簡(jiǎn)史

 

版本

 

配置

 

傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備

 

傳統(tǒng)藍(lán)牙+低功耗設(shè)備

 

低功耗設(shè)備

 

藍(lán)牙5.0資格認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

協(xié)議（Protocol）一致性測(cè)試:

Core.TCRL.2016-2

 

射頻一致性測(cè)試：

RF-PHY Cover Standard：

Core.TCRL.2016-2; RF-PHY.TS.5.0.0

 

RF Cover Standard：

Core.TCRL.2016-2; RF.TS.5.0.0;

 

配置文件（Profile）兼容性測(cè)試：

Profile.TCRL.2016-2; GATTBased.TCRL.2016-2

 

藍(lán)牙5.0性能

      作為全球應(yīng)用最為廣泛短距離通信技術(shù)之一的藍(lán)牙，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（SIG)于2016年12月發(fā)布了藍(lán)牙5.0，藍(lán)牙完美的兼容在現(xiàn)有藍(lán)牙的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)提升了藍(lán)牙低功耗技術(shù)性能，與藍(lán)牙4.2相比，低功耗傳輸速率提升2倍，傳輸距離提升4倍，傳輸容量增加至8倍，同時(shí)改善了藍(lán)牙在全球環(huán)境中與其他通信技術(shù)兼容。

 

(1) 更好的兼容性

藍(lán)牙5.0引入時(shí)隙可用性掩碼（SAM），以檢測(cè)藍(lán)牙信道的可用時(shí)隙，防止相鄰信道間相互干擾。時(shí)隙可用性掩碼旨在檢測(cè)和防止2.4GHz ISM頻段和相鄰LTE頻段的沖突問題，為開發(fā)人員提供更有效的產(chǎn)品解決方案

 

(2)  2倍傳輸速度

藍(lán)牙5.0將藍(lán)牙低功耗(LE)設(shè)備傳輸速率提升兩倍，從原有的1Mbps至2Mbps，兩倍傳輸速率減少了發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時(shí)間，使移動(dòng)設(shè)備通過藍(lán)牙技術(shù)更新固件更加迅速穩(wěn)定，同時(shí)讓藍(lán)牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)上設(shè)備上有更多的應(yīng)用場(chǎng)合。

 

(3)  4倍傳輸距離

低功耗藍(lán)牙的傳輸提升4倍距離，在相同功率保持的條件下，通過傳輸速率調(diào)整能夠使傳輸距離300米左右，藍(lán)牙技術(shù)可以擴(kuò)展到智能家居及工業(yè)領(lǐng)域，優(yōu)化藍(lán)牙技術(shù)原本覆蓋能力的劣勢(shì)。

 

(4)  8倍傳播容量

藍(lán)牙5.0的傳播容量是藍(lán)牙4.2的8倍，而8倍的傳播容量源于其支持更大的數(shù)據(jù)包，最大數(shù)據(jù)包從原來的37-octet到現(xiàn)在的255-octet。同時(shí)藍(lán)牙LE的傳播信道也在原基礎(chǔ)的3個(gè)增加到40個(gè)。傳播信道的擴(kuò)展讓藍(lán)牙技術(shù)支持更豐富的APP應(yīng)用。在擁擠的2.4GHz電磁環(huán)境頻段，藍(lán)牙5.0能有效地利用傳播信道，減少傳播時(shí)間，開辟更豐富連接方式以及提供藍(lán)牙信標(biāo)（Beacon-Based）優(yōu)化方案。

 

藍(lán)牙5.0射頻測(cè)試Case變化

 

藍(lán)牙認(rèn)證中的測(cè)試用例變化

雖然藍(lán)牙5.0在認(rèn)證流程上沒有變化，但作為藍(lán)牙設(shè)備認(rèn)證的測(cè)試依據(jù)―測(cè)試Case的變化較大。

藍(lán)牙測(cè)試Case劃分為4個(gè)等級(jí):A類測(cè)試Case需要在SIG認(rèn)可的測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試，并提供指定測(cè)試系統(tǒng)下的測(cè)試結(jié)果作為依據(jù);B類測(cè)試Case可以由生產(chǎn)廠商自定義測(cè)試環(huán)境，并提供測(cè)試結(jié)果，并作為認(rèn)證測(cè)試的依據(jù)；C類測(cè)試用例需要廠商提供一份聲明文件用于說明支持相關(guān)特性即可;D類測(cè)試用例則不需要任何測(cè)試依據(jù)。

(1) 射頻測(cè)試Case變化

藍(lán)牙5.0認(rèn)證的測(cè)試Case參考列表文件Core.TCRL.2016-02，射頻部分的測(cè)試用例變化很大。藍(lán)牙4.2與藍(lán)牙5.0的射頻一致性測(cè)試用例數(shù)量見下表a。

