蓝芽EDR技术与应用

Bluetooth 无线技术为在不同的资讯家电间提供语音和数据连接的短距离通信系统。最初所设计的最高资料速率是1 Mb/s，但在加入增强资料速率（EDR）特性后，Bluetooth核心规格已经发展到支援2 Mb/s和3 Mb/s的最高资料速率。负责促进及推广Bluetooth无线技术的Bluetooth Special Interest Group（SIG；Bluetooth无线技术联盟）已就RF层的符合度测试定义了测试规格，包括EDR模式在内。本文除了简单介绍带动核心规格从v1.0演进到v1.2，甚至v2.0+EDR的市场需求外，还会深入探讨Bluetooth EDR标准，包括用来执行发射器与接收器设计初步测试的新测试案例。Bluetooth系统简述
Bluetooth系统为在免执照的2.4 GHz工业、科学和医疗（ISM）无线电频段内运作。低功率RF传输可在不同的装置间提供通信，传输距离可达10到100公尺。透过Bluetooth系统，不需要正式的无线基础建设，便可让多达8个装置形成一个特殊网路。为减轻干扰和衰减，Bluetooth无线技术採跳频扩频（FHSS）操作。FHSS也有助于Bluetooth系统的多重存取及与其他类型的无线系统并存。基本的跳频模式为ISM频段内79个通道频率的伪随机排序。在Bluetooth系统採用适应性跳频（adaptive frequency hopping；AFH）之后，可以避开遭受已知干扰的通道而使效能大幅提升。跳频速率的公称值为每秒1600次。

Bluetooth系统提供点对点或点对多点连接。共用相同实体通道的二或多个装置，可形成一个特殊网路，亦即piconet（微微网）。在piconet中除了一个装置作为主控装置外，最多还可包含7个其他装置，也就是从属装置。Piconet中的所有装置都与共同时脉参考及主控装置所提供的跳频模式同步。Bluetooth装置可在二或多个重叠的piconet中运作，而构成所谓的scatternet（叠网）。图1是由两个不同的piconet所组成的scatternet之网路拓朴。在此图中，有一个装置是其中一个piconet中的主控装置，但却是另一个piconet中的从属装置。一个装置不得同时成为多个piconet的主控装置，因为这将意谓不同的piconet是同步的，但规格指定每个piconet都必须使用不同的跳频模式和主时脉来独立运作。
　

图1：由两个共用相同装置的piconet所组成的scatternet之网路拓朴
　

Bluetooth系统的实体通道会细分成一些时槽，并以分时双工（TDD）技术来进行传输。主控装置会从偶数时槽发射，从属装置则从奇数时槽发射。时槽的长度是跳频速率的函数，公称长度为625 μs。数据系以封包的形式在主控与从属装置间传输，而这些封包均包含在时槽内。一个装置可以使用一、三或五个连续时槽来容纳主控装置所统整的一个封包。封包中包含了存取码、标头、保护频段（guard band）和负载（payload）。负载含有使用者资料，该资料必须利用几种不同调变模式中的一种，在RF载波上进行调变，例如Bluetooth v1.0和v1.2中所指定的GFSK及核心规格v2.0+EDR中所提出的π/4-DQPSK或8DPSK。

在Bluetooth系统通道中，实体链路会于Bluetooth piconet中的主控与作用从属装置间形成。实体链路包括语音专用的同步连接导向（SCO）链路及数据用的异步非连接链路（ACL）两种。SCO和延伸SCO（eSCO）链路是主控与从属装置间的点对点链路，可视为电路交换（circuit-switched）连接。ACL链路则会在piconet的主控与所有作用从属装置间提供封包交换（packet-switched）连接。主控装置会控制piconet中的所有流量、为不同的SCO链路分配容量、及处理ACL链路的轮询模式。Bluetooth系统的核心系统协定包含无线电（RF）、链路控制（LC）、链路管理员（LM）及逻辑链路控制与适应性（L2CAP）。RF为协定堆叠中的第一层（layer 1）。

