen.

Tests der Bitübertragungsschicht von Bluetooth® Classic-Geräten

Verschiedene HF-Testmethoden für Bluetooth® Classic-Geräte sind verfügbar. Die Tests können über eine herstellerspezifische Steuerschnittstellegesteuert werden, die häufig für vollautomatisierte Tests in Forschung und Entwicklung sowie in der Produktion eingesetzt wird. Der von der Bluetooth® SIG standardisierte Testmodusdient der Konformitätsprüfung von BR/EDR-Geräten. Dieser Modus ermöglicht das Testen von Bluetooth®-Sendern und -Empfängern sowohl in leitungsgebundenen als auch in Over-the-Air-Konfigurationen (OTA).

Beim Testen bilden der Tester und das Messobjekt (implementation under test, IUT) ein Bluetooth®-Piconetz, in welchem der Tester als Zentralgerät fungiert und über eine Steuerschnittstelle die volle Kontrolle über den Testablauf hat. Dabei kommt das Link-Management-Protokoll(LMP) zum Einsatz. Das IUT arbeitet als Peripheriegerät und wird zu Beginn aus Sicherheitsgründen über eine IUT-spezifische lokale Schnittstelle in den Testmodus (TM) versetzt.

Typische Tests für die Bluetooth®-Bitübertragungsschicht sind Sendertests, die Sendeleistung, Leistungsdichtenspektrum, Nebenaussendungen oder Modulationsgenauigkeit abdecken, sowie Empfängertests auf Empfindlichkeit oder Blocking-Performance.

Dies spiegelt sich auch in den von der Bluetooth® SIG für die HF-Qualifizierung spezifizierten Testfällen wider, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.

Bei der Bewertung der Performance von Anwendungen wie Audio-Streaming, Datenübertragung oder Freisprechen ist es hilfreich, über eine vollfunktionsfähige Bluetooth®-Verbindungzwischen dem Tester und Messobjekt sowie die Möglichkeit zu verfügen, entsprechende Profile anzuwenden, z. B. A2DP für Audio-Streamingoder das Freisprechprofil (HFP) für die interaktive Sprachkommunikation.