用于使用交错式装置设定和测试来测试具有多种无线电接入技术的数据包信号收发器的方法

摘要

一种使用测试器数据包信号和控制指令来测试射频(RF)数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法，该DUT能够使用具有一种或多种相互不同的信号特性的多种无线电接入技术(RAT)进行通信。在相互交替的时间间隔期间，该时间间隔中的选择的时间间隔为基本上同时发生，测试器数据包信号和控制指令被用于对该DUT的多种RAT分别同时进行测试和测试的配置。

说明书

背景技术

本发明涉及测试具有多种无线电接入技术的数据包信号收发器， 尤其是通过使用交错式装置设定与测试来实现针对此类收发器的更快 速测试时间。

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

在设计这些无线装置时，工程师会额外留意以确保这些装置将符 合或优于其所包括的每一项无线技术所规定标准的规格。此外，当这 些无线装置之后进入量产阶段，其会经测试以确保制造缺陷不会导致 不适当的运作，而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和组装后对其进行测试，目前的无线装置测 试系统(也称为“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；和向量信号分析器(VSA)，其用于分析由该受测 装置产生的信号。VSG对于测试信号的产生以及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。

随着这些类型的无线装置变得更加复杂，这些装置常常包括收发 器电路系统以提供基于多种无线标准技术的通信和连接功能，而这些 标准技术也常被称无线电接入技术(RAT)，例如，4GLTE行动网络 (cellular)、GSM、IEEE802.11xWiFi以及蓝牙(Bluetooth)，在此仅略举 数例。

为了完整测试此类能够使用多种RAT进行通信的装置，各技术及 其相关收发器电路系统都须加以测试是否符合该技术标准规格。如果 循序进行这些测试，总测试时间会需要数分钟，这在测试数千且常常 数百万个装置时会是一段很长的时间。一种可用于减少每装置测试时 间的解决方案是同时测试多个受测装置(DUT)。例如，可同时使用五个 不同的测试系统(也称为“测试器”)分别同时测试DUT。如此，每 DUT测试时间将会有效缩短80％。然而，增加测试器的数量将使资本 设备成本显著增加，因而降低或抵消任何因测试时间缩短所节省的成 本。此外，许多DUT可在两种或多种RAT之间共享一个测试点(例 如，输入/输出信号端口)，从而造成其难以同时测试个别RAT，其原 因就在于各RAT都可能需要用到一或多种不同的信号特性，例如，信 号载波频率、调变频率、调变类型、数据率等。最后，测试不同RAT 所需的测试时间也不尽相同。因此，在测试不同RAT期间，将有至少 某些部分(如果不是相当长的期间)，测试系统保持闲置状态。

一种能缩短总测试时间又能最小化测试仪器成本的技术是使用具 有单一VSA和单一VSG的测试器，其具有切换子系统，可在多个输 入/输出(I/O)信号端口之间切换VSA和VSG，使得可基本上同时(即 使并非完全并行)测试多个DUT，这是因为单一VSA无法捕获并且分 析从多个DUT同时传输来的信号。或者，替代性地，可利用共享资源 的方式，包括，在可能的情况下，使用共享I/O信号端口，并在多个 DUT间切换。尽管使用切换子系统和共享资源的此类系统可将测试仪 器成本降低，但针对各DUT信号端口使用具有VSA和VSG的系统可 以使测试时间更加缩短，但会显著提高测试仪器成本。

发明内容

根据公开内容，本发明提供一种使用测试器数据包信号和控制指 令来测试射频(RF)数据包信号收发器受测装置(DUT)的方法，该DUT 能够使用具有一种或多种相互不同信号特性的多种无线电接入技术 (RAT)进行通信。在相互交替的时间间隔期间(此类相互交替的时间间 隔中的选择的时间间隔为基本上同时发生的(contemporaneous))，测试 器数据包信号和控制指令被用于对DUT的多种RAT分别同时进行测 试和测试的配置。

