Tests intelligents pour Bluetooth® LE et Bluetooth® Classic

Aujourd'hui, le Bluetooth® classique est installé dans la plupart des téléphones mobiles et des ordinateurs portables afin de permettre la connectivité des casques sans fil ou entre des téléphones mobiles et d'autres dispositifs pour la synchronisation. La plupart des nouvelles voitures offrent déjà un système de communication main libre compatible Bluetooth® comme équipement en série ou en option. Avec sa très basse consommation, son appariement très rapide et l'utilisation de la bande 2,4 GHz dans le monde entier, Bluetooth® LE s'adresse au marché des capteurs pour le sport, la santé et le fitness, ainsi que pour les montres. Bluetooth® LE est déjà devenue la principale technologie pour tous types d'appareils vestimentaires qui utilisent généralement les smartphones comme passerelle vers Internet.

  Bluetooth classique
Bluetooth® LE
  Débit de base Débit de données étendu Faible énergie
Spectre Bande ISM 2,4 GHz
Modulation En-tête : GFSK
Données : GFSK
En-tête : GFSK
Données : π/4-DQPSK ou 8DPSK
En-tête : GFSK
Données : GFSK
Canaux 79 40
Ecartement entre canaux 1 MHz 2 MHz
Protection contre les interférences FHSS adaptative
(1 600 sauts/s sur 79 canaux max.)
FHSS adaptative
(1 600 sauts/s sur 37 canaux max.)
Détection/correction des erreurs FEC CRC
Publicité Séquence publicitaire 3 canaux publicitaires
Réseau Picoréseaux épars Picoréseau
Prise en charge vocale Oui Non
Débit de données max. 1 Mbit/s 3 Mbits/s 1 Mbit/s

Exigences de test selon le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth®

Les développeurs d'appareils Bluetooth® utilisent des circuits microprogrammés ou modules prêts à l'emploi pour une intégration aisée de la connectivité Bluetooth® dans leurs appareils. Mais chaque appareil est conçu de manière légèrement différente. De nombreux éléments de la conception définitive, tels que la conception de l'antenne, l'alimentation, d'autres circuits microprogrammés pour communications sans fil ou encore le boîtier final, influencent les performances de communication globales.

C'est la raison pour laquelle il est impératif de tester chaque appareil Bluetooth® pour vérifier que la performance requise est atteinte et contrôler la conformité avec les standards du groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® et le respect des exigences réglementaires. Tester la performance et la qualité de HF Bluetooth® peut être très facile. Pour les appareils Bluetooth® LE, le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® a spécifié un mode de test direct pour faciliter le contrôle des tests d'émetteur et de récepteur.

Tests d'émetteur et récepteur Bluetooth® LE spécifiés par le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® :

Tests d'émetteur Bluetooth® LE
TP/TRM-LE/CA/BV-01-C
TP/TRM-LE/CA/BV-02-C1)
Puissance de sortie
TP/TRM-LE/CA/BV-03-C
TP/TRM-LE/CA/BV-04-C1)
Émissions dans la bande
TP/TRM-LE/CA/BV-05-C Caractéristiques de la modulation
TP/TRM-LE/CA/BV-06-C
TP/TRM-LE/CA/BV-07-C1)
Décalage et dérive de la fréquence porteuse
Tests de récepteur Bluetooth® LE
TP/RCV-LE/CA/BV-01-C
TP/RCV-LE/CA/BV-02-C 1)
Sensibilité du récepteur
TP/RCV-LE/CA/BV-03-C Performance C/I et sélectivité du récepteur
TP/RCV-LE/CA/BV-04-C 2) Performance de blocage
TP/RCV-LE/CA/BV-05-C 2) Performance d'intermodulation
TP/RCV-LE/CA/BV-06-C Niveau maximum du signal d'entrée
TP/RCV-LE/CA/BV-07-C Intégrité du rapport PER

1) Retiré de la spécification de test PF PHY Bluetooth® dans la version RF-PHY.TS.4.2.2 le 22 décembre 2015.

2) Requiert l'utilisation d'un générateur de signaux supplémentaire.


Montage de mesure pour tests de préqualification HF Bluetooth® avec le mode de test direct Bluetooth®
Montage de mesure pour tests de préqualification HF Bluetooth® avec le mode de test direct Bluetooth®

Les appareils Bluetooth® classique offrent une fonctionnalité similaire pour tester les interfaces de circuits microprogrammés spécifiques (non standardisées) ou en utilisant la fonctionnalité de signalisation Bluetooth® classique.

Exigences de test réglementaires

Outre le test des exigences standards, les appareils doivent être testés conformément aux exigences réglementaires posées aux appareils fonctionnant sur la bande ISM 2,4 GHz. Ceci résulte de la popularité de la bande ISM non licenciée sur laquelle le Bluetooth®, le réseau local sans fil/la Wi-Fi et ZigBee fonctionnent côte à côte dans le même spectre de fréquences qu'ANT+, la technologie LPWAN RPMA, les interphones bébé et les four à micro-ondes. La longue liste des exigences de test comporte une puissance de sortie HF maximale de 20 dBm, une densité spectrale de puissance pour modulations large bande de moins de 10 dBm, une durée de séquence d'émission de moins de 10 ms et un masque d'émission spectrale pour les émissions d'émetteur hors bande indésirables.

