Bluetooth® Classic – BR/EDR

Bluetooth® Classic – BR/EDR

Introducción a Bluetooth® Classic

Bluetooth® Classic es un sistema de espectro ensanchado por salto de frecuencia(FHSS) que transmite datos en la banda de frecuencias ISM de 2,4 GHz. El objetivo inicial de esta tecnología era proporcionar una conexión de datos de baja potencia con hasta 700 kbit/s en una red ad hoc utilizando perfiles de pila de protocoloscomo audio, transferencia de archivos o streaming. Casi todos los teléfonos móviles y ordenadores portátiles incluyen Bluetooth® Classic para facilitar la conectividad inalámbrica entre distintos dispositivos. La mayoría de los vehículos nuevos también están equipados con sistemas de entretenimiento en el coche (ICE) y sistemas de comunicación manos libres que funcionan por Bluetooth®.

Aparte de Bluetooth® con velocidad básica (BR), en la especificación Bluetooth® 2.0 se introdujo Bluetooth® con velocidad de datos mejorada(EDR). EDR aporta una velocidad de transferencia de datos más rápidaque alcanza hasta 2–3 Mbit/s, dependiendo del método de modulación utilizado.

Bluetooth® Classic frente a Bluetooth® Low Energy

La conexión radioeléctrica por Bluetooth® Classic, o Bluetooth® BR/EDR, permite la comunicación punto a punto inalámbrica. Se ha convertido en el estándar de radiotransmisión para auriculares, altavoces inalámbricos y sistemas de entretenimiento en el coche, así como para aplicaciones de llamada manos libres. A pesar del éxito rotundo de la introducción de Bluetooth® Low Energy(Bluetooth® LE) y en especial de la especificación LE Audio, Bluetooth® Classic seguirá jugando un papel importante, ya que la mayoría de los dispositivos admiten tanto Bluetooth® Classic como Bluetooth® LE.

Comparación entre Bluetooth® BR y EDR
Comparación entre Bluetooth® BR y EDR

Para la sincronización y la parte de encabezado de los paquetes EDR se ha adoptado la modulación por desplazamiento de frecuencia gaussiana(GFSK), siendo la modulación GFSK la misma que se utiliza para los paquetes de velocidad básica con un producto de periodo de bit (BT) de ancho de banda de 0,5 y un índice de modulación entre 0,28 y 0,35. Los esquemas de modulación más altos de π/4-DQPSK y 8DPSK se utilizan para la parte de datos de los paquetes EDR, como se muestra más abajo.

Bluetooth® BR frente a EDR
Bluetooth® BR frente a EDR

Bluetooth® Classic admite dos esquemas de transporte basados en:

  • enlaces síncronos orientados a la comunicación(SCO), que se emplean para la comunicación de voz interactiva
  • enlaces de comunicación asíncronos(ACL), que se utilizan para los paquetes de datos y aplicaciones de streaming de audio/vídeo

Sus desafíos en las pruebas de Bluetooth®

Los desarrolladores de dispositivos Bluetooth® utilizan chipsets o módulos listos para usarque facilitan la integración. Sin embargo, el diseño varía ligeramente en cada dispositivo. Existen diversos factores del diseño final que pueden influir en el rendimiento en conjunto: el diseño de la antena, las fuentes de alimentación, otros chips de comunicaciones inalámbricas o la carcasa definitiva. Así pues, es necesario comprobar cada dispositivo Bluetooth® para verificar el rendimiento y garantizar la conformidad con los estándares del grupo de interés especial Bluetooth® (SIG)y otros requisitos de la normativa. Esto es especialmente importante porque Bluetooth® opera en el espectro no sujeto a licencia y debe funcionar en paralelo a otras tecnologías de radiotransmisión que utilizan el mismo espectro.

Medidas de la capa física de dispositivos Bluetooth® Classic

Existen varios métodos para realizar medidas de RF en los dispositivos Bluetooth® Classic. Las pruebas se pueden controlar mediante una interfaz de control específica del fabricante, que se emplea a menudo para test totalmente automáticos en I+D y en la producción. El modo de test estandarizado por Bluetooth® SIGestá previsto para los ensayos de conformidad de dispositivos BR/EDR. Este modo permite realizar medidas de transmisores y receptores Bluetooth® tanto en configuraciones cableadas como over-the-air (OTA).