根据本发明的一个实施例，一种使用测试器数据包信号和控制指 令来测试射频(RF)数据包信号收发器受测装置(DUT)(其能够使用具有 一种或多种相互不同信号特性的多种无线电接入技术(RAT)进行通信) 的方法包括：在第一多个测试间隔中的一个测试间隔期间，根据多个 RAT中的第一RAT经由DUT传达第一测试器数据包信号和具有第一 多个信号特性的DUT数据包信号中的至少一者；在第二多个测试间隔 中的一个测试间隔期间，根据多个RAT中的第二RAT经由该DUT传 达第二测试器数据包信号和具有第二多个信号特性的DUT数据包信号 中的至少一者；在第一多个指令间隔中的一个指令间隔期间，利用该 DUT执行多个DUT控制指令以配置该DUT，以传达第一测试器数据 包信号和DUT数据包信号中的至少一者；以及，在第二多个指令间隔 中的一个指令间隔期间，利用该DUT执行另外多个DUT控制指令以 配置该DUT，以传达第二测试器数据包信号和DUT数据包信号中的至 少一者。第一多个测试间隔中的相应测试间隔和第一多个指令间隔中 的相应指令间隔相互交替，第二多个测试间隔中的相应测试间隔和第 二多个指令间隔中的相应指令间隔相互交替，第一多个测试间隔中的 相应测试间隔与第二多个指令间隔中的相应指令间隔为基本上同时发 生的，以及，第二多个测试间隔中的相应测试间隔与第一多个指令间 隔中的相应指令间隔为基本上同时发生的。

根据本发明的另一实施例，一种用于提供测试器数据包信号和控 制指令来测试射频(RF)数据包信号收发器受测装置(DUT)(其能够使用 具有一种或多种相互不同的信号特性的多种无线电接入技术(RAT)进 行通信)的方法包括：在第一多个测试间隔中的一个测试间隔期间， 根据多个RAT中的第一RAT利用DUT传达第一测试器数据包信号和 具有第一多个信号特性的DUT数据包信号中的至少一者；在第二多个 测试间隔中的一个测试间隔期间，根据多个RAT中的第二RAT利用 DUT传达第二测试器数据包信号和具有一第二多个信号特性的DUT 数据包信号中的至少一者；在第一多个指令间隔中的一个指令间隔期 间，提供多个DUT控制指令用于该DUT执行，以配置该DUT来传达 第一测试器数据包信号和DUT数据包信号中的至少一者；以及，在第 二多个指令间隔中的一个指令间隔期间，提供另外多个DUT控制指令 用于该DUT执行，以配置该DUT来传达第二测试器数据包信号和DUT 数据包信号中的至少一者。第一多个测试间隔中的相应测试间隔和第 一多个指令间隔中的相应指令间隔相互交替，第二多个测试间隔中的 相应测试间隔和第二多个指令间隔中的相应指令间隔相互交替，第一 多个测试间隔中的相应测试间隔与第二多个指令间隔中的相应指令间 隔为基本上同时发生的，以及，第二多个测试间隔中的相应测试间隔 与第一多个指令间隔中的相应指令间隔为基本上同时发生的。

附图说明

图1描述了用于测试无线信号收发器的熟知技术的测试环境和信 号示意图。

图2描述了用于测试无线信号收发器的替代熟知测试环境。

图3描述了用于多个无线信号收发器的另一替代熟知测试环境和 信号示意图。

图4描述了根据本发明示例性实施例测试无线信号收发器的方法 的时序图。

图5描述了根据本发明另一示例性实施例测试无线信号收发器的 方法的时序图。

图6描述了根据本发明另一示例性实施例测试无线信号收发器的 方法的时序图。

具体实施方式

下列是本发明的示例性实施例在参照附图下的详细说明。这些说 明意为说明性的而非限制本发明的范围。此类实施例以足够细节被说 明使得本领域的普通技术人员得以实施本发明，并且应理解，可在不 脱离本发明的实质或范围的情况下，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数的或是复数的。例如，“电路”和 “电路系统”一词可包括单个或多个组件，可为有源的和/或无源的， 并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的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、平板计算机和类似装置，使 用多种标准无线信号技术(RAT)，例如：IEEE802.11a,b,g,n,ac；3GPP LTE；以及蓝牙。这些技术背后的标准经设计以提供可靠的无线连接或 通信，并经物理和较高层级的规格制定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无线频谱的装置之间的干扰最小化。

这些标准所制定的测试是要确保此类装置经设计以合乎标准规定 的规格，并确保制造的装置持续合乎这些制定的规格。大多数装置为 收发器，其含有至少一个或多个(各一个)接收器和发射器。因此， 测试将会判断受测装置(DUT)的接收器和发射器是否皆符合规范。DUT 的一个或多个接收器的测试为RX测试，并且其通常包括由测试系统或 测试器发送测试包至该(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发射器通过使其发送包至测 试系统而进行测试，测试系统接着评估由此类装置发送的信号的物理 特性。

