不僅是WLAN服務需要得到更廣泛的應用，802.11acdengxinbiaozhunyejiangweishebeitigongsuoxudedaikuanlaimanzushipinliudenggenggaojideyingyong。duiyushebeizhizaoshangeryan，zheyiweizheceshifangfayexuyaoyushijujincainengyingduizhizaoxuqiudekuaisuzengchang，erqiexuyaozaiweichixiangtongzhiliangshuipingdetongshijiangdichengben。ruguocaiyongduodaiceshebei（DUT）測試架構，企業將可大幅縮短實現這些目標所需的時間。

 

 

過去，WLAN生產測試方法通常是通過連接一個運行良好的設備（也稱為“黃金樣本”）和功率計來測量數據吞吐量和驗證信號電平。近幾年來，企業越來越多地采用更先進的發射和接收測 試來進行誤差矢量幅度（EVM）
、頻譜掩模、發射功率
、分組錯誤率（PER）和接收機靈敏度等測量。這種新測試方法的實現是基於WLAN芯(xin)片(pian)組(zu)供(gong)應(ying)商(shang)為(wei)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)了(le)所(suo)需(xu)的(de)軟(ruan)件(jian)來(lai)控(kong)製(zhi)嵌(qian)入(ru)到(dao)設(she)備(bei)中(zhong)的(de)芯(xin)片(pian)。通(tong)過(guo)直(zhi)接(jie)控(kong)製(zhi)待(dai)測(ce)設(she)備(bei)而(er)無(wu)需(xu)與(yu)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)，測(ce)試(shi)廠(chang)商(shang)和(he)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)可(ke)在(zai)拓(tuo)寬(kuan)測(ce)試(shi)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)的(de)同(tong)時(shi)更(geng)快(kuai)速(su)開(kai)發(fa)應(ying)用(yong)。

 

 

在傳統的信令測試中

，對於WLAN測試，測試係統通常用於模擬無線接入點，而對於蜂窩測試，測試係統則用於模擬基站。信令測試的優勢是既可測試標準物理（PHY）層，又可測試媒體訪問控製（MAC）協議層。通過模擬無線接入點來測試MAC層對設計和驗證過程非常有用，但在生產測試中這一功能通常是不必要的。此外
，信令測試需要在測試係統上 實shi現xian一yi個ge完wan整zheng的de協xie議yi棧zhan，而er且qie速su度du比bi非fei信xin令ling測ce試shi要yao慢man得de多duo，因yin為wei信xin令ling測ce試shi是shi用yong於yu真zhen正zheng的de網wang絡luo運yun行xing
，而er不bu是shi用yong於yu極ji其qi快kuai速su的de生sheng產chan測ce試shi。相xiang反fan，非fei信xin令ling測ce試shi針zhen對dui生sheng產chan應ying用yong 優化了速度

，使待測設備可快速完成功率電平
、帶寬、通道或頻率以及調製方案等參數測試[1]，從而幫助設備製造商拓寬測試覆蓋範圍，而且不會延長測試時 間。有利當然也有弊——非信令測試的主要缺點是芯片供應商的DUT控製需要進行額外的前期開發。

 

 

典型的非信令WLAN測試係統通過一個主機進行控製，主機運行的測試執行程序可讀取文件的測試矢量和測量設置、運行所需的測試

，並將結果寫入日誌文件或數據庫。測試執行程序調用應用程序編程接口（API）來控製測試儀器，這些測試儀器通常包括一個或多個矢量信號分析儀、矢量信號發生器或者矢量信號收發儀。此外
，測試執行程序還通過調用WLAN測量算法來對所采集的數據進行測量。

 

非信令測試還要求主機具有芯片組供應商提供的芯片組控製庫才能在非信令模式下控製DUT。圖1顯示了這些組件如何構成一個典型的WLAN非信令測試框架。

 

圖1：典型的WLAN非信令測試框架

 

 

