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多重通讯的应战与测验计划

现今的个人通讯产品都倾向“多重通讯”功能方向发展,多重通讯装置意指单一装置中具备多种射频和连结方式,如在市场热卖的“苹果”品牌 iPhone或智能手机

如今的个人通讯产品都倾向“多重通讯”功用方向开展,多重通讯设备意指单一设备中具有多种射频和连接办法,如在商场畅销的“苹果”品牌 iPhone或智能手机就具有蓝牙 (Bluetooth)、无线上网(WiFi)和蜂窝式移动手机(cellular)等多种无线通讯功用,咱们再看看今天的3代手机结合了蓝牙、无线上 网、FM, GPS乃至更多的无线连接功用,但在多重通讯设备的技能中存在著更高的测验应战和困难。为保证质量,每种无线通讯和连接办法都有必要进行恰当的测验,但如以 传统的对每种通讯办法进行串行测验,出产本钱必定十分昂扬而终究直接影响产品价格和赢利,怎么能保证产品质量一起最少化测验时刻和本钱便成各厂商的应战

  在测验领域中,大部份的无线测验设备只针对一至两种的无线通讯办法进行测验,换言之,测验一部多重通讯设备时则需在多个工位进行不同品种的连接测验, 傍边每个工位或许须从头接线、加电、初始化等等工序,这样便导致出产测验时刻线性地添加(如图1),为达至出产量和速度,只可添加产线和测验设备;在这里 要着重的是总测验本钱应该了解为测验设备本钱结合上每件产品的测验时刻本钱,如图1的出产形式,要减低测验时刻本钱就要添加测验设备本钱。

  

  当然,最理想的计划是单台测验设备可以具有多种无线通讯功用测验,更甚者,数项测验项目在同一测验设备能一起进行,这样就能大大地削减测验时刻,而多重通讯测验体系的发生就能供给这种计划(图 2)。

  

  1 测验时刻

  测验时刻实践上是由多个独立的工序构成 – 产品运送、夹具装卸、程式下载和实践的测验剖析,减省任何一个工序的时刻对全体测验时刻都有重要的影响,举例,假若可以在单一工位单一夹具下处理一切品种 的无线通讯测,那产品运送和夹具装卸的时刻就不需在每种无线通讯中重复然后减省许多时刻,相同的优化慨念亦可用於测验剖析上,最有用的优化计划是怎么完成 出产工序“并行化”以替代以往的流水式串行的工序。别的,再进行优化每种无线通讯的测验时刻,举例,假若GPS的全帧为30秒,而现在达至的测验时刻为 33秒,那就意味著傍边有10%的改善空间。

  除此外,有一重要的了解,工程师需意识到整个优化工程其实是数个重要环节的整合效果,其间包括多重通讯设备结构规划 (Device’s Architecture),芯片的底层结构规划 (Underlying Chipset Architecture), 软件驱动和编写测验软件的灵考才能;所以,如能让芯片商,产品参阅规划公司和终究的多重通讯设备工程师一起参加,信任有更大的空间为优化出产测验进行专门 规划的计划,使整个出产时刻和本钱有明显的减幅。

  假设“多重通讯设备”是未来一个干流产品和商场,信任很快会进入量产和遍及运用,出产本钱这个瓶颈问题是有必要面临和处理,而革命性的单台式无线“多重通讯”测验体系便是要完成以上优化工程的根底。

  2 单台式无线测验体系

  美国R特菠特科技(LitePoint)公司从2005年开端一直是单台式测验体系的先驱者,测验体系除包括矢量剖析仪(VSA)和信号源(VSG) 外附有极友爱运用的剖析操作介面,让用户能对杂乱的剖析更快把握和处理,在WiFi的测验工业中起了革命性的改动(图3)。

  

  在WiFi 单台式测验体系能快速成为商场干流测验用具後,LitePoint 及其他公司亦相续推出针对WiMAX的单台式测验体系及运用软件技能在单台硬件上扩展更多的运用如蓝牙、ZigBee 等等。

  单台的多重通讯测验体系需把移动手机、WiFi、蓝牙,GPS和FM等测验功用结合起来,尽管某些品种的通讯(WiFi和蓝牙)是用相同的频谱,而可 用同组的VSA和VSG子体系进行测验,但无论怎么针对不同的通讯,要抵达并行测验意图,单台式多重通讯测验体系有必要内置多个VSA和VSG子体系再加上 内置开关式测验式接口,使某些连接口可同享同一子体系,而某些连接口则定为作并行测验口。从技能上来说,多个射频子体系、不论是开关式和专用等多个接口或 同享同一电源等的规划都是无形中建立了相互搅扰的环境,举例在并行测验中,由两个矢量信号源 (VSGs)发生的两个信号经过测验口抵达被测品的天线接口,两个信号或许在体系或被测品(DUT)内部发生串扰或其相搅扰的问题,当然如在被测品内部发 生问题是用户产品开发部要处理的作业,而多重通讯测验体系的规划工程师或公司有必要保证选用专业高性能的器材和线路规划消除体系中VSG发生的相互搅扰。

  而共用电源体系亦或许发生搅扰,因射频信号可经过直流线路回传电源体系而叠加於另一个VSG的信号上,怎么运用滤波和线路规划阻隔射频信号对直流线路的回流就成为工程师的另一个应战

