下一代蜂窩測試技術(shù)

關(guān)鍵字：蜂窩測試 測試儀器 射頻

本文主要介紹器件測試模式的功能對測試儀器的要求，設(shè)計人員需要專用的非信令測試設(shè)備解決方案，以便順利地引入新的非信令芯片組，最終提供全新的、更快速的測試技術(shù)。與此同時，本文將介紹如何選擇正確的非信令測試解決方案，并深入分析信令和非信令測試儀器并存的局面。當(dāng)芯片組集成了快速排序非信令測試模式，尤其是使用預(yù)定義的測試序列進行驗證時，設(shè)計人員必須引入下一代非信令測試儀器，以便對射頻參數(shù)進行測試。

介紹

目前，非信令技術(shù)正方興未艾，主要用于縮減制造測試時間和成本，并且適用于廣泛的技術(shù)。芯片組廠商正在想方設(shè)法為手機制造商提供此類能力。因此開發(fā)針對特定芯片組的專用測試模式，尤其是適合蜂窩驗證測試的測試模式已經(jīng)引起了市場的重視。

此前的文章探討了不同測試模式中非信令功能的演進和變化程度，并引入了兩個術(shù)語來描述功能范圍。它們有助于解釋測試工程師縮減測試時間的潛力，而且分別代表非信令領(lǐng)域潛力水平的一極：

1.非信令

2.快速排序非信令

快速排序非信令測試模式能夠顯著地優(yōu)化設(shè)計，最大限度地減少測試時間和成本。

受芯片組非信令功能開發(fā)這一趨勢的影響，手機制造商正在尋求指導(dǎo)，以便最大限度地利用這些測試模式的潛力。本文將討論這些測試模式如何影響測試儀器的選擇，包括研發(fā)測試和制造測試。

集成這些新的測試模式通常需要引入新的測試技術(shù)。對于非信令測試，引入新的下一代非信令測試設(shè)備有可能帶來額外的收益，主要是該測試模式的技術(shù)優(yōu)勢（見〔1〕中的詳細討論）以及測試設(shè)備的非信令測試技術(shù)。這就是說，信令測試設(shè)備與新一代非信令測試設(shè)備的共存對于能否在整個測試過程中廣泛引入非信令測試至關(guān)重要。

非信令測試的出現(xiàn)

無線技術(shù)相關(guān)人員可能已經(jīng)認識到使用適合芯片組控制技術(shù)的挑戰(zhàn)。例如，802.11 無線局域網(wǎng)（WLAN）和 IEEE 802.16（WiMAX®）兩種技術(shù)已經(jīng)可以在其整個生命周期中進行測試，但在每個測試階段，尤其是在測試向制造階段過渡的過程中沒有信令或空中（OTA）協(xié)議。Bluetooth® 制造測試在向測試過渡的過程中同樣沒有提出信令測試要求。此類芯片組的測試模式為測試工程師提供了充分的自由，使他們可以讓器件在要求的信道上以特定的預(yù)定義方法發(fā)射和接收信號。這不僅是被測芯片組在制造測試校準(zhǔn)階段的一個特性，而且適用于驗證測試。在驗證測試階段，器件有時會產(chǎn)生預(yù)定義序列。

芯片組控制可以優(yōu)化蜂窩器件的開發(fā)與測試，并可將多個頻段和制式整合到單個芯片組或解決方案中。新出現(xiàn)的芯片組不再需要 OTA 協(xié)議，并集成了特定的功能，能夠幫助測試工程師驗證測試排序，從而節(jié)約測試時間。

隨著下一代芯片組逐步普及，測試廠商正在尋求支持下一代測試技術(shù)的測試儀器。與無線測試技術(shù)的演進模式類似，為了滿足特定測試模式的要求，芯片組設(shè)計人員與測試設(shè)備制造商之間的合作十分重要。借助目前芯片廠商之間現(xiàn)有的聯(lián)系，測試設(shè)備制造商可以提供實現(xiàn)非信令測試的解決方案。

此外，測試廠商已經(jīng)推出了針對特定芯片組的商業(yè)測試解決方案，使制造商可以輕松地將器件和測試設(shè)備集成在一起。
當(dāng)前的趨勢正在朝集成預(yù)定義非信令方向發(fā)展，其中芯片組將可以在驗證測試中輸出跨越不同功率和頻率范圍的各種信號。許多手機已經(jīng)具備預(yù)定義發(fā)射的功能（通常至少可以預(yù)定義功率和頻率），這可以規(guī)范校準(zhǔn)測試，縮減器件設(shè)置時間，進而縮減測試時間。目前特定芯片組的非信令測試模式和技術(shù)正不斷涌現(xiàn)，其主要目的在于縮短蜂窩器件的驗證測試時間。蜂窩驗證測試是這些技術(shù)的下一個用武之地，它們能夠縮短校準(zhǔn)階段中的測試時間。