表a 藍(lán)牙射頻測(cè)試Case數(shù)量

配置	藍(lán)牙4.2	藍(lán)牙5.0
基礎(chǔ)速率（BR）	9個(gè)	9個(gè)
增強(qiáng)速率（EDR）	15個(gè)	15個(gè)
低功耗（LE）	10個(gè)	47個(gè)
總計(jì)	34個(gè)	71個(gè)

 

可以直觀看到測(cè)試Case的變化部分在LE部分，新增了37個(gè)LE測(cè)試Case，分別為7個(gè)發(fā)射機(jī)和30個(gè)接收機(jī)測(cè)試用例。新增測(cè)試用例均針對(duì)藍(lán)牙5提出的低功耗藍(lán)牙編碼和2倍速率等新特性，具體新增測(cè)試見表2和表3。藍(lán)牙5新增測(cè)試用例重點(diǎn)提及以下三種狀態(tài)的射頻測(cè)試。

2Mb/s狀態(tài):指在測(cè)試模式時(shí)使用2Msym/s符號(hào)速率傳輸有效載荷為PRBS9的LE測(cè)試包的測(cè)試Case;低功耗藍(lán)牙編碼狀態(tài):藍(lán)牙5新增特性，在射頻測(cè)試中分為S=2和S=8兩種情況，在測(cè)試中使用規(guī)定的數(shù)據(jù)包。

穩(wěn)定調(diào)制指數(shù):指在接收機(jī)性能測(cè)試時(shí)，設(shè)備的發(fā)射機(jī)需要設(shè)置在穩(wěn)定調(diào)制特性狀態(tài)下。

 

表b 發(fā)射機(jī)新增測(cè)試Case

TP/TRM-LE/CA/BV-08-C	2Mb/s速率下的帶內(nèi)雜散
TP/TRM-LE/CA/BV-09-C	1Mb/s速率下的穩(wěn)定調(diào)制特性
TP/TRM-LE/CA/BV-10-C	2Mb/s速率下的調(diào)制特性
TP/TRM-LE/CA/BV-11-C	2Mb/s速率下的穩(wěn)定調(diào)制特性
TP/TRM-LE/CA/BV-12-C	2Mb/s速率下的載波頻率偏差和漂移
TP/TRM-LE/CA/BV-13-C	低功耗藍(lán)牙編碼調(diào)制特性（S=8）
TP/TRM-LE/CA/BV-14-C	低功耗藍(lán)牙編碼載波頻率偏差和漂移
TP/TRM-LE/CA/BV-08-C	2Mb/s速率下的帶內(nèi)雜散

 

表c接收機(jī)新增測(cè)試Case

TP/RCV-LE/CA/BV-08-C	2Mb/s速率下的接收機(jī)靈敏度
TP/RCV-LE/CA/BV-09-C	2Mb/s速率下的載干比和接收機(jī)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-10-C	2Mb/s速率下的阻塞性能
TP/RCV-LE/CA/BV-11-C	2Mb/s速率下的互調(diào)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-12-C	2Mb/s速率下的最大輸入電平信號(hào)
TP/RCV-LE/CA/BV-13-C	2Mb/s速率下的誤包率報(bào)告機(jī)制
TP/RCV-LE/CA/BV-14-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的常溫接收機(jī)靈敏度
TP/RCV-LE/CA/BV-15-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的載干比和接收機(jī)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-16-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的阻塞性能
TP/RCV-LE/CA/BV-17-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的互調(diào)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-18-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的最大輸入電平信號(hào)
TP/RCV-LE/CA/BV-19-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的誤包率報(bào)告機(jī)制
TP/RCV-LE/CA/BV-20-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機(jī)靈敏度
TP/RCV-LE/CA/BV-21-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s載干比和接收機(jī)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-22-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s阻塞性能
TP/RCV-LE/CA/BV-23-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s互調(diào)性能
TP/RCV-LE/CA/BV-24-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機(jī)靈敏度
TP/RCV-LE/CA/BV-25-C	穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機(jī)靈敏度
TP/RCV-LE/CA/BV-26-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的接收機(jī)靈敏度（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-27-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的接收機(jī)靈敏度（S=8）
TP/RCV-LE/CA/BV-28-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的載干比和接收機(jī)性能（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-29-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的載干比和接收機(jī)性能（S=8）
TP/RCV-LE/CA/BV-30-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的誤包率報(bào)告機(jī)制（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-31-C	低功耗藍(lán)牙編碼后的誤包率報(bào)告機(jī)制（S=8）
TP/RCV-LE/CA/BV-32-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的接收機(jī)靈敏度（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-33-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的接收機(jī)靈敏度（S=8）
TP/RCV-LE/CA/BV-34-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的載干比和接收機(jī)性能（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-35-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的載干比和接收機(jī)性能（S=8）
TP/RCV-LE/CA/BV-36-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的誤包率報(bào)告機(jī)制（S=2）
TP/RCV-LE/CA/BV-37-C	低功耗藍(lán)牙編碼在穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的誤包率報(bào)告機(jī)制（S=8）

 

