Bluetooth® Low Energy (LE)

Reseña sobre Bluetooth® LE

Bluetooth® LE opera como un sistema de espectro ensanchado por salto de frecuencia adaptativo(AFH) en las bandas ISM disponibles a nivel mundial a 2,4 GHz. Emplea la modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana(GFSK) con una velocidad de símbolos de 1 o 2 Msym/s (LE 1M, LE 2M). Este mecanismo de salto de frecuencia abarca 37 canales de RF de uso general, lo que asegura una comunicación estable y eficiente.

Para aplicaciones de rango extendido, Bluetooth® 5.0 introdujo canales codificados LE junto con LE 2M. Estos canales ofrecen dos esquemas de codificación opcionales: S=8, donde ocho símbolos representan un solo bit, y S=2, donde dos símbolos representan un solo bit. El esquema S=8 se aplica especialmente al encabezamiento de ambos canales codificados LE.

Además de admitir comunicación publicitaria por medio de canales de publicidad primarios y secundarios, Bluetooth® LE también admite enlaces de comunicación asíncronos (ACL). La finalidad de estos enlaces es controlar tanto la señalización como el tráfico de mejor esfuerzo. Además, Bluetooth® LE introduce streaming isócronos conectados (CIS) y streaming isócronos de broadcast (BIS), ambos dedicados a aplicaciones de audio LE.

Pruebas de Bluetooth® LE: capa física

Diversos factores desempeñan un papel fundamental a la hora de determinar el rendimiento general de la comunicación:

• Diseño de la antena
• Fuentes de poder
• Coexistencia con otros chips de comunicación inalámbrica como LTE y WLAN
• Carcasa final

Durante toda la fase de diseño y posteriormente, es importante realizar pruebas meticulosas para asegurar la precisión de la información transmitida y alcanzar los referentes de rendimiento deseados.

Existen métodos de pruebas de RF paradispositivos Bluetooth® LE. Un enfoque involucra la utilización de una interfaz de control específica de cada fabricante, que suele emplearse para pruebas completamente automatizadas en investigación, desarrollo y producción.

Para pruebas de conformidadde dispositivos Bluetooth® LE, el Grupo de interés especial de Bluetooth® ha estandarizado el modo de prueba directa(DTM). Este modo permite probar tanto el transmisor como el receptor Bluetooth® LE, con un control facilitado por una interfaz de prueba por cable dedicada.

El modo de prueba directa necesita de un conector de cable en la implementación bajo prueba (UIT) para controlar la prueba. Las dos opciones que se han especificado incluyen una conexión USB o RS232 para la interfaz de controlador de host (HCI) de la UIT o una conexión UART dedicada de dos hilos a la UIT. Esta configuración de prueba asegura un control altamente confiable y seguro de la IUT.

Los elementos de las pruebas de la capa física de Bluetooth® LE suelen incluir:

• Pruebas de transmisores, que abarcan aspectos como la potencia de transmisión, el espectro de densidad de potencia, las emisiones espurias y la precisión de modulación
• Pruebas de receptores, que evalúan la sensibilidad y el rendimiento de bloqueo
• Introducción de nuevas funciones, como la radiogoniometría

La industria está explorando nuevas opciones para hacer más fáciles las pruebas «over the air» (OTA) para dispositivos Bluetooth® LE, que a menudo no cuentan con conexión por cable. Rohde & Schwarz proporciona dos maneras de abordar este problema:

• Utilizar los canales de publicidad primariostanto para mediciones de receptor como de transmisor
• Emplear una conexión Bluetooth® LE estándarpara las pruebas, de mucha utilidad cuando se evalúa el rendimiento de aplicaciones como streaming de audio/video o transferencia de datos

También hemos desarrollado una solución de pruebas especial para mejorar aún más las capacidades de prueba a través de un canal Bluetooth®. Admite el control de pruebas tipo DTMa través de un protocolo de capa de enlace Bluetooth® adaptado, una metodología que el Grupo de interés especial Bluetooth® admitirá en un futuro Release.