 Bluetooth v1.0到v1.2的演进
Bluetooth核心规格v1.2的一项重大且必要的改变，就是採用适应性跳频（AFH）。进行此项改变的其中一个理由是Bluetooth系统与802.11b/g WLAN之间出现共存问题。这两种无线系统会共用2.4 GHz ISM频段中的相同频率范围，WLAN系统採用直接序列扩频（DSSS）或OFDM技术，通道频宽高达22 MHz，Bluetooth系统则在彼此相隔1 MHz的79个通道上使用FHSS技术。当两种系统同时存在时，两个装置发生碰撞的机率为28%。使用v1.2所指定的AFH，Bluetooth系统便能量测干扰，如WLAN信号，以避开那些遭受已知干扰的频率通道。必要时，该系统会将可用通道数下调至20个。

v1.2的另一项重大且必要的改进功能，导致连接速度变得更快。原本使用基于v1.0规格的无线电，长达4至5秒的连接时间十分平常，但v1.2在改变查询和寻唿操作后，却使连接时间缩短到0.5秒以内。连接速度变快不仅可以让使用者获得更愉快的使用经验，还能缩短制造测试的时间以降低产品的整体成本。其他改进项目还包括可提升链路品质的增强功能及更有效率的流程控制。举例来说，v1.2加入了eSCO逻辑传输链路，eSCO是会在资料流出现错误时重新传输的一种SCO链路。最初Bluetooth核心系统的SCO支援使用固定大小的负载，在固定的时间间隔下以固定速率同步传送资料，而eSCO链路则提供更弹性的封包类型组合及可选择的封包资料内容和时槽週期，并因为支援各种位元速率而使资料传输速度获得提升。原本支援的语音传输速率为64 kb/s，但v1.2规格在加入几种新的封包后，传输速率已提高到288 kb/s。  Bluetooth v1.2到v2.0+EDR的演进
经由在v1.2中加入EDR特性并更新该版本所发现的错误，Bluetooth SIG定义了最新的核心系统规格v2.0+EDR。这项规格具备v1.2的所有功能特性，并在封包的负载部分实作两种新的调变模式。这些EDR封包类型提供了2 Mb/s和3 Mb/s的最高资料速率。最高资料速率得以超越1 Mb/s的基本速率，主要是使用移相键控（PSK）技术来调变RF载波，使每个符号的位元数增加2到3倍的结果。2 Mb/s EDR封包使用π/4-DQPSK调变，3 Mb/s EDR封包使用8DPSK调变。有关EDR调变模式的详细资讯，请参考本应用手册中基本速率与EDR封包格式一节。π/4-DQPSK调变是所有符合v2.0+EDR的无线电系统之必要功能，而8DPSK调变类型则为选择性功能。

为维持与v1.2的向下相容，所有符合Bluetooth v2.0+EDR的无线电系统都需要一种名为基本速率的必要模式。如同旧版核心规格所指定的，基本速率会在整个封包使用GFSK调变，以达到1 Mb/s的最高资料速率。值得注意的是以上三种调变类型所佔用的频谱大致相同，因为基本速率与EDR封包类型皆维持1 Ms/s的符号速率。当使用EDR调变时，佔用频宽会略微提高，因为它使用根升余弦（root-raised cosine）滤波器来取代基本速率封包中实作的较窄高斯滤波器。FCC将–20 dB的佔用频宽需求从1.0 MHz放宽到1.5 MHz，让Bluetooth EDR无线电能够在2.4 GHz的ISM频段内使用。  Bluetooth EDR的市场动力
Bluetooth系统的设计目的为在可携的个人手持式装置间提供短距离无线连接。Bluetooth piconet中的装置会在使用者周围形成一个自然的个人区域网路（PAN），所有进入piconet的Bluetooth装置，都可以连接到PAN中的任何其他装置。此外，Bluetooth装置可透过具网路能力的个人闸道装置来存取区域网路（LAN）或广域网路（WAN）。举例来说，具备Bluetooth功能的PC可经由连接WAN数据服务的Bluetooth行动手机来存取网际网路。

随着Bluetooth无线技术在各种消费性产品的运用愈来愈普及，提供更高的资料速率和更长的电池寿命已成为扩展新应用的不二法门。举例来说，消费者对于短距离无线连接的需求已经从执行单一应用，演变成想在同一个PAN中执行多项应用。高频宽应用，例如与无线输入/输出装置（滑鼠、键盘和印表机）同时执行的立体音响，以及其他的多媒体和电玩应用，都对Bluetooth系统有着迫切的需求。在EDR推出之后，多项应用可以更有效地利用可用频宽而达到较高的整体效能。图2是一个典型的多应用范例，在同一个PAN中有各种高资料速率应用在执行。EDR提供的额外容量，支援这些消费性设备的同时运作。由于EDR传输提供较高的资料速率，所以无线电装置运作的时间会缩短，如此将可减少耗电量及延长无线设备的电池寿命。
　

