用生产测试模式加快1xEV-DO终端的测试速度

为了满足高速增长的数据业务要求，3GPP2推出了CDMA2000 1xEV-DO。目前商用较多的1xEV-DO Release 0的下行峰值速率为2.4Mbps，但上行速率只有153.5Kbps，且缺乏完善的QoS机制。而新发布的Release A进一步把下行速率提高到3.1Mbps，同时大大提高了上行速率，使其峰值速率高达1.8Mbps。而且，Release A不只是提高传输速率，更是压缩了时延，为时延敏感的业务，如VoIP、高实时性在线游戏和可视电话等提供了更好的支持。同时，在QoS方面也有很大的改进，Release A可以给不同的用户以及同一用户的不同业务提供不同的QoS调度。Release A的这些改进大大弥补了其与WCDMA/HSDPA相比在低时延、高实时性业务方面的不足。

根据CDG的统计数据，截止到2006年4月，全球的1xEV-DO Rev.0商用网络已达35个，Rev.A实验网5个。按照计划，2006年底，1xEV-DO Rev.A将在亚洲和北美实现商用，并于2007年进行广泛部署。

在中国，随着中国3G牌照发放的日益临近，国内外著名的手机终端厂家开始了紧锣密鼓的1x EV-DO 终端的筹备和规模生产。如何在短时间内生产出大批高质量的终端，成为各厂家扩大3G终端市场份额的重要一环。对于测试仪器厂商来说，3G测试对仪器的要求很高，而如何提高测试速度，正是仪器厂商面对的挑战。改进硬件只是提高测试速度的一方面，改进测试方法能给测试速度带来质的提高。罗德与施瓦茨公司(R&S)曾经在CMU200里推出“用综测仪快速校准极化调制芯片(IQ/Slot measurement for Polar Modulation，CMU-K48)”和“只需几秒就能完成手机的射频校准的智能校准技术(Smart Alignment，CMU-K47)”等领先业界的创新的手机校准测试方法。而在1xEV-DO方面，R&S公司的CMU200率先支持1xEV-DO 生产测试模式(Production Test Mode)。这种特殊的模式采用了创新的测试方法，可以明显加快1xEV-DO终端的测试速度。

1xEV-DO的射频测试

与其它通信制式的手机一样，1xEV-DO终端的射频测试分校准测试(又称板级测试)和最终测试(又称呼叫测试)两大部分。在进行校准测试时，手机处于特别的测试模式下，测试程序对手机的发射机和接收机进行射频的校准(或者称为调整)；在进行最终测试时，传统的方法是在呼叫建立后完成的，手机与综测仪建立呼叫后，根据规范和生产厂商的要求，完成各种射频指标的测试。

最终测试是依据一致性规范3GPP2 C.S0033的第3节：物理层最小要求标准进行的，厂商通常会针对生产情况进行简化。同时,3GPP2 C.S0029规范定义了两种不同的测试应用协议(TAP)用于1xEV-DO终端测试，其中FTAP用于测试终端的接收机性能，RTAP用于测试终端的发射机性能。FTAP和RTAP是两种专门用于测试的信令模式，它们可以在没有任何数据请求的前提下，强迫1xEV-DO终端接收或发送各种速率的信号，从而实现各种射频测试。这一点是普通的信令模式所不能实现的。

常见的依照3GPP2 C.S0033的主要测试项目见表1。

表1

生产测试模式的优势

生产测试模式是一种新的概念，它的诞生源于现代手机测试技术的成熟以及手机生产测试对速度的要求。生产测试模式的优势是通过去掉信令流程来加快最终测试的速度。

对于手机的校准测试，生产测试模式与传统的方法并无太多不同，不过，我们可以结合前面提到的“用综测仪快速校准极化调制芯片”和“只需几秒就能完成手机的射频校准的智能校准技术”等领先的校准技术来缩短校准测试时间。

对于手机的最终测试，生产测试模式与传统方法有很大的区别。传统方法要求在信令模式下(即前面提到的FTAP和RTAP)进行最终测试。信令模式需要许多开销时间，如手机开机后的注册、呼叫建立、信道和模式切换时的信令以及链路释放等等。然而，这些信令过程并不是生产测试所关心的，因为信令的测试通常在研发阶段完成。研发工程师会对手机信令流程进行仔细、严格的测试，确保协议过程正确，这是对手机协议栈的测试。而在生产阶段，测试的重点是手机的射频性能，目的是确保所有的手机有相同(近)的射频性能，是对手机射频硬件的测试。因此生产阶段并不需要测试手机的信令过程，如果我们能省去这些不必要的信令开销，就可以提高测试速度，从而提高产能。生产测试模式正是基于这种思路。这是一种特别的测试模式，它不需要手机注册、建立呼叫(或者数据链路)就能对手机进行最终测试。