藍(lán)牙5.0射頻一致性測(cè)試系統(tǒng)與原有平臺(tái)可以共用測(cè)試儀表，只是在藍(lán)牙5.0的信令單元和固件更強(qiáng)大。

 

測(cè)試系統(tǒng)示意圖

                 RF test system (RTSB-A)                   

 

Profile Tuning Suite (PTS)

 

藍(lán)牙5.0協(xié)議測(cè)試Case變化

藍(lán)牙5.0針對(duì)協(xié)議測(cè)試部分增加了大量測(cè)試Case，包括主機(jī)控制接口（HCI）10個(gè)、連接層（LL）75個(gè)、鏈路管理協(xié)議（LMP）8個(gè)、通用訪問配置文件（GAP）4個(gè)。新增部分基本上是針對(duì)藍(lán)牙新特性做出修訂，涉及控制器配置、設(shè)備發(fā)現(xiàn)命令等多個(gè)方面。     以HCI藍(lán)牙5.0新增協(xié)議測(cè)試用例、TP/CCO/BV-16-C低功耗藍(lán)牙讀取周期廣播列表尺寸命令為例，介紹協(xié)議測(cè)試流程。 測(cè)試初始條件:藍(lán)牙被測(cè)設(shè)備應(yīng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 測(cè)試過程:     測(cè)試儀表發(fā)送一個(gè)低功耗藍(lán)牙讀取周期傳播列表尺寸的命令給被測(cè)設(shè)備;測(cè)試儀表接收到從被測(cè)端返回的命令完成事件，該事件需要包括正確的讀取命令，以及周期傳播列表的尺寸信息等內(nèi)容。

 

測(cè)試儀表接收的命令完成事件，狀態(tài)為Status:00x0，定義該事件為成功狀態(tài)； 尺寸信息需要滿足格式為Periodic Advertiser List Size:0Xxx，其中數(shù)據(jù)需要滿足藍(lán)牙5.0標(biāo)準(zhǔn)格式要求，同時(shí)，信息發(fā)送先后順序。

協(xié)議測(cè)試流程示意圖

 

藍(lán)牙5.0認(rèn)證流程

 

藍(lán)牙認(rèn)證按照產(chǎn)品類型劃分，認(rèn)證產(chǎn)品可以是一個(gè)最終產(chǎn)品形態(tài)，也可以根據(jù)不同需求按照子系統(tǒng)或組件的形態(tài)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試，可分為七種類型：

1、藍(lán)牙最終產(chǎn)品；

2、藍(lán)牙控制器(Controller）子系統(tǒng)產(chǎn)品；

3、藍(lán)牙主機(jī)(Host)子系統(tǒng)產(chǎn)品；

4、藍(lán)牙應(yīng)用層子系統(tǒng)產(chǎn)品；

5、藍(lán)牙組件產(chǎn)品；

6、藍(lán)牙測(cè)試設(shè)備；

7、藍(lán)牙研發(fā)工具。

 

藍(lán)牙產(chǎn)品可按照上述七種產(chǎn)品類型進(jìn)行認(rèn)證，同時(shí)SIG對(duì)一些藍(lán)牙產(chǎn)品有減免測(cè)試政策，比如繼承、改型等方式。

繼承，是指在一些特定情況下，最終產(chǎn)品對(duì)原來芯片認(rèn)證過的子系統(tǒng)進(jìn)行合并作用，這種情況下可免除部分協(xié)議測(cè)試工作，新產(chǎn)品繼承原有芯片的測(cè)試結(jié)果即可。

改型，是指產(chǎn)品形態(tài)的改變，而不是為了實(shí)現(xiàn)同樣功能而設(shè)計(jì)出新的方案，產(chǎn)品硬件和軟件部分應(yīng)該與原型設(shè)計(jì)一致。改型后的產(chǎn)品會(huì)由藍(lán)牙認(rèn)證專家BQE做最終評(píng)估。如果認(rèn)為不滿足改型條件，需要重新進(jìn)行測(cè)試認(rèn)證。

藍(lán)牙5.0的推出并不會(huì)改變現(xiàn)有認(rèn)證流程，藍(lán)牙產(chǎn)品可以繼續(xù)使用原有的SIG授權(quán)，如果需要得到藍(lán)牙5.0授權(quán)，只需要根據(jù)產(chǎn)品不同情況補(bǔ)充完成新的認(rèn)證測(cè)試項(xiàng)目即可。

 

總結(jié)

 

本文主要敘述了藍(lán)牙5.0的技術(shù)及認(rèn)證要求，性能提示及技術(shù)原理。重點(diǎn)介紹藍(lán)牙5.0認(rèn)證測(cè)試要求的變化，包括射頻測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試系統(tǒng)的變化、協(xié)議測(cè)試內(nèi)容變化等。有更多關(guān)于藍(lán)牙5.0技術(shù)問題請(qǐng)隨時(shí)與我司聯(lián)系400-1800-162。

德普華檢測(cè)集團(tuán)藍(lán)牙資格認(rèn)證部：Tony Liu

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