盡(jin)管(guan)近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)非(fei)信(xin)令(ling)測(ce)試(shi)來(lai)大(da)幅(fu)縮(suo)短(duan)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)，但(dan)是(shi)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)新(xin)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)的(de)出(chu)現(xian)以(yi)及(ji)產(chan)品(pin)周(zhou)期(qi)的(de)不(bu)斷(duan)縮(suo)短(duan)進(jin)一(yi)步(bu)增(zeng)加(jia)了(le)減(jian)少(shao)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)和(he)成(cheng)本(ben)的(de)壓(ya)力(li)。例(li)如(ru)，802.11ac通過增加新的數據速率、帶寬以及空間流擴展了802.11n。隨著設備製造商將802.11ac應用到產品中，他們不僅需要測試這個新標準，而且為了保持向後兼容性
，還需要繼續測試以前的標準。

 

此類因素顯著增加了測試時間，繼而增加了測試成本。新的解決方案是芯片組供應商、測試廠商以及最終用戶通過並行測試多台 設備來最大限度提高效率，這一方法也稱為“多DUT”測試。通過利用最新的多DUT測試軟硬件架構，設備製造商可以顯著增加他們的生產測試吞吐量而不會增加測試成本。這裏來研究和比較各種多DUT測試方案
，其中圖2所示的方案是使用一個VSA+VSG或VST通過一個開關矩陣來測試4個DUT。

 

圖2：多DUT硬件配置範例

 

這裏基於這一測試配置來討論不同的方法。為了比較這些方法
，此處將一個典型的WLAN測試分成以下幾個常見的步驟，並規定了它們的相對時間單位，如表1所示。

 

表1.WLAN測試的常見組成元素

 

這 些步驟中耗時最長的是與待測設備進行通信來實現正確運行模式所需的時間。取決於DUT和測試計劃

，DUT控製時間可占總測試時間的45％~90％。因yin此ci
，如ru果guo要yao開kai發fa一yi個ge具ju有you最zui低di總zong測ce試shi成cheng本ben的de測ce試shi係xi統tong，則ze該gai係xi統tong必bi須xu具ju有you低di的de測ce試shi設she備bei成cheng本ben
，同tong時shi使shi測ce試shi設she備bei的de待dai機ji時shi間jian降jiang到dao最zui低di。

 

 

在傳統的測試計劃中，設備通過一個由夾具和射頻儀器支持的測試站進行串行測試。測試順序與圖3中(zhong)所(suo)示(shi)的(de)時(shi)間(jian)框(kuang)圖(tu)相(xiang)似(si)。此(ci)類(lei)測(ce)試(shi)應(ying)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)優(you)勢(shi)是(shi)非(fei)常(chang)易(yi)於(yu)實(shi)現(xian)。然(ran)而(er)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)並(bing)沒(mei)有(you)利(li)用(yong)任(ren)何(he)類(lei)型(xing)的(de)軟(ruan)件(jian)或(huo)硬(ying)件(jian)並(bing)行(xing)機(ji)製(zhi)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)所(suo)有(you)DUT啟動期間RF儀器均處於待機狀態。

 

圖3：串行測試時間框圖

 

 

利用多線程並行軟件架構和外部開關電路
，已經完成啟動的DUT在執行TX和RX測試時，並行軟件線程可控驅動下一個DUT的啟動過程
，從而實現測試的流水線執行。這種方法減少了儀器的停機時間，縮短了高達35％的測試時間
，如圖4所示。

 

圖4：流水線測試的時間框圖

 

 

另一種減少測試時間的方法是通過向多個DUT發送相同的波形來同時執行多個RX測試。通過將每個DUT分配到相應的軟件線程
，所有DUT均可同時啟動。使用如圖5所示的技術
，多DUT的測試時間相比流水線測試可減少25%，相比串行測試設備可減少超過50％。

 

圖5：並行RX測試時間框圖

 

 

