CN105075315B

CN105075315B - 促进多个时分双工(tdd)数据包信号收发器的测试的方法

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Publication number: CN105075315B
Application number: CN201380065770.8A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·沃尔夫·厄尔高; 李永航; 石广; 洪桑宇
Original assignee: Litepoint Corp
Current assignee: Litepoint Corp
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2018-10-16
Anticipated expiration: 2033-11-11
Also published as: US8842552B2; KR20150110470A; US20140169181A1; JP2016509386A; TW201427297A; TWI586115B; CN105075315A; KR102113522B1; WO2014099179A1; JP6247702B2

Abstract

本发明提供用于促进多个时分双工(TDD)数据包信号收发器的测试的方法和系统。由测试仪向多个TDD待测装置(DUT)发射复制的数据包信号，其中所述复制信号为空数据包信号或TDD数据包信号。在一个实施例中，以足以使所述DUT与所述测试仪同步的预定时间间隔发射复制空数据包信号。在另一个实施例中，在成功和未成功接收来自相应DUT的响应信号(其中响应信号指示相应复制TDD数据包信号的成功接收)并且因此与所述测试仪同步之后，对应复制TDD数据包信号提供有数据包信号特性，致使此类复制数据包信号未能符合或能够符合预定数据包信号标准。在同步之后，可在所述测试仪与所述DUT之间交换测试数据包信号和响应数据包信号。

Description

促进多个时分双工(TDD)数据包信号收发器的测试的方法

背景技术

本发明涉及数据包信号收发器的测试，并且具体地讲，涉及用于多个此类装置的并行测试的系统和方法。

许多当前电子装置使用无线技术以用于连接和通信目的。因为无线装置发射和接收电磁能量，并且因为两个或更多个无线装置在因其信号频率和功率谱密度而具有干扰彼此操作的可能性，所以这些装置及其无线技术必须遵守各种无线技术标准规范。

当设计此类装置时，工程师需特别注意确保此类装置满足或超过其基于所包括的无线技术所规定标准的规范中的每一个。此外，当稍后大批量制造这些装置时，需要对这些装置进行测试，确保制造缺陷不会造成不当操作，其中包括测试装置是否遵守基于所包括的无线技术标准的规范。

对于在制造和组装之后测试这些装置的情形，当前无线装置测试系统采用子系统来分析从每个装置接收的信号。此类子系统通常至少包括用于分析由装置产生的信号的矢量信号分析器(VSA)和用于生成将由装置接收的信号的矢量信号生成器(VSG)。由VSA执行的分析和由VSG生成的信号通常为可编程的，以便使得每一者都可用于测试多种装置是否遵守具有不同频率范围、带宽和信号调制特性的多种无线技术标准。

在被测试的无线技术当中，存在装置的发射器和接收器以相同频率操作的无线技术。一个此类操作是时分双工(TDD)，其中一个已知的越来越常见的例子为蓝牙。当对采用TDD技术的两个或更多个此类装置执行同时测试时，在测试期间可能会由于装置的开始时间的变化而导致错误。例如，在一种情形中，一个或多个装置可与另一个待测装置(DUT)生成的响应数据包同步，而非对测试仪(例如，VSG)生成的预期测试数据包作出响应。因而，变得与错误信号同步的DUT将保持这样，并且因此产生错误或无效的测试结果。

因此，如果用于同步多个TDD DUT的方法可避免此类不当同步情形，则将有利地减少错误装置同步和测试时间，并且从而在每个装置的基础上减少总测试成本。

发明内容

根据受权利要求书保护的本发明，提供一种用于促进多个时分双工(TDD)数据包信号收发器的测试的方法和系统。由测试仪向多个TDD待测装置(DUT)发射复制的数据包信号，其中复制信号为空数据包信号或TDD数据包信号。在一个实施例中，以足以使DUT与测试仪同步的预定时间间隔发射复制空数据包信号。在另一个实施例中，在成功接收和未成功接收来自相应DUT的响应信号(其中响应信号指示相应复制TDD数据包信号的成功接收)并且因此与测试仪同步之后，提供对应复制TDD数据包信号，并且其数据包信号特性致使此类复制数据包信号分别未能符合或能够符合预定数据包信号标准。在同步之后，可在测试仪与DUT之间交换测试数据包信号和响应数据包信号。

