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 降低4G-LTE手機生產(chǎn)測試成本 CMW500非信令測試“三站式”理念
TEK005
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專業(yè)方向  通信測試
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發(fā)表于 2014-12-13 15:46:11  只看樓主  QQ
移動終端技術(shù)近幾年發(fā)展迅速，而且這種發(fā)展勢頭還在延續(xù)。作為移動終端設(shè)備的代表產(chǎn)品，智能手機也隨著LTE技術(shù)的普及以及NFC技術(shù)的興起得到了突飛猛進的發(fā)展。智能手機功能不斷升級，其應(yīng)用已不再局限于通信聯(lián)絡(luò)及業(yè)余休閑娛樂，還覆蓋到更多與工作、出行、消費、醫(yī)療等息息相關(guān)的各個方面，令消費者能夠隨時隨地與他們所需的一切保持連線。

在消費者享受越來越便捷、越來越豐富的手機應(yīng)用的同時，手機生產(chǎn)廠家卻面臨著激烈競爭。除了關(guān)注終端性能提升之外，移動終端企業(yè)正繼續(xù)強化“多�！备拍睿碩D-LTE、FDD-LTE、GSM、TD-SCDMA 、WCDMA等多種制式），而消費者卻總是希望能購買到更便宜實惠的移動終端。面對越來越多的通信制式和頻段與越來越低的銷售價格之間的矛盾，移動終端設(shè)備企業(yè)只能尋找最佳解決之道。事實表明，只有技術(shù)與產(chǎn)能并進，方能在競爭激烈的移動終端市場獲一席之地。

有鑒于此，作為移動通信測試測量的領(lǐng)頭羊，羅德與施瓦茨（R&S）公司先后提出了一系列提高生產(chǎn)測試效率的理念：并行測試，快速校準(zhǔn)，非信令測試理念，快速終測，由于后三種技術(shù)除了需要綜測儀支持外，還需要在芯片端做改動，因此沒有芯片的支持就無法應(yīng)用到生產(chǎn)測試中，R&S通過芯片和終端廠商的密切合作，推廣并最終使這些技術(shù)應(yīng)用到了生產(chǎn)測試中。下面針對這些技術(shù)逐一介紹。

并行測試技術(shù)
該技術(shù)為了在信令模式下進行最終測試時提高移動終端發(fā)射機測試速度而提出的。該技術(shù)率先在R&S的CMU200上得以實現(xiàn)，可以在信令模式下，一次測試出移動終端的功率、調(diào)制質(zhì)量和頻譜雜散等所有發(fā)射機指標(biāo)，從而提高了信令終測下的測試速度。

快速校準(zhǔn)技術(shù)
在生產(chǎn)測試中校準(zhǔn)移動終端的收發(fā)信機時，需要改變不同頻率和功率對移動終端進行測試，每個終端需要幾十次這樣的頻率或功率改變，每次需耗時幾百毫秒，所以終端耗費在改變頻率/功率上的時間是非�？捎^的。因此R&S與芯片廠商合作，首次在測試儀器里實現(xiàn)了被稱為Smart Alignment的快速校準(zhǔn)技術(shù)，該技術(shù)核心思想是：終端按照事先預(yù)設(shè)的功率和頻率表發(fā)射或者接收信號，綜測儀用同樣的預(yù)設(shè)表進行測試，從而節(jié)省終端改變功率和頻率所耗費的大量時間。為了推廣該技術(shù)，R&S并沒有為Smart Alignment申請專利，因此其它測試儀器廠商也逐漸實現(xiàn)了類似的快速校準(zhǔn)方法。目前，快速校準(zhǔn)已經(jīng)得到了全面的普及。

非信令測試的“三站式”理念
傳統(tǒng)的手機測試分射頻校準(zhǔn)（RF Calibration）和最終測試（Final Test）兩站，前者在非信令模式下校準(zhǔn)手機的收發(fā)信機，后者在信令模式下測試手機的在不同頻率和功率下的射頻指標(biāo)。但是，在信令模式下測試射頻指標(biāo)時，不少時間被信令流程耗費，因此R&S率先提出了非信令測試理念，該理念把傳統(tǒng)的兩站式改為三站式：射頻校準(zhǔn)、射頻驗證（RF Verification）和最終測試。新增加的射頻驗證站是基于非信令模式，并承擔(dān)原來放在最終測試站的射頻指標(biāo)測試。由于射頻指標(biāo)測試改在非信令模式完成，因此節(jié)省了信令開銷，提高測試速度。

