JP2017512978A - 共有テストリソースを使用して複数の無線データパケット信号送受信器をテストする方法 - Google Patents

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Abstract

1つのベクトル信号生成器(VSG)と、1つのベクトル信号分析器(VSA)とを有するテスタ等の共有DUTテストリソースを用いて、データパケット信号送受信器等の被テストデバイスである複数の信号送受信デバイス器をテストする方法。DUTによるテスタリソースにアクセスする(例えば、信号を信号生成器から受信するか、又は信号を信号分析器に提供する)要求は、テスタの可用性及び要求側DUTが単独アクセスを要求するか、それともテスタへのアクセスを共有することができるかに基づいて優先度が付けられる。テスタが利用不可能な場合、DUT要求は、各優先度に従ってキューに入れられ、テスタが利用可能になるのを待つ。その結果、共有テスタリソースへのアクセスは、複数のDUTを同時にテストしながら、テスト時間を最小にするように動的に管理することができる。

Description

本発明は、複数の信号送受信器のテストに関し、特に、共有テストリソースを使用して複数の被テストデバイスであるデータパケット信号送受信器を自動的にテストすることに関する。
今日の電子デバイスの多くは、接続及び通信の両目的で無線信号技術を使用している。無線デバイスは、電磁エネルギーを送受信するため、並びに2台以上の無線デバイスが、信号周波数及び電力スペクトル密度により互いの動作に干渉するおそれがあるため、これらのデバイス及び無線信号技術は、様々な無線信号技術規格仕様に準拠しなければならない。
そのような無線デバイスを設計する場合、技術者は、そのようなデバイスが、含まれる無線信号技術に規定された規格に基づく仕様のそれぞれを満たすか、又は超えることを保証することに格別に注意を払う。さらに、これらのデバイスが後に、大量に製造される場合、デバイスはテストされて、製造欠陥が、含まれる無線信号技術の規格に基づく仕様への準拠を含め、不適切な動作を生じさせないことを保証する。
製造及び組み立て後にこれらのデバイスをテストするために、現在の無線デバイステストシステムは通常、テスト中の各デバイス(DUT)にテスト信号を提供し、各DUTから受信される信号を分析するテストサブシステムを利用している。幾つかのサブシステム(「テスタ」と呼ばれることが多い)は、少なくとも、DUTに送信されるソース信号を提供するベクトル信号生成器(VSG)及びDUTによって生成される信号を分析するベクトル信号分析器(VSA)を含む。VSGによるテスト信号の生成及びVSAによって実行される信号分析は一般に、それぞれが、異なる周波数範囲、帯域幅、及び信号変調特性を有する様々な無線信号技術規格への準拠について様々なデバイスのテストに使用できるように、プログラム可能である(例えば、内部プログラマブルコントローラ又はパーソナルコンピュータ等の外部プログラマブルコントローラの使用を通して)。
無線通信デバイスの製造の一環として、製造コストの大きな一構成要素はこれらの製造テストに関連するコストである。通常、テストのコストと、テストの実行に必要なテスト機器の精緻さとの間には直接の相関がある。したがって、特に製造されテストされる大量のそのようなデバイスに鑑みて、機器コスト(例えば、必要なテスト機器又はテスタの精緻さの増大に起因するコスト上昇)を最小に抑えながらテスト精度を維持することができる革新が重要であり、大きなコスト節減を提供することができる。
テストコストでの別の重要な要因は、テスト時間、より詳細にはデバイス毎のテスト時間であり、これは、テストの完全性を損なうことなく最小に抑えられなければならない。全体のテスト時間は、実際のDUTテスト作業(例えば、基本となるシステム及びDUT規格に従ってDUT性能をテストすること)、DUT取り扱い作業(例えば、DUTの接続、切断、移動)、及びテスト準備作業(例えば、テストシステムを用いてのDUTの初期化及び/又は同期)によって決められる。1つのデバイスのテスト時間が最適に低減されると、テスト時間及びコストの低減における次の進歩は、複数のDUTをパイプライン(例えば、分散テストの重複シーケンス)又は並列(例えば、複数のDUTの同時テストといった)テストでテストすることを含む。これは、受信(RX)信号をDUTに提供するため及びDUTによって生成された送信(TX)信号を受信し分析するために必要に応じて、追加の信号ルーティング回路(例えば、信号分割器、結合器、スイッチ、マルチプレクサ等)を用いて1つ以上のテスタを組み立て、接続することを含み得る。