根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例，一种促进多个时分双工(TDD)数据包信号收发器的测试的方法包括：

为多个TDD数据包信号收发器提供多个传出数据包信号，其中所述多个传出数据包信号中的每一个对应于包括以下至少一个的共用数据包信号：

空数据包信号，以及

具有数据包信号特性的TDD数据包信号；

当所述共用数据包信号包括空数据包信号时，以预定时间间隔继续提供所述多个传出数据包信号；并且

当所述共用数据包信号包括TDD数据包信号时，通过提供所述多个传出数据包信号中的一个或多个，对来自所述多个TDD数据包信号收发器的多个响应信号中的相应一个的成功接收和不成功接收作出响应，其中

所述多个响应信号中的每一个都指示所述多个TDD数据包信号收发器中的对应一个对有效数据包的成功接收，并且

在成功接收来自所述多个TDD数据包信号收发器中的对应一个的所述多个响应信号之一之后，所述多个传出数据包信号中的对应一个提供有所述数据包信号特性，使得所述多个传出数据包信号中的所述对应一个未能符合预定数据包信号标准，并且

在未成功接收来自所述多个TDD数据包信号收发器中的对应一个的所述多个响应信号之一之后，所述多个传出数据包信号中的对应一个提供有所述数据包信号特性，使得所述多个发出数据包信号中的所述对应一个符合所述预定数据包信号标准。

附图说明

图1描绘了用于并行测试多个DUT的常规测试环境。

图2描绘了根据受权利要求书保护的本发明的一个示例性实施例的用于并行测试多个DUT的测试环境。

图3描绘了根据受权利要求书保护的本发明的另一个示例性实施例的用于并行测试多个DUT的测试环境。

图4描绘了根据受权利要求书保护的本发明的另一个示例性实施例的用于并行测试多个DUT的测试环境。

图5描绘了根据受权利要求书保护的本发明的另一个示例性实施例的用于并行测试多个DUT的测试环境。

图6描绘了图4和图5的信号特性控制电路的一个示例性实施例。

图7描绘了图4和图5的信号特性控制电路的另一个示例性实施例。

图8描绘了图4和图5的信号特性控制电路的另一个示例性实施例。

图9描绘了根据受权利要求书保护的本发明的一个示例性实施例的用于向DUT传输测试信号以及从DUT传输确认信号的电路。

具体实施方式

以下具体实施方式是结合附图的受权利要求书保护的本发明的示例性实施例。相对于本发明的范围，此类描述旨在进行示例而非加以限制。对此类实施例加以详尽的描述，使得本领域的普通技术人员可以实施该主题发明，并且应当理解，在不脱离本主题发明的精神或范围的前提下，可以实施具有一些变化的其他实施例。

在本发明全文中，在没有明确指示与上下文相反的情况下，应当理解，所述单独的电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”可以包括单个部件或多个部件，所述部件为有源和/或无源，并且连接或换句话讲耦合到一起(如成为一个或多个集成电路芯片)，以提供所述功能。另外，术语“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压、或数据信号。在图中，相似或相关的元件将具有相似或相关的字母、数字或数字字母混合的指示。此外，虽然在具体实施的上下文中已讨论了本发明使用分立的电子电路(优选地为一个或多个集成电路芯片形式)，但作为另一种选择，根据待处理的信号频率或数据速率，此类电路的任何部分的功能可使用一个或多个适当编程的处理器进行具体实施。此外，就示出各种实施例的功能区块的示意图的图示来说，所述功能区块未必表示硬件电路之间的分区。

