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北京市河南省
移动通信终端生产测试趋势分析与CMW500的应用
[导读]移动通信终端设计的变化手机无线通信的价值已不再那样举足轻重了，因此实现它的成本要求也越来越低，没人愿意为只有几个美元的通信芯片花费大量的设计、制造和测试的时间。为满足不同环境下的各种应用，设计者不得不
移动通信终端设计的变化本文引用地址:
手机无线通信的价值已不再那样举足轻重了，因此实现它的成本要求也越来越低，没人愿意为只有几个美元的通信芯片花费大量的设计、制造和测试的时间。
为满足不同环境下的各种应用，设计者不得不将多种无线技术都放到小小的手机中，还要保证性能的稳定可靠，设计和制造的技术难度在不断加大。
生产测试的新挑战
生产测试过程通常分为板测和终测两个阶段。板测对电路板上的无线模块进行校准，目的是给原本空白的手机板写入参数，调整由于元件个体间的差异造成的手机整体射频性能的不同。基本做法是：分频率和功率等级调节发射机功放的增益，调节基带调制器的频率误差，调节接收机前端低噪放的增益。整个过程由仪器测试数据并提供测试信号。终测用于验证校准效果的好坏。测试仪器和被测手机先建立话音呼叫连接，然后由仪器对发射机及接收机的性能进行测量。另外，有些厂家还会在这一站对话音质量或者天线的辐射性能进行验证。如果手机支持Bluetooth/FM/WLAN和GPS等技术，那么还要升级测试站的功能，甚至添加专门的测试站。
传统流程越来越不适应复杂手机的生产要求。通过观察可发现传统方法中以下因素对测试时间影响较大：测试软件、控制设备以及仪器的初始化、手机开关机、校准过程中，控制软件与手机之间的数据交互;建立呼叫;终测过程中，手机接收机误码率BER的测试;频段、制式间切换。
随多模手机的出现，测试所需时间在成倍增加，也意味着测试成本不断提高。现在典型的双模手机完整的测试时间普遍在3~5分钟，甚至更长。同时，Bluetooth/FM/WLAN和GPS等技术的加入，使整个测试方案、测试夹具、连接设备和仪器的配置及应用变得更加复杂。
现在各大手机制造商纷纷开始对原有测试模式进行改革，目的只有一个，即降低测试成本，简化测试流程。
测试领域越来越清晰的出现以下趋势。
使用非信令模式
传统方法中，话音呼叫的建立、系统切换，以及测试模式和正常模式间的切换、开关机这些动作占用了大量时间。信令动作旨在考验手机对高层协议信息的执行是否正确，完全可以转移到研发阶段测试。因此未来的终测也将像校准一样，完全在非信令模式下进行。以往必须借助信令模式构建收发环回链路进行的误码率测试，随着芯片和仪器能力的提升，也可在非信令条件下完成。
预定义的测试步骤和模式
提高生产效率
校准时软件和手机之间存在大量的数据交互。目前的仪表的速度已经非常快，比如罗德与施瓦茨公司的CMU200，单次的功率测量只需要几十毫秒。但是大量数据交互所需要的时间远大于测试本身，形成速度瓶颈。
手机芯片已开始变得更智能，测试程序只需向芯片发出一次指令，指示手机发出不同功率和频率的信号序列，手机就能连续动作。同时仪器使用智能校准这样的技术进行一次性的测试，从而节省时间。此外，基于芯片和仪器的能力，工程人员还开发出多制式并行测量的新应用。
使用下一代宽带无线综合测试仪
受设计限制，现有的无线综测仪往往无法产生和分析宽带信号，如LTE和WiMAX技术使用的OFDMA调制信号，也无法对MIMO、
WLAN/GPS/DVB/CMMB等技术进行处理。为满足新的测试需求，罗德与施瓦茨公司推出了宽带无线综测仪CMW平台。该平台包括覆盖协议测试、研发测试以及生产测试等不同需求的系列产品，具有解调带宽大、扩展性强、测试速度快、同时又充分兼容以往技术的优点。各大手机厂商都纷纷开始使用这一新的测试平台。
调制技术，多址、双工方式与测量
无线信号的形式决定了应该使用何种测试方法，以及能够得到的测试结果。现代无线通信系统都在使用复杂的数字调制和多址接入技术，对于带宽、帧结构、调制方式、码元(码片)速率、滤波器类型、信道编码和纠错方式等众多低层(通常为PHY，MAC和RLC层