テスタリソースを共有しながら複数のDUTがテストされる場合、DUT間で競合がないことを保証するようにそれらのリソースを共有するよう、テスタをプログラムするとき、時間並列の最悪事例推定が通常、使用される。幾つかのDUTは、他のDUTよりも早くテストステップを完了した場合、テスタリソースへのプログラムされたアクセスを待つ間、アイドル状態となる。テスト時間に関して、これは無駄な時間であり、テスト時間及びコストを増大させる。
したがって、テスタリソースへのアクセスが、複数のDUTのリアルタイム状態と、現在のテスト環境の分散テスト又は並列テスト優先度とに基づいて最適化されるという動的アクセス制御を有することが望ましい。アクセスが全体的な最適化によって決定されるテスタリソースの動的管理では、同じ全体時間間隔中に複数のデバイスをテストすることができ、それにより、時間及びコストが低減され、テスタリソースの使用が最適化される。
本発明によれば、1つのベクトル信号生成器(VSG)と、1つのベクトル信号分析器(VSA)とを有するテスタといった共有DUTテストリソースを用いて、データパケット信号送受信器といった複数の被テストデバイスである信号送受信器をテストする方法が提供される。テスタリソースにアクセスする(例えば、信号を信号生成器から受信するため、又は信号を信号分析器に提供するため)DUTによる要求は、テスタの可用性、及び要求側DUTが単独アクセスを要求するのか、それともテスタへのアクセスを共有することができるのかということに基づいて優先度が付けられる。テスタが利用不可能な場合、DUTの要求は、各優先度に従ってキューに入れられ、テスタが利用可能になるのを待つ。その結果、共有テスタリソースへのアクセスは、複数のDUTを同時にテストしながら、テスト時間を最小にするように、動的に管理することができる。
本発明の一実施形態によれば、共有DUTテストリソースを用いて被テストデバイス(DUT)である複数の信号送受信器をテストする方法は、
共有テスタを複数のDUTに結合することと、
共有テスタを使用して、複数のDUTの少なくとも一部と通信する複数の要求を含む1つ以上のテストプロセスを実行することと(複数の要求の少なくとも一部のそれぞれには、共有テスタを使用して、複数のDUTのそれぞれと通信する各テスタアクセス優先度が関連付けられる)、
共有テスタが、複数のDUTのうちの1つ以上との通信への使用に利用可能である場合、
共有テスタと、少なくとも1つの他のDUTに関連付けられたテスタアクセス優先度を有する要求よりも高いテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた複数のDUTのうちの1つとの間の信号通信をイネーブルすること、及び
共有テスタと、同様のテスタアクセス優先度を有する各要求が関連付けられた複数のDUTのうちの複数個との間の信号通信をイネーブルすることと、
共有テスタが、複数のDUTのうちの1つ以上との通信への使用に利用不可能な場合、複数の要求の少なくとも一部をテスタアクセス優先度キューに入れることと
を含む。
図1は、本発明の例示的な実施形態により複数のDUTをテストするテスト環境のブロック図を示す。 図2は、複数のテストプロセスを非同期で実行中の複数のDUTに、テスタリソースへの優先アクセスを付与して、同期並列テストを可能にすることができる動的優先度トークン管理技術の例示的な実施形態を示す。 図3は、テストプロセスを非同期で実行中の複数の非管理DUTに、テスタリソースへの優先アクセスを付与して、テスタリソースの使用及びテスト時間について最適化された分散同期テストを可能にする動的優先度トークン管理技術の例示的な実施形態を示す。 図4は、DUTテストプロセスの実行中、テスタリソースへの要求に従って優先度を割り当てることによってトークン要求が処理される例示的な実施形態のテストフローを示す。 図5は、トークン要求キューの例示的な実施形態を示す。 図6は、異なるDUTトークン割り当てが、テスタアクセス要求優先度に基づいて行われるテスト時間間隔を示す。
以下の詳細な説明は、添付図面を参照した、本発明の実施形態例の説明である。そのような説明は、例示であることが意図され、本発明の範囲に関して限定しない。そのような実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにするのに十分に詳細に説明され、本発明の思想又は範囲から逸脱せずに、幾つかの変形を有する他の実施形態も実施可能なことが理解されよう。