根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例，提供一种用于在避免不当测试仪与DUT同步的同时测试多个TDD装置的方法。在一个示例性实施例中，使用能够同时复制VSG信号以发送到多个TDD装置的测试系统或测试仪，以及用于使用单个VSA从多个TDD装置接收响应信号的解复用子系统，VSG向多个TDD装置发送多组空数据包，直到预定同步时间间隔已经过去为止。这个同步时间间隔被选择来允许正确操作TDD装置，使其准备好测试。一旦这个同步时间间隔已经过去，测试仪就可开始向装置发送多组预定义测试数据包并且开始从装置接收响应数据包，或另选地，TDD装置可开始向测试仪发送多组预定义测试数据包并且从测试仪接收响应数据包。

在另一个示例性实施例中，测试仪复制VSG信号以供同时发射到多个TDD装置，并且赋予信号特性控制，使得可损坏个别数据包信号以便使其不能够由其对应TDD装置接收，例如，通过将复制VSG信号的功率电平减小到低于阈值电平。此外，还包括复用子系统，其用于从多个TDD装置接收响应信号以供传输到测试仪的VSA，并且用于检测来自装置的空数据包的接收，并与信号特性控制子系统通信，以控制相应复制VSG信号的功率电平。

如下文较详细的论述，测试仪向多个TDD装置发送一组复制预定义同步数据包。准备好接收此类数据包的那些装置通过返回空数据包来作出响应。测试仪检测哪些装置已经返回此类空数据包，并且将返回和未返回的空数据包的状态传送到信号特性控制子系统。因此，像之前那样将后续的多组预定义同步数据包发送到TDD装置，但损坏被发送到已通过返回空数据包来确认其准备就绪进行测试的TDD装置的那些同步数据包(例如，通过在起始数据包发射之后并且在终止数据包发射之前显著减小信号功率)。同时，根据适用信号标准发射发送到尚未通过发送空数据包来确认其准备就绪进行测试的那些TDD装置的复制数据包，即，不损坏这些数据包。因此，尚未准备好进行测试的那些TDD装置继续接收同步数据包，直到这些装置指示其准备就绪进行测试为止，并且因而，将不会与由指示其准备就绪进行测试的另一个DUT生成的响应空数据包不正确地同步，因为准备好进行测试的DUT正在接收已损坏的数据包并且将因此不产生响应空数据包。一旦所有DUT均已经通过回复空数据包来指示其准备就绪进行测试，便会完成同步，并且测试仪现在可开始向DUT发送预定义测试数据包并且从DUT接收响应数据包，或另选地，DUT可开始向测试仪发送多组预定义测试数据包并且从测试仪接收响应数据包。

受权利要求书保护的本发明的示例性实施例在以下测试环境的上下文中有所论述，其中使用单个测试仪测试多个待测装置(DUT)。在所论述的特定例子中，测试环境中包括三个DUT。然而，应当容易理解，对三个DUT的测试仅仅是示例性的，并且可针对任何多个(即，两个或更多个)DUT实践受权利要求书保护的本发明。

参见图1，常规的测试环境包括测试系统或“测试仪”100，其用于测试多个DUT 200(例如，三个DUT：200a、200b、200c)。测试仪100包括VSG 102和VSA 104，分别用于提供VSG测试信号101以及接收复用DUT信号115。测试仪100还包括信号路由电路或复制电路112(例如，功率分配器)，其用于复制VSG信号101，从而为DUT200提供多个复制VSG信号113a、113b、113c。来自DUT 200的响应信号201a、201b、201c经由额外信号路由电路114(例如，复用器)传输到VSA 104，信号路由电路114可由测试仪100或外部控制器(未示出)提供的一个或多个控制信号(未示出)控制。

如本领域的普通技术人员将容易了解的那样，并且如下文更详细的论述，共享用于复制的VSG信号113a、113b、113c和响应的DUT信号201a、201b、201c的相应信号路径，例如，使用单个有线信号路径将测试信号113a/113b/113c传输到DUT 200a/200b/200c并且还传输DUT信号201a/201b/201c。

