TW201427296A - 同時測試多重數據包信號收發器之方法 - Google Patents

同時測試多重數據包信號收發器之方法 Download PDF

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Abstract

一種多重數據包信號收發器之測試方法，像是用於測試位元誤差率(即BER)，在測試期間測試器與數據包信號收發器會進行交換測試數據包及摘要數據包之序列。測試器提供測試數據包，該測試數據包包含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元。為對此做出回應，數據包信號收發器提供摘要數據包，其含有各別摘要數據，其標示出數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由對應之多個數據包信號收發器所正確接收。

Description

同時測試多重數據包信號收發器之方法
本發明係關於同時測試多重數據包信號收發器之方法，特別是使用跳頻擴展頻譜信號技術測試包括藍牙無線技術，來測試受測裝置(DUT)之方法。
配備藍牙連接技術的無線裝置變得越來越普及。這些裝置通常在製造時即進行過測試，以確保其可操作並符合標準規定的信號特性，以確保其能正常運作，以及與藍牙裝置和其他無線裝置根據其他無限信號技術運作時，遭到的干擾為最小。這種測試的目的，主要是用來在大量生產時辨識裝置在製造上的缺陷。
配備無線技術的消費性產品，例如，智慧型手機、筆記型電腦及平板電腦是非常複雜的裝置。在製造時與市場銷售時數量龐大，並背負著極沉重的價格及成本壓力。在考量到抑制成本時，生產測試即為關鍵領域。因為對測試結果不允許任何妥協，測試系統設計人員對於測試結果的正確性不能走捷徑，且必須盡量降低測試無線技術所需的測試時間。
藍牙無線技術存在於多種消費性產品中。一個總體標準所規 範的信號特性，例如，頻譜、調變特性和功率等級等等，都是配備藍牙技術的裝置必須遵守的。在這些標準的規定範圍內，藍牙裝置製造商不斷的努力降低按照這些技術來製造及測試產品的成本。
成本控制的重點領域之一，即為同時進行(例如，並聯或同步)測試藍牙裝置。達成同時測試最直接的方法，就是利用多個同時操作的測試系統或測試器來測試多重裝置，而每一該系統皆具有測試一裝置發送及接收藍牙特定信號特性的能力(例如，遵守規定的頻譜、調變特性及品質、功率等級、靈敏度等)之方法。然而，為每一受測裝置或DUT專門設置一部測試器，其資金成本是非常高昂的。因此，使用具有單一信號源與單一信號分析器之單一系統的測試系統設計人員，便利用信號分配器與多工傳輸器，以利以一部測試器來應付多個DUT。
然而，為避免每個DUT都需要一部測試器，以實現降低成本的目的，就必須做出重大讓步。舉例而言，儘管可以利用單一信號分配器功能同時複製一個信號源，但接收到的信號就無法同時由一單一收訊分析器來檢驗。相反的，這些信號需要連續的多工傳輸及抓取，而非同時進行。
所以面臨的挑戰就是，如何把測試速度最佳化，並將測試成本最小化。在使用多個測試系統，而其信號源及收訊分析器的數量，小於以一對一方式配置且需要同時測試的DUT數量時，尤須如此。
根據本發明所主張之權利範圍，提供了一種測試多重數據包信號收發器之方法，像是用以測試多重數據包信號收發器之位元誤差率 (BER)，而在測試期間，一部測試器及多重數據包信號收發器進行交換測試數據包及摘要數據包之序列。該測試器提供該測試數據包，該測試數據包包含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元。為對此做出回應，數據包信號收發器提供摘要數據包，其含有各別摘要數據，其標示出數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由對應之多個數據包信號收發器所正確接收。
根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，一種測試多重數據包信號收發器之方法，包括：提供用於複數個數據包信號收發器之一類似之複數個測試數據包信號，該信號複製有一共同測試數據包信號，而該共同測試數據包信號包括複數個連續測試數據包，其含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元；以及接收來自該複數個數據包信號收發器之一類似之複數個摘要數據包信號，其中該複數個摘要數據包信號的每一信號均回應於該複數個測試數據包信號的各別信號，並包括複數個連續摘要數據包，該連續摘要數據包包含有各別摘要數據，其標示有該複數個數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之該複數個數據包信號收發器所正確接收。
根據本發明所主張之範圍的另一例示性實施例，一種測試多重數據包信號收發器之方法包括：利用複數個數據包信號收發器，接收一類似之複數個測試數據包信號，該信號複製有一共同測試數據包信號，而該共同測試數據包信號包括複數個連續測試數據包，其含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元；並以該複數個數據包信號收發器，提供一類似之複數個摘要數據包信號，其中該複數個摘要數據包信號的每一 信號均回應於該複數個測試數據包信號的各別信號，並包括複數個連續摘要數據包，該連續摘要數據包包含有各別摘要數據，其標示出該複數個數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之該複數個數據包信號收發器所正確接收。
