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簡史
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）一致性測試:
Core.TCRL.2016-2
射頻一致性測試：
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引入時隙可用性掩碼（SAM），以檢測藍(lán)牙信道的可用時隙，防止相鄰信道間相互干擾。時隙可用性掩碼旨在檢測和防止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)的時間，使移動設(shè)備通過藍(lán)牙技術(shù)更新固件更加迅速穩(wěn)定，同時讓藍(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。
(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。同時藍(lán)牙LE的傳播信道也在原基礎(chǔ)的3個增加到40個。傳播信道的擴展讓藍(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射頻測試Case變化
藍(lán)牙認(rèn)證中的測試用例變化
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)證的測試依據(jù)―測試Case的變化較大。
藍(lán)牙測試Case劃分為4個等級:A類測試Case需要在SIG認(rèn)可的測試機構(gòu)進(jìn)行認(rèn)證測試，并提供指定測試系統(tǒng)下的測試結(jié)果作為依據(jù);B類測試Case可以由生產(chǎn)廠商自定義測試環(huán)境，并提供測試結(jié)果，并作為認(rèn)證測試的依據(jù)；C類測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類測試用例則不需要任何測試依據(jù)。
(1) 射頻測試Case變化
藍(lán)牙5.0認(rèn)證的測試Case參考列表文件Core.TCRL.2016-02，射頻部分的測試用例變化很大。藍(lán)牙4.2與藍(lán)牙5.0的射頻一致性測試用例數(shù)量見下表a。
表a 藍(lán)牙射頻測試Case數(shù)量
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配置 |
藍(lán)牙4.2 |
藍(lán)牙5.0 |
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基礎(chǔ)速率（BR） |
9個 |
9個 |
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增強速率（EDR） |
15個 |
15個 |
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低功耗（LE） |
10個 |
47個 |
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總計 |
34個 |
71個 |
可以直觀看到測試Case的變化部分在LE部分，新增了37個LE測試Case，分別為7個發(fā)射機和30個接收機測試用例。新增測試用例均針對藍(lán)牙5提出的低功耗藍(lán)牙編碼和2倍速率等新特性，具體新增測試見表2和表3。藍(lán)牙5新增測試用例重點提及以下三種狀態(tài)的射頻測試。
2Mb/s狀態(tài):指在測試模式時使用2Msym/s符號速率傳輸有效載荷為PRBS9的LE測試包的測試Case;低功耗藍(lán)牙編碼狀態(tài):藍(lán)牙5新增特性，在射頻測試中分為S=2和S=8兩種情況，在測試中使用規(guī)定的數(shù)據(jù)包。
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù):指在接收機性能測試時，設(shè)備的發(fā)射機需要設(shè)置在穩(wěn)定調(diào)制特性狀態(tài)下。
表b 發(fā)射機新增測試Case
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TP/TRM-LE/CA/BV-08-C |
2Mb/s速率下的帶內(nèi)雜散 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-09-C |
1Mb/s速率下的穩(wěn)定調(diào)制特性 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-10-C |
2Mb/s速率下的調(diào)制特性 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-11-C |
2Mb/s速率下的穩(wěn)定調(diào)制特性 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-12-C |
2Mb/s速率下的載波頻率偏差和漂移 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-13-C |
低功耗藍(lán)牙編碼調(diào)制特性（S=8） |
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TP/TRM-LE/CA/BV-14-C |
低功耗藍(lán)牙編碼載波頻率偏差和漂移 |
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TP/TRM-LE/CA/BV-08-C |
2Mb/s速率下的帶內(nèi)雜散 |
表c接收機新增測試Case
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TP/RCV-LE/CA/BV-08-C |
2Mb/s速率下的接收機靈敏度 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-09-C |
2Mb/s速率下的載干比和接收機性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-10-C |
2Mb/s速率下的阻塞性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-11-C |
2Mb/s速率下的互調(diào)性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-12-C |
2Mb/s速率下的最大輸入電平信號 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-13-C |
2Mb/s速率下的誤包率報告機制 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-14-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的常溫接收機靈敏度 |
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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性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-16-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的阻塞性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-17-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的互調(diào)性能 |
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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 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-19-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的誤包率報告機制 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-20-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機靈敏度 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-21-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s載干比和接收機性能 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-22-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s阻塞性能 |
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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 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-24-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機靈敏度 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-25-C |
穩(wěn)定調(diào)制指數(shù)下的2Mb/s接收機靈敏度 |
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TP/RCV-LE/CA/BV-26-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的接收機靈敏度（S=2） |
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TP/RCV-LE/CA/BV-27-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的接收機靈敏度（S=8） |
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TP/RCV-LE/CA/BV-28-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的載干比和接收機性能（S=2） |
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TP/RCV-LE/CA/BV-29-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的載干比和接收機性能（S=8） |
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TP/RCV-LE/CA/BV-30-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的誤包率報告機制（S=2） |
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TP/RCV-LE/CA/BV-31-C |
低功耗藍(lán)牙編碼后的誤包率報告機制（S=8） |
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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)下的接收機靈敏度（S=2） |
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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)下的接收機靈敏度（S=8） |
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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性能（S=2） |
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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性能（S=8） |
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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)下的誤包率報告機制（S=2） |
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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)下的誤包率報告機制（S=8） |
藍(lán)牙5.0射頻一致性測試系統(tǒng)與原有平臺可以共用測試儀表，只是在藍(lán)牙5.0的信令單元和固件更強大。
測試系統(tǒng)示意圖
RF test system (RTSB-A)
Profile Tuning Suite (PTS)
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藍(lán)牙5.0協(xié)議測試Case變化 |
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藍(lán)牙5.0針對協(xié)議測試部分增加了大量測試Case，包括主機控制接口（HCI）10個、連接層（LL）75個、鏈路管理協(xié)議（LMP）8個、通用訪問配置文件（GAP）4個。新增部分基本上是針對藍(lán)牙新特性做出修訂，涉及控制器配置、設(shè)備發(fā)現(xiàn)命令等多個方面。
測試初始條件:藍(lán)牙被測設(shè)備應(yīng)進(jìn)入待機狀態(tài)。 |
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測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，信息發(fā)送先后順序。 |
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協(xié)議測試流程示意圖 |
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(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SIG對一些藍(lán)牙產(chǎn)品有減免測試政策，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)議測試工作，新產(chǎn)品繼承原有芯片的測試結(jié)果即可。
改型，是指產(chǎn)品形態(tài)的改變，而不是為了實現(xiàn)同樣功能而設(shè)計出新的方案，產(chǎn)品硬件和軟件部分應(yīng)該與原型設(shè)計一致。改型后的產(chǎn)品會由藍(lán)牙認(rèn)證專家BQE做最終評估。如果認(rèn)為不滿足改型條件，需要重新進(jìn)行測試認(rèn)證。
藍(lán)牙5.0的推出并不會改變現(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)品不同情況補充完成新的認(rèn)證測試項目即可。
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。重點介紹藍(lán)牙5.0認(rèn)證測試要求的變化，包括射頻測試內(nèi)容及測試系統(tǒng)的變化、協(xié)議測試內(nèi)容變化等。有更多關(guān)于藍(lán)牙5.0技術(shù)問題請隨時與我司聯(lián)系400-1800-162。
德普華檢測集團藍(lán)牙資格認(rèn)證部：Tony Liu
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