根据熟知的原则，测试系统开始发射复制的VSG信号113a、113b、113c，并且在各种后续时间点，各种DUT 200a、200b、200c变成准备好进行测试并且通过用空数据包作出响应来指示此类准备就绪。在这个例子中，第一DUT 200a是第一个变成准备好进行测试203a，此后马上是第二DUT 200b变成准备好进行测试203b。因此，在第一时隙205a之后，第一DUT200a和第二DUT 200b发射响应空数据包，从而指示其各自的准备就绪进行测试的状态。然而，在第三DUT 200c最后准备好进行测试203c时，其见到的第一个信号是来自其他200a、200b之一的响应空数据包中的一个的衰减版本(例如，由于某种形式的信号泄漏)。然而，由于第三DUT 200c正预期接收TDD数据包，但相反地接收到了衰减的空数据包，所以其响应信号201c未指示第三DUT 200c准备就绪进行测试。因此，在其他DUT 200a、200b已经正确地与测试仪100同步并且正用响应空数据包201a、201b正确地对TDD数据包113a、113b作出响应时，第三DUT 200c虽然准备好进行测试，但却不正确地与泄漏的空数据包信号同步而非与其TDD数据包信号113c同步。

参见图2，根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例，VSG102在预定同步时间间隔207a期间提供包含多组空数据包的VSG信号101。在时间间隔207a期间，DUT 200a、200b、200c接收多个复制空数据包113a、113b、113c并且变成准备好进行测试203a、203b、203c。虽然现在准备好进行测试，但来自测试仪100的空数据包113a、113b、113c不唤起来自DUT 200a、200b、200c的响应201a、201b、201c。在时间间隔207a之后，测试仪100可在接收测试间隔209r期间开始发送预定义测试数据包，作为对其的响应，DUT 200a、200b、200c返回空数据包信号201a、201b、201c。另选地，DUT 200a、200b、200c可开始向测试仪100发送多组测试数据包并且作为回复从测试仪100接收响应数据包(未示出)。

参见图3，根据另一个示例性实施例，在同步时间间隔207a之后，测试仪100可执行发射测试209t，其中复制VSG信号113a、113b、113c含有TDD数据包，作为对其的响应，DUT200a、200b、200c返回此类数据包的复本，即，回送数据包。

参见图4，根据另一个示例性实施例，在用于测试仪100的VSA104的接收路径中的信号路由电路124包括空信号检测电路(例如，除了复用电路之外)，其检测来自DUT 200a、200b、200c的返回信号201a、201b、201c中是否有空数据包。当检测到空数据包时，传输到发射路径中的信号特性控制电路122的一个或多个控制信号125(在下文更详细地论述)致使此类电路122更改复制的VSG信号123a、123b、123c的一个或多个信号特性。例如，如针对时间间隔211所示，两个DUT200a、200b已经变成准备好进行测试203a、203b，并且通过发射空数据包作为其返回信号201a、201b的一部分来作出响应。这些空数据包由返回信号路由电路124内的空检测电路检测，并且一个或多个控制信号125致使信号特性控制电路122(例如)通过在数据包间隔期间减小信号功率来损坏对应的复制VSG控制信号123a、123b。

同时，现在准备好进行测试203c的第三DUT 200c最初接收来自其他DUT 203a、203b之一的空数据包信号，该空数据包信号已经被发射用于指示其准备就绪进行测试。然而，由于其他DUT 203a、203b不再接收有效的(例如，未被损坏的)数据包信号，所以其不再作为回复而发射空数据包。因此，第三DUT 200c现在开始接收有效的测试数据包123c并且相应地用空数据包201c作出响应。在时间间隔211之后，测试仪可接着执行接收测试213r，在该测试中，可发射预定义测试数据包123a、123b、123c以供DUT 200接收，作为对这些数据包的响应，DUT 200发射空数据包信号201a、201b、201c。

