Assegurar radiogoniometria precisa com Bluetooth® 5.1

Uma solução de teste automatizada com base no testador de radiocomunicações em banda larga R&S®CMW oferece suporte completo para os novos casos de teste de posicionamento de medidor secundário em tempo real.

Assegurar radiogoniometria precisa com Bluetooth® 5.1

Sua tarefa

Novas aplicações e serviços requerem posicionamentos cada vez mais precisos. Para satisfazer essa demanda, o Bluetooth Special Interest Group (SIG) adicionou a radiogoniometria (medida de DF) como serviço de localização ao padrão Bluetooth® LE, versão 5.1, a partir de 2019. Serviços convencionais de localização Bluetooth® estimam localizações utilizando trilateração e medições de indicador de potência de sinal recebido (RSSI). Porém, o Bluetooth® 5.1 define dois métodos de radiogoniometria que utilizam técnicas de conjunto de antenas: ângulo de chegada (AoA) e ângulo de partida (AoD).

As técnicas de AoA (esquerda) e AoD (direita) possibilitam serviços de localização precisos
As técnicas de AoA (esquerda) e AoD (direita) possibilitam serviços de localização precisos
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Princípio de operação AoA e AoD

Em AoA, a direção de chegada de um sinal de radiogoniometria Bluetooth® com extensão de tom constante (CTE), tal como um sinal de sinalizador Bluetooth® pode ser determinada por um localizador com um conjunto de antenas. O AoA é utilizado para serviços de localização em tempo real (RTLS) ou serviços em proximidade onde os artigos rastreados transmitem sinais Bluetooth® e são utilizados predominantemente para rastreamento de ativos em depósitos. Enquanto isso, no AoD os sinais de sinalizadores Bluetooth® são transmitidos através do conjunto de antenas. O receiver geralmente é um dispositivo móvel que recebe os sinais e calcula o ângulo em relação ao transmissor. O AoD é utilizado para sistemas de posicionamento em locais fechados (IPS), tais como a localização de caminhos em instalações subterrâneas.

A utilização do AoA e do AoD para radiogoniometria avançada possibilita obter informações de posicionamento com precisão de centímetros e aprimora significativamente o desempenho de serviços de localização por Bluetooth®, melhorando a experiência de usuário.

O novo recurso de radiogoniometria no Bluetooth® 5.1 requer casos de teste com um total de 23 transmissores e receptores AoA e AoD integrados em uma mistura de testes de RF e I/Q. Todos esses testes de conformidade de radiogoniometria são feitos no modo de teste direto (DTM).

O testador unificado R&S®CMW demonstra claramente os resultados de medição
O testador unificado R&S®CMW demonstra claramente os resultados de medição
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A solução da Rohde & Schwarz

A plataforma R&S®CMW gera e analisa todos os pacotes de radiogoniometria necessários como uma solução unificada. A solução unificada realiza manual ou automaticamente todos os 23 casos de teste e pode ser controlada através de UART e da interface de controlador de host (HCI). Todas as medições de transmissor/receptor e os testes I/Q são realizados com facilidade com tamanhos de slot de 1 μs e 2 μs. Todos os relatórios I/Q através de HCI podem ser acessados de maneira simples em um arquivo de texto para análise posterior.

Um planejamento com caso de teste pronto para uso com cobertura completa de todos os casos de teste de pré-conformidade DF com Bluetooth® está disponível com a ferramenta de software sequenciador R&S®CMWrun. Ele pode executar os casos de teste separadamente com testes de pré-conformidade completa incluindo um relatório de teste. O R&S®CMWrun também armazena arquivos de log após cada execução de teste para tornar as regressões e os testes de pré-conformidade mais fáceis ainda.

A plataforma aberta de controle e comutação do R&S®OSP elimina a necessidade de exaustiva comutação manual de conectores de RF. A solução de teste totalmente automatizada é ideal para casos de teste de integridade de comutação de antenas que requerem múltiplas conexões e desconexões de RF.

Configuração para verificação de camada física de radiogoniometria de Bluetooth® 5.1 com R&S®CMW e R&S®CMWrun
Configuração para verificação de camada física de radiogoniometria de Bluetooth® 5.1 com R&S®CMW e R&S®CMWrun
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Aplicação

Uma configuração para testes DF de Bluetooth® 5.1 totalmente automatizada é ilustrada abaixo. Tanto o testador de radiocomunicações em banda larga R&S®CMW quanto a plataforma aberta de controle e comutação do R&S®OSP são controladas pela ferramenta de software sequenciador R&S®CMWrun (instalada em um PC de controle separado) através de conexões LAN. O R&S®CMWrun oferece suporte a todos os casos de teste de radiogoniometria de Bluetooth® 5.1.

Testes de transmissores

  • Potência de saída com extensão de tom constante (CTE)
  • Desvio e compensação da frequência da portadora com CTE
  • Estabilidade de potência de transmissor, transmissor AoD
  • Integridade de comutação de antena, transmissor AoD

Testes de receiver

  • Coerência de amostras I/Q, receptor AoA
  • Faixa dinâmica de amostras I/Q, receptor AoA
  • Coerência de amostras I/Q, receptor AoD
  • Faixa dinâmica de amostras I/Q, receptor AoD

Resumo

A solução de teste e medição de radiogoniometria de Bluetooth® LE 5.1 da Rohde & Schwarz é baseada na plataforma R&S®CMW e cobre todas as demandas de verificação na fase de projeto de produto, incluindo testes funcionais, medições de parâmetros de RF e requisitos de produção. Juntamente com o R&S®CMWrun, um planejamento de testes pronto para uso assegura a eficiência de regressões e testes de pré-conformidade.

Designação Tipo Nº da encomenda
Testador de conectividade de comunicações sem fio R&S®CMW270 1201.0002K75
Bluetooth® LE, versão 5.1 DF DTM e medições de receptor R&S®CMW-KS722 1211.4000.02

A denominação Bluetooth® e as logomarcas são marcas registradas de propriedade da Bluetooth SIG, Inc. e todas as utilizações destas marcas pela Rohde & Schwarz são feitas sob licença.