图2：同时连接多个在个人区域网路中运作的Bluetooth EDR设备
　  封包结构与调变格式
■1.基本速率与EDR封包格式
典型Bluetooth封包的开头是存取码和标头。存取码可用来执行同步化、直流偏移补偿及实体通道中的封包辨识，也可用于Bluetooth系统中的寻唿、查询和停止操作。标头包含链路控制资讯，其中包括封包类型。总共15种不同的封包类型可供三种不同的逻辑传输使用。如前所述，这三种逻辑传输，也就是链路类型，分别是ACL、SCO和eSCO。链路类型决定跟在存取码和标头后面的负载之格式。负载包含使用者和控制资讯，其中使用者资讯可以包含数据或语音，或二者的组合。负载也可能包含用于识别装置的控制资料，并提供即时时脉资讯。另外，负载还可能包含用于错误找寻和復原之其他资料，例如循环冗余检查（CRC）和前向纠错（FEC）资讯。图3为一般的封包格式，亦即基本速率封包格式。在v2.0+EDR加入EDR封包后，一般封包现在已改称为基本速率封包。基本速率封包必须在整个波形完成高斯移频键控（GFSK）调变后才进行发射。

EDR封包的主要特性，是在封包标头的后面改採差分移相键控（DPSK）调变，如此便需要额外的时序和控制资讯，来与新的调变格式维持同步。EDR封包使用与基本速率封包相同的存取码和标头定义，包括调变格式在内，但在标头后面却包含了一个短暂的时间週期，让Bluetooth无线电能够为转换成DPSK调变预做准备。这个短暂时间，也就是保护时间（guard time），被指定介于4.75 μs和5.25 μs之间。在保护时间后面有一个同步序列，其中包含一个参考符号和10个DPSK符号，此序列的作用在于让EDR封包中所使用的调变类型之符号时序与相位达到同步。EDR封包中的负载可以包含基于传输封包类型的使用者和控制资讯。图4是一个EDR封包的格式。
　

图3：Bluetooth基本速率封包格式
　

图4：Bluetooth EDR封包格式
　

■2.基本速率与EDR调变格式
一般或基本速率调变指的是GFSK。数据会以每个符号携带一个位元的方式，在1 Mb/s的资料速率下进行传输，因此符号速率为1 Ms/s。资料会利用最小115 kHz的载波频率中的位移或偏差，在RF载波上调变。二进位1和0分别以正频率偏差和负频率偏差来表示。经FSK调变的信号有一固定波封，可用于改善发射放大器的功率效率。高斯脉冲波形藉由将–20 dB的频宽维持在1 MHz，来提供Bluetooth频谱效率。EDR调变格式会从两种DPSK中选出一种来处理封包的负载部分。如图4所示，EDR封包会先在存取码和标头的部分使用GFSK调变，但在保护时间之后则会改用DPSK调变。改用DPSK格式可使资料速率提升到2 Mb/s或3 Mb/s，原因是在维持指定的1 Ms/s符号速率下，每个符号会发射二到三个位元。

图5a是一个EDR封包的功率vs.时间量测，该封包在存取码和标头的部分使用GFSK调变，在负载部分使用8-DPSK调变。图5b是特别针对从GFSK转换成DPSK调变的时间所进行的相同功率vs.时间量测。这个图显示5-μs的保护时间，以及在EDR负载开头的11个同步位元。我们观察到很有趣的一点是，在封包的GFSK调变部分振幅显得相当固定，但在DPSK调变波形中振幅却有很大的波动。频谱效率系利用根升余弦脉波来达到，结果–20 dB的频宽可达1.5 MHz，比GFSK调变格式的频宽稍大一些。
　

图5a：EDR封包的功率vs.时间量测，该封包使用GFSK和8-DPSK两种调变格式。这个波形是利用Agilent N4017A图形量测应用软体（GMA）和Bluetooth EDR测试用的选项205所撷取到的。
　