参见图5，根据另一个示例性实施例，在发生同步的时间间隔211之后，测试仪100可执行发射测试213t，在该测试中，可发射、在DUT200a、200b、200c内复制并且作为其响应信号201a、201b、201c(即，作为回送数据包信号)返回复制测试数据包123a、123b、123c。

参见图6，根据一个示例性实施例，可根据控制信号125使用开关122a切换断开信号路径，以显著减小复制数据包信号123的信号功率，从而损坏复制数据包信号113。

参见图7，根据另一个示例性实施例，可使用可编程信号衰减器122b来损坏数据包信号113。根据控制信号125，可增大信号衰减，使得将复制数据包信号123的信号功率减小到低于信号被认为符合适用的信号标准所必要的阈值。

参见图8，根据另一个示例性实施例，作为开关电路122a或衰减电路122b的代替，可使用信号混频电路122c。通过将复制数据包信号123与来自由控制信号125控制的本地射频(RF)信号源130的另一个RF信号131混频来更改复制数据包信号123的频率，从而损坏数据包信号113。

因而，可以看出，可通过更改几乎任何数据包信号特性(包括信号功率和信号频率)来损坏信号。

参见图9，根据本发明的示例性实施例，用于测试DUT 200的有线信号路径通常呈用于每个DUT 200a、200b、200c的单个有线连接的形式，如上所提。例如，对于第一DUT200a，测试数据包信号123a2和返回空数据包信号201a1经由共享或共用的有线信号路径202a传输。(相似地，去往剩余DUT 200b、200c的测试数据包信号123b2、123c2和来自剩余DUT 200b、200c的响应空数据包信号201b1、201c1经由相应的共享有线信号路径202b、202c传输。)来自数据损坏电路122的复制VSG信号123a1、123b1、123c1中的每一个经由相应的有线信号路径142a、142b、142c传输到额外信号路由电路140(下文更详细地论述)，进而经由有线DUT信号路径202a、202b、202c，作为相应的复制VGA信号123a2、123b2、123c2传输。响应空数据包信号201a1、201b1、201c1作为回复经由有线DUT信号路径202a、202b、202c传输到路由电路140，以供经由相应的输出信号路径144a、144b、144c传输到空检测和复用电路124。

额外信号路由电路140可根据本领域熟知的技术以多种形式来实施。例如，此类路由电路140可被实施为1:2信号分割器或分配器，在这种情况下，响应空数据包信号201a1、201b1、201c1被分割并且经由对应的输出信号路径144a、144b、144c作为原始空数据包信号的较低功率版本201a2、201b2、201c2来提供。另选地，此类路由电路140可被实施为信号耦合器，其在对应输出信号端口144a、144b、144c处提供响应空数据包信号201a1、201b1、201c1的耦合版本。另外，另选地，此类路由电路140可被实施为信号开关，根据来自测试仪100或外部控制器(未示出)的控制信号(未示出)对其进行控制，使得在复制VSG测试信号123a1、123b1、123c1的发射期间，对应信号路径142a、142b、142c和202a、202b、202c被连通。相似地，在DUT 200预期作出响应的时间间隔期间，对应信号路径202a、202b、202c和144a、144b、144c被连通。

基于以上论述，可以看出，当同时测试多个TDD装置时，有可能是一个或多个TDD装置将在相对于其他TDD装置的某个时间开始，以不正确地与另一个TDD装置响应数据包同步，而非与测试仪测试数据包同步。通常，一旦测试过程开始，多个DUT将不会在相同时间变得同步。因此，当发射复制测试数据包时，准备好进行测试的DUT将用空数据包信号作出响应，同时尚未准备好进行测试的DUT将不作出响应，直到其变成准备好为止。在DUT准备好之前发射测试数据包可在位错误率(BER)测试期间进行，其中只需要测试最小数量的位，在这种情况下，只要接收最小数量的位的DUT接收到测试目的所需要的最小数量的位，向一些DUT发送比其他DUT多的数据包并不重要。然而，有可能是DUT在测试仪已经发送它那组数据包信号之后变成准备好，在这种情况下，并不接收测试仪数据包，而是现在准备好的DUT接收由另一个DUT发送的泄漏的空数据包信号。同时，测试仪将无法知道已经发生这种情况。因而，随着测试仪继续将其预定义测试数据包发送到多个DUT，被正确同步的DUT将接收那些测试数据包，而尚未正确同步的DUT将不接收。