但是，芯片組廠商必須先開發(fā)出測試模式，以供手機制造商使用。芯片組廠商在測試模式中添加的非信令功能越多，則制造測試工程師可能節(jié)約的時間越多。

引入下一代測試技術(shù)

鑒于非信令測試模式被認為是縮減測試時間的一種手段，下一代制造測試技術(shù)的要求正在發(fā)生顯著變化。芯片組廠商和手機制造商目前處于不同的非信令測試模式整合階段，因此非信令測試整合也處于不同階段。芯片組廠商正在為新測試模式開發(fā)功能，并將新的特性傳遞至手機制造商，因此手機制造商需要將新開發(fā)的功能整合到制造測試過程中。引入非信令（如圖 1 所示）從部分程度上講是一種過渡。測試模式的專用特性和到生產(chǎn)線的后續(xù)整合使得此次過渡與蜂窩技術(shù)上下游的任何實例都不同?？焖倥判蚍切帕钍撬惺謾C制造商的目標(biāo)，因為這可以產(chǎn)生巨大的成本節(jié)約。實現(xiàn)此目標(biāo)需要正確選擇測試設(shè)備，以便與技術(shù)要求相匹配，并克服新的挑戰(zhàn)。

                   圖 1：引入/過渡至非信令

選擇正確的非信令測試解決方案

在非信令領(lǐng)域，器件測試模式的技術(shù)功能會影響對測試儀器的要求。在測試行業(yè)，測試廠商必須提供正確的工具，以便輕松地引入非信令，尤其是在使用多家廠商的芯片組時。這意味著測試設(shè)備要求必須根據(jù)每條生產(chǎn)線上的測試而定，無論測試需要重新使用現(xiàn)有信令/非信令設(shè)備，都要引入新的下一代測試設(shè)備。

貫穿非信令測試周期的任意波形文件信號設(shè)計

除了適合的測試設(shè)備硬件之外，非信令測試還需要信號設(shè)計軟件包。下一代非信令測試設(shè)備使用任意波形文件向器件傳輸信號，這對測試設(shè)備提供下行鏈路（DL）的方法進行了大幅改變，并對研發(fā)和制造測試工程師提出了挑戰(zhàn)。

使用全面的信號創(chuàng)建工具可以解決這一問題，這些工具能滿足芯片組測試模式的要求。對于研發(fā)工程師來說，這些工具必須提供廣泛的功能；對于制造工程師來說，它們必須提供關(guān)鍵信號參數(shù)以及易于使用的接口，以便獲得良好的靈活性。為非信令提供廣泛測試功能的信號設(shè)計工具必須能夠簡化非信令引入過程，并為手機制造商提供幫助。測試廠商可以通過與芯片組廠商以及手機制造商合作來解決關(guān)鍵需求，從而提供此類的專用軟件包。

研發(fā)過程中的非信令――進入非信令測試

測試周期早期的可靠設(shè)計和測試模式開發(fā)可以為非信令制造測試的成功提供幫助，非信令測試設(shè)備不僅是制造階段的要求。為了穩(wěn)定且信心十足地在現(xiàn)有流程中引入非信令測試，整個引入過程必須借助信令測試設(shè)備。一個主要原因在于這樣可以實現(xiàn)射頻參數(shù)化關(guān)聯(lián)，以便確認成功添加了具有非信令特性的測試模式。圖 1 描述了從信令到非信令的過渡過程，其中信令測試設(shè)備與下一代非信令測試設(shè)備進行組合，支持測試由信令發(fā)展至非信令。

                   圖 2：非信令測試演化的測試設(shè)備要求

非信令測試仍然需要信令測試設(shè)備的主要原因如下：

1.作為器件設(shè)計（信令和非信令測試模式之間）和制造測試過程中表示器件射頻性能的可追蹤參考（測量關(guān)聯(lián)）

2.作為對比測試時間的起點/基準(zhǔn)

3.可用作任意波形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，用于下一代設(shè)備的接收機測試和下行鏈路同步，這對需要特定下行鏈路信號的非信令器件最為重要。

4.主要芯片組提供商和手機制造商已經(jīng)同多年來一直使用信令設(shè)備作為目標(biāo)平臺的測試廠商展開合作，開發(fā)了多種測試模式和工具。

5.在生產(chǎn)線上安裝的眾多信令測試設(shè)備已證明是可信賴和可靠的。改用其他測試設(shè)備需要重寫代碼和重新評估。

盡管引入非信令需要使用現(xiàn)有的信令測試設(shè)備，專用且全面的非信令綜合測試儀可以為研發(fā)提供強大的工具并能夠在實驗室中進行調(diào)試解決問題。例如：