Montage de test typique pour banc d'essai réglementaire pris en charge par R&S®TS8997
Montage de test typique pour banc d'essai réglementaire pris en charge par R&S®TS8997

Comme résultat de ces essais de conformité, il pourrait être nécessaire d'observer plus profondément l'intégralité du spectre occupé pour identifier les problèmes tels que des interférences cachées, des sauts de fréquence erronés ou une mauvaise détection de fréquence porteuse qui résulte en une faible performance sur certaines interfaces. L'analyse de ce type de problèmes requiert une vue détaillée de l'intégralité du spectre concerné en temps réel sur un intervalle de temps défini.

Ceci est encore plus compliqué lorsque différentes technologies sans fil sont utilisées dans le même appareil. L'intégration de plusieurs technologies de communications sans fil dans un appareil extrêmement petit est l'un des principaux défis posés aux ingénieurs HF. Il est donc particulièrement important de vérifier la coexistence de différentes technologies sans fil, c.-à-d. de vérifier les performances de l'émetteur et du récepteur d'une technologie d'accès radio en présence d'une autre technologie.

Solutions de test et de mesure de Rohde & Schwarz

La plate-forme du testeur de communications sans fil R&S®CMW prend en charge Bluetooth® jusqu'à la version 4.2. Elle couvre la fonction de signalisation Bluetooth® classique et tous les tests d'émetteur et récepteur Bluetooth® LE tels que spécifiés par le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth®. Certains cas de test requièrent un générateur de signaux supplémentaires tel que la source HF R&S®SGS100A. L'outil de logiciel de séquenceur R&S®CMWrun facilite l'essai de conformité en exécutant automatiquement tous les cas de test du groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth®. Des options pour tests de production rapides et complets des appareils Bluetooth® accélèrent le processus de fabrication. Les fonctions de test Bluetooth® sont également disponibles dans les instruments de test majeurs de Rohde & Schwarz, y compris des générateurs et des analyseurs de signaux. Les instruments de mesure prennent en charge Bluetooth®, ainsi que d'autres standards non cellulaires et tous les principaux standards cellulaires dans un seul appareil.

  • R&S®CMW270
    • Le testeur de radiocommunications pour technologies non cellulaires qui prend en charge la signalisation Bluetooth® et sans fil dans un seul appareil
    • Qualifié par le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® pour les tests HF
    • Tests HF rapides et précis sur les appareils Bluetooth® conformément aux spécifications Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Prise en charge des 38 cas de test HF pour la préqualification du débit de base (BR) Bluetooth®, du débit de données amélioré (EDR) et de la faible énergie (BLE) Bluetooth® en combinaison avec le logiciel séquenceur de test R&S®CMWrun
    • Mesures de spectre extrêmement rapides pour l'optimisation des conceptions HF Bluetooth®
  • R&S®CMW290
    • Testeur de radiocommunications fonctionnel qui prend en charge Bluetooth®, le réseau local sans fil et toutes les technologies cellulaires telles que la signalisation LTE, WCDMA et GSM ainsi que les applications sans signalisation dans un seul appareil
    • Qualifié par le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® pour les tests HF
    • Tests HF rapides et précis sur les appareils Bluetooth® conformément aux spécifications Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Prise en charge des 38 cas de test HF pour la préqualification du débit de base (BR) Bluetooth®, du débit de données amélioré (EDR) et de la faible énergie (BLE) Bluetooth® en combinaison avec le logiciel séquenceur de test R&S®CMWrun
    • Mesures de spectre extrêmement rapides pour l'optimisation des conceptions HF Bluetooth®
  • R&S®CMW500 - Production Test
    • Testeur de radiocommunications leader sur le marché qui prend en charge la signalisation Bluetooth®, les réseaux locaux sans fil et toutes les technologies cellulaires importantes dans un seul appareil
    • Qualifié par le groupe d'intérêt spécialisé Bluetooth® pour les tests HF
    • Tests HF rapides et précis sur les appareils Bluetooth® conformément aux spécifications Bluetooth® v1.2, 2.0, 2.1, 3.0+HS, 4.0, 4.1, 4.2
    • Prise en charge des 38 cas de test HF pour la préqualification du débit de base (BR) Bluetooth®, du débit de données amélioré (EDR) et de la faible énergie (BLE) Bluetooth® en combinaison avec le logiciel séquenceur de test R&S®CMWrun
    • Mesures de spectre extrêmement rapides pour l'optimisation des conceptions HF Bluetooth®
  • R&S®FSV
    • Mesures Bluetooth®/EDR complexes conformes à la spécification de test HF Bluetooth® 2.0 sur simple pression d'une touche
    • Mesure de la puissance, de la qualité de la modulation et du spectre
    • Prise en charge de différents types de paquet DH1, DH3 et DH5 et catégories de puissance 1 à 3
  • R&S®SMBV100A
    • Génération du signal Bluetooth® conformément à la version 2.1 avec EDR et BLE
    • Prise en charge des trois modes de transport et de tous les types de paquet
    • Génération des signaux conformément aux spécifications de test pour émetteur sale
  • R&S®TS8997
    • Mesures conformes aux standards ETSI EN 300 328 v1.8.1 et ETSI EN 301 893 v1.7.1 requis par la directive européenne R&TTE sur le marché européen
    • Prise en charge de tous les cas de test conformément au standard ETSI EN 300 328, y compris les sauts de fréquence
    • Mesures réalisées pour les appareils avec connecteur d'antenne
    • Mesures rayonnées avec R&S®DST200 et R&S®CMW-Z10 pour les appareils avec antenne intégrée
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