)参数都有明确的要求，这些参数都会影响到测试方法的实现。当然，为方便客户的使用，无线综测仪通常都有专门的测试工具，依据信号的不同特性进行定制。
不同的无线技术都有相应的测试规范，如GSM手机测试依照3GPP 51.010，WCDMA手机测试依照3GPP
34.121。但生产线通常不需要测试所有项目，否则成本会非常大。表1所示为一般研发阶段和生产线常用的测试项目，这些项目可保证手机最基本的射频性能的合格。
表1 常见射频测试项目
常见射频测试项目
而且，随着技术的发展，测试规范也在不断增加新内容。如LTE，很多项目还在持续完善当中，比如MIMO技术对LTE终端吞吐量和接收机误码率的影响，各终端厂家还在探索中。CMW平台是业内目前唯一实现LTE终端信令测试功能的方案。使用该平台，可模拟LTE基站的许多信令动作，完成终端的早期测试。CMW还可扩充为独立的双通道仪表，实现MIMO的流量和接收机的测试。
CMW的典型应用
GPRF工具对WiMAX信号
进行快速功率测量
用CMW500产生一个WiMAX上行信号，功率在0dBm。CMW500的GPRF功率测量工具可准确测得这个信号。请注意，MMI中的 Filter
Type和Bandwidth两个参数会对测试结果有影响。CMW提供的Filter
Type有Bandpass、Gaussian、WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA，滤波器带宽为1kHz~40MHz，基本满足所有通信信号功率测量要求。通过GPRF工具集中的FFT频谱仪，还可从频域分析这个WiMAX信号。
列表模式下的信号分析
CMW500可灵活产生列表模式(List Mode)的信号。如图1所示，每个频点的功率和频率的设置都不一样。使用Smart
Alignment可快速捕获这个信号。
图1 列表模式信号的频点列表
Multi-Evaluation和环回BER并行测试
Multi-Evaluation可将WCDMA信号需要的发射测试结果一次性测得。如图2所示，CMW500还能同步进行误码率和误块率的测试。
图2 WCDMA信号的Multi-Evaluation测试结果
在这个实例中，使用CMW500播放一个特定的波形文件，再用CMW500进行接收，通过内部触发器实现UL和DL同步，由CMW500读出BER结果，实现真正的收发并行测试。
TD-SCDMA信号分析
TD-SCDMA是我国提出的3G标准。目前CMW500支持对TD-SCDMA信号的Multi-Evaluation测试，且速度非常快。据以往实测结果，通过Multi-Evaluation测得指定频点的所有发射机结果，如图3所示，包括Modulation、Power
vs. Time和SEM等等，时间可控制在1秒左右。
图3 信号的Multi-Evaluation测试结果
CMW测试平台凭借极为丰富的功能和完美的表现，可为客户实现设计和生产价值的最大化。
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手机在进行RF射频测试时，综测仪CMW500里信令模式和非信令模式别
手机在进行RF射频测试时，综测仪CMW500里信令模式和非信令模式测试原理和内容有什么区别；在CMW500 WCDMA FDD选项里
信令模式(Signaling)比非信令模式Non-Signaling多了一项：presetting
这一选项具体体有事做什么的呢
求高手解答
我有更好的答案
非信令模式下只是单纯的看接收或者发射而已，就好比是频谱仪等。PRESETING是复位到原始设置的意思，厂家怕用户设置混论时候用的，也就是回复到出产设置信令模式和非信令模式是不一样的，信令模式通常需要测试卡，或者拨打122也可以。这个模式模拟的是在和基站通话时情况
能不能加下我Q啊
我对仪器一窍不通啊
还有很多问题想请大哥指教啊
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　　目前，许多无线设备都结合了GSM、WCDMA、蓝牙、WLAN、GPS 和调频技术，并支持移动因特网所需高数据速率。而且，由于客户要求在任何大洲都能使用移动无线服务，因此许多设备还要工作在多频带并能支持多模操作。
