高通平台 5G RF调试总结

高通平台 5G RF调试总结 (betheme.net)

目录:

1.QRCT4的使用

2.RFC配置

3.5G CA 配置概括

4.RFPD 运行及错误分析

5.CA吞吐率问题分析

    最新的5G HImalyaa平台RFC的配置方法和之前的平台发生了根本性的变化,主要体现在使用QRCT4工具来配置RFC XML文件,然后根据XML文件编译生成source code。这个变化使得配置RFC变得更直观化,所见即所得;同时也让配置者从复杂的代码里解放出来,减少了人为因素造成的错误。但是也让RFC的配置变得比较抽象,不如之前的代码方式那么直接。

一. QRCT4的使用

         这部分的具体内容就不展开详细说明,大家可参考80-nr258-10这个文档,同时可以自己先安装QDART这个工具,里面包含QRCT4这个tool,大家实际上手操作,收获会更多。

二. RFC配置

                               高通平台 5G RF调试总结_第1张图片                       

以SM4350为例,打开一个RFcard XMl文件,里面有上图所示的这个标签页需要配置或者修改。

我们比较关注的或者说需要经常用到有:

Physical devices - 定义物理器件和逻辑器件

Signal path - 定义TX和RX通路,这个很重要,也是工作量及难度的主要所在。

FBRx Path - 定义TX通路用到的功率校准的通路。

SDR RFFE/GRFC Signals - 定义GRFC的地方

Antenna Switch Path - 定义天线切换通路,简称ASP

Signal path selection table - 定义CA和ENDC的信号分组

CA comb - 定义所有CA和ENDC组合

RFPD - 预编译代码

Concurrency Restrictions - 并发限制

当然别的标签里面的内容需要的时候也是需要修改和关注的。

下面我们就从列举出的这些标签页展开说明。

a. Physical devices

这里是定义物理器件和逻辑器件以及GRFC开关的地方。

如下图所示,定义了1个MXD8645的ASM,灰色区域为物理器件,蓝色区域为逻辑器件。

新平台的物理器件和逻辑器件配置放在了一起,不像老平台物理器件和逻辑器件是分开的。

配置器件的时候要注意和射频同事沟通,把所有的器件都添加,包括同一种器件,使用了多个,也要分别配置。以及各个器件的mid,pid,usid都要准确。同时要把第三方器件的驱动文件添加到代码里,否则会扫描不到器件。

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 以上所有工作完成后,要用QRCT4工具的RFFE SCAN和 RFC DEBUG扫描一下,看所有的器件是否都能正常识别,包括物理器件和逻辑器件。

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 如上图所示,扫描结果都没有报错,能扫描出HWID,RFM INIT也都OK。就说明我们器件添加成功。可以进行后续的配置了。

b. Signal path

这个标签是整个RFC配置中工作量最大,也是难度最大的一块,它关联到几乎所有的标签里面的内容,是整个RFC的核心。

和旧平台不同,旧平台是依据各个制式的BAND为核心来驱动RFC的;而新平台是依据不同的signal path来驱动RFC的。所以新旧平台配置的理解重点不一样,就平台以band为中心,而新平台以signal path为中心。

什么是signal path呢?通俗点讲究是从SDR的port 到 天线终端的XSW(the end of antenna switch path)为止,这就是一条signal path,包括这中间串连着各种器件,比如PA,ASM,LNA等等。

如下图红粗线所示就是一条signal path。

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 以5G自研项目为例:

 逻辑表里显示GSM850/900的TX通路,信号从SDR的TX0_GSM_LB1 port口出来,经过器件 QM77043的增益,从天线ANT0发出。这就是一条完整的signal path + Antenna Switch Path.

 上图里的红框标示的就是GSM850/900的TX的一条siganl path。我们把它配置到siganl path标签页里面,就形成了一条signal path。里面包含了通路所属的band,SDR的port,PA、ASM器件及端口以及QET端口信息。下图就是最终的配置效果。

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再以GSM850/900的PRX通路为例:

 逻辑表显示信号从天线ANT0进来,经过器件 QM77043的切换,最终进入到SDR的P_L口。

 红框这段就是GSM850/900的PRX的一条signal path。

我们需要把所有可能的signal path都配置出来。包括MIMO,SRS,ENDC,CA等等所有的通路。其中ENDC和CA通路需要事先提CASE请高通生成.