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

如以下更详细说明的，根据本发明的各示例性实施例，通过同时 进行各种测试任务或运作，可缩短总测试时间，从而节省成本。这对 测试结合移动电话和其他装置或信号连接技术的智能手机组件尤其有 用，移动电话技术的测试时间会比连接技术的测试时间显著来的更长。 如下所述，测试时间是通过将单一测试流程里的不同RAT进行测试任 务交错而缩短，从而缩短总测试时间并可提升测试仪器利用率。

无线信号收发器的测试涉及两个必要过程(或组件)：DUT测试 准备与调节组件、以及主动测试组件。测试仪器在DUT测试准备期间 不起作用，这至少是因为VSA和VSG两者都未主动与DUT通信或以 其他方式与DUT互动。这与主动测试组件形成对比，VSA在这期间从 一个或多个DUT循序地捕获传入的数据包信号，并且/或者VSG传输 数据包测试信号用于传递至一个或多个DUT。

测试系统在未主动测试DUT时，其利用率会降低并因此降低测试 效率。因此，理论上，期望有一种通过随时主动测试一个或多个DUT， 从而通过缩短个别DUT测试时间或通过同时测试更多个DUT而增加 总处理量，以最大化测试仪器利用率的测试技术。然而，在其中单一 测试器测试单个DUT的测试情况中，DUT测试准备的每一例项 (instance)都代表一部分测试时间，在这一部分测试时间期间中，测试 器并未对DUT进行测试。可惜的是，无法完全免除这些DUT测试准 备例项。

如以下更详细说明的，根据本发明所公开，我们并不是只能等待 DUT测试准备结束而已。反之，测试器可利用这段DUT测试准备时间 来测试相同DUT的不同RAT。在多种RAT共享公共DUT信号端口的 状况下，这可通过与目前的DUT信号端口通信或连接时，在该DUT 的不同信号端口之间进行切换、或使用不同的RAT而达成。例如，共 享单个DUT信号端口的RAT可包括2.4GHz频带的蓝牙(BT)、IEEE 802.11b/g和WiFi技术。由于这些RAT共享公共频带，其可(且时常 的确)共享公共DUT信号端口。

参照图1，用于测试DUT20的测试环境10a包括测试器12和控 制系统或电路系统16(其可在该测试器12外部以及在该测试器12远 程，或可在该测试器12内部，例如，为该测试器12的部件)。根据 众所周知的原理，测试器12包括测试信号源12t(例如VSG)和测试 信号分析器12r(例如VSA)，连同用于在与该信号源12t和信号分析 器12r的连接之间进行选择的信号切换子系统18t。来自和送往测试器 12的测试信号经由信号路径13(通常是形式为同轴射频(RF)电缆和连 接器的传导信号路径)传递往返于DUT20。

控制系统16提供控制信号(例如指令和数据)，并经由一个或多 个可单独或共享的各自控制信号接口17t,17d(例如经由网络)，从测 试器12和DUT20接收数据。该DUT20可包括内存电路系统20m用 于储存指令和数据以依需求供未来或重复执行以及使用。

如图中信号图所描述的，在接收(由该DUT)信号测试期间，该 DUT20执行DUT准备程序(例如：从该控制系统16实时接收、或先 前所接收且储存在该内存20m中的准备指令)，在执行DUT准备程 序期间21c，该测试仪器不起作用。在此DUT准备期间21c之后，DUT 20已准备好要做的测试(即主动测试)会在期间21t执行。在此接收 信号测试期间21t，VSG12t传输测试数据包信号13r用于传递至该 DUT。相反地，在传输(由DUT)信号测试期间，DUT20于此主动测 试期间21t传输测试数据包信号13t用于传递至测试器12。

如图所示，各主动测试区段21t后都有DUT准备区段21c。至少 就与该DUT20主动通信或以其它方式与其互动的意义而言，仅在主动 测试区段期间才有利用到该测试器12。如果该DUT准备区段21c时间 是主动测试区段21t的两倍，则该测试器12的利用率约为33％。因此， 在一小时的测试进程中，测试器仅进行20分钟的主动测试。此外，如 果将DUT必要的物理处理(例如：装载、卸除、连接、断开等)也列 入考虑，测试器利用率将更为降低。