　　对于客户而言，具备所有这些功能是很好的事情，但它们给测试工程师却带来了挑战。每种添加的额外技术和频带都额外增加了测试工作，由此导致生产测试过程的时间更长，测试成本因此而增加。这显然与人们希望降低移动通信产品价格的期望不符。成本的限制使得制造商需要采用全新的测试方法。幸运的是，使用理念和的测试序列，我们能把测试时间缩短到原来的十分之一。
　　射频设备调整两步法
　　按照节约成本措施制造的射频芯片和元件在频率和电平特性方面会出现多样性。为了确保设备在真实网络中很好工作，制造商在生产期间运用复杂的调整（射频校准）过程来消除这些多样性。为此，大多数制造商偏爱一种所谓的两步调整方法（图 1）：
　　第一步需要测量无线设备的发射和接收参数偏离理想值的程度。然后确定校正值并存储在器件中。大多数情况下，这需要制造商针对各个无线通信频带和各种通信技术对设备的发射功率和接收信号强度指示（RSSI）进行校准。
　　第二步需要验证经过全面校准的设备可以如预期那样工作。针对发射机，制造商测量如调制质量、频谱、功率等发射参数，并将它们与设备设计所采用技术（GSM、蓝牙、WLAN 等等）的参数进行比较。针对接收机，大多数情况下，接收机的绝对灵敏度是通过误码率（BER）测试确定的。
　　使用非信令测试理念
　　由于每种额外技术和每种额外支持的频带都会延长这个两步测试对准过程，因此一些制造商正在转向一些采用非信令技术来调整无线设备的方法。在这类方法中，第一步（即校准步骤）是在非信令模式中执行的，其中的被测设备（DUT）工作在特殊测试模式。测量设备包含射频分析仪和发生器功能，但不需要实时仿真基站或网络的功能。无线设备尚未调整，因此还不会像在现实网络那样工作。
　　在第二步测试中，要通过信令模式进行验证。在该模式下，测试仪实时仿真基站和网络的各种功能。用于无线设备的信令程序可切换所有待测的技术、频带、电平等等。
　　正是第二步（即验证步骤）提供了相当大的节约潜力，这是因为与射频测量相比，信令所花时间是前者的四倍。这种差异的主要原因是信令程序实际是为真实的网络操作开发的，并非是为极快的生产测试而开发。与之相反，非信令模式是专门为生产进行了速度优化的测试模式。因此，DUT 能迅速激活所需的测试信号（电平、频率、技术）。
　　用于驱动 GSM/GPRS/WCDMA 手机的信令序列一般需要 160 秒（图 2）。如果再加进，则时间一般会再增加 40 秒。因此在传统的信令方法中，预期的射频测试时间通常需要 200 秒。如果使用非信令方法，则 DUT 可以在 40 秒内完成测试，从而可以节约多达 80% 的时间。类似 R&S CMW500 这样的通信测试仪在这两个步骤均采用了非信令技术。
　　预定义的测试序列可减少数据通信
　　Rohde & Schwarz 的非信令模式测试时间分析表明：进一步提高个别射频测量的速度，未必会使测试时间明显缩短。许多无线通信测试仪已经达到了很高的测量速度，如在测量 GSM 信号时已经达到实时测试的速度，因此它们能轻松地对逐个 GSM 帧的单个时隙进行调制分析。因此，数据传输的最大改进潜力是在生产测试系统本身内部。
　　目前，最常用的测试理念是每次执行单个测量。系统控制器单独请求每次测量，即 DUT 和测试仪在每个测试步骤都重新初始化（图 3）。在每次测量结束时，获得的结果均从测试仪返回系统控制器。
　　由于生产系统必须不仅能处理测量本身，还能处理测试夹具驱动等多种任务，因此它们的控制软件包含多层，必须自上而下横贯各层，并重复每个测试步骤。这是一个造成瓶颈的耗时的过程。
　　为了缩短该周期，具备非信令模式的移动通信测试仪用预定义的测试序列来代替单个测量。首先，在一次操作中把包含所有待执行测试的完整序列从系统控制器传输到 DUT 和测试仪。在收到启动触发之后，DUT 和测试仪同时处理该序列。DUT 激活待测量信号，而测试仪则同步启动适当的测量。结果被存于瞬时存储器。在序列结束时，包含所有结果的列表被传输至系统控制器。
　　因此，软件层结构只须横贯两次：一次是自上而下用于初始化，然后重复一次以便传输结果列表。该方法可以将非信令模式的测试时间进一步缩短 50%。