c. FBRx Path

FBRx path只用于TX通路,用于TX的功率校准。SDR器件有专门的FBRx口。我们需要把FBRX通路里的coupler和ASM开关都配上。

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我们以5G自研项目为例,打开射频提供的框图,里面有SDR器件FBRX口的定义。如上图的红框所示。

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 SDR_FBRX_IN是FBRX的总进口,通过ASM MXD8645M分出3个出口,分别为LB_FBRX,5G_FBRX_TX2_SP4T, 5G_FBRX_TX1_SP4T。这个ASM也需要配置在fbrx path里。

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 我们以5G_FBRX_TX2_SP4T口为例,它最终连到QPM5579器件上。

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 如上图QPM5579器件框图里的红框所示,最终的coupler器件就在蓝色框里,绿色框里是coupler的进出口。我们再打开QPM5579器件的端口文档说明书,找到coupler说明。

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 根据这个coupler说明表,我们发现coupler有3个端口,所以针对5G_FBRX_TX2_SP4T这个出口,我们需要配置3条FBRX path.

最终的配置如下所示:

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 d. SDR RFFE/GRFC Signals

这个标签是具体实现SDR GRFC的地方。

我们要查看射频提供的框图,确定要添加的SDR GRFC数量。如下图红框所示,5G自研项目有3个SDR GRFC要添加,分别为SDR_GRFC_0, SDR_GRFC_1, SDR_GRFC_14。

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 一. 在第一步设置Physical devices的地方,先预先定义下这3个GRFC。Type这个参数说明一下,用于signal path的定义为ASM,用于ASP的定义为XSW。

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 二. 然后回到SDR RFFE/GRFC Signals标签,再详细定义下这3个GRFC的行为。

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 黑框里面的Comm Master默认SDR,因为我们定义的是SDR GRFC。

红框里面的Name值根据之前框图里面确定总数的那3个GRFC的值来定。

绿框里面的Load值默认为Range_0o5_TO_2_PF。

蓝框里面的Pull值默认为PULL_DOWN。

黄框里面的Common Init值默认为LOW。

三. 以上二步完成SDR GRFC的定义之后,我们在需要的地方调用这些GRFC。以SDR_GRFC_0为例说明如何使用SDR GRFC。先在框图里找到SDR_GRFC_0具体的定义。如下图,它其实是控制1个叫QM11122的开关,绿色框为QM11122的开关。结合射频给QM11122的器件说明书,发现是用来切换天线0和天线3的信号,实现DPDT功能。

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 我们在ASP标签页定义一个PATH,加入这个GRFC,就完成这个DPDT的功能定义。添加SDR_GRFC_0的细节可见下图,红框里的Signal填写0;蓝框内的Enable填写HIGH,也也可以填写LOW,根据具体的需求来定;Module填写第一步中定义的名称。

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 其实还有一种SDM GRFC,但是目前我们还没有用到过,还有待后续继续研究。

e. Antenna Switch Path

与Signal path(SP)类似,Antenna Switch Path(ASP)也是一种path,具体点讲就是从XSW到天线终端的一条PATH,包括经过的所有器件。之前介绍过Signal path是一条从SDR port到XSW的path,它和ASP刚好组成了一条完整的通路。这条完整的通路实现TX和RX的功能。如下图所示,蓝色粗线标示的就是一条ASP通路。它和红色粗线整合就是一条完整的TRX通路。绿色框里的是一个XSW器件,也是ASP和SP的分界点。XSW是开关,用来控制信号通过天线。

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以5G自研项目为例,下图中的GSM1800/1900逻辑表,绿色框为signal path路径,红色框为ASP路径。从逻辑表可知,TX信号从TX0_GSM_MB1口出来,进过QM77043的PA增益,然后通过QM77048的开关及XSW切换,最后通过DPDT切换到天线3发射出去。我们可知这1条ASP包括QM77048的XSW以及用于DPDT切换的SDR_GRFC_0。

 最终配置的ASP通路如下:

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 上面这个只是举例说明如何配置一条ASP通路。但是正常情况下,我们要一次就把所有可能的ASP通路都配置完成。这个就需要预先知道项目所有的天线,然后结合所有器件的XSW及GRFC来进行组合梳理出所有可能线路,再把它们一一配置出来。

上面这些只是ASP的简单应用,还有多天线(ASDIv)技术,即一个signal path可以有多条asp,这个可以实现硬件上说的SRS,我的理解是ASDIv是软件配置的概念,SRS是硬件射频那边的概念,二者有共通之处。