参照图2，在另一测试环境10b中，DUT20t包括多种RAT，例 如：蓝牙24、2.4GHzWiFi26和5GHzWiFi28。其中两种RAT24,26 经由信号切换或组合器电路系统22共享DUT信号端口25，而第三种 RAT28则自有单一信号端口27。如前述，DUT20t与测试器12经由 信号路径13a,13b(例如：传导射频信号电缆和连接器)进行通信，并 且测试器12包括用于在信号端口15,17之间进行选择以从DUT20t接 收信号或将信号传递至DUT20t的切换电路系统18d。

参照图3，如上所述，一种用于缩短每DUT测试时间的方式是并 行测试多个DUT。不论该DUT是使用单一RAT(如图1)或多个DUT (如图2)皆是如此。一项技术为，测试器12对各个DUT20都需要 具有VSA12r和VSG12t，例如，VSA12ra和VSG12ta用于测试DUT 20a，而VSA12rb和VSG12tb用于测试另一DUT20b。或者，替代性 地，其它技术可为共享VSA和VSG，同时包括用于交错、或多任务处 理介于该DUT20a,20b之间VSA和VSG各自用途的附加硬件(例如： 电力开关、分离器、组合器等)。这会使该测试器12以并行方式进行 如前述(如图1)的多个DUT测试。然而，如前所述，该DUT准备间 隔21ca,21cb(该测试器12在这期间不起作用)与该主动测试间隔21ta, 21tb交替进行。缘此，取决于准备21c和测试间隔21t的相对期间，该 测试器12仍维持低利用率，即使每DUT测试时间得到缩减。换句话 说，每DUT的测试时间确实得到改善(例如：或许总测试时间稍微长 一点，但得到现在可一次测试更多个DUT的效益)，但测试器利用率 基本上却不受影响。

参照图4，可更理解根据本发明的实施例同时改善DUT测试时间 (缩短)以及测试器利用率(提高)。如前所述，在熟知的无线信号 收发器测试中，无论是否在单个DUT(图1)或多个DUT(图3)上 进行，仰赖循序测试间隔30或组件，DUT准备间隔24p,26p,28p在其 中与测试执行间隔24e,26e,28e交错或交替。例如，就测试具有多种 RAT24,26,28(图2)的DUT20t而言，在三个准备间隔24p1,24p2,24p3 期间为了测试第一种RAT24而准备该DUT20t，接下来是各自测试执 行间隔24e1,24e2,24e3。再来是用于测试第二种RAT26的DUT准备 26p4，依次接着是此测试的执行26e4。依次再来是用于执行第三种RAT 28测试28e5,28e6的DUT准备间隔28p5,28p6。如上所述，此测试技 术30造成测试器相当低的利用率。

然而，根据本发明的示例性实施例40，该测试器的利用与DUT 准备交错(例如：重迭)进行。例如，如前述，第一种RAT24的DUT 准备间隔24p1,24p2,24p3与DUT测试执行间隔24e1,24e2,24e3交替。 然而，重迭这个用于交替准备和测试第一种RAT24的时间间隔T1是 另一个用于交替制备和测试第二种和第三种RAT26,28的时间间隔 T2，第二种和第三种RAT26,28的DUT准备间隔26p4,28p5,28p6在 这期间与DUT测试执行间隔26e4,28e5,28e6交替。如图所示，这使该 测试器12达到充分利用(例如100％)。

参照图5，交错且同时进行DUT准备和测试(如图4所描述)如 下所述。尽管假设不同的RAT可彼此独立进行测试，但在这些独立测 试排程之间找出适切的同步化作业仍具有其重要性。适合的DUT准备 和测试执行可使用源自该测试器12的同步化加以确保。根据示例性实 施例，DUT20可经控制或程序化以收听(listen)来自该测试器12的指 令。这可使用从该测试器12发送至该DUT的简单接收数据包被实施， 该DUT以应答(ACK)信号或简单回送操作(例如：通过使该DUT20 对该测试器12所提供的下行链路信号作出反应)而响应于此简单接收 数据包，诸如蜂巢式系统测试和其他分时双工(TDD)式系统(诸如蓝牙) 中的常用者。

由于此类RAT独立运作，因此初始运作并行地包括对两种RAT 的准备24pa,26pa。同时，测试器12将开始尝试同步化12sa以起始第 一种RAT24的测试。第一种RAT24准备好要进行测试时，将开始尝 试对该测试器12进行同步化24sa。当该测试器12已进行等待同步化 时，可通过继续至第一种RAT测试24ea的执行以快速响应。