　　过去，芯片组和无线设备制造商重点是定制各自解决方案来满足最终客户的要求。更高的数据速率、更好的易操作性、更小的尺寸等新功能应该会提供更有吸引力的解决方案。
为了实现非信令生产理念必须使用的测试模式，芯片设计者的设备必须具备特殊测试模式。对于 GSM 和 WCDMA 等成熟技术，完成这项任务应该不会有任何问题。额外的开发工作会很快获得回报。
　　然而，LTE 等新技术代表了一个值得注意的挑战。为了确保在推广阶段能按时向客户提供稳定好用的解决方案，制造商们使用了某种生产测试设置，该设置尽可能精确地匹配了设备日后在真实网络中的工作方式。结果，信令概念被用于新的产品设计。因此，采用非信令技术的测量设备必须能在必要时适应信令测试。
　　无线设备生产过程的测试时间有望被缩短至十分之一。为了实现这个改进，芯片组制造商必须集成所需的测试模式，而生产线必须采用具有非信令模式和预定义测试序列的测试仪。
作者：Henry Gropp
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罗德与施瓦茨CMW500综合测试仪信令与非信令的区别
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罗德与施瓦茨CMW500综合测试仪简介：R&S罗德与施瓦茨CMW500是无线设备空中接口测试的综合性测试仪，罗德与施瓦茨CMW500可用在产品开发和生产的所有阶段，支持所有常见蜂窝和非蜂窝无线技术。综合测试仪（多通道无源器件测试仪，多通道无源器件损耗分析仪）是用来分析多通道无源光器件的损耗性能，可以准确迅速地得到PLC的损耗。联系热线：24小时全方位服务热线：（谭S)& &二手仪器仪表回收热线： (邓R)&&地址：深圳市宝安区沙井荣泰园B1栋1101室&&
主要特点全能型无线设备测试平台 无线标准和广播技术，例如LTE (包括MIMO)、WLAN 或 DVB-T 和RAT之间相关消息 覆盖开发、验证和生产所有阶段 覆盖所有协议层，包括从射频测试和协议测试到端到端应用测试模块化和灵活的硬件 采用可配置的、支持MIMO的射频前端，无需使用外部射频转换器就能灵活连接无线设备 可根据频率、时间、温度进行全自动路径校正，测量精度极高。校准间隔时间为两年应用专用软件矢量信号分析仪和发生器
实时RRC网络模拟和协议栈端到端测试时可提供 U-plane数据支持CMW500综合测试仪用处：CMW500是罗德与施瓦茨公司继CMU200后推&&出的新一代的无线通信综合测试仪，测量速度更快&&更精确。CMW500支持目前市场上所有的通信标准的&&终端测试，更重要的是CMW500支持LTEFDD和LTE&&TDD终端的信令和非信令测试。通过增加第二测量通&&道，可以实现一机同时测试两部手机的能力。支持GSM、GPRS、EDGE、EDGE Evolution、Mobile&&WiMAX、LTE FDD/TDD、TDSCDMA、WCDMA/HSDPA&&、HSPA+、CDMA2000、&&1）基本模块：通用RF 功率计和带有List 模式的&&CW 发生器，可以完成无线设备的快速校准 2）矢量&&信号分析仪（VSA）用来进行发射机验证 3）矢量信&&号发生器（VSG）用来进行扩展的接收机测试：&&4）通过直接连接R&S?NRPZxx 功率探头可启动参&&考RF 功率测量&&5）使用集成RF接口可方便地连接到具有复杂RF架&&构的无线设备&&6）当前最先进的图形化用户界面（GUI）&&7）通过LAN/GPIB 接口进行SCPI 远程控制。
产品型号：CMW500&&产品说明：& & CMW500是罗德与施瓦茨公司继CMU200后推出的新一&&代的无线通信综合测试仪，测量速度更快更精确。&&CMW500支持目前市场上所有的通信标准的终端测试&&，更重要的是CMW500支持LTEFDD和LTETDD终端的&&信令和非信令测试。通过增加第二测量通道，可以&&实现一机同时测试两部手机的能力。CMW500目前是&&TD和LTE终端研发和制造行业最受欢迎的综测仪之一&&。
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