藍(lán)牙設(shè)備測(cè)試方案

藍(lán)牙設(shè)備測(cè)試時(shí)進(jìn)行藍(lán)牙產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范基礎(chǔ)上的測(cè)試，包括互操作性測(cè)試、一致性測(cè)試等。藍(lán)牙設(shè)備測(cè)試應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試方案的制定，然后進(jìn)行協(xié)議一致性、底層硬件模塊、協(xié)同性測(cè)試等操作。

一、藍(lán)牙的測(cè)試模式闡述

進(jìn)行藍(lán)牙設(shè)備的測(cè)試，是為了保證優(yōu)秀用戶的最終體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備的最優(yōu)功能，對(duì)藍(lán)牙設(shè)備中的子系統(tǒng)和元器件進(jìn)行校準(zhǔn)以及性能進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)主要的環(huán)境并篩查出有瑕疵的材料，以保證藍(lán)牙設(shè)備的質(zhì)量。

根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范，分別進(jìn)行應(yīng)用規(guī)范定義和協(xié)議的測(cè)試模式的制定，如串口仿真協(xié)議、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議等。針對(duì)特定的陰公模式對(duì)各個(gè)功能元素設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)同機(jī)制下各層協(xié)議，將整個(gè)藍(lán)牙協(xié)議體系分為中間、底層、高端三個(gè)層次的劃分，分別為底層的硬件模塊、中間協(xié)議層的軟件模塊以及高端的應(yīng)用。

其中中間協(xié)議層包括了適應(yīng)協(xié)議和邏輯鏈路控制，底層硬件部分包括了基帶、鏈路管理層和無線跳頻，高端層包含了電話通信協(xié)議、串仿真協(xié)議、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議組成的應(yīng)用框架。底層硬件模塊功能的測(cè)試尤其重要，主要是通過無線基帶層的兼容性測(cè)試，建立測(cè)試模式完成。

藍(lán)牙設(shè)備測(cè)試模塊，包含測(cè)試設(shè)備和被測(cè)試設(shè)備，構(gòu)建了微微網(wǎng)，測(cè)試過程通過主設(shè)備進(jìn)行完全控制，設(shè)備可以采用DUT作為藍(lán)牙發(fā)送和接收的設(shè)備，使用附加的測(cè)量設(shè)備TESTER作為系統(tǒng)組成。測(cè)試流程為：對(duì)獨(dú)立波特率進(jìn)行初始化，點(diǎn)擊開始，中斷開串口，接收數(shù)據(jù)，開始執(zhí)行測(cè)試藍(lán)牙設(shè)備的命令。如圖1所示。

測(cè)試中，使用無線接口在本地執(zhí)行激活操作，軟件運(yùn)行無線接口，硬件負(fù)責(zé)激活操作。命令DUT在執(zhí)行激活操作的時(shí)候，TESTER進(jìn)入測(cè)試模式，發(fā)出鏈路管理協(xié)議指令，激活指令接收到之后，進(jìn)入測(cè)試模式，DUT返回完成所有標(biāo)準(zhǔn)操作。對(duì)于未完成的LMP-AC-CEPTED激活指令，可使用軟件接口繼續(xù)執(zhí)行激活操作，直到建立與TESTER的連接之后，方可通過DUT進(jìn)行尋呼掃描和查詢掃描。

使用LMP指令進(jìn)行控制接口的控制操作之后，測(cè)試通過，此時(shí)DUT已經(jīng)不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，但是硬件接口依然存在，藍(lán)牙設(shè)備可以不在測(cè)試模式下進(jìn)行指令的決絕。返回LMP-NOT-ACCEPTED指令之后，DUT進(jìn)入測(cè)試模式，在接收到控制指令之后，允許出現(xiàn)LMP指令和處理功率控制，采用標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行測(cè)試，過程中功率可以調(diào)試，可以通過退出測(cè)試模式，將指令設(shè)置在方案中，促使DUT脫離測(cè)試模塊。