  总括而言,终究目标是单台式多重通讯测验体系在多个测验口进行测验时所得的成果要跟单种通讯测验外表拼装的体系成果共同乃至有更好体现。

 3 单台式多重无线测验体系的诞生

  LitePoint 早在上一年推出的MIMO 测验体系 IQnxn Plus 时就已走上单台式多重无线测验开展的技能领域中,此IQnxn Plus体系的测验才能掩盖 WiFi 和 WiMAX MIMO 所运用到的频段及多端口并行测验,由软件定议测验那种通讯形式。

  在开发时,除了要决议全体体系架构、端口组织、并行测验处理,工程师更要好好处理方才提及到由多个VSA 和 VSG 所发生的种种问题,这些经历的累积成为完成真实单台式多重通讯测验体系的重要根底。

  而另一个重要的根底便是LitePoint在多种的通讯形式测验 WiFi, WiMAX, WiMedia, Bluetooth和GPS已有丰厚的经历,而偶然地,除了WiMedia外,别的四种通讯形式WiFi, WiMAX, Bluetooth和GPS已被归入为智能手机和移动互联网设备的规范或短期的加增功用列表中。

  本年莱特菠特科技(LitePoint)推出首款多重通讯(Multicom)设备测验体系型号为IQ2010(图4),此体系的硬件将具有6种通讯 形式: WiFi, Bluetooth, GPS, FM, WiMAX和NFC,用户可透过软件授权的办法就能启用各种通讯形式。运用者可视其所需购买这些授权计划,且在现场就能发动增购的功用。

  

  IQ2010 的操作是经过USB与电脑连接,运用供给的操作介面,可容易控制体系进行测验,而体系包括三个并行测验的子体系,第一个为GPS恣意波形发生器 arbitrary waveform generator (AWG)供给GPS所需的信号,其频率为1.57542 GHz L1。

  在GPS测验一起可启用FM子体系,后者是一个FM 恣意波形发生器和FM矢量剖析仪 VSA,频段掩盖为 76 至 108MHz。

  第三个并行子体系用於丈量WiFi, WiMAX, Bluetooth 和NFC,由於前三种通讯 (WiFi, WiMAX和Bluetooth)频率堆叠故不能作并行测验,WiFi 发射和接纳测验可用RF1和RF2接口(I和Q)而频段为 2.15 至 2.7GHz 和 4.9 至 6GHz,WiMAX 亦相同但频段为 2.15 至 2.7GHz, 3.3 至 3.8GHz 和 4.9 至 6GHz,Bluetooth 则在 2.4 至 2.5GHz 频段。

  NFC 用 BNC头连接并运用内置开关绕过本振(LO)和混频部份使掩盖从直流 (DC) 至35MHz;而内置前端转化设备让信号源和剖析仪相互切换於RF1和RF2接口,例如 RF1进行WiFi发射而RF2进行WiFi 接纳。

  以上的体系结构可让3种通讯如对WiFi, GPS和FM进行并行测验,以最为遍及智能手机的功用WiFi, Bluetooth, GPS和FM作比如,配含适合的出产软件,IQ2010可在WiFi和Bluetooth作串行测验时一起对GPS和FM作并行测验,这样可削减一半的测 试时刻 (由100秒以上减至40秒内),如图2所示。

  4 序列测验(sequence-based testing)功用

  并行测验是最有用削减全体测验时刻的计划,用家可自行拼装多台单形式通讯外表来完成或选用单台多重通讯测验体系如IQ2010。 别的亦有一些办法可改善测验时刻,在测验中的信号其实包括一连串不停在功率和调制改变中的数据包,用户可运用ACK 信号的特色然后削减对被测品(DUT)传送指令的次数变相地节约测验时刻。

  举例,在误码率测验中,一般会发1000个数据包,然后看有多少个误包呈现,测验软件中或许需要在每个包后宣布要求发下一个包的指令如 “send the next one”,这样处理就需要传送屡次指令。假设能得到芯片商的合作,让DUT在收到一个无误包时回传一个ACK信号,没有ACK信号回传就代表是一个误包, 这样用一指令接连发送1000个包,测验仪可跟据收到多少 ACK信号计算出误包率,傍边很多削减DUT和外表的指令传送时刻。

  5 用户介面

  而另一个LitePoint工程师要考虑的要素便是用户的运用惯性,试想如选用多台单形式的体系,要了解和运用多个不同介面便是一个烦事,更甭说要组 装、协谐和有用地运用在多重通讯设备上,故在用户介面的规划上,IQ2010在多个不同的通讯形式都用上附近的版面(图5),相同的操作键亦尽量组织在同 一方位,用户只需了解一个通讯形式的操作介面,对其他形式的操作就不会感到杂乱难用。

  

  6 总结

  不论今天或将来的个人通讯配备都会具有多重无线通讯形式,假如没有立异的测验计划,每多一种通讯形式都会线性地添加出产本钱和时刻,在消费电子商场 中,功用的增加是在剧烈竞赛中的必定东西和开展,但价格却又要坚持竞赛力,面临两难境况,IQ2010在并行测验 (Concurrent Testing) 和 序列y(sequence-based testing)的立异规划却让出产时刻下降,处理了出产本钱的瓶颈问题。

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