用于使用交错式装置设定与测试来测试数据包信号收发器的方法

摘要

本发明公开了一种方法，该方法使用测试器数据包信号和控制指令以用于测试多个数据包信号收发器受测装置(DUT)。在相互交替时间间隔期间，该相互交替时间间隔中的所选择的时间间隔实质上为同时发生的，使用多个测试器数据包信号和DUT控制指令以用于多个DUT的并行测试。

说明书

背景技术

本发明涉及测试数据包信号收发器，尤其是有关于通过使用交错 式装置设定与测试来达成更快速测试时间。

许多现今的电子装置使用无线技术作为连接及通信这两种目的。 因为无线装置发送以及接收电磁能量，且因为两个或更多个无线装置 可能因其信号频率及功率频谱密度而干扰彼此的运作，这些电子装置 及其无线技术必须遵循各种无线技术标准规格。

在设计此类无线装置时，工程师附加注意要确保此类装置会符合 或优于根据其所包括的无线技术所规定标准的每一项规格。此外，当 这些无线装置之后进入量产时，其会经测试以确保制造缺陷不会导致 不适当的运作，测试项目也包括其是否遵循所包括的无线技术标准的 规格。

为了在这些装置制造及组装后对其进行测试，目前的无线装置测 试系统(亦称为“测试器”)利用子系统来分析接收自各装置的信号。 此类子系统通常至少包括：向量信号产生器(VSG)，其用于提供传输至 受测装置的来源信号；及向量信号分析器(VSA)，其用于分析由该受测 装置所产生的信号。VSG对于测试信号的产生及VSA所执行的信号分 析通常是可编程的，以便允许将每一者都应用于测试各种装置是否遵 循各种具有不同频率范围、带宽、以及信号调变特性的无线技术标准。

应易于了解，测试数据包信号收发器(亦称为受测装置(DUT))需 要有限量时间。取决于要用来测试DUT的无线技术或标准(且有时候 取决于多种无线技术或标准)，完整测试DUT以确认DUT是否适当 发挥作用及运作将会耗时更多或更少的测试时间。有时可通过应用各 种测试技术缩短这些测试所需的时间，然而进一步在技术上的改变倾 向于毫无意义，从而造成报酬递减。因此，测试技术已将重点着重在 并行测试多个DUT，使得即使未能可观地缩短每装置实际测试时间， 但在该时间间隔内可测试的DUT数目增加，造成测试每DUT的整体 时间缩短的净效应，也因此降低每DUT的测试成本。

但是，使用具有单一测试信号来源(例如，单一VSG)及单一测 试信号分析器(例如，单一VSA)的测试系统(亦称为测试器)并行 测试多个DUT时，通常无法同时对所有DUT执行传输信号测试。这 是因为事实上测试信号分析器一次仅可接收、捕获及分析来自一个 DUT的传输信号。对于其中单一测试信号来源提供单一测试信号的接 收信号测试而言，是有可能使用功率分配器来复制测试信号，并从而 对多个DUT提供同时测试信号。但是，在各DUT具有多个接收器(例 如，多输入多输出，亦称为MIMO)的情况中，仍需要个别测试各个 DUT，这是因为提供相同信号至所有DUT接收端口将无法检测出DUT 接收器电路中不良的个别接收器。因此，必须在各测试序列之间控制 各个DUT。替代地，可使用多个测试信号来源来产生多串流测试信号， 但是如果要以许多DUT的制造测试所需的规模来复制，此类测试信号 来源倾向于过分昂贵。

特定来说，DUT测试期间所需要执行的两项任务为：控制(例如， 准备或设定)DUT以用于其随后的测试；及允许一段时间使DUT传输 器电路能稳定于其稳态运作且从而提供一致传输信号功率。这两项任 务通常必须在传输信号测试开始时执行，并且可能比测试器与DUT之 间交换测试数据包的持续期间更长(经常长上许多)。

因此，希望具有一种用于测试数据包信号收发器的技术，在该技 术中，可将本会因等待DUT初始设定以用于随后的测试序列及其所传 输数据包信号的功率稳定而损失的时间，用来执行属于待执行的测试 的部分或在其他方面与待执行的测试相关联的有用任务。此外，如果 此类测试方法可应用至多个DUT用于同时测试，将可进一步节省时间。

发明内容

根据本发明，提供一种使用测试器数据包信号和控制指令来测试 多个数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法。在相互交替时间间隔期 间(此类相互交替时间间隔中的所选择的一个时间间隔实质上为同时 发生的(contemporaneous))，使用多个测试器数据包信号和DUT控制 指令来进行多个DUT的并行测试。