流水線和並行RX測試僅僅隻是兩個例子來說明如何提高WLAN製zhi造zao測ce試shi的de吞tun吐tu量liang而er無wu需xu添tian加jia額e外wai測ce試shi設she備bei。由you於yu測ce試shi軟ruan件jian變bian得de日ri益yi複fu雜za且qie設she備bei控kong製zhi驅qu動dong程cheng序xu針zhen對dui測ce試shi不bu斷duan進jin行xing優you化hua，新xin的de測ce試shi方fang法fa將jiang繼ji續xu湧yong現xian以yi幫bang助zhu設she備bei製zhi造zao商shang不bu斷duan提ti高gao測ce試shi吞tun吐tu量liang，降jiang低di測ce試shi成cheng本ben，同tong時shi跟gen上shang未wei來lai無wu線xian技ji術shu發fa展zhan的de步bu伐fa。

 

 

選擇用於並行多DUT WLAN生產測試的測試設備時，必須確保所選的設備采用了最新的商業現成可用（COTS）技術，以在最大程度提高當前吞吐量的同時，獲得針對未來需求的可 擴展性，包括從多核CPU處理器和用於數據分析和數據傳輸的數據總線，到用於管理並行測試的多線程軟件架構。

 

 

通常RF測試係統中最昂貴的部件是用於生成和接收RF信號的電路。許多其它組件
，如存儲器、硬盤驅動器和CPU處理器常見於個人計算機，因此產品生命周期較短且非常廉價。選擇測試係統時，還需要確保該係統易於根據市場上出現的新COTS進行升級。

 

PXI是一種基於PC的堅固測試平台
，提供了用於測量和自動化係統的高性能
、低成本部署解決方案，包括無線產品生產測試。PXI結合了PCI Express的de電dian氣qi總zong線xian特te性xing與yu堅jian固gu的de機ji械xie封feng裝zhuang
，並bing增zeng加jia了le用yong於yu製zhi造zao測ce試shi的de專zhuan用yong同tong步bu總zong線xian和he主zhu要yao軟ruan件jian特te性xing。這zhe種zhong強qiang大da的de組zu合he為wei設she備bei製zhi造zao商shang測ce試shi提ti供gong了le目mu前qian市shi場chang上shang具ju有you最zui高gao吞tun吐tu量liang和he最zui低di延yan遲chi數shu據ju總zong線xian的de解jie決jue方fang案an之zhi一yi，它ta顯xian著zhu地di降jiang低di了le測ce試shi時shi間jian。PXI的另一個優勢是嵌入式計算機，通常也稱為PXI嵌入式控製器
，其在緊湊的外形結構中提供了最新的高新能CPU處理器。這種模塊化特性可允許用戶在出現新技術時以相對低的成本升級整個無線測試係統。

 

圖6：NI PXI Express機箱包含射頻分析儀和發生器、矢量網絡分析儀
、開關
、電源和嵌入式計算機

 

 

正如本文前麵例子中所提到的測試方法

，在選擇大規模多DUT無線製造的測試係統時
，係統的軟件架構必須具有多線程且可進行並行測試。NI LabVIEW是一種具有內在並行機製的圖形化編程語言
，非常適用於多DUT製造測試。相對於順序語言，LabVIEW圖形化數據流程序本身包含有哪些部分可以並行運行的信息。

 

圖7：作為一種固有的多線程編程語言，NI LabVIEW是大規模多DUT製造測試的理想之選

 

 

 

PXI平台的靈活性和可擴展性以及NI LabVIEW的固有並行機製為多DUT WLAN製造測試提供了一個革命性的新工具。NI PXIe-5646R矢量信號收發儀（VST）具有高達6GHz的頻率覆蓋範圍和高達200MHz的RF帶寬
，使其不僅成為測試802.11ac等最新 WLAN標準的理想儀器
，而且也非常適用於極具挑戰性的未來標準（如LTE-Advanced載波聚合等）的測量。

 

當搭配 PXI平台和基於NI LabVIEW的NI WLAN測量套件軟件的多種開關功能時
，NI矢量信號收發儀就成為大規模多DUT製造測試的理想儀器。此外，NI矢量信號收發儀還可測試許多其它無線標 準
，包括藍牙、NFC、GPS/GNSS
、2G/3G蜂窩和LTE等
，常常具有業界領先的性能和測試時間[2]。

 

圖8：一個完整的WLAN測試係統由一個NI矢量信號收發儀與NI WLAN測量套件軟件組成