针对2 Mb/s传输而定义的DPSK调变格式为π/4旋转差分编码四相移相键控（π/4-DQPSK）。差分编码相位调变信号的优点是，不必估计载波相位即可解调信号，事实上此种调变模式会将任何既定符号时间中所接收到的信号，与前一个符号的相位加以比较 [4]，并使用相位位移的量来估计接收到的资料。π/4-DQPSK星状图可以看成是两个彼此偏移45度的QPSK星状图叠放在一起。每个符号时间的符号相位，是从两个QPSK星状图中交替选择而来，因此后续符号的相对相位差会是±π/4和±3π/4四个角度中的一个。换算成度，这些相位角度代表±45度和±135度。星状图的四个可能的资料点造就了每个符号携带二个位元的传输速率，换言之达到的资料速率是一般的GFSK调变模式的两倍。当符号从一个星状图转换到另一个时，符号间的相位一定会改变，这使得时脉復原变得更容易 [5]。
　

图5b：此功率vs.时间波形显示GFSK与8DPSK调变模式间的转换情形
　

相较于其他的PSK调变，如QPSK和偏移QPSK（OQPSK），在行动应用中使用π/4-DQPSK调变有几个优点。π/4-DQPSK模式可让您使用后面接有积分陡落（integrate-and-dump）滤波器的差动侦测器或鑑频器来进行解调。比起其他需要相干侦测的解调器，这两种解调器有助于降低接收器的复杂度。此外，较诸其他QPSK波形，π/4-DQPSK波形的信号星状图中的转换并不会通过原点，所以可改善频谱特性及减少耗电量。图6是Bluetooth封包EDR部分的π/4-DQPSK星状图，它显示量测许多符号后所得到的8个星状图资料点。请注意，在任一符号时间中只能产生4个星状图资料点或转换，此图为两个彼此偏移45度的不同QPSK星状图的组合。

为3 Mb/s传输而定义的第二种EDR调变格式为8相差分编码移相键控（8-DPSK），此调变格式提高资料速率的关键，在于为每个符号增加4个星状图资料点。全部8个星状图资料点可达到每个符号发射三个位元的传输速率，换言之资料速率是GFSK调变模式的3倍。这种调变与π/4-DQPSK有着许多相同的优点，包括非相干解调模式在内。8-DPSK的解调主要是透过检查连续符号间的相对相位差，这些相位差可导致0、±π/4、±π/2、±π3/4和π等相位角度。然而在提升资料速率的同时也必须付出一些代价，比起π/4-DQPSK和GFSK信号，8-DPSK调变信号在星状图资料点间的距离较小而对杂讯有较高的灵敏度。再者，现在转换已可通过原点，所以功率放大器必须拥有较佳的线性度才行。最后，要求在符号间达到零相位转换的状态，会导致无法具备π/4-DQPSK解调器中的时脉復原优点。
　

图6：使用π/4-DQPSK调变的EDR负载之量测星状图
　  新的EDR测试程序与测试案例
随着Bluetooth核心规格引进EDR特性，在RF层测试程序与规格中也加入了一些特殊的EDR量测（TSS/TP）[2]。Bluetooth SIG所制定的测试规格，是要为空中介面及不同的Bluetooth装置的相互操作性提供一组符合度测试。从TSS/TP叫用的RF测试案例，可用来在非迴反模式下进行Bluetooth装置的初步测试，这在无线电开发初期非常有用。发射器的EDR测试包括相对发射功率、载波频率稳定度和调变准确度，以及差分相位编码。Bluetooth接收器的EDR测试则包括EDR灵敏度、EDR误码率（BER）底线效能及EDR最大输入位准。TSS/TP规格使用的测试目的（TP）术语包含了各种测试适用的特殊识别码。举例来说，TRM是发射器测试的识别码，而RCV是接收器测试的识别码。CA是辨识主控装置能力的测试之次群组，C用来描述符合度测试类型，另外还有一个用来辨识TP编号的整数。每个相关区段都会显示TP识别码，它可用来参照TSS/TP文件中的其他资讯。

量测范例是利用Agilent N4010A无线连接测试器，搭配Bluetooth EDR发射和接收器测试用的选项105来提供的。如要配置更经济的纯发射器测试，可以改用选项106。量测结果必须透过基于PC的N4017A Bluetooth图形量测应用软体（GMA）和EDR分析用的选项205来显示。图7是测试具EDR能力的Bluetooth无线电装置之典型量测配置。在此配置中，RF信号会透过同轴连接，在测试仪器与无线电装置间传接。也可以在测试器和无线电装置使用天线来进行空中测试。N4010A测试器是由N4017A GMA所控制，而无线电装置的控制则由常驻在PC的装置驱动程式负责。Bluetooth EDR发射器的量测范例将採用此配置。
　