藍(lán)牙設(shè)備的測(cè)試方案包括發(fā)送端的POLL分組、TESTER組成的微微網(wǎng)定時(shí)周期性的發(fā)送、在DUT單元進(jìn)行發(fā)送端的測(cè)試以及測(cè)試分組，作為主單元進(jìn)行工作，測(cè)試設(shè)備執(zhí)行發(fā)送操作采用TX時(shí)隙，將POLL分組控制指令進(jìn)行操作，后面TX時(shí)隙進(jìn)行單元的操作，啟動(dòng)發(fā)送命令之后，單元可以通過單元輪進(jìn)行間隔的預(yù)先定義，設(shè)定為固定值，使得正在測(cè)試的設(shè)備能夠定時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送。

偽隨機(jī)序列，指的是移位寄存器使用統(tǒng)一的序列作為傳輸分組的隨機(jī)序列，較長(zhǎng)的零序列為8，序列成為511位。遞減的跳頻序列采用完整的快速無線測(cè)試，在頻率范圍內(nèi)執(zhí)行五種時(shí)序跳頻，信道分別是0，23，46，79，95。位模式以偽隨機(jī)碼的形式進(jìn)行發(fā)送和停止，從序列1開始，交替1010，交替1111，0000，1111，0000，序列也可以從0開始。頻率的選擇包括歐美跳頻、日本跳頻、西班牙跳頻、法國(guó)跳頻，進(jìn)行遞減跳頻。

測(cè)試包的格式使用前向糾錯(cuò)碼進(jìn)行分組，包括AUX1。HV3、DH1、3、5。分為有效負(fù)載長(zhǎng)度格式，分組格式等。在進(jìn)行測(cè)試模式發(fā)送的時(shí)候，TESTER通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)置定義了有效負(fù)載長(zhǎng)度，傳輸參數(shù)的控制符合基帶規(guī)范要求，可以進(jìn)行測(cè)試發(fā)送。

不同頻率設(shè)置之間的切換，在收到新的頻段消息后，DUT收到消息之后，開始進(jìn)行切換。

功率的控制，使用常規(guī)的LMP指令，對(duì)自適應(yīng)的功率進(jìn)行測(cè)試和控制，采用醉倒功率進(jìn)行傳輸，隨著收到的指令，增加或者減少功率。

對(duì)被測(cè)設(shè)備經(jīng)過解碼，在下一個(gè)TX時(shí)隙之間采用常規(guī)的基帶分組的方式進(jìn)行傳輸，TX時(shí)隙回送的測(cè)試中進(jìn)行有效的載荷，發(fā)回啟用或者停止偽隨機(jī)序列碼，使用相同的分組者后在測(cè)試設(shè)備中加噪。

如果分組中包含了測(cè)試模式控制信息，那么在忽略其他LMP指令的時(shí)候，該指令將不被執(zhí)行，也不會(huì)返回到其他分組中。允許在前向糾錯(cuò)處理測(cè)試中，采用糾錯(cuò)碼FEC進(jìn)行編碼和解碼。測(cè)試設(shè)備的分組采用誤碼率進(jìn)行前向糾錯(cuò)測(cè)試。

在CRC失效的情況下，采用有效負(fù)載的方式，進(jìn)行分組，攜帶CRC的分組可以由有效負(fù)載進(jìn)行返回。如果頭校驗(yàn)失敗，則ARON可以通過使用含有ARQN位的NULL分組，返回NAK，如果沒有檢測(cè)同步頭，則可不應(yīng)答。

二、藍(lán)牙測(cè)試控制接口

藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范包括應(yīng)用框架和核心協(xié)議兩個(gè)文件，前者規(guī)定了藍(lán)牙的各層通信協(xié)議的定義，后者對(duì)協(xié)議實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)定。

所有的藍(lán)牙部件采用一致性測(cè)試協(xié)議進(jìn)行測(cè)試，外設(shè)產(chǎn)品中對(duì)被測(cè)對(duì)象的協(xié)議進(jìn)行測(cè)試，高層設(shè)備UT實(shí)現(xiàn)底層的功能之后，通過測(cè)試將協(xié)議進(jìn)行驗(yàn)證并用來實(shí)現(xiàn)。為了避免每個(gè)被測(cè)對(duì)象和測(cè)試系統(tǒng)由于不同的情況發(fā)生變化，可以采用標(biāo)準(zhǔn)控制接口強(qiáng)制性測(cè)試的方法，對(duì)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行訪問，并采用統(tǒng)一測(cè)試高層接口的方式，使用制造商統(tǒng)一供應(yīng)的IUT適配器進(jìn)行硬件和軟件的運(yùn)行。