需要注意的是，雖然從功能上分為三站，但在產(chǎn)線實際應(yīng)用時，射頻校準(zhǔn)和射頻驗證可以并成一站，因為這兩站都是基于手機電路板連接射頻頭進行測試。之后電路板被裝配成整機，再進行最終測試。最終測試往往是在信令模式下用天線耦合測試，以模擬真實網(wǎng)絡(luò)的情況，重點驗證信令過程和確保裝配成整機時耳麥和天線安裝正常。

快速終測
非信令理念節(jié)省了在信令下被信令流程耗費的時間，但是這不夠，因為，在非信令模式下對不同頻率和功率進行射頻指標(biāo)測試仍然需要進行幾十次頻率/功率改變，每次仍然需耗時幾百毫秒。既然R&S Smart Alignment快速校準(zhǔn)可以通過預(yù)設(shè)頻率/功率表的方法節(jié)省頻率/功率改變的時間，為什么不把該方法用在非信令驗證呢？所以，經(jīng)過跟芯片廠商的密切合作，R&S在CMW500上實現(xiàn)了業(yè)界首創(chuàng)的基于非信令模式的快速終測技術(shù)（R&S稱為 Multi-Evaluation List Mode，簡稱MELM），該技術(shù)正是把R&S Smart Alignment快速校準(zhǔn)的思路應(yīng)用到非信令射頻驗證中，從而大大加快測試速度。目前，已有不少芯片和測試儀器廠商支持該技術(shù)，并已經(jīng)逐步被應(yīng)用到生產(chǎn)測試中。

非信令測試的“三站式”理念的幾個關(guān)鍵要素
一、芯片支持很重要。當(dāng)移動終端測試從信令模式往非信令模式轉(zhuǎn)變時，芯片廠商對儀器的配合和支持就變得極為重要。比如接收機測試，在傳統(tǒng)的信令模式下，綜測儀模擬基站與被測移動終端建立呼叫后進行BER測試，整個過程基于信令，所有芯片都能支持。而在非信令模式下則儀器只是播放預(yù)先生成的波形文件。由于各家儀器廠商的波形不通用，如果芯片廠商不支持，則芯片無法同步和解碼綜測儀生成的波形，接收機測試根本無從談起。

二、兩種BER測試方法。在非信令模式下測試BER時，有Loopback BER和新的Single-Ended BER兩種測試方法，前者是讓終端把收到的數(shù)據(jù)環(huán)回給綜測儀來進行BER測試，后者是直接讓終端進行BER測試。不同的芯片廠商支持不同的BER測試方法，因此兩種方法綜測儀都需要支持。

三、快速終測技術(shù)的調(diào)試比以往困難。以往調(diào)試時可以用斷點運行來發(fā)現(xiàn)問題。但是在快速終測技術(shù)下，由于綜測儀用預(yù)設(shè)的頻率/功率表一次測試幾十個頻點/功率的射頻指標(biāo)，當(dāng)中無法中斷，這將給調(diào)試帶來很大的挑戰(zhàn)。這時，綜測儀的成熟穩(wěn)定性變得很重要。

四、快速終測技術(shù)是非信令測試理念的核心。前面提到，非信令測試理念節(jié)省了一些信令開銷，但是只有結(jié)合快速終測技術(shù)，速度才能達到質(zhì)的飛躍。雖然非信令測試的推廣降低了綜測儀廠商的準(zhǔn)入門檻，但是需要注意的是，快速終測才是非信令的核心，快速終測技術(shù)對綜測儀的要求更高，并且在快速終測技術(shù)下調(diào)試比以往困難，所以要選用一款能穩(wěn)定支持快速終測技術(shù)的綜測儀。