根据本发明中的一个实施例，一种使用测试器数据包信号和控制 指令以用于测试多个数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法包括：在 第一多个测试器信号间隔中的一个间隔期间，用多个DUT的第一个或 多个中的每一个来接收多个测试器数据包信号中的各自的一个；在第 二多个测试器信号间隔中的一个间隔期间，用该多个DUT的第二个或 多个中的每一个来接收该多个测试器数据包信号中的各自的一个；在 第一多个指令间隔中的一个间隔期间，用该多个DUT的所述第一个或 多个中的每一个来执行多个DUT控制指令，以构造该多个DUT的所 述第一个或多个中的每一个来接收该多个测试器数据包信号中的各自 的一个；以及，在第二多个指令间隔中的一个间隔期间，用所述多个 DUT的所述第二个或多个中的每一个，执行多个DUT控制指令，以构 造该多个DUT的所述第二个或多个中的每一个来接收该多个测试器数 据包信号中的各自的一些。该第一多个测试器信号间隔及该第一多个 指令间隔中的各自的一些为相互交替的，该第二多个测试器信号间隔 及该第二多个指令间隔中的各自的一些为相互交替的，该第一多个测 试器信号间隔中的各自的一些与该第二多个指令间隔中的各自的一些 实质上为同时发生的，且该第二多个测试器信号间隔中的各自的一些 与该第一多个指令间隔中的各自的一些实质上为同时发生的。

根据本发明的另一实施例，提供一种提供测试器数据包信号和控 制指令来测试多个数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法，其包括： 在第一多个测试器信号间隔中的一个间隔期间，对多个DUT的第一个 或多个中的每一个提供多个测试器数据包信号中的各自的一个；在第 二多个测试器信号间隔中的一个间隔期间，对该多个DUT的第二个或 多个的各自提供该多个测试器数据包信号之一各自者；在第一多个指 令间隔中的一个间隔期间，提供多个DUT控制指令用于由该多个DUT 的该第一个或多个中的每一个执行，以构造该多个DUT的该第一个或 多个中的每一个来接收该多个测试器数据包信号中的各自的一个；以 及，在第二多个指令间隔中的一个间隔期间，提供多个DUT控制指令 用于由该多个DUT的第二个或多个中的每一个执行，以构造该多个 DUT的第二个或多个中的每一个来接收该多个测试器数据包信号中的 各自的一个。该第一多个测试器信号间隔及该第一多个指令间隔中的 各自的一些为相互交替的，该第二多个测试器信号间隔及该第二多个 指令间隔中的各自的一些为相互交替的，该第一多个测试器信号间隔 中的各自的一些与该第二多个指令间隔中的各自的一些实质上为同时 发生的，且该第二多个测试器信号间隔中的各自的一些与该第一多个 指令间隔中的各自的一些实质上为同时发生的。

附图说明

图1示出用于其中针对随后的DUT测试使DUT传输及接收信号 测试与DUT控制交错的示例性实施例的测试环境及信号图。

图2及图3示出用于其中针对随后的DUT测试使DUT传输及接 收信号测试与DUT控制交错的进一步示例性实施例的信号图。

图4及图5示出用于其中针对随后的DUT测试使DUT传输及接 收信号测试与DUT控制交错的另外示例性实施例的替代测试环境及相 关联信号图。

具体实施方式

下列系本发明的示例性实施例于参照附图下的详细说明。这些说 明意欲为说明性的而非限制本发明的范围。此类实施例是以足够细节 被说明使得本领域具通常知识者得以实施本发明，且应理解，可在不 脱离本发明的精神或范围的情况下，可以某些改变来实施其他实施例。

在本公开内容各处，如无与本文相反的明确指示，可理解所描述 的相应电路组件在数目上可为单一的或是复数的。例如，“电路”及 “电路系统”一词可包括单个或多个组件，可为主动和/或被动，且经 连接或以其他方式耦合在一起(例如，作为一个或多个集成电路芯片) 以提供所述的功能。另外，“信号”一词可指一个或多个电流、一个 或多个电压或数据信号。在说明书附图之中，类似的或相关的组件会 有类似的或相关的字母、数字或文数字标志符。此外，虽然已经讨论 使用离散电子电路系统(优选地以一个或多个集成电路芯片的形式) 的情况下实施本发明，惟取决于欲处理的信号频率或数据率，可另外 地使用一个或多个经适当编程的处理器实施此类电路系统的任一部分 的功能。此外，就图标描述不同实施例之功能区块图的方面而言，此 类功能区块不一定表示硬件电路系统之间的分割。