1.作為解決方案一部分，提供前面板和用戶界面

2.即用型應(yīng)用程序，可以返回特定格式的測量結(jié)果，例如無需軟件開發(fā)，綜合測試儀便可返回射頻測量結(jié)果

3.支持使用特定格式的頻譜分析儀應(yīng)用軟件進行頻譜分析

4.提供通用信號源功能，可提供與獨立信號發(fā)生器相同的功能

5.支持調(diào)試錯誤序列

靈活的非信令解決方案是非信令器件研發(fā)中的寶貴資源。從研發(fā)到制造測試的整個過程都可以使用相同的測試設(shè)備，從而確保一致性。

為了順利地引入 NCP，測試設(shè)備廠商需要為客戶提供能夠滿足信令、非信令和快速排序非信令需求的測試解決方案。能夠提供所有三種測試解決方案的測試廠商將占據(jù)有利位置，可以提供值得考慮的建議，并且能夠為定制的非信令引入過程提供支持。

制造過程的非信令

在制造過程中，當(dāng)前的信令/非信令和下一代非信令測試設(shè)備將并存。制造測試中最重要的任務(wù)是如何結(jié)合使用信令/非信令設(shè)備與新部署的下一代非信令測試設(shè)備。下節(jié)將重點介紹測試設(shè)備對于器件中兩類測試模式的適用性，包括非信令測試模式和快速排序非信令測試模式。

非信令類別器件

對于時下的非信令器件（有別于快速序列非信令）來講，現(xiàn)有的信令/非信令測試設(shè)備或是新一代非信令測試設(shè)備都能夠顯著節(jié)省測試時間。然而在使用信令測試設(shè)備進行測試時，必須要考慮具體的技術(shù)要求，以確保完整的兼容性。如前所述，新一代非信令測試設(shè)備超越信令測試設(shè)備的優(yōu)勢就在于其芯片組的功能更強大，測試速度更快。

此外，測試設(shè)備的性能也是解決測試模式需求的一個因素。在測試模式和測試功能允許的前提下，使用非信令支持軟件升級現(xiàn)有的信令設(shè)備更為經(jīng)濟。
快速序列非信令類別器件

新一代非信令測試設(shè)備能夠為快速序列非信令器件提供最佳的測試范圍。由于擁有排序功能的非信令測試模式主要是在新一代非信令測試設(shè)備上部署，所以現(xiàn)有的信令測試設(shè)備很難發(fā)揮這一模式的最大潛能。此外，新一代非信令設(shè)備具有更高的靈活性，能夠脫離信令的諸多限制，可為驗證工作提供靈活的、基于序列的測試方式。例如，它能夠把信令測試中作為規(guī)則強制執(zhí)行的頻段、蜂窩制式、信道、功率范圍和時隙等方面的限制排除在外。在驗證過程中，信令測試設(shè)備與新一代非信令測試設(shè)備的最大區(qū)別在于后者擁有排序功能。
 
調(diào)試功能可以解決制造階段中出現(xiàn)的非信令難題。當(dāng)在生產(chǎn)線上部署完新一代綜合測試儀后，可使用它的調(diào)試功能。如果出現(xiàn)問題，工程師可以使用測試設(shè)備進行各種診斷。例如，通過專用的射頻頻譜分析工具專門針對某種制式診斷問題，或者診斷錯誤序列的特定部分。操作人員可以通過前面板操控測試設(shè)備，并且通過顯示屏調(diào)試射頻信號。

總結(jié)

業(yè)界需要專用的非信令測試設(shè)備解決方案，以便為新的非信令芯片組的普及做好準(zhǔn)備，最終提供更新穎、更快捷的測試技術(shù)。此外，業(yè)界還考慮在推出下一代非信令測試設(shè)備的同時重復(fù)使用現(xiàn)有的信令測試設(shè)備，以幫助驗證新的非信令開發(fā)成果。

當(dāng)啟動非信令的推廣和開發(fā)時，專用、靈活的新一代非信令測試設(shè)備能夠發(fā)揮最大的潛力，滿足未來的測試需求。在研發(fā)階段，綜合測試儀可以通過特定制式的工具提供臺式測試和全面調(diào)試功能，并能夠調(diào)試針對制造業(yè)設(shè)計的非信令序列。同樣，其性能良好的信號源可以提供類似獨立信號發(fā)生器的測試。在排序方面，它還提供了特定的工具，用于推動該信號源和分析儀同時跨過某個序列。

現(xiàn)有的信令測試設(shè)備能夠為那些在制造過程中進行非信令測試的設(shè)備提供測試范圍。新一代非信令測試設(shè)備可以提升測試速度，從而使非信令測試模式大為受益。當(dāng)芯片組集成快速序列非信令測試模式，特別是在驗證過程使用預(yù)定義測試序列時，新一代非信令測試設(shè)備必須用于測試射頻參數(shù)。