本開示全体を通して、文脈から逆のことが明確に示されない限り、説明される個々の回路要素が単数又は複数であり得ることが理解されよう。例えば、「回路」及び「電気回路」という用語は、1つの構成要素又は複数の構成要素を含むことができるもので、構成要素は、能動及び/又は受動であり、一緒に接続又は他の方法で結合されて(例えば、1つ以上の集積回路チップとして)、記載される機能を提供する。さらに、「1つの」という用語は、1つ以上の電流、1つ以上の電圧、又はデータ信号を指し得る。図面内で、同様又は関連する要素は、同様又は関連する英字、数字、又は英数字指示を有する。さらに、本発明は、離散した電子回路(好ましくは、1つ以上の集積回路チップの形態)を使用して実施する文脈の中で考察されたが、そのような回路の任意の部分の機能は代替的に、処理される信号周波数又はデータレートに応じて、1つ以上の適宜プログラムされたプロセッサを使用して実施してもよい。さらに、図が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す限り、機能ブロックは、必ずしもハードウェア回路の分割を示すわけではない。
セル電話、スマートフォン、タブレット等の無線デバイスは、IEEE802.11a/b/g/n/ac、3GPP LTE、及びBluetooth等の標準ベースの技術を利用する。これらの技術の基礎となる標準は、確実な無線接続性及び/又は通信を提供するように設計されている。標準は、一般にエネルギー効率的であり、無線スペクトルに隣接するか、又は無線スペクトルを共有する同じ又は他の技術を使用するデバイス間での干渉を最小にするように設計された物理的仕様及びより上位レベルの仕様を規定している。
これらの標準によって規定されたテストは、そのようなデバイスが標準規定の仕様に準拠するように設計されること及び製造されたデバイスがそれらの規定された仕様に引き続き準拠することの保証を意味する。大半のデバイスは、少なくとも1つ以上の受信器及び送信器を含む送受信器である。したがって、テストは、受信器及び送信器が両方とも準拠するか否かを確認することを目的とする。DUTの1つ以上の受信器のテスト(RXテスト)は通常、テストシステム(テスタ)がテストパケットを受信器に送信することと、DUT受信器がそれらのテストパケットにいかに応答するかを判断する何らかの方法とを含む。DUTの送信器は、送信器にパケットをテストシステムに送信させることによってテストされ、次に、テストシステムは、DUTによって送信された信号の物理的特性を評価する。
より詳細は後述するが、本発明の例示的な実施形態によれば、同時にテストされている複数のDUTによって共有されるテスタリソースへのアクセスを動的に管理する方法が提供される。その結果、テスト環境は、テストされるDUTの数よりも少数のテスト波形生成及び信号分析サブシステムを有するテスタリソースを必要とし、その理由は、テスタリソースが複数のDUTで共有されるためである。優先度付きリソースアクセストークン技術は、DUTをテストするために要求されたアクセスに、現在の分散又は並列テスト最適化環境に鑑みて、テストステップ完了の現在の状態に基づいてキュー優先度が与えられるように、テストプログラムと併せて使用することができる。したがって、複数のDUTは、他のDUTのテスト完了の各状態を認識する必要はなく、テストシステムは、リソースアクセスシーケンス及びタイミングの静的又は最悪事例から導出される時系列でテストリソースアクセスを適用する必要がない。
図1に示されているように、例示的な実施形態によれば、テスト環境10は、通常、外部コントローラ18(例えば、パーソナルコンピュータ)からの少なくとも幾らかの制御下にある複数のDUT16をテストするテスタ12を含む。そのようなコントローラ18は、テスタ制御信号インターフェース19tを介してテスタ12と通信する(例えば、コマンド及びデータ)とともに、DUT制御信号インターフェース19dを介してDUT16と通信する。(これらの制御信号インターフェース19t、19dは、直接又はネットワーク化された信号接続によって提供することができる)。さらに、信号ルーティング回路14が提供されて、テスタ12と各DUT16との間で信号を多重化及び分割/スプリットする能力を提供する。この信号ルーティング回路14も、制御信号インターフェース19mを介してコントローラ18によって制御することができる。