无线装置，例如手机、智能型手机、平板计算机及类似装置，全 都利用标准的无线信号技术，例如：IEEE802.11a、b、g、n、ac；3GPP LTE；及蓝牙。这些技术背后的标准系经设计以提供可靠的无线连接或 通信，并规定物理及较高层级的规格，此类规格经选择以具有高能量 效率并使得使用相同或其他技术的相邻近或分享该无线频谱的装置之 间的干扰最小化。

这些标准所规定的测试是要确保此类装置系经设计以合乎标准规 定的规格，并确保所制造的装置持续合乎这些所规定的规格。大多数 装置是收发器，其含有至少一个或多个(各一个)接收器及传输器。 因此，测试会判断受测装置(DUT)的接收器及传输器是否皆符合规范。 DUT的一个或多个接收器的测试为RX测试，且其通常包括由测试系 统或测试器送出测试包至该(等)接收器的动作，以及判断该DUT的 接收器如何响应此类测试包的某些手段。DUT传输器是通过使其送出 包至测试系统而受测，测试系统接着评估由此类装置所送出的信号的 物理特性。

RX测试包是由测试系统(例如，VSG)产生，而TX测试包是由 DUT产生，并由测试系统的分析子系统(例如，VSA)进行评估。

在RX测试的情况中，某些标准(例如，IEEE802.11a,b,g,n及 ac)要求装置接收完整包后须回传确认(例如，ACK)包至传送装置 来确认其接收，在一测试环境中此传送装置即该测试系统。因此，测 试系统在每次送出的测试包合乎所规定的频率、功率及调变特性，且 其包数据与附加的核对和相符，应可预期会接收到确认包。标准会规 定在可接受限度之内最多可丢失的包数。因此，举例来说，如果测试 器送出了X个测试包，且接收了Y个确认包，一旦交换了某一最小数 目的包，就可以计算出包错误率(PER)。一般来说，送出确认包时的数 据传输率是经选取以优化会被接收到的可能性。也可选择确认包的功 率电平。

在TX测试期间，装置送出测试包至测试系统，其继而对所接收 测试包的各种物理特性进行分析，例如频率、功率、调变、以及质测 量量(诸如误差向量大小(EVM))。当装置的传输器开启时或改变频率 或传送功率电平后，并开始送出，会存在一时段，在此期间传输器功 率输出会在一数值范围当中变化，使其无法用来做分析，因为此类包 并不呈现正常信号的行为。因此，大多数测试程序允许时段的初始测 试包传送，其忽略此类包，直到传输器可能稳定下来为止。该稳定等 待时间可能会比实际测试时间还长，因而拉长测试时间并降低测试效 率。

如下文更详细论述，用于控制DUT用于随后测试及用于使DUT 传输器稳定于其稳态运作所需的时间间隔，与执行测试所需的时间之 间的时间不对称性，系经有利地利用于缩短总测试时间且从而降低测 试成本。此可通过交错(interleaving)DUT控制及测试所需的时间间隔而 达成。

例如，在接收信号测试期间(在该期间，多个DUT受控制并且测 试器根据规定的功率电平、数据速率及信号调变类型发送测试数据 包)，可交错DUT控制事件(例如，使DUT稳定以进行随后测试)， 同时避免测试器与多个DUT之间的测试数据分组交换重迭。另外，在 DUT控制或设置所需的时间等于或长于后续实际测试所需的时间间隔 的情况中，交错DUT控制间隔可显著缩短总所需测试时间(即，控制 DUT及执行实际测试序列所需的时间)。例如，在接收信号包错误率 (PER)测试中(其中DUT控制间隔的持续期间经常显著长于实际DUT PER测试时间)，测试DUT的总时间与测试单一DUT的时间相比， 仅增加一个DUTPER测试增量。当DUT控制时间与DUTPER测试时 间之间的比率增加时，此有益的时间缩减更进一步获得改善。

参见图1，一种根据示例性实施例的用于使用交错式DUT控制及 测试来测试多个DUT之测试环境10a包括用于测试多个DUT20的测 试器12、信号路由电路14及控制系统或电路16(其可在测试器12外 部以及在测试器12远程，或可在测试器12内部，例如，为测试器12 的部件)。根据熟知的原理，测试器12包括测试信号来源12t(例如， VSG)及测试信号分析器12r(例如，VSA)此外信号切换子系统18， 信号切换子系统18包括用于在输入/输出(I/O)埠12a、12b之间进行选 择的切换电路18d及用于在往返于信号来源12t及信号分析器12r的信 号路径中进行选择的切换电路18t。