10‧‧‧測試環境
20‧‧‧測試器
22‧‧‧信號源(向量信號分析器，VSG)
23‧‧‧來源信號
24‧‧‧收訊分析器(向量信號分析器，VSA)
25‧‧‧接收信號
27‧‧‧數據包
27a‧‧‧測試數據包
27b‧‧‧測試數據包
27c‧‧‧測試數據包
30‧‧‧外部測試電路系統
32‧‧‧第一信號路由電路系統
33‧‧‧複製的來源信號/符合標準規定的多個測試數據包
33a,33b,33c,33d‧‧‧各別複製的來源信號
33,33xa,33xb,33xc,33xd‧‧‧符合標準規定的多個測試數據包
33aa,33bb,33cc,33dd‧‧‧複製的測試數據包
34‧‧‧第二信號路由電路系統
35‧‧‧數據包群/一序列的摘要數據包
36‧‧‧第三信號路由電路系統
36a,36b,36c,36d‧‧‧第三信號路由電路
37‧‧‧多個回應信號/對應的摘要數據包
37xa,37xb,37xc,37xd‧‧‧對應的摘要數據包
37a,37b,37c,37d,‧‧‧別的回應信號
37aa,37bb,37cc,37dd‧‧‧各別數據包/摘要數據包
40‧‧‧DUT
40a,40b,40c,40d‧‧‧各別DUT
41‧‧‧單一有線信號路徑
41ta,41tb,41tc‧‧‧各別摘要數據包
41r‧‧‧已接收的信號
41t‧‧‧已發送的信號
42‧‧‧信號路由電路系統
43‧‧‧傳入的測試數據包信號
44‧‧‧收發器電路系統
45‧‧‧已接收數據位元
46‧‧‧數據對比電路系統
47‧‧‧數據
48‧‧‧記憶體電路系統
49‧‧‧預期的數據位元
50‧‧‧數據產生器電路系統
51‧‧‧摘要數據
52‧‧‧信號發射器電路系統
53‧‧‧摘要數據包信號
t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7‧‧‧時段
圖1描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，同時測試多重數據包信號收發器的測試環境。
圖2描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，在一測試器及一DUT之間測試數據包及摘要數據包序列的交換。
圖3描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，交換測試數據包及摘要數據包的詳細計時關係。
圖4描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，測試數據包及摘要數據包另一系列的序列交換。
圖5描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，利用測試數據包及摘要數據包之序列，能節省測試時間。
圖6描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，利用同時測試多個DUT來結合測試數據包及摘要數據包之序列交換，能如何進一步節省測試時間。
圖7描述根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，以功能方塊表的形式呈現，一DUT如何在接收測試數據包後回應，並提供將被發送的摘要數據包。
下列詳細說明係參照附圖之本發明之例示性實施例。本說明意欲例示本發明之範疇，而並非限制性說明。該實施例之說明已足使一般嫻熟本技藝者據以實施本發明之主題，且其應理解在不脫離本發明之精神及範圍下，即可以一些變化實施其他實施例。
整份說明書中，若未在上下文反覆明確指示，其仍應了解所述之個別電路元件在數量上可為單數或複數。例如，「電路」及「電路系統」一詞可包括單一個或複數個元件，可為主動及/或被動，且經連接或以其他方式聯結(例如，像是一或更多個積體電路晶片)以提供想要的功能。另外，「信號」一詞可指一或更多電流、一或更多電壓或數據信號。在圖式中，類似或相關元件將會有類似或相關字母、數字或字母數字標誌符號。此外，本發明雖已在使用離散電子電路系統(較佳是使用一或多個積體電路晶片)的實施情境中討論，但視待處理的信號頻率或數據率而定，可以一或多個適當編程之處理器來實現這種電路系統任何部分的功能。再者，就不同實施例圖示所描述之電路圖功能區塊的範圍而言，該功能區塊並不必然是標示出硬體電路系統中的分工。
以下討論涉及4個DUT的同時測試。然而，可輕易理解的是，根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，以下所討論關於同時測試多個DUT的系統、技術及原理，可以按照DUT數量的其他倍數而擴張或限縮。換言之，兩個或兩個以上DUT也可根據本發明同時進行測試。