在基帶層、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議接口以及鏈路管理層協(xié)議的驗(yàn)證中，采用的測(cè)試設(shè)備和SUT之間的接口包括:TCI-L2CAP接口，這一接口可以通過SUT進(jìn)行驗(yàn)證后使用，事件和命令均可以通過服務(wù)接口進(jìn)行定義，該接口可以轉(zhuǎn)換為與命令和HCI事件相同格式的報(bào)文。TCI接口用于主機(jī)控制接口，通過鏈路管理層和鏈路控制層的驗(yàn)證，作為測(cè)試系統(tǒng)的接口使用，測(cè)試系統(tǒng)通過發(fā)送HCI事件訪問命令和HCI命令，實(shí)現(xiàn)與高層的事件訪問。采用的測(cè)試設(shè)備位于傳輸層通道中，包括物理通道、軟件通道，由于制造商負(fù)責(zé)進(jìn)行軟件的操作，向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。

三、藍(lán)牙協(xié)議棧一致性測(cè)試

該測(cè)試通過與協(xié)議的內(nèi)在形式，實(shí)現(xiàn)與實(shí)體的檢查和給定。內(nèi)在規(guī)范是相互一致的，通過規(guī)范的描述和輸出形式的檢測(cè)之后，方可進(jìn)行測(cè)試。

L2CAP一致性測(cè)試的結(jié)構(gòu)，包括了一致性測(cè)試系統(tǒng)、測(cè)試控制軟件和被測(cè)對(duì)象三個(gè)組成部分。執(zhí)行測(cè)試系統(tǒng)通過藍(lán)牙裝置中的測(cè)試控制接口進(jìn)行對(duì)接，測(cè)試控制軟件對(duì)被測(cè)對(duì)象中的藍(lán)牙發(fā)射裝置進(jìn)行空中接口。TCI的推薦物理傳輸層是HCI的指定傳輸層，包括RS232、UART以及USB。測(cè)試系統(tǒng)對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行L2CAP的系統(tǒng)命令的發(fā)送，被測(cè)對(duì)象接收到命令之后，測(cè)試系統(tǒng)的高層通過物理總線驅(qū)動(dòng)程序和L2CAP驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，底層的被測(cè)對(duì)象經(jīng)過處理后實(shí)行L2CAP數(shù)據(jù)的分組。

測(cè)試控制軟件包括了L2CAP固件、適配器和物理總線三個(gè)組成部分。測(cè)試控制軟件是通過接口進(jìn)行適配，測(cè)試控制軟件中的數(shù)據(jù)采用物理總線發(fā)送的方式，達(dá)到測(cè)試系統(tǒng)的高層之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，固件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。適配器中的接口進(jìn)行IUT的適配，最后根據(jù)藍(lán)牙主協(xié)議的軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的測(cè)試。

總結(jié)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新型的智能終端，融合了計(jì)算和通信，以智能終端、智能手機(jī)為代表的新型設(shè)備逐漸代替了傳統(tǒng)的臺(tái)式計(jì)算機(jī)和筆記本，體積更小，功耗更低，并具有多種通信手段，如藍(lán)牙技術(shù)，進(jìn)行信息的交互。作為主要的短距離低功耗的無線通信技術(shù)之一，藍(lán)牙技術(shù)在傳遞領(lǐng)域和信息交換領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為目前無線通信的前沿技術(shù)，進(jìn)行藍(lán)牙測(cè)試方案的設(shè)計(jì)的目的，是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備和固定設(shè)備之間的無線連接，并達(dá)到低成本、簡(jiǎn)單構(gòu)建目標(biāo)。本文通過對(duì)藍(lán)牙協(xié)議的一致性測(cè)試方法和藍(lán)牙設(shè)備的測(cè)試模式的闡述，系統(tǒng)地分析了藍(lán)牙測(cè)試方案的實(shí)施過程。

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