Testowanie Bluetooth za pomocą szerokopasmowego testera radiowego R&S CMW, część 1

Strony: 1 2 3

Bogata oferta rozszerzeń sprzętowych i programowych

Platforma R&S CMW jest zbudowana na zasadzie skalowalnych rozszerzeń, oferując wiele opcji sprzętowych i programowych. Dzięki temu przyrządy R&S CMW mogą być indywidualnie skonfigurowane i dopasowane do konkretnych zadań pomiarowo-testowych.

Platforma R&S CMW podąża za najnowszymi osiągnięciami technologicznymi, oferując aktualizacje oprogramowania i jego nowe rozszerzenia. Również komponenty sprzętowe mogą zostać ulepszone.

Dostępne są również unikalne narzędzia programowe rozszerzające funkcjonalność. Platforma R&S CMW za pomocą jednego przyrządu pozwala objąć cały zakres testów i pomiarów.

Jeden tester dla wszystkich technologii

1. Wszechstronna platforma sprzętowa

Pasmo 6 GHz
Do 4 kanałów
Wewnętrzny serwer do testów komunikacji między urządzeniami (E2E)

2. Obsługa wielu standardów radiowych sieci dostępowych (RAT)

LTE-A, WCDMA / HSPA+, GSM / GPRS / EGPRS
CDMA2000, 1xRTT / EV-DO, TD-SCDMA
WLAN, Bluetooth

3. Obsługa Bluetooth LTE i Bluetooth Classic

Wszystkie testy komunikacji radiowej Bluetooth SIG w trybie zdalnego sterowania ze szczegółowymi raportami z testów
Testy parametryczne i bardzo szybkie pomiary widma
Pomiary Bluetooth audio (opcjonalne)
Bluetooth 5

4. Obsługa sygnałów WLAN

Analiza przychodzących pakietów LTE-WLAN
Testy WLAN – E2E oraz testy puntów dostępowych
Wbudowane testy współpracy z innymi technologiami

5. Dodatkowe funkcje dla testów podczas produkcji

Testy do 8 urządzeń (EUT)
Obsługa układów wszystkich największych dostawców
Jednakowy interfejs GUI na etapie projektowania oraz produkcji

Fot. 5. R&S CMW270 – przyrząd do obsługi wszystkich technologii nie-komórkowych

Tester łączności bezprzewodowej R&S CMW270 jest atrakcyjną cenowo alternatywą przeznaczoną do projektowania, produkcji i serwisowania. Przyrząd ten, przeznaczony do obsługi technologii nie-komórkowych, oferuje funkcjonalność zbliżoną do modelu R&S CMW500. Obsługuje on technologie transmisji Bluetooth, WLAN oraz nadawanie typu broadcast.

Fot. 6. Kompaktowy tester RF dla linii produkcyjnej

Przyrząd testowy R&S CMW100 oparty na platformie R&S CMW jest przeznaczony do testowania urządzeń telekomunikacyjnych na etapie produkcji. Funkcjonalny interfejs RF pozwala na jednoczesne testy maksymalnie 8 portów RF. Możliwości zdalnego sterowania i pomiarów R&S CMW100 są porównywalne do tych dostępnych w modelu R&S CMW500. Oba testery wykorzystują te same metody w celu optymalizacji czasu pomiaru oraz zwiększenia wydajności.

Model R&S CMW100 może służyć do taniej kalibracji i weryfikacji urządzeń bezprzewodowych w trybie nie-sygnałowym (non-signaling) jako analizator/generator.

Opis technologii Bluetooth

Technologia Bluetooth jest standardem łączności bezprzewodowej pracującym w paśmie ISM, przeznaczonym do wymiany danych na krótkie odległości.

Podstawowa zasada działania

Typowe urządzenie Bluetooth składa się z hosta i kontrolera Bluetooth, które komunikują się ze sobą za pośrednictwem interfejsu hosta (HCI). Stos protokołów Bluetooth oraz aplikacja pracują na hoście, natomiast kontroler Bluetooth odpowiada za komunikację w paśmie podstawowym. Aplikacje wykorzystują określone profile, aby za pomocą dostępnych funkcjonalności urządzenia Bluetooth zrealizować usługi, takie jak np. pomiar temperatury.

Ponieważ technologia Bluetooth zdobywa popularność w bardzo różnych obszarach zastosowań, liczba profili stale rośnie. Urządzenia Bluetooth, które wykorzystują to samo pasmo podstawowe i profile do współpracy, mogą nawiązywać ze sobą połączenie.

Bluetooth Classic

Termin „Bluetooth Classic” oznacza urządzenia pracujące z podstawową, niską szybkością (BR) oraz wysoką szybkością (EDR) podanymi w podstawowej specyfikacji Bluetooth od wersji 1.

Na transfery danych przeznaczonych jest 79 kanałów w odstępie 1 MHz, które mieszczą się w paśmie ISM 2,4 GHz. Przestrajanie częstotliwości i tym samym zmiana kanału pozwala uniknąć interferencji z sygnałami radiowymi otoczenia. W adaptacyjnym trybie przestrajania nie są wykorzystywane zablokowane kanały. Tryb BR stosuje gaussowskie kluczowanie częstotliwości (GFSK) i uzyskuje efektywną przepustowość 1 Mb/s, natomiast tryb EDR wykorzystuje modulację π/4-DQPSK do uzyskania przepustowości 2 Mb/s oraz 8QPSK zapewniającą przepustowość 3 Mb/s.

Rys 7. Specyfikacja standardu Bluetooth Classic

Bluetooth Low Energy (BLE)

Termin „Bluetooth Low Energy” opisuje urządzenia, który pobierają mniej energii od urządzeń wykorzystujących Bluetooth Classic. Technologia BLE występuje w specyfikacji wersji 4. Bluetooth i wyższych. Wersja Bluetooth 5 wprowadziła następujące możliwości:

Bardziej wydajne zarządzanie zasilaniem, pozwalające obniżyć zużycie energii nawet o 60%
Do 4 razy większy zasięg sieci
Podwojona szybkość transmisji

Wersja LE wykorzystuje 40 kanałów radiowych w odstępach 2 MHz, które mieszczą się w paśmie ISM 2,4 GHz. Są one podzielone na 3 kanały przeznaczone wyłącznie na zgłoszenia oraz 37 kanałów na dane i drugorzędne zgłoszenia. W trybie zgłoszenia (advertising) kanały służą do transmisji krótkich informacji podobnie, jak w urządzeniach typu beacon. Rzeczywiste połączenie z użyciem kanałów danych zachowuje się jak mikrosieć, w obrębie której możliwe jest adaptacyjne przełączanie połączeń. Mikrosieć składa się z urządzenia nadrzędnego narzucającego zegar oraz maksymalnie 7 urządzeń podrzędnych.

Modulacja GFSK niekodowanych pakietów danych daje efektywną przepustowość do 2 Mb/s dla głębokości modulacji między 0,45 a 0,55. Dostępna jest również opcjonalna stabilna głębokość modulacji między 0,495 a 0,505. W przypadku transmisji na duże odległości możliwe jest wykorzystanie kodowanych pakietów, zapewniając efektywną przepustowość 500 kb/s.