請參照圖1，即為根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例進行測試多個DUT的測試環境(10)，其包括一測試器(20)，該測試 器包括一信號源(22)(例如，一向量信號分析器，VSG)以及一收訊分析器(24)(例如，向量信號分析器，VSA)，第一信號路由電路系統(32)(例如，信號分離或分配電路系統)，第二信號路由電路系統(34)(例如，信號切換或多工傳輸電路系統，第三信號路由電路系統(36)(例如，信號切換電路系統或信號分離及合成電路系統之組合)以及待測之DUT(40)，基本上如圖所示互連。可輕易理解的是，DUT(40)是很典型的無線信號收發器，但在測試器(20)與DUT之間是典型的有線信號路徑，以確保可靠及實質上無耗損的信號連接。
如同本例在此所描述的，測試器(20)包括了信號源(22)與信號分析器(24)，而外部測試電路系統(30)則包括信號路由電路系統(32、34、36)以及任何必要的信號連接(例如，電纜和連接器)。據此，完整的測試系統(例如，並不存在可能需要或必要的任何外部控制器(未顯示))包括測試器(20)和外部測試電路系統(30)。然而，可輕易理解的是，一個測試器可以包括測試器(20)與外部測試電路系統(30)的功能與電路系統。
如本技藝眾所週知者，VSG(22)會提供一個含有數據包(27)的來源信號(23)，這將由第一信號路由電路系統(32)所複製，用來向DUT(40)提供複製的來源信號(33)。這些各別複製的來源信號(33a)、(33b)、(33c)、(33d)會經由第三信號路由電路(36a)、(36b)、(36c)、(36d)(下文將詳細討論)被傳送到對應的DUTs(40a)、(40b)、(40c)、(40d)。為了回應這些複製來源信號(33)(下文將詳細討論)，DUTs(40a)、(40b)、(40c)、(40d)將以各別的回應信號(37a)、(37b)、(37c)、(37d)提供多個回應 信號(37)，並經由第二信號路由電路系統(34)發送，以提供VSA(24)接收信號(25)。如下文將詳細討論的，在各別的回應信號(37a)、(37b)、(37c)、(37d)中來自不同時隙的各別數據包(37aa)、(37bb)、(37cc)、(37dd)，將形成一數據包群(35)，而以接收信號(25)的方式提供。
請參照圖2，依據本發明之例示性實施例，測試器(20)提供一發射信號(23)，其含有符合標準規定的數據包(例如，符合藍牙標準8184-位元PRBS9)，而且這些DUT(40)係以較短的摘要數據包(41t)回應。這些數據包僅需要一個時隙，而非像執行一完整數據包環回測試時所需的典型五個時隙。因此，整體測試時間可降低40%因為使用在環回測試返回數據包的時間降低了80%。(例如，每一組返回數據包的相對時間為一時隙對五時隙)。每一摘要數據包(41t)含有數據，其標示出位元誤差率(BER)，該位元誤差率係由各別DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)所計算出，以及每一後續之摘要數據包(41t)含有數據，其標示出一累計BER。
因此，測試信號(23)(如前所述，是複製用來提供多個測試信號(33))包括一序列之測試數據包(27a)、(27b)、(27c)...，每一個DUT(40)均會以各別摘要數據包(41ta)、(41tb)、(41tc)...回應，而其每一均含有數據，標示出累計BER，該BER係由各別DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)內部所決定(下文將詳細討論)。
可輕易理解的是，與正常完整的數據包環回測試相比，這種作法節省了相當多的測試時間。因為完整測試要將每個測試數據包(27a)、(27b)、(27c)接收、複製並發送，而接下來由DUT(40)發送至測試器(20)接收，然後測試器(20)會將它接收到的複製數據包與它所發送的做比較， 以便計算每個DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)的BER。然而，根據本發明所主張之權利範圍，每個DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)都已設定或以其他方式配置測試數據包內容的知識，並計算它自己的內部BER(下文將詳細討論)，然後這些數據將以摘要數據包(41t)的形式傳送回測試器(20)，並提供標示BER的數據。(例如，已接收的總位元數，已接收的有效位元數以及已接收的無效位元數)。另外，根據本發明所主張之權利範圍，就每一個後續收到的測試數據包，每一個DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)都會計算自己的累計BER，並在下一個後續摘要數據包中，提供這個累計BER數據回覆給測試器(20)。