经由信号路径13a、13b(通常为同轴射频(RF)缆线及连接器形式 的传导信号路径)传递往返于测试器12与信号路由电路14之间的测 试信号。在此实施例中，信号路由电路14包括功率分配器14pa、14pb， 其在接收方向(测试器至DUT)充当信号复制器并且在传输方向(DUT 至测试器)充当信号组合器。

信号路由电路14经由附加信号路径15(亦通常为同轴RF缆线及 连接器形式的传导信号路径)来与DUT20a、20b通信。控制系统16 经由控制信号接口17t、17da、17db提供控制信号(例如，指令及数据) 并且接收来自测试器12及DUT20a、20b的数据，控制信号接口17t、 17da、17db可为分开的或可共享(例如，经由网络)。DUT20a、20b 可包括各自内存电路20am、20bm，用于按需要储存供稍后执行及使用 的指令及数据。(在此示例性实施例中，DUT20为MIMO装置，其能 够经由所有输入/输出埠进行传输及接收。)

在此测试环境10a中，测试器12可经由内部切换电路18t及端口 切换电路18d使用端口切换而自接收数据包信号切换至发送数据包信 号来测试DUT20a、20b两者(虽然并非平行)。例如，可使用此构造 来使用复合误差向量幅度(EVM)测试方法而测试MIMODUT20。(此 类方法的实例可参阅美国专利第7,706,250号及第7,822,130号，此类 案件之内容以引用方式并入本文中。)也可使用此测试环境10a以通 过指示DUT经由一个传输I/O信号端口进行传输且接着经由另一I/O 埠进行传输以此类推来一次测试一个DUT埠。在此传输信号测试期间， 如传输信号图所示，DUT20a、20b正在执行各自DUT控制指令21ac、 21bc，用于构造各自DUT传输器电路以用于传输数据包信号。(这些 执行的DUT控制指令21ac、21bc可为先前已储存在内存电路20am、 20bm中的指令，或可为自控制系统16实时接收时所执行的指令)。 一般来说，在执行这些DUT控制指令21ac、21bc期间，DUT20a、20b 与测试器12之间很少有或没有数据包信号互动。

在起始传输信号测试之后，DUT20即开始根据其各自控制指令 21ac、21bc依规定的功率电平、数据速率及信号调变类型发送数据包 信号。如所熟知，在传输器电路稳定于稳态运作(例如，以实质上恒 定的物理电路特性集合，诸如电压电平、电流量值及操作温度运作) 之前，测试器12(例如，根据来自控制系统16的指令)在这些信号不 稳定时间间隔21as、21bs期间(例如，功率电平变化大于所规定的标 准所允许)将忽略或略过那些初始数据包。

在这些时间间隔21as、21bs期间传输规定数目的数据包后，测试 器12开始捕获及分析DUT20a、20b以交替方式传输的测试数据包， 使得在规定的时间间隔捕获及分析来自第一DUT20a的数据包，后续 接着捕获及分析来自第二DUT20b的数据包(根据测试器切换电路18 的适当控制)。重复此程序，使用DUT控制间隔21ac、21bc在两个 DUT20a、20b之间来回切换，以变更数据包信号特性(诸如功率电平、 数据速率及信号调变类型)，并且在DUTI/O信号端口之间进行选择。

在接收信号测试期间(即，在该期间测试器12正发送测试数据包 信号至DUT20)，可使用DUT控制序列以一次选择或启用多个DUT 接收器，并使DUT进入接收模式。此经常针对具备MIMO能力的接收 器的简易测试来进行，其中个别地循序测试DUT接收器，而非平行测 试所有接收器。此降低设备成本，这是因为平行测试所有接收器将需 要个别输入信号，例如，需要多个测试信号来源12t。如传输信号图中 所示出，此测试环境10a有利地允许在单一测试序列中测试所有DUT 传输器，其中使用测试器切换电路18，可捕获交替的DUT传输信号序 列21at、21bt用于分析。

同时，接收信号测试需要DUT互动。如果仅利用一个测试信号来 源12t，测试器12无法同时对DUT20a、20b两者提供分开的(例如， 不同的)测试信号。另外，由于各接收器电路的测试之间需要DUT互 动(例如，以停用及启用各自接收器电路)，所以将会有必须更新或 重新构造DUT20a、20b的接收电路操作的时间间隔。可通过使DUT 当前不接收来自测试器12的测试信号，而是执行其DUT控制指令(例 如，以初始地构造或稍后重新构造其接收器电路)，来使用此时间间 隔用于交错DUT构造操作与测试。

