Bluetooth® Low Energy（LE）

Bluetooth® LEの概要

Bluetooth® LEは、グローバルに利用可能な2.4 GHzのISMバンドで動作するアダプティブ周波数ホッピング（AFH）スペクトラム拡散システムです。Bluetooth® LEでは、1 Msym/sまたは2 Msym/sのシンボルレートを用いたガウシアン周波数シフトキーイング（GFSK）変調が使用されます（LE 1M、LE 2M）。この周波数ホッピングメカニズムは、37個の汎用RFチャネル全体を使用することで、効率的で安定性に優れた通信を実現します。

Bluetooth® 5.0では、通信範囲を拡大するため、LE 2Mと共にLE Codedチャネルが導入されました。これらのチャネルでは、S=8とS=2の2種類のコード化方式が利用できます。S=8では、8つのシンボルが1ビットに対応し、S=2では、2つのシンボルが1ビットに対応します。両方のLE Codedチャネルのヘッダー部には、S=8の方式が適用されます。

Bluetooth® LEでは、プライマリおよびセカンダリアドバタイズチャネルを介して通信のアドバタイズをサポートしているだけでなく、非同期通信リンク（ACL）もサポートしています。これらのリンクの目的は、シグナリングとベストエフォート・トラフィックを制御することです。さらに、Bluetooth® LEでは、LE Audioアプリケーション専用CIS（コネクテッドアイソクロナスストリーム）とBIS（ブロードキャストアイソクロナスストリーム）が導入されています。

Bluetooth® LEテスト - 物理層

全体的な通信性能には、次のような複数の要因が大きく関わっています。

• アンテナ設計
• 電源
• LTEや無線LANなどの他の無線通信用チップとの共存
• 最終的なハウジング

設計段階全般および設計後を通じて、入念なテストを実施し、送信された情報の精度を確保して、必要な性能ベンチマークを達成することが重要です。

Bluetooth® LEデバイスには、複数のRFテスト方法が存在します。その方法の1つでは、ベンダー固有の制御インタフェースを利用します。これは一般に、研究、開発、製造における完全な自動テストで使用されます。

Bluetooth® LEデバイスのコンプライアンステスト向けには、ダイレクトテストモード（DTM）がBluetooth® Special Interest Group（SIG）によって標準化されています。このモードでは、専用の有線テストインタフェースを介した制御を用いて、Bluetooth® LEのトランスミッターとレシーバーをテストできます。

ダイレクトテストモードでは、被試験実装（IUT）にテスト制御用のケーブルコネクタが必要です。IUTのホスト制御インタフェース（HCI）へのUSB/RS232接続またはIUTへの専用2線式UART接続の2つのオプションが仕様化されています。このテストセットアップでは、IUTを高い信頼性でセキュアに制御できます。

Bluetooth® LE物理層テスト項目には、一般に以下の内容が含まれます。

• トランスミッターテスト：送信パワー、パワー密度スペクトラム、スプリアスエミッション、変調精度などをカバー
• レシーバーテスト：感度とブロッキング性能を評価
• 新機能の導入：方向探知など

Bluetooth® LEデバイスには有線接続が用意されていないことが多いため、業界では、Bluetooth® LEデバイスのOver-The-Air（OTA）テストを簡単に行えるようにするための方法の検討が行われています。ローデ・シュワルツでは、これに対処するために、次の2つの方法を提供しています。

• RX測定とTX測定の両方でプライマリアドバタイズチャネルを使用する
• テストに標準的なBluetooth® LE接続を使用する - オーディオ／ビデオストリーミングやデータ転送などのアプリケーションの性能を評価する場合に役立つ

また、ローデ・シュワルツでは、Bluetooth®チャネルでのテスト機能をさらに強化するための専用のテストソリューションも開発済みです。このテストソリューションでは、DTMライクなテスト制御を適合Bluetooth®リンク層プロトコルを介してサポートしています。この手法は、今後のリリースでBluetooth® SIGによってサポートされる予定です。