同样地，第二种RAT26准备就绪后，将开始对该测试器12尝试 同步化26sb。第一种RAT测试24ea完成后，该测试器12将开始对第 二种RAT26尝试同步化12sb。第二种RAT26准备就绪后，将根据 RAT26开始执行26ea。同时，第一种RAT24正准备24pb以进行下一 次测试。第一种技术24的下一次测试准备就绪后，该DUT20t将开始 对该测试器12尝试同步化24sc。同时，在执行第二种RAT测试26ea 后，测试器12开始尝试与DUT20t进行同步化12sc。与此同时，开始 准备26pb第二种RAT26(或第三种技术28，假设第二种技术26的测 试已完成)的下一次测试。完成第一种RAT测试24eb后，该测试器 12设法起始与DUT20t的同步化12sd，用于开始执行第二种RAT26 的测试26eb。

如本领域技术人员将容易理解的是，就DUT中的多种RAT共享 信号端口(图2)而言，可在DUT测试序列期间，通过适当控制信号 切换器22(例如：用于接合待测试RAT24,26中的一者或另一者)， 达到共享信号端口25的共享。或者，替代性地，由测试器12所传输 的测试数据包信号可具有升高或高于正常的信号幅度，用于透过具有 有限信号隔离的另一“开路(open)”信号切换器产生足够的同步化信号 (信号“泄漏”)。一旦同步化数据包已由该DUT20t接收，便可控 制该信号切换器22以确保提供期望的信号路径。此外，将理解的是， 可使用各种信号内容、性质或特性(诸如媒体访问控制(MAC)地址、信 号频率、信号功率电平、调变类型、比特率等)将不同的同步化技术 用于防止所进行测试的多种RAT遭到相同同步化信号触发。

如图所描述，该测试器12在一些时间间隔期间等待测试准备的 DUT21完成，而该DUT21t则在其它时间等待与该测试器12通信。 可用若干方式对缩短此测试器空闲时间达到进一步优化。例如，如果 该测试器正在等待该DUT，则可同时测试第三种RAT。替代性地，可 视期望而定，重新安排该测试流程以求更优选化的测试器利用率。但 无论如何，可确定的是，测试器利用率得以显著提升，进而缩短总测 试时间。

参照图6，当使用经设计用于利用共享资源并行测试的测试器(图 1)并行测试多个DUT时，可应用根据本发明进一步示例性实施例的 类似技术以达到类似的测试器利用率提升。首先，基本上同时准备 24apa,26apa,24bpa,26bpa两个DUT的两种RAT24,26(例如：为达 本实例的目的，两个DUT并行接受测试，但本技术可增加到更多个 DUT)。由于测试器12知道第一DUT测试的执行24aea将完全占用测 试器12资源，其将同步化数据包12sa发送至第DUT(例如：通过对 各DUT使用不同MAC地址、或通过损毁送往除了需要同步化的DUT 以外的DUT的同步化数据包，如下列之公开：美国专利申请13/462,459 (2012年5月2日申请，代理人案号11602.00.0071)以及13/716,369 (2012年12月17日申请，代理人案号11602.00.0077)，此类专利申 请的内容以引用方式并入本文)。第一种RAT测试执行24aea后，该 测试器12接着起始与第二DUT的同步化12sb，并且为第一种RAT24 的下一次测试继续准备24apb第一DUT。第一种RAT测试24的执行 24bea完成后，该测试器12对两个DUT起始同步化12sc。在这种情形 下，测试器12可在两个DUT中，同时执行第二RAT26的测试26aea, 26bea。例如，可进行接收测试，其中测试器12可将测试数据包信号同 时提供给两个DUT，或通过利用VSA在两个测试端口15,17之间交错 数据包捕获(图2)以从DUT捕获测试数据包信号。

DUT准备26apb,26bpb和测试执行24aeb,24beb的剩余例项可并 行完成，从而在对多个DUT并行执行之时达成图4所示的测试流程。 或者，替代性地，如果测试器12对各DUT测试端口具有其专用VSA 和VSG(图3)，则可同时执行初始第一种RAT测试24aea,24bea， 而无需进行如此所述的交错。

对熟悉本项领域者而言，在不背离本发明的实质和范围的情况下， 可显而易见地在本发明的结构和操作方法中构思出各种其他修改和替 换。尽管已通过特定优选实施例说明本发明，应理解本发明如所申请 的范围不应不当地受限于该优选实施例。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 方法以及其等同形式。