Configuración del modo de test de Bluetooth® Classic para la cualificación de RF
Configuración del modo de test de Bluetooth® Classic para la cualificación de RF

Durante el test, el comprobador y el dispositivo bajo prueba forman una picorred Bluetooth®, donde el comprobador actúa como dispositivo central y controla por completo la secuencia de prueba a través de una interfaz de control utilizando el protocolo de administración de enlaces(LMP, por sus siglas en inglés). El dispositivo bajo prueba actúa como periférico y, por motivos de seguridad, se establece al principio en el modo de test (TM) a través de una interfaz local específica del dispositivo.

Los elementos típicos del test de la capa física de Bluetooth® incluyen pruebas de transmisor que abarcan potencia de transmisión, espectro de densidad de potencia, emisiones no esenciales o precisión de modulación, así como pruebas de receptor relativas a la sensibilidad o el rendimiento de bloqueo.

Ejemplo de medidas de la capa física de Bluetooth® BR con el R&S FSW-K8
Ejemplo de medidas de la capa física de Bluetooth® BR con el R&S FSW-K8

Esto se refleja en los casos de test especificados por Bluetooth® SIG para la cualificación de RF, tal y como se muestra en la siguiente tabla.

Conjunto de pruebas de RF frente al conjunto de pruebas de RF para EDR
Conjunto de pruebas de RF frente al conjunto de pruebas de RF para EDR

A la hora de evaluar el rendimiento de aplicaciones como streaming de audio, transferencia de datos o llamadas manos libres, es muy conveniente disponer de una conexión Bluetooth® con plenas funcionesentre el comprobador y el dispositivo bajo prueba, que permita también aplicar perfiles relacionados, p. ej., A2DP para streaming de audioo el perfil manos libres (HFP) para la comunicación de voz interactiva.

Soluciones de alto rendimiento para test de Bluetooth® Classic

Las soluciones de test y medida de Rohde & Schwarz son aptas para Bluetooth® BR, EDR y LE conforme con las especificaciones principales de Bluetooth® más recientespara diseño, certificación y producción, y se complementan con una extensa oferta para test de diseño digital, aplicaciones de baja potencia y medidas OTA.

La plataforma de pruebas de comunicaciones inalámbricas R&S®CMW admite Bluetooth® hasta la versión 5.x. Cubre el modo de test para Bluetooth® Classic, tal y como lo especifica Bluetooth® SIG, y ofrece una función de señalización universalasí como una herramienta integral de automatización de pruebas.

Las funciones de prueba para Bluetooth® también están disponibles en los principales instrumentos de test y medida de Rohde & Schwarz, incluidos los generadores y analizadores de señales. Todos estos productos admiten Bluetooth® y otros estándares no celulares y celulares.

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Soluciones de test y medida para Bluetooth® Classic

Generador de señales vectoriales R&S®SMBV100B

Generación de señales de última vanguardia para Bluetooth® BR/EDR y Bluetooth® LE 5.x.

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Analizador de señal y espectro R&S®FSV3000

Medidas rápidas para Bluetooth® BR/EDR/LE – desde la fase de I+D hasta la producción.

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Comprobador de conectividad inalámbrica R&S®CMW270

Comprobador de RF homologado por Bluetooth® SIG para pruebas de Bluetooth® BR/EDR/LE hasta la versión 5.4.

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Sistema de test y medida para homologación de dispositivos inalámbricos R&S®TS8997

La plataforma de pruebas por excelencia para la homologación en las bandas ISM según ETSI y FCC.

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Set de test de producción de equipos de comunicación R&S®CMW100

Comprobador ultracompacto sin señalización optimizado para líneas de producción.

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Minicámara apantallada R&S®CMW-Z10

La solución perfecta para test OTA de dispositivos Bluetooth® – con excelente efectividad de apantallamiento.

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Knowledge+ en torno a Bluetooth® Classic

Nota de aplicación: Desde la sustitución del cable hasta IoT – Bluetooth 5.1

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Nota de aplicación: Salto de frecuencia adaptativo para Bluetooth® en R&S®CMW

Descripción del mecanismo de salto de frecuencia adaptativo para un rendimiento de señalización mejorado

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Folleto de aplicación: Medidas de Bluetooth® con el R&S®CMW

Guía detallada sobre la tecnología Bluetooth® y sobre los test de dispositivos Bluetooth® con el R&S®CMW500

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Nota de aplicación: Ensayos avanzados de RF para Bluetooth® con R&S®CMWrun

Este documento describe los sistemas de medida habituales y las configuraciones necesarias para pruebas de RF avanzadas de Bluetooth®

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Ficha de aplicación: Medidas conducidas de coexistencia multiestándar en el dispositivo

Guía breve sobre los test de coexistencia de RF para sistemas de infoentretenimiento de automóviles

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