图7：使用Agilent N4010A测试器和N4017A图形量测应用软体来测试Bluetooth EDR无线电装置的量测配置
　  Bluetooth EDR发射器测试案例
Bluetooth EDR发射器测试必须量测调变品质、载波频率稳定度、以及发射封包中各个成分的功率位准。测试仪器如Agilent N4010A测试器，必须具备解调EDR波形及量测DPSK信号的调变准确度之能力。当开发Bluetooth发射器时，TSS/TP可以非迴反模式对发射器的效能进行初步测试。将Agilent N4010A测试器搭配选项105可执行无线发射器的非迴反测试。在此例中，Bluetooth发射器会调变一个伪随机位元序列（PRBS）到EDR封包，而测试仪器必须解调该二进位序列，并接着量测发射的EDR信号之调变准确度和频率稳定度。量测范例将以图7的仪器配置来提供。

■EDR相对发射功率
EDR相对发射功率可验证GFSK调变时的平均发射功率与DPSK调变时的平均发射功率的差是否落在指定范围内。Bluetooth核心规格指定信号的GFSK部分之平均功率与DPSK信号的平均功率的差值，应落在-1 dB至+4 dB之间。分别对封包GFSK及DPSK至少80%的部分进行平均功率量测，再求出二者的差即可算出相对功率。测试条件要求发射器必须以最高输出功率运作，而且跳频和白化（whitening）功能皆需关闭。这些量测是在ISM频段内的低、中、高频率下进行的，并以发射器的最小输出功率重复执行。图8是一个使用π/4-DQPSK调变及RF载波的信号，在2441 MHz的中频段频率下测得的相对发射功率。如图所示，GFSK和π/4-DQPSK波形的平均功率量测结果分别是–14.4 dBm和–16.22 dBm，因此可以算出相对发射功率为+1.82 dB，正好落在指定的–1 dB到+4 dB范围内。
　

图8. 使用π/4-DQPSK调变的EDR封包之相对发射功率量测
　

■EDR载波频率稳定度和调变准确度
EDR载波频率稳定度测试可验证发射器的RF中心频率载波之频率稳定度，而EDR调变准确度测试可验证差分调变的品质，及找出会造成真实的差动接收器产生问题之各种错误。调变准确度的测试主要是透过差动错误向量大小（DEVM）量测，该量测与其他数位通讯系统中所指定的传统错误向量大小（EVM）量测很类似。基本的EVM量测代表理想信号与真实接收信号间的错误大小，Bluetooth核心规格所定义的DEVM则代表两个在时间上相隔一个符号的接收信号间的错误大小。该错误必须等到接收信号中的所有线性失真都移除之后，包括追踪载波的频率漂移，才进行量测。

DEVM量测是针对封包的同步序列和负载部分进行的。测试条件要求关闭跳频和白化功能。在计算DEVM值之前，必须调整取样序列以补偿各含50个符号的多个区块中的载波频率漂移和取样时序相位错误。每个载波频率共需200个非重叠区块。除了固定的频率错误之外没有任何失真的发射器，其差动错误序列会等于0。

调变准确度可以三个不同的值来描述，分别是99% DEVM、RMS DEVM和峰值DEVM。99% DEVM的定义是，就π/4-DQPSK和8-DPSK而言，99%的量测符号之DEVM值分别小于0.3和0.2。RMS和峰值DEVM值也是利用此相同的错误序列计算而来的。RMS DEVM是从每个区块的50个符号计算得出的，请注意，这项计算必须包含区块前一个符号的资讯，才能产生50个差动错误向量。针对200个量测区块所求出的最差RMS值即为RMS DEVM，π/4-DQPSK和8-DPSK调变的RMS DEVM之最大值分别被指定为0.2和0.13。峰值DEVM是从量测区块中的所有符号求出的最差DEVM，π/4-DQPSK和8-DPSK格式的峰值DEVM量测限制值分别是0.35和0.25。