另外，以往在测试接收机性能时，手机把收到的下行数据解调后重新编码调制并发回给测试仪器，然后仪器把手机环回的比特与原始发送的比特比较，计算BER(误码率)。这种所谓的环回模式被广泛应用于GSM、CDMA2000和WCDMA的接收机测试中。然而针对上、下行链路非对称的通信标准，如1xEV-DO，情况有所不同，由于上行速率低于下行速率，这种环回模式不再适用。在生产测试模式下测试1xEV-DO终端的方法是：测试仪发送不同速率的数据包，其中包含一定比特的根据数据包产生的FCS(帧奇偶校验序列)，终端收到数据包后，把数据部分与FCS比较即可判断该包的好坏，并由此计算误包率(PER)，然后通过数据接口(USB或串口)发送给计算机，从而实现接收机测试。这种方式简单、直接，而且测试速度更快。

在最近的生产实践中，生产测试模式也被应用于WCDMA/HSDPA手机或终端的生产，可以预见，在追求生产效率的今天，生产测试模式会有更大的应用市场。

生产测试模式的测试步骤

在生产测试模式下，计算机通过数据接口(通常是USB)控制1xEV-DO终端。在进行发射机测试时，计算机(自动测试程序)通过数据接口命令手机发送不同频率、电平的信号，同时通过GPIB接口控制综测仪进行测量，从而完成表一中发射机的测试部分。在进行接收机测试时，计算机命令综测仪发送不同速率的下行信号，终端解调后计算PER并通过USB传送给计算机，从而实现表一的接收机测量。如图1所示。

图1：生产测试模式的连接图。

从软件方面，利用方案供应商提供的外部工具接口及相关命令，可以控制1xEV-DO芯片进入测试模式。同时，可以让R&S的CMU200进入1xEV-DO模式，就可以省去呼叫过程，直接测量1x EV-DO终端的射频指标。具体的过程是：

1.终端测试程序向CMU200发出相应的远端控制命令。

2.终端测试程序命令终端进入测试模式，向终端发出控制命令。

3.终端与CMU200在射频接口完成同步。

4.终端测试程序向CMU200发出测试命令。

5.CMU200执行测试命令并返回测试数据。

终端测试程序检查终端的实际指标是否符合规范要求，如有差异，则调用校调模块校调或直接输出测试通过与否的检测结果。

实际测试情况

某著名手机生产厂商使用生产测试模式结合CMU200进行1xEV-DO终端的生产。该产品处于早期试生产阶段，一般而言，在试产阶段，为了确保每个出厂终端的质量，厂商通常会增多测试项目。等产品稳定、试产结束后，经过评估分析，再适当减少测试项目。该厂商的情况就是如此。由于处于试产期，测试在384和600两个频点进行，测试项目非常齐全：

接收机：在加性高斯白噪声条件下前向业务信道的解调、接收机灵敏度和动态范围。

发射机：开环输出功率范围、闭环功率控制范围、最大射频输出功率、最小受控输出功率、待机输出功率、DRC 信道输出功率、ACK 信道输出功率、数据信道输出功率、发射机传导性杂散发射、调制性能。

对这些项目在两个频点下进行全部测试，其测试时间为6分40秒。同样地使用信令方式对相同的项目测试，测试时间为8分56秒。该测试数据表明，使用生产测试模式＋CMU200 1x EV-DO选件完成一个完整的终端接收机和发射机射频性能测试时间平均会比使用传统的信令测试方式缩短2分钟，即节省了约1/4的时间！在大批量生产时，由于测试项目会大大减少，测试时间缩短的比例会更高。

本文小结

可见，使用生产测试模式可以明显加快1xEV-DO终端的测试速度，是一种有效的生产测试改进方法。目前，生产测试模式已经在许多1xEV-DO终端厂商得到应用，而有的厂商正在把生产测试模式应用到WCDMA手机生产中去。生产测试模式简单、快速的优点决定了它未来将会有更大的应用市场。

罗德与施瓦茨中国有限公司供稿