例如，如接收信号图中所示，在间隔I1期间，DUT20a、20b两 者皆正在执行其各自控制指令21ac、21bc(例如，使用先前已储存在 内存20am、20bm中的指令，或执行自控制系统16实时接收的指令)。 接下来，在间隔R1期间，第一DUT20a执行其接收信号测试13ar。继 而，此后续接着重迭的时间间隔R2、I2、I3、R3，在这些时间间隔期 间，第一DUT20a执行其控制指令21ac，而第二DUT20b执行其接收 信号测试13br并且开始执行其控制指令21ac，进一步，继而后续接着 第二DUT20b继续执行其控制指令21ac并且第一DUT20a执行其接收 信号操作13ar。视需要，可重复此操作序列，例如，使第二DUT20b 执行其下一个接收信号测试13br，如所示。

因此，可并行执行两个测试相关的操作，即，DUT接收信号测试 涉及将测试数据包自测试器12传递至一个DUT，同时在第二DUT中 或通过第二DUT执行DUT控制序列。由于DUT控制序列未涉及传递 测试器数据包信号，所以可与在另一DUT中所正进行中的DUT接收 信号测试并行发生。此类并行测试相关活动缩短了总测试时间，并且 因此缩短了各DUT的有效测试时间及测试成本。作为此类并行活动的 部分，DUT也可将响应信号(诸如应答(ACK)信号)发送回至测试器 12，并且如果想要介于测试之间的DUT统计，则此可作为DUT控制 序列的部分被完成。

参见图2，如传输信号图中所示，在传输信号测试期间，未使用 交错时所历时的测试时间test2，较使用交错时所历时的测试时间test1 为长。同样地，在接收信号测试期间，未使用交错时所历时的测试时 间test4，较使用交错时所历时的测试时间test3为长。由此得知，此种 交错对于传输测试及接收测试期间都有效益，然对接收测试的效益来 的更大。

参见图3，可通过在此类DUT20之间交错传输信号测试及接收信 号测试也可达到类似的测试时间缩减。例如，一个DUT可被构造成于 间隔I1、R1期间执行接收信号测试，间隔I1、R1至少实质上与另一 间隔I2同时发生，在间隔I2期间另一DUT被构造成用于传输测试。

参见图4，根据另一示例性实施例的另一测试环境10b可用一个 测试器12测试四个2×2MIMODUT20a、20b、20c、20d。(替代地， DUT20可为单输入单输出(SISO)DUT，然而当测试MIMODUT连接 至功率组合器14pa、14pb时可实现更大效益，如所示。此外，如果是 要测试两个3×3MIMODUT，则将使用6:1功率组合器/分配器作为信 号路由电路14)。如前文所述，通过确保DUT控制序列21ac、21bc、 21cc、21dc系与涉及在测试器12与此类DUT20之间传递测试信号的 信号测试(例如，传输及接收)并行执行，将使操作发生交错，并且 因此缩短测试时间及成本，因而增加测试效率(缩短测试每DUT的整体 时间)。另外，在传输测试期间，如所示，在构造另两个DUT20a、20c 期间，可使用一开始命令21s来起始用于两个DUT20b、20d的传输信 号测试序列。再次，如前文所述，在DUT控制序列21ac、21bc、21cc、 21dc期间，可捕获DUT信号接收统计以用于接收信号测试序列。

参见图5，根据另一示例性实施例的另一测试环境10c可使用信号 切换器14sa、14sb作为信号路由电路14。可通过控制系统16经由附 加控制信号接口17sa、17sb来控制这些切换电路14sa、14sb。如同其 它实施例，交错是利用并行DUT构造及测试而发生的。在此情况中， 由于并行的“略过(skip)”间隔21as、21bs、21cs、21ds(在此期间使 DUT传输器能达成稳态运作，如前文所述)，使得传输信号测试效率 提高，然而由于无法对多个DUT同时提供测试器来源信号而使接收信 号测试效率可能降低。在此测试环境10c中，DUT20a、20b、20c、20d 之间系以轮换(rotating)为基础，在I2a/R2c、I3c/R3b、I4b/R4d、I5d/R5a、 I6a/R6c所示的测试时间间隔中使得DUT控制及接收测试交错发生。

对熟悉此项技术者而言，在不背离本发明的精神及范围下，可轻 易构思出本发明的结构和操作方法的各种其他修改及替代例。尽管已 通过特定优选实施例说明本发明，应理解本发明如所请求不应过度地 受限于这些特定实施例。我们意欲以下列的权利要求书限定本发明的 范围且意欲从而涵盖该权利要求书的范围内的结构与方法及其均等 者。