表1是对两种EDR调变所进行的三种DEVM量测之指定限制值，表中的最大值系以指定限制值的百分比来表示。图9是使用π/4-DQPSK调变的Bluetooth封包之调变准确度。对此封包所量测的99% DEVM、峰值DEVM和RMS DEVM值，分别是10.24%、11.57%和5.5%。如图所示，对此波形所测得的所有DEVM值都合乎採π/4-DQPSK调变的EDR封包类型所要求的规格。
　

表1： DEVM的最大限制值
　

图9. Bluetooth EDR封包的DEVM调变准确度量测；另外还显示对整个封包所进行的载波频率稳定度量测结果。
　

频率稳定度的量测标的为波形的GFSK和DPSK部分。测试条件要求关闭跳频和白化功能，而负载资料使用的是PRBS9伪随机序列。量测一开始必须使用符号间干扰较小的位元序列，来决定GFSK标头中的起始中心频率错误。接着量测逻辑1和逻辑0位元中的频率偏差，并分别以Δω1和Δω2来表示。起始频率错误的计算是求出逻辑1和逻辑0位元的平均频率错误，并以ωi (ωi=[Δω1+Δω2]/2) 表示。起始频率错误被指定介于±75 kHz之间。封包EDR部分中的频率错误，可利用起始频率错误ωi来修正。修正后的波形会被分割成几个长度为50个符号的区块，每个区块中的其余频率错误以ω0表示。量测必须针对200个非重叠区块一一进行。最差的区块频率错误ω0被指定介于±10 kHz之间。最后，Bluetooth规格将合併频率错误ωi+ω0的最大值限定为±75 kHz。这个值代表频率错误的最大改变范围，包括存取码中的起始错误及量测区块中可能产生的频率漂移。

图10显示EDR封包不同部分的载波频率容忍度范围。在封包的存取码（GPSK）部分，达到了±75 kHz的起始频率错误限制值。封包的其余部分，包括标头、同步、负载和尾端符号，在进行过起始错误和区块频率错误修正后，限制值降到了±10 kHz。这个图也指出合併错误的限制值，亦即最大改变范围，为±75 kHz。图9的量测范例也一併列出了EDR波形的频率稳定度量测结果，其中起始频率稳定度为–5.997 kHz，区块频率错误为–0.857 kHz，合併频率错误为–6.854 kHz，所有量测值都符合规格。
　

图10. Bluetooth EDR载波频率稳定度限制值为符号位置的函数
　

■EDR差分相位编码
差分相位编码测试可验证差分PSK调变器的运作。以EDR负载而言，调变器必须将二进位资料流正确地对应到复数平面中的一组指定相位角度。测试条件要求关闭跳频和白化功能，且发射器的输出功率位准应设在最大值。EDR负载会以PRBS9序列来调变，而封包错误率的量测必须涵盖100个封包。在此例中，测试仪器必须解调负载资料，并验证封包是否包含预期的PRBS9序列。根据指定，接收到的99%的封包必须没有位元错误，换言之封包错误率小于1%。在量测范例中使用Agilent N4010A测试器来解调PRBS9负载资料，并利用N4017A软体来显示量测结果。图11列出一个使用π/4-DQPSK调变的EDR封包之封包错误率。在此例中并未侦测到任何位元错误，所以封包错误率为0%。N4017A的资料显示画面还列出此项测试中所量测到的总位元数及相关的误码率。由于封包错误可能是封包中的一或多个位元错误所造成，所以误码率可提供解调封包中所发生的错误总数的额外资讯。

图11也列出保护间隔的量测结果。在前面讨论过的所有EDR发射器测试中都可以执行这项量测。保护间隔一般是以测试中所有量测封包的最小、最大和平均值来表示。如图11所示，对100个封包所量测到的平均保护间隔为4.94 μs，而最小和最大值分别是4.9 μs和5.0 μs。
　

图11. EDR波形的封包错误率与误码率量测
　  Bluetooth EDR接收器测试案例
Bluetooth EDR接收器测试需要使用包含各种频率和时序瑕疵的测试信号来量测BER效能。测试仪器通常会使用内部任意波形产生器来产生EDR封包中的信号瑕疵。这些“瑕疵封包”（dirty packets）必须提供给Bluetooth EDR接收器来进行解调。当开发Bluetooth接收器时，TSS/TP可以非迴反模式来进行接收器效能的初步测试。在此例中，测试仪器会调变一个PRBS序列到EDR封包，而待测接收器则会解调该二进位序列。只要把接收到的资料与测试仪器发射的原始PRBS序列加以比较，便可计算出接收器的BER效能。此时控制待测接收器的软体通常会被设定执行BER计算。