五、非信令測試理念下仍然離不開信令模式。非信令跳過了高層協(xié)議，直接控制移動終端的物理層來進行收發(fā)信機測試，不過由于移動通信協(xié)議的復(fù)雜性，在實現(xiàn)的時候可能產(chǎn)生細微的差異，因此非信令并不能完全模擬真實網(wǎng)絡(luò)的情況。所以目前生產(chǎn)測試的方式是：
1、 新通信制式的早期生產(chǎn)基本都不采用非信令理念。本來新制式下芯片和終端的成熟穩(wěn)定度就有待驗證，況且非信令和信令下終端行為可能有細微差別，為了穩(wěn)妥起見，新制式下終端生產(chǎn)都采用傳統(tǒng)的兩站式而不用非信令的三站式測試，等后續(xù)產(chǎn)品成熟了再逐漸引入非信令模式。不論是2G、3G還是現(xiàn)在的LTE終端，基本都是采用這一平滑過渡思路。
2、 當(dāng)產(chǎn)品成熟穩(wěn)定后，可以采用非信令的三站式測試，把大量的射頻指標(biāo)測試移到基于非信令的射頻驗證站，但是為了檢驗出廠的移動終端在真實網(wǎng)絡(luò)下的表現(xiàn)，在第三站最終測試站仍然采用信令模式。

高性能無線通信測試儀 提高產(chǎn)測效率
作為R&S的第4代綜測儀，CMW500延續(xù)了上一代CMU200的輝煌，以其先進的平臺、強大的功能、極快的測試速度，精準(zhǔn)的測試精度繼續(xù)引領(lǐng)無線綜測儀技術(shù)和市場的發(fā)展。



CMW500的優(yōu)勢有：
1、支持信令和非信令。作為業(yè)界第一臺支持LTE信令的無線綜測儀，CMW500既能支持信令也能支持非信令。前面提到，即便是提倡非信令測試的今天，生產(chǎn)測試環(huán)節(jié)還是需要信令的。CMW500能支持信令使其能適應(yīng)手機生產(chǎn)測試的各個環(huán)節(jié)。

2、成熟穩(wěn)定的平臺。相對于研發(fā)用途，選擇生產(chǎn)用測試儀器要考慮更多的因素，因為前者是在實驗室、手動、間斷使用，而后者是產(chǎn)線、自動控制、持續(xù)運行。生產(chǎn)測試環(huán)境比較復(fù)雜，測量儀器在產(chǎn)線不間斷運行時能否保持其穩(wěn)定性、精度和一致性？選用研發(fā)儀器看重功能，可以為了新功能當(dāng)“小白鼠”，選用生產(chǎn)測試儀器則極為看重成熟和穩(wěn)定。前面提到，當(dāng)應(yīng)用快速終測技術(shù)時，由于測試方法的改變使得調(diào)試更為困難，這時綜測儀的成熟穩(wěn)定性就很重要了。作為當(dāng)今市場占有率第一的綜測儀，CMW成熟和穩(wěn)定性已經(jīng)得到大量證明。

3、全面的芯片支持。前面提到，在非信令模式下芯片廠商對儀器的配合和支持變得極為重要。CMW500得到了所有移動終端芯片廠商的支持，不論采用哪家芯片方法，都能用CMW500進行非信令測試。
4、支持兩種BER測試方法。CMW既能支持Loopback BER，也能支持Single-Ended BER，因此可以適應(yīng)不同的芯片方案。

當(dāng)然CMW還有其它的一些優(yōu)勢，如測試精度和測量重復(fù)性，測試速度，雙通道并行測試，端口擴展能力，對LTE-A等未來技術(shù)的支持等，在這里就不一一敘述了。
此外，針對LTE終端，羅德與施瓦茨（R&S）還提供從研發(fā)、一致性認證、生產(chǎn)到維修測試階段；包括射頻、協(xié)議、音頻、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、耗電、天線性能和電磁兼容等全面的測試解決方案。

結(jié)束語
非信令測試的三站式理念結(jié)合信令和非信令的優(yōu)勢，把在不同頻率/功率下進行的射頻指標(biāo)測試盡量移到非信令模式下進行，是在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下降低成本提高生產(chǎn)效率的好方法，目前已經(jīng)被國內(nèi)外各大手機廠商所采用。但是需要注意的是，在非信令測試理念下，芯片支持、綜測儀對不同測試方法的兼容等成為很重要的因素；在選擇生產(chǎn)測試儀器時，成熟穩(wěn)定是極為重要的；另外 在非信令測試理念下，信令綜測儀仍然起著不可替代的作用。

本文作者：羅德與施瓦茨（R&S）產(chǎn)品支持總監(jiān)金海良
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    發(fā)表于 2014-12-13 20:51:08 
    很專業(yè)介紹了手機終端的測試方法了！

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