請參照圖3，如上所討論，符合標準規定的多個測試數據包(33)((33xa)、(33xb)、(33xc)、(33xd)、…，在這裡「x」代表的各別複製信號(33a)、(33b)、(33c)、(33d))係由測試器(20)提供，且DUT(40)將在各別、後續的時隙t0,t1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,…回應對應的摘要數據包(37)((37xa)、(37xb)、(37xc)、(37xd)、…)。如上所討論(圖1)，這些來自DUT(40)的回覆摘要數據包(37)將被發送(例如，由第二信號路由電路系統(34)多工傳輸或切換)，以提供一序列(35)的摘要數據包(37aa)、(37bb)、(37cc)、(37dd)、…，以及來自每一DUT(40)的摘要數據包(37xx)(這裡的第二個「x」代表後續回覆數據包的時隙a、b、c、d…)。換句話說，在本例這四個DUT(40)，為了各別回應從DUT(40)在時段t0,t2,t4及t6，接收的第一個(33aa)、第二個(33bb)、第三個(33cc)以及第四個(33dd)複製的測試數據包，各別來自第一個(40a)、第二個(40b)、第三個(40c)以及第四個(40d)DUT的第一個(37aa)，第二個(37bb)，第三 個(37cc)以及第四個(37dd)摘要數據包，將分別被提供為提供至測試器(20)的回覆摘要數據包序列(35)的一部分。
請參照圖4，如上所討論，測試數據包(33xx)與摘要數據包(37xx)係在測試器(20)與DUT(40)之間交換。根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，這項數據包(33xx)、(37xx)的交換將在第一測試子序列時段S1執行。如上所述，在這個測試時段S1結束時，測試器(20)已經把預定數量的BER測試數據包(33xx)同時提供到DUT(40)，而DUT(40)以便回應測試器(20)也已經提供BER摘要數據包(37xx)。測試時段S1的終止，將發生在測試器(20)已決定測試數據包(33xx)的預定數量已經送達並由DUT(40)所接收。在此時，另一個測試子序列時段S2將以測試器(20)發送一測試數據包(33xx)之新序列，讓DUT(40)接收，並由測試器(20)接收回應的摘要數據包(37xx)，該摘要數據包(37xx)標示出新的、累計的、而且是由每一各別的DUT(40a)、(40b)、(40c)、(40d)所量測到的BER。在這個第二測試時段S2內，測試數據包(33xx)可以賦予一個或多個不同的信號特性(例如，信號頻率、信號調變類型或數據速率)而發送。這將使得BER非常利於以不同的信號特性進行測試，例如，在所有規定的數據速率下，在一個單一包括多個子序列S1,S2,…，情形下。由於BER是以數據位元的最小數量進行計算，一測試器(20)便可監督累計之位元計數，直到一DUT(40)達到該最小數量，並接著繼續進行下一個DUT(40)等等(因為使用更多的數據位元並不影響BER的計算)。
請參照圖5，根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，使用摘要數據包(37xx)回應測試數據包(33xx)，可以顯著的減少測 試時間，即使一次僅測試一DUT(40)(例如，連續進行測試)。如上所述，使用摘要數據包(37xx)，相較於一個完整數據包環回測試，可以在每一個摘要數據包(37xx)回傳中節省大約80%的時間，且在整體測試時間減少40%。例如，如果每一個DUT的測試時間是ts，那麼測試n個DUT的時間將大約為n與ts(n*ts)的乘積。
請參照圖6，根據本發明所主張之權利範圍的例示性實施例，要同時測試n個DUT(40)，整體的測試時間將變成ts加上額外時間te。這額外時間是發送(例如，多工傳輸或切換)後續累計BER摘要數據包(37xx)所需的時間。然而，該額外的測試時間te基本上是比原來的初始測試時間ts來得短。因此，既然整體測試時間ts+te仍維持大約等於ts(當ts>>te)，那麼當同時測試n個DUT(40)時，每一個DUT(40)的BER測試時間大約需要ts/n。
請參照圖7，根據例示性實施例，每一個DUT(40)均包括信號路由電路系統(42)(例如，一信號分配及合成電路系統之組合)、收發器電路系統(44)、數據對比電路系統(46)、記憶體電路系統(48)(或一些其他數據來源，例如，外部記憶體的遠端存取)，數據產生器電路系統(50)以及信號發射器電路系統(52)，且如圖示實質上互連。如圖示為本討論的目的，雖然不包括正常屬於一DUT(40)的一部分，第三信號路由電路系統(36)是為了提供已接收測試數據包(33)，作為已接收信號(41r)，並提供內部產生摘要數據包(41t)，作為回覆摘要數據包(37)。(典型地，在DUT(40)的內部，一單一有線信號路徑(41)會被用來傳遞這些已接收的(41r)及已發送的(41t)信號)。
傳入的測試數據包信號(43)會由收發器電路系統(44)接收並處理，該收發器電路系統(44)會向數據對比電路系統(46)提供已接收數據位元(45)。如上所述，數據對比電路系統(46)也會接收由記憶體電路系統(48)傳來的數據(49)，該數據(49)代表在主要時段(例如，如上述，測試子序列S1,S2,…)之內預期應接收到的測試數據位元。已接收(45)與預期(49)的數據位元對比，將導出數據(47)，該數據(47)表示BER的計算結果，該計算結果標示出已收到的有效及無效數據位元數量。此計算數據(47)將由數據產生器電路系統(50)使用，以提供摘要數據(51)，該摘要數據(51)標示出所測得的BER。信號發射器電路系統(52)將轉換此摘要數據(51)(例如，藉由信號調變和頻率轉換等眾所週知的原理及技術而轉換)，以便提供一摘要數據包信號(53)回覆至測試器(20)(圖1)。
