Assicurare un'accurata radiogoniometria con Bluetooth® 5.1

Una soluzione di test automatizzata basata sul tester per comunicazioni radio a banda larga R&S®CMW supporta pienamente i nuovi casi di test per la localizzazione in tempo reale con accuratezza inferiore al metro.

Assicurare un'accurata radiogoniometria con Bluetooth® 5.1

Attività da eseguire

Le nuove applicazioni e i nuovi servizi richiedono sempre più spesso una localizzazione precisa. Per soddisfare questa esigenza, l'associazione Bluetooth Special Interest Group (SIG) ha aggiunto la radiogoniometria (DF) come servizio di localizzazione allo standard Bluetooth® LE Release 5.1 a partire dal 2019. I servizi di localizzazione Bluetooth® convenzionali stimano la posizione utilizzando le misurazioni dell'indicatore di potenza del segnale ricevuto (RSSI) e la trilaterazione. Tuttavia, lo standard Bluetooth® 5.1 definisce anche due metodi di radiogoniometria che sfruttano una schiera (array) di antenne: angolo di arrivo (AoA) e angolo di partenza (AoD).

Le tecniche AoA (a sinistra) e AoD (a destra) consentono di realizzare servizi di localizzazione accurati
Le tecniche AoA (a sinistra) e AoD (a destra) consentono di realizzare servizi di localizzazione accurati
Ingrandisci immagine

Principio di funzionamento delle tecniche AoA e AoD

Nella tecnica di localizzazione AoA, la direzione di arrivo di un segnale di radiogoniometria Bluetooth® con estensione di tono costante (CTE), come un segnale beacon Bluetooth®, può essere determinata da un localizzatore dotato di un array di antenne. La tecnica AoA viene utilizzata per i servizi di localizzazione in tempo reale (RTLS) o di prossimità, in cui gli oggetti tracciati trasmettono il segnale beacon Bluetooth® e sono utilizzati soprattutto per il tracciamento degli oggetti nei magazzini. Invece, con la tecnica AoD, i segnali beacon Bluetooth® vengono trasmessi attraverso l’array di antenne. Il ricevitore è in genere un dispositivo mobile che riceve i beacon e calcola l'angolo relativo al trasmettitore. La tecnica AoD è utilizzata per i sistemi di localizzazione in ambienti chiusi (IPS), ad esempio per la ricerca di percorsi in strutture sotterranee.

L'utilizzo delle tecniche AoA e AoD per la radiogoniometria avanzata consente di ottenere informazioni sul posizionamento precise fino al centimetro e di migliorare significativamente le prestazioni del servizio di localizzazione Bluetooth®, migliorando di conseguenza l'esperienza dell'utente.

La nuova funzione di radiogoniometria di Bluetooth® 5.1 richiede un totale di 23 casi di test per trasmettitori e ricevitori AoA e AoD, integrati in un mix di test RF e I/Q. Tutti questi test di conformità per la radiogoniometria vengono eseguiti in modalità di test diretto (DTM).

Il tester compatto R&S®CMW visualizza chiaramente i risultati di misura
Il tester compatto R&S®CMW visualizza chiaramente i risultati di misura
Ingrandisci immagine

Soluzione Rohde & Schwarz

La piattaforma R&S®CMW è in grado di generare e analizzare tutti i pacchetti di radiogoniometria richiesti utilizzando un solo strumento. Questo strumento integrato può eseguire manualmente o automaticamente tutti i 23 casi di test e può essere controllato tramite UART e tramite l'interfaccia del controller host (HCI). Tutte le misure TX/RX e i test I/Q sono facilmente eseguibili con slot da 1 μs e 2 μs. Tutti i risultati delle misure sui segnali I/Q inviati all'HCI possono essere semplicemente registrati in un file di testo per effettuare ulteriori analisi.

Con lo strumento software sequenziatore R&S®CMWrun è disponibile un piano di test standard con copertura completa di tutti i casi di test di preconformità Bluetooth® DF. È possibile eseguire i casi di test separatamente oppure un test di preconformità completo che include un rapporto di test. R&S®CMWrun mantiene anche file di log dopo ogni esecuzione di test per rendere i test di regressione e preconformità più semplici che mai.

La piattaforma di controllo e commutazione aperta R&S®OSP elimina la necessità di una macchinosa commutazione manuale dei connettori RF. La soluzione di test completamente automatizzata è ideale per i casi di test di integrità della commutazione dell'antenna che richiedono connessioni e disconnessioni RF multiple.

Impostazione della verifica del livello fisico della radiogoniometria Bluetooth® 5.1 con R&S®CMW e R&S®CMWrun
Impostazione della verifica del livello fisico della radiogoniometria Bluetooth® 5.1 con R&S®CMW e R&S®CMWrun
Ingrandisci immagine

Applicazione

Di seguito è illustrato un sistema di test Bluetooth® 5.1 DF completamente automatizzato. Sia il tester di comunicazione radio a banda larga R&S®CMW, sia la piattaforma di controllo e commutazione aperta R&S®OSP, vengono controllati dallo strumento software sequenziatore R&S®CMWrun (installato su un PC di controllo separato) tramite connessioni LAN. R&S®CMWrun supporta tutti i casi di test per la radiogoniometria Bluetooth® 5.1.

Test del trasmettitore

  • Potenza d’uscita con estensione a tono costante (CTE)
  • Offset e deriva della frequenza portante con CTE
  • Stabilità alimentazione TX; trasmettitore AoD
  • Integrità di commutazione dell'antenna; trasmettitore AoD

Test del ricevitore

  • Coerenza dei campioni I/Q; ricevitore AoA
  • Gamma dinamica dei campioni I/Q; ricevitore AoA
  • Coerenza dei campioni I/Q; ricevitore AoD
  • Gamma dinamica dei campioni I/Q; ricevitore AoD

Riassunto

La soluzione di test e misura per la radiogoniometria Bluetooth® LE 5.1 di Rohde & Schwarz basata sulla piattaforma R&S®CMW copre tutte le esigenze di verifica nella fase di progettazione del prodotto, compresi i test funzionali, le misure parametriche RF e i collaudi in produzione. Insieme a R&S®CMWrun, un piano di test già pronto può garantire test di regressione e preconformità efficienti.

Designazione Tipo N. d'ordine
Tester della connettività wireless R&S®CMW270 1201.0002K75
Bluetooth® LE Release 5.1 Misure DF DTM e RX R&S®CMW-KS722 1211.4000.02

I logo e il nome Bluetooth® sono marchi registrati di proprietà di Bluetooth SIG, Inc. e qualsiasi utilizzo di tali marchi da parte di Rohde & Schwarz è sotto licenza.