テスタ12は、無線周波数(RF)信号源12g(例えば、テストデータパケット信号のVSG)、RF信号分析器12a(例えば、DUTからのデータパケット信号を受信し分析するVSA)、及び制御回路12cを含む。制御回路12cは一般に、DUT16のテスト中、信号源12g及び信号分析器12aを制御するテストプロセスがプログラムされるファームウェア12fも含む。そのような制御は、制御信号インターフェース13g、13aによって行われる。さらに、制御信号インターフェース13cが、信号ルーティング回路14の制御回路12cによる制御を提供する。
信号源12g、信号分析器12aと信号ルーティング回路14との間にRF信号接続(例えば、周知のRF信号原理に従って制御されるインピーダンスを有する導電信号路)の形態の追加の信号接続15g、15aがある。(代替の実施形態によれば、信号ルーティング回路14もテスタ12の一部として含めることができる)。
追加のRF信号インターフェース17が提供されて、信号をDUT16と信号ルーティング回路14との間で伝達させる。各DUT16a、16b、・・・、16nは、ホストDUT16a、16b、・・・、16nのテスト動作の開始及び/又は制御に使用されるプログラムされたコマンド及びデータを記憶するファームウェア18a、18b、・・・、18nを含むこともできる。
図2に示されているように、複数のDUTをテストするテストシナリオには、テスト優先度が同期並列テストに基づく場合、最適なことがある。例えば、DUT受信器のテスト中、テスタ信号源12gを使用して、ルーティング回路14を介して同じテストデータパケット信号を全てのDUT16に送信することができる。そのようなテストに向けてDUT16を準備するために、例示的な実施形態によれば、各DUT16のそのままでは非同期のテストプロセス22に、同様のアクセス優先度を有するリソースアクセストークンが割り振られて、複数のDUT16に同様の状態のテストステップ完了を達成させ、それにより、同期テストプロセス24を使用してDUT16をテストできるようにする。(一般に、各トークン要求優先度は、その他のトークン要求優先度のうちの1つ以上よりも高い、低い、又は等しい優先度である。しかし、本考察では、「同様の」トークン要求優先度は、あらゆる方法で等しいトークン要求優先度、例えば、全く同じテスタリソースへのアクセスを要求しているトークン要求優先度及び少なくとも部分的に「等しい」トークン要求優先度、例えば、少なくとも幾つかの時間間隔で同じテスタリソースのうちの1つ以上へのアクセスを要求しているトークン要求優先度を含むことが意図される)。
図3に示されているよう、分散(例えば、順次)テストを使用して他のテストシナリオを最適化し得る。例えば、DUT16の送信器をテストする場合、DUT16は、一連のテストデータパケット信号をテスタ信号分析器12aに送信する。DUT16が1つの信号分析器12aを共有するシナリオ例では、これらのテストデータパケット信号は、同時に受信され分析されることはできず、個々に順次受信されなければならない。しかし、各DUT16a、16b、・・・、16nのテストプロセスステップの幾つかは多くの場合、信号周波数又は電力レベルが遷移状態であり、信号が能動的に送信されていない時間間隔を含む。したがって、信号送信間隔が非送信間隔と共に埋め込まれるようにDUTテストをパイプライン化することにより、送信信号の順次テストを他のDUTによって実行されている他の非信号テストステップと同時に最適化することができる。例示的な実施形態によれば、そのままでは非管理の非同期テストプロセス26を実行中の複数のDUT16は、これらのテストプロセスを最適化して、そのようなテストプロセスの最大非同期分散28を達成し、略連続したアクセス及びテストリソースの略連続した使用を達成し、ひいては最小のテスト時間を達成するように管理することができる。
図4に示されているように、例示的な実施形態によれば、テスタリソース競合が生じる場合100a及び複数のプロセスがテスタリソースを求めて争う場合100bを含む、テストフロー100を実行するアルゴリズムは、示されるように実行することができる。まず、テストプロセスプログラムは、テスト優先度を有する関連付けられたDUTのトークンを要求する(102)。トークンが利用可能な場合(104)、すなわち、テスタ12のリソースが、DUTのテストに利用可能な場合、トークンは、他のDUTを除外してそのDUTに割り当てられ(106)、それにより、関連付けられたDUTとテスタとの通信を可能にする。そのDUTへのテスタ12のこの割り当ては、実行中のテストプロセスがまだ完了しない限り(108)維持される。そのテストプロセスの終了に続き、トークンが解放され(110)、それにより、他のDUTがテスタリソースを使用できるようにする。次に、このプロセスは次のステップ112に続く。
