Bluetooth® Low Energy (LE)

Vue d'ensemble du Bluetooth® LE

Le Bluetooth® LE fonctionne comme un système large spectre à saut de fréquence adaptatif(AFH) au sein des bandes ISM entièrement disponibles à 2,4 GHz. Il utilise la modulation GFSK (modulation à phase continue et enveloppe constante)avec un taux de symbole de 1 ou 2 Msym/s (LE 1M, LE 2M). Ce mécanisme de saut de fréquence balaye 37 canaux RF génériques, garantissant une communication robuste et efficace.

Pour des applications à portée étendue, le Bluetooth® 5.0 a introduit des canaux codés LE en conjonction avec le LE 2M. Ces canaux proposent deux schémas de codage optionnels: S=8, où huit symboles représentent un seul bit, et S=2, où deux symboles représentent un seul bit. Le schéma S=8 est spécifiquement appliqué à la partie d'en-tête des deux canaux codés LE.

En plus de la prise en charge de la communication sur les canaux primaire et secondaire, le Bluetooth® LE prend également en charge les liaisons de communication asynchrones (ACL). L'objectif de ces liaisons est de contrôler la signalisation et un meilleur trafic. D'autre part, le Bluetooth® LE introduit des flux isochrones connectés (CIS) et diffuse des flux isochrones (BIS), qui sont tous spécifiquement dédiés aux applications audio LE.

Test du Bluetooth® LE – couche physique

Plusieurs facteurs jouent un rôle crucial dans la détermination de la performance de communication globale :

• La conception de l'antenne
• Les alimentations
• La coexistence avec les autres puces de communication sans fil, telles que LTE et WLAN
• Le châssis final

Pendant et après la phase de conception, il est important d'effectuer des tests afin de garantir la précision de l'information émise et obtenir les études comparatives de la performance souhaitée.

Il existe des méthodes de test RFpour les appareils Bluetooth® LE. Une approche implique l'utilisation d'une interface de commande spécifique au vendeur, communément employée pour automatiser entièrement les tests en recherche, développement et production.

Pour le test de conformitédes appareils Bluetooth® LE, le Bluetooth® Special Interest Group (SIG) a normalisé le mode de test direct(DTM). Ce mode permet le test de l'émetteur et du récepteur Bluetooth® LE, avec un contrôle facilité à l'aide d'une interface de test filaire dédiée.

Le mode de test direct nécessite un connecteur sur l'implémentation sous test (IUT) pour le contrôle du test. Deux options spécifiées incluent une connexion USB ou RS232 pour l'interface de contrôle hôte (HCI) de l'IUT ou une connexion UART 2 fils dédiée à l'IUT. Cette configuration de test assure un contrôle sécurisé et très fiable de l'IUT.

Les éléments de test de la couche physique du Bluetooth® LE englobent généralement :

• Des test d'émetteur, qui couvrent les aspects tels que la puissance émise, le spectre de densité de puissance, les émissions parasites et la précision de modulation
• Des tests de récepteur, qui concernent la sensibilité et la performance de blocage
• L'introduction de nouvelles fonctionnalités, telle que la recherche de direction

L'industrie étudie des options pour faciliter le test sans fil dédié aux appareils Bluetooth® LE, qui manque souvent d'une fourniture de connexion filaire. Rohde & Schwarz répond à cela en proposant deux possibilités :

• L'utilisation des canaux primairesà la fois pour les mesures RX et TX
• L'emploi d'une connexion standard Bluetooth® LEpour le test – particulièrement pratique pour l'évaluation de la performance des applications telles que le streaming audio / vidéo ou le transfert de données

Nous avons également développé une solution de test dédiée pour encore améliorer les capacités de test sur le canal Bluetooth®. Il prend en charge le contrôle du test DTMà l'aide d'un protocole de couche de liaison Bluetooth® adapté, une méthodologie qui sera prise en charge par le Bluetooth® SIG dans un communiqué à venir.