本發明操作之結構與方法的各種修改或變更，在不脫離本發明之精神及範圍下，對嫻熟本技藝者而言是顯而易見的。本發明雖已經連同特定較佳實施例進行敘述，其應理解本發明申請範圍不應不當限制於該特定實施例。吾人意欲以下列的申請專利範圍定義本發明的範圍，並藉此涵蓋屬於這些專利申請範圍內的結構與方法及其等效替代方式。
10‧‧‧測試環境
20‧‧‧測試器
22‧‧‧信號源(向量信號分析器，VSG)
23‧‧‧來源信號
24‧‧‧收訊分析器(向量信號分析器，VSA)
25‧‧‧接收信號
27‧‧‧數據包
30‧‧‧外部測試電路系統
32‧‧‧第一信號路由電路系統
33‧‧‧複製的來源信號/符合標準規定的多個測試數據包
33a,33b,33c,33d‧‧‧各別複製的來源信號
34‧‧‧第二信號路由電路系統
35‧‧‧數據包群/一序列的摘要數據包
36‧‧‧第三信號路由電路系統
36a,36b,36c,36d‧‧‧第三信號路由電路
37‧‧‧多個回應信號/對應的摘要數據包
37a,37b,37c,37d‧‧‧各別的回應信號
37aa,37bb,37cc,37dd‧‧‧各別數據包/摘要數據包
40‧‧‧DUT
40a,40b,40c,40d‧‧‧各別DUT

Claims (12)

  1. 一種測試多重數據包信號收發器之方法，包括：提供用於複數個數據包信號收發器之一類似之複數個測試數據包信號，該信號複製有一共同測試數據包信號，而該共同測試數據包信號包括複數個連續測試數據包，其含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元；以及接收來自該複數個數據包信號收發器之一類似之複數個摘要數據包信號，其中該複數個摘要數據包信號的每一信號均回應於該複數個測試數據包信號的各別信號，並包括複數個連續摘要數據包，該連續摘要數據包包含有各別摘要數據，其標示有該複數個數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之該複數個數據包信號收發器所正確接收。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的每一數據包均回應於該複數個連續測試數據包的各別數據包。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的後續數據包包含有摘要數據，其標示有該複數個數據位元之位元累計數量，該累計數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之該複數個數據包信號收發器所正確接收。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該各別之摘要數據進一步標示出該複數個數據包信號收發器的一對應收發器的位元誤差率。
  5. 如請求項4所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的後續數據包包含有摘要數據，其標示出一累計位元誤差率。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該共同測試數據包包括複數個數據速率。
  7. 一種測試多重數據包信號收發器之方法，包括：利用複數個數據包信號收發器，接收一類似之複數個測試數據包信號，該信號複製有一共同測試數據包信號，而該共同測試數據包信號包括複數個連續測試數據包，其含有各別之具有各別預定位元模式的複數個數據位元；以及以該複數個數據包信號收發器，提供一類似之複數個摘要數據包信號，其中該複數個摘要數據包信號的每一信號均回應於該複數個測試數據包信號的各別信號，並包括複數個連續摘要數據包，該連續摘要數據包包含有各別摘要數據，其標示該複數個數據位元之數量，該數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之該複數個數據包信號收發器所正確接收。
  8. 如請求項7所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的每一數據包均回應於該複數個連續測試數據包的各別數據包。
  9. 如請求項7所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的後續數據包包含有摘要數據，其標示有該複數個數據位元之位元累計數量，該累計數量附有該各別之預定位元模式，該模式係經由一對應之複數個數據包信號收發器所正確接收。
  10. 如請求項7所述之方法，其中該各別摘要數據進一步標示出該複數個數據包信號收發器的一對應收發器的位元誤差率。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該複數個連續摘要數據包的後續數據包包含有摘要數據，其標示出一累計位元誤差率。
  12. 如請求項7所述之方法，其中該共同測試數據包包括複數個數據速率。
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