しかし、トークンが利用可能ではない場合(104)、すなわち、テスタ12のリソースが現在、1つ以上の他のDUTとの併用に割り当てられている場合、優先度要求はキューに配置される(122)。次に、再割り当てへのトークンの利用可能性がモニタされる(124)。トークンが続けて利用可能になると、テスタリソースへの要求が、そのような要求に関連付けられたDUTへの割り当てを保証するのに十分に高い(例えば、キュー内で現在最高の)優先度を有するか否かが判断される。有さない場合、要求はキューに留まる(122)。しかし、要求優先度が十分に高い場合、テスタリソースは関連付けられた要求側DUTに割り当てられ(128)、そのようなDUTのテストが開始される。前と同様に、要求側DUTへのテスタリソースのこの割り当ては、要求側テストプロセスが完了する(130)まで維持される。そのようなテストプロセスの完了に続き、トークンは解放され、それにより、1つ以上の他のDUTでのテストに使用するために、テスタリソースを解放する。これに続き、プロセスは次のステップ134に続く。
図5に示されているように、上述したように、優先度キュー30は、テストリソースへの競合する要求32、34、36を保持する。これらの要求32、34、36は、各優先度に従ってキュー30内に維持される。例えば、1つの要求32は、別の要求34a(これは、後述するように、同様の要求のグループ34の1つであり得る)よりも高い優先度を有することができ、この場合、テスタリソースが利用可能になるとき、テスタリソースはより高い/最高優先度を有する要求32に割り当てられる。
代替的には、同様の優先度レベルを有する複数の要求があり得る。例えば、複数の要求34a、34b、34cが同様の優先度レベル(例えば、テスタリソースを使用して、DUT受信回路の並列テストを実行するための)を有する1組の要求34があり得る。この場合、テスタリソースが利用可能になる場合、テスタリソースは、より高い/最高優先度を有する1組の要求32に割り当てられる。
図6に示されているように、上記考察によれば、共有テスタリソースにアクセスする要求の優先度が、少なくとも3つの基本テストシナリオが生じ得ることが理解されよう。例えば、1つの時間間隔T1中、第1のDUT16aは最高の要求優先度を有することができ、テスタアクセストークンが割り当てられる。続けて、時間間隔T2中、別のDUT16cは最高要求優先度を有することができ、テスタリソースアクセストークンが割り当てられる。代替的には、別の時間間隔T3中、複数のDUT16b、16dが同様の要求優先度(例えば、他のDUT要求よりも高い)を有することができ、テスタアクセストークンを共有して、テスタリソースの同時使用する。
本発明の構造及び動作方法での他の様々な変更及び代替が、本発明の範囲及び思想から逸脱せずに、当業者に明らかになろう。本発明は特定の好ましい実施形態に関連して説明されたが、特許請求される本発明がそのような特定の実施形態に極度に限定されるべきではないことを理解されたい。以下の特許請求の範囲が、本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲及びそれらの均等物内の構造及び方法が本発明の範囲に包含されることが意図される。

Claims (9)

  1. 共有DUTテストリソースを用いて複数の被テストデバイスである信号送受信器をテストする方法であって、
    共有テスタを複数のDUTに結合することと、
    前記共有テスタを使用して、前記複数のDUTの少なくとも一部と通信する複数の要求を含む1つ以上のテストプロセスを実行することと、ここで、前記複数の要求の少なくとも一部のそれぞれには、前記共有テスタを使用して、前記複数のDUTのそれぞれと通信する各テスタアクセス優先度が関連付けられ、
    前記共有テスタが、前記複数のDUTのうちの1つ以上との通信への使用に利用可能である場合、
    前記共有テスタと、少なくとも1つの他のDUTに関連付けられたテスタアクセス優先度を有する要求よりも高いテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの1つとの間の信号通信をイネーブルすること、及び
    前記共有テスタと、同様のテスタアクセス優先度を有する各要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの複数個との間の信号通信をイネーブルすること
    により、前記共有テスタと前記複数のDUTのうちの1つ以上との信号通信をイネーブルすることと、