参见图2和图3，根据这些示例性实施例，测试仪在测试序列的开始时发送空数据包。DUT将不对那些空数据包作出响应。测试仪继续发送空数据包，直到同步时间间隔已经过去为止。这个间隔被选择为使得正确操作的DUT将在这个间隔过去之前准备好。在这个时间间隔期间，由于测试仪正在发送空数据包，所以DUT不发送响应。因此，没有泄漏的响应数据包可致使另一个DUT错误地与其同步。

参见图4和图5，根据这些其他示例性实施例，因为同步时间周期是动态的，而非静态或固定的，所以可实现较短的测试时间。如上论述，随着测试仪发射复制测试数据包，变成准备好进行测试的DUT通过发射空数据包信号来作出响应。检测到这些响应空数据包信号并且识别对应DUT之后，将更改(例如，损坏)对应复制测试数据包信号的后续发射，以便不符合适用的信号标准。接收此类被损坏信号的DUT将不再发送响应空数据包信号，从而防止尚未准备好进行测试的DUT与响应空数据包信号而非与复制VSG信号的错误同步。

在不脱离本发明的范围和精神的前提下，本发明的结构和操作方法的各种其他变型和更改对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然本发明结合具体的优选实施例加以描述，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地限于此类具体实施例。其意图是，以下权利要求限定本发明的范围，并且由此应当涵盖这些权利要求范围内的结构和方法及其等同物。

Claims

1.一种促进多个时分双工(TDD)数据包信号收发器的测试的方法，包括：

空数据包信号，以及

具有数据包信号特性的TDD数据包信号；

当所述共用数据包信号包括空数据包信号时，以预定时间间隔继续提供所述多个传出数据包信号；以及

当所述共用数据包信号包括TDD数据包信号时，通过提供所述多个传出数据包信号中的一个或多个，对来自所述多个TDD数据包信号收发器的多个响应信号中的相应一个的成功和不成功接收作出响应，其中

2.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述共用数据包信号包括空数据包信号时，在响应于所述多个传出数据包信号的所述预定时间间隔的至少一部分期间，从所述多个TDD数据包信号收发器中的一个或多个接收对应响应信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在成功接收来自所述多个TDD数据包信号收发器中的对应一个的所述多个响应信号之一之后，所述多个传出数据包信号中的对应一个提供有所述数据包信号特性，使得：

所述多个传出数据包信号中的所述对应一个的第一部分符合所述预定数据包信号标准；并且

所述多个传出数据包信号中的所述对应一个的第二部分未能符合所述预定数据包信号标准。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二部分在所述第一部分之后。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据包信号特性包括信号功率和信号频率中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供对应于共用数据包信号的多个传出数据包包括分割传入数据包信号的信号功率，以提供多个复制数据包信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供对应于共用数据包信号的多个传出数据包还包括衰减所述多个复制数据包信号中的一个或多个，以提供所述多个传出数据包信号。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供对应于共用数据包信号的多个传出数据包还包括切换所述多个复制数据包信号中的一个或多个，以提供所述多个传出数据包信号。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述提供对应于共用数据包信号的多个传出数据包还包括将所述多个复制数据包信号中的一个或多个与一个或多个射频(RF)信号进行混频，以提供所述多个传出数据包信号。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括在以下动作完成之后与所述多个DUT交换相应的多个测试数据包信号和响应数据包信号：

当所述共用数据包信号包括空数据包信号时，所述预定时间间隔；以及

当所述共用数据包信号包括TDD数据包信号时，从所述多个TDD数据包信号收发器中的每一个成功接收所述多个响应确认信号中的一个。