■EDR灵敏度 (RCV/CA/07/C)
接收器灵敏度的量测，必须使用在发射载波中含有时序错误和频率偏移的EDR封包。在Bluetooth TSS/TP文件中会指定这些瑕疵封包的条件 [2]。测试仪器必须发送3组各20个封包，而且每一组都带有不同的瑕疵。第一组封包未包含任何瑕疵。第二组封包包含一个+65 kHz的载波频率偏移和一个+20 ppm的符号时序错误。第三组封包包含一个–65 kHz的载波频率偏移和一个–20 ppm的符号时序错误。仪器会重复发送这些封包组，直到最少接收到16,000,000个资料位元为止。把接收到的资料与发射的PRBS9序列加以比较，即可计算出BER。为模拟发射器中最坏情况的载波频率稳定度，必须在EDR封包的DPSK同步文字开头调变一个额外的信号。这项调变所使用的同步±10 kHz正弦波，是由测试仪器透过任意波形产生器所产生的。使用带有这些频率和时序瑕疵的发射信号，接收器的BER效能必须为10e-4。

■EDR的BER底线效能
接收器底线效能是指在–60 dBm的接收功率位准下所测得的BER。这项测试会模拟发射器与接收器相隔很远时或在某些非视线传输（non-line-of-sight）情况下接收器的效能。举例来说，使用能发射最大指定功率位准+20 dBm的Power Class 1 Bluetooth发射器，结果接收到–60 dBm的信号，代表对应100公尺的距离，产生了80 dB的理想自由空间（free space）损耗 [6]。进行BER底线效能量测时，测试仪器必须以–60 dBm的输出功率位准，发射一个使用PRBS9负载的π/4-DQPSK或8-DPSK调变信号。接收器需解调资料序列，直到接收到16,000,000个位元为止。比较接收到的资料与发射的PRBS9序列，便可计算出BER。在这些条件下，以低、中和高载波频率来量测的BER效能被指定为10e-5。

■EDR的BER底线效能
最大输入位准测试可显示输入信号位准为–20 dBm时接收器的BER效能。透过这项测试可以得知使用高输入功率位准时，接收器在可能的前端压缩下的效能。在这项量测中，测试仪器必须以–20 dBm的输出功率位准，发射一个使用PRBS9负载的π/4-DQPSK或8-DPSK调变信号。接收器需解调资料序列，直到接收到16,000,000个位元为止。比较接收到的资料与发射的PRBS9序列，便可计算出BER。以低、中和高载波频率来量测的BER效能被指定为10e-3。

 Bluetooth EDR未来的发展方向
更高的资料速率、较低的耗电量、以及对串流影音等多媒体应用的需求，可望带动换用EDR装置的风潮。EDR的发展将持续强调个人区域网路的概念，让许多装置能够在同一个piconet中同时运作。此外，新的可携式装置预计会合併好几种无线介面，例如GPRS和WiFi加Bluetooth EDR，以便在多个网路间提供同步且整合的连接。

Bluetooth个人区域网路的概念也已经扩展到汽车通讯领域。车用通讯系统（Telematics）在汽车使用经验中整合了无线通讯、自动驾驶、远端诊断和GPS导航。根据研究显示有20%到30%的手机用户会在开车时讲电话，而且原厂配备的Bluetooth硬体在2008年可望达到2200万。汽车制造商不再需要将行动电话直接安装在汽车内，只要使用Bluetooth无线连接，汽车的语音系统就能透过无线链路连接到使用者选择的行动手机。此外，可携式导航系统、MP3和WAN装置也可利用EDR装置所提供的较高资料速率，在汽车环境中进行整合。Bluetooth v2.0+EDR只是这项短距离特殊技术演进过程中的一步而已。2005年5月Bluetooth SIG宣佈超宽频（UWB）技术将成为Bluetooth规格不可或缺的一部分。加入UWB之后，Bluetooth将能满足产业未来对于高品质串流影像及在无线装置间传输大量数据的需求。Bluetooth SIG目前正着手处理将UWB併入新一代系统，并使其与v2.0+EDR及旧版装置向下相容的细节。