    前記共有テスタが、前記複数のDUTのうちの1つ以上との通信への使用に利用不可能な場合、前記複数の要求の少なくとも一部をテスタアクセス優先度キューに入れることと
    を含む、方法。
  2. 前記共有テスタを複数のDUTに結合することは、信号生成器と、信号分析器とを含むテスタを前記複数のDUTに結合することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記共有テスタを使用して、前記複数のDUTの少なくとも一部と通信する複数の要求を含む1つ以上のテストプロセスを実行することは、前記共有テスタを用いて、前記1つ以上のテストプロセスの少なくとも一部を実行することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記共有テスタを使用して、前記複数のDUTの少なくとも一部と通信する複数の要求を含む1つ以上のテストプロセスを実行することは、前記複数のDUTのそれぞれを用いて、前記1つ以上のテストプロセスの各部分を実行することを含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記共有テスタと、少なくとも1つの他のDUTに関連付けられたテスタアクセス優先度を有する要求よりも高いテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの1つとの間の信号通信をイネーブルすることは、前記共有テスタを用いて、前記複数のDUTのうちの前記1つから1つ以上の信号を受信することを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記共有テスタと、同様のテスタアクセス優先度を有する各要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの複数のDUTとの間の信号通信をイネーブルすることは、前記共有テスタを用いて、前記複数のDUTのうちの複数のDUTに伝達される1つ以上の信号を提供することを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記共有テスタを使用して、前記複数のDUTの少なくとも一部と通信する複数の要求を含む1つ以上のテストプロセスを実行することは、前記共有テスタが続けて、前記複数のDUTのうちの1つ以上との通信への使用に利用可能になる場合、
    前記共有テスタと、前記テスタアクセス優先度キュー内の別のテスタアクセス優先度よりも高いテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの1つとの間の信号通信をイネーブルすること、及び
    前記共有テスタと、前記テスタアクセス優先度キュー内の同様のテスタアクセス優先度を有する各要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの複数のDUTとの間の信号通信をイネーブルすること
    により、前記共有テスタと前記複数のDUTのうちの1つ以上との間の信号通信をイネーブルすることを更に含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記共有テスタと、少なくとも1つの他のDUTに関連付けられたテスタアクセス優先度を有する要求よりも高いテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの1つとの間の信号通信をイネーブルすることは、
    前記共有テスタと前記複数のDUTのうちの前記1つとの間の信号通信をイネーブルすることと、
    前記テスタアクセス優先度キュー内の少なくとも1つの他のDUTに関連付けられたテスタアクセス優先度を有する前記要求をキューに入れることと
    を含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記共有テスタと、同様のテスタアクセス優先度を有する各要求が関連付けられた前記複数のDUTのうちの複数個との間の信号通信をイネーブルすることは、前記共有テスタと、前記複数のDUTのうちの前記1つ及び前記テスタアクセス優先度キュー内のテスタアクセス優先度を有する要求が関連付けられた少なくとも1つの他のDUTとの間の信号通信をイネーブルすることを含む、請求項1に記載の方法。
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