下面以5G核心板N78/N79逻辑表为例来说明ASDIv/SRS用法,下图红框表明了N78/N79的TX通路1T4R的配置路径,绿框表明了4个可用ASP的通路。

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配置signal path的时候,正常只要在Ant switch path配置一组ASP即可。但是由于要实现SRS多组天线的切换,需要配置多组ASP来实现ASDIv。根据上面N79的逻辑表,射频在硬件上配置了1T4R,即一条path需要有4组天线切换。所以我们软件需要在Ant switch path配置四组ASP。

如下图红框所示。蓝框是关联项,即配置几组天线,我们需要添加几组的CalConfig,除了指定一组用于FULL_CAL,其它都默认选择NO_CAL.这边主要是用于射频那边的校准。

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 下图即为最终的配置结果,我们为N79的TX通路配置了4路ASP,为别为30、32、11、39,它们分别对应于天线6、1、4、7.

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上图蓝框内标示的SPG是个很重要的值,每个signal path都要配置SPG,它主要用于检查SRS冲突。SPG值取值的标准遵循下面这二个原则:

1.通过相同XSW的相同物理口(siganl path这一侧)的的siganl path的SPG值应该相同。

2.SPG值是唯一的。

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再说明一下ASP配置的规则,通常来讲,TX和PRX的ASP应该相同,DRX和PRX的ASP不能相同。否则会报错。

f. Signal path selection table

信号路径选择表主要用于指定CA和ENDC组合的确切的signal path ID组合,特别是当加入了alt-path时,更是需要指定确定的signal path ID组合。以免编译时发生错误。我的理解是指定了确定的CA和ENDC路径组合,避免了路径冲突,比如不同的BAND组合同时引用同一个signal path,在这个表声明了后,RFC会认为这个行为合法,避免编译报错。

这个表主要用于指定下面三种格式的CA和ENDC组合。

LTE Sig Path Selection - GroupFor LTE CA combo only

NR5G Sig Path Selection - GroupFor 5G band combo only

LTE/NR5G Sig Path Selection - GroupFor LTE+5G (EN-DC) combo only

这一块的内容个人目前认知还有限,有待后续继续研究。

三. 5G CA 配置概括

配置CA组合时,首先需要射频同时提供所支持的所有组合,一般会以xml文件形式提供,xml内容如下:


B1A[4];A[1]+B20A[2]+B38A[2]              
B1A[4]+B20A[2];A[1]+B38A[2]              
B1A[4];A[1]+B38A[4]                      
.....

• 每组由加号“+”分隔。

• 分号“;” 将 Rx 部分和 Tx 部分分开。 分号后面的项目是 Tx 部分。

• 需要在格式中配置带宽等级和UL/DL 层数。

拿到上述xml后,我们使用QRCT工具,打开CA Combo目录,把所有的组合配置到对应的模块下即可,如上述4G CA组合,就配置到4G CA Combo模块下

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 下面简单举例解释一下组合写法的含义:

1.B1A[4];A[1]+B38A[2]

       “4”->表示这个band在这个组合中时RX支持4路的,也就是4x4 MIMO.

      “2”->就是普通的RX 2x2.

      “A[1]”->表示这个组合的TX (UL)是B1. 当然也会有双TX(UL)的情况,

      如:B1A[4];A[1]+B3A[2];A[1]+B20A[2]

2.B7C[4,4];A[1]

      “C”->表示BW class C for B7 DL。

      “4,4”->表示支持4x4 MIMO,并且可以支持 2 个连续载波。

3.N1A[20x2]+N78A[100x4];A[100x1]

      “100” or “20”->5G CA/ENDC中,5G band后面的这个数字表示支持的最大带宽。

注意:OEM 应在组合中定义 NR5G Sub-6 和 mmW 频段的带宽,请参阅文档 80-pm669-3.)

四. RFPD 运行及错误分析

(1) RFPD运行

配置完CA后首先要运行RFPD工具,检查是否会有错误。

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 打开QRCT中的RFPD工具,填写MPSS的路径,然后点击Run CA offine tool开始运行。

运行完成后,会得到log路径:c:\Qualcomm\QDART\QRCT\RFPD_Run_14_41_1\modem_proc\rf\rfc_utils\rfpd\log\default\rfpd_report_index.html,

直接使用浏览器打开,查看运行结果

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点击Link to reports查看具体结果。

(2) RFPD常见错误

RFPD常见错误一般为组合使用的sigpath不对引起,如:

CA组合:B1A[2];A[1] + B3A[2] + B7A[2],我们跑完RFPD,点击Link to reports查看具体结果:

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 有一组CA报错了,点开查看具体报错原因

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 从上面截图可以看到,原因是“RFC path sel sig path 1 port P_JMH not in TRX port for rf_band 1 ['P_LMH'], searching for next sigpaths match

表明Band 1应该使用sigpath为P_LMH的通路,但是使用了P_JMH的通路,引起报错,可以看到错误log的上方会给出这个组合的搭配方式:

sr_idx 0 band 1 [['P_LMH'], ['D_LMH'], None, None]
sr_idx 1 band 3 [['P_JMH'], ['D_JMH'], ['PM_JMH'], ['DM_JMH']]
sr_idx 2 band 7 [['P_MH'], ['D_MH'], ['PM_MH'], ['DM_MH']]

我们可以根据提示,指定这个组合的通路(在QRCT的Signal Path Selection Table中配置),解决此类问题。

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 上述错误是比较常见的,还有一些错误就不一一赘述了,分析方法都如上,log中都会给出提示,按照log提示解决即可。

五. CA 吞吐率问题分析

CA吞吐率问题是指在配置完CA组合后,由硬测连接仪器测试吞吐率时,报告出来的问题。

大体可分为如下几类:

  1. 组合不上报
  2. 组合上报后,注册出现错误
  3. 注册成功后,速率不达标

(1)组合不上报

这类问题一般是由于CA组合中没有配置导致,需要注意的是配置CA组合时,要根据spec把所有情况都要配置上, 如:

 3CA组合1-3-20,根据spec我们需要配置如下组合:

B1A[4] ;A[1]+B3A[2];A[1]+B20A[2] -----------1A-3A作为上行(配置TX),1A配置4x4 MIMO

B1A[2] ;A[1]+B3A[4];A[1]+B20A[2] -----------1A-3A作为上行,3A配置4x4 MIMO

B1A[4] ;A[1]+B3A[2] +B20A[2] ;A[1] -----------1A-20A作为上行,1A配置4x4 MIMO

B1A[2] ;A[1]+B3A[4] +B20A[2] ;A[1] -----------1A-20A作为上行,3A配置4x4 MIMO

B1A[4] +B3A[2] ;A[1] +B20A[2] ;A[1] -----------3A-20A作为上行,1A配置4x4 MIMO

B1A[2] +B3A[4] ;A[1] +B20A[2] ;A[1] -----------3A-20A作为上行,3A配置4x4 MIMO

注意:组合即使配置了4x4MIMO,最好也把2x2的情况也配置上。如:

B1A[2] ;A[1]+B3A[2];A[1]+B20A[2] ---------1A-3A作为上行(配置TX),全部配置2x2

B1A[2] ;A[1]+B3A[2] +B20A[2] ;A[1] -----------1A-20A作为上行,全部配置4x4 MIMO

B1A[2] +B3A[2] ;A[1] +B20A[2] ;A[1] -----------3A-20A作为上行,全部配置4x4 MIMO

如遇见配置了组合还是出现未上报情况,那就需要进一步检查qxdm log,或者让硬测同事检查仪器配置。

(2)组合上报后,注册出现错误

此类问题一般是因为

1.测试的板子激活了不需要的mbn,需要使用PCAT工具’去激活’多余的mbn。

2.测试时设置的带宽不符合组合要求。

3.组合的天线口连接不正确,可以根据RFPD的log连接天线。

4.板子温度较高,需要使用风扇等工具降温再测

这些是目前遇见较多的,具体情况需要具体分析。

(3)注册成功后,速率不达标

此类问题是较重要的部分,

  1. 较简单的情况是组合未给绑定通路,导致速率不达标。

通常情况下,我们在配置完CA后是不会绑定通路的,只有在RFPD报错时,我们才会为了解错对错误组合进行通路绑定,如果不绑定,组合会自动选取通路,这可能会引起速率不达标。

所以在遇见速率不达标问题时,我们首先可以检查组合是否绑定了通路,如绑定后还是不达标,那就可能是下面第二种较为重要的情况了。

  1. 绑定通路后,速率不达标

高通平台 5G RF调试总结_第32张图片

 此类问题我们需要重点检查绑定的通路中,两个band使用的器件是不是有相同的,如上截图,当B1 - B3做组合时,B1 RX主级使用sigpath 1(P_JMH) ,B3 RX主级使用sigpath 122(P_MH)

此时RFPD是不会报错的,但在测试速率时,会因为使用了相同的QLN5030_U6302_MB2_LNA器件,而port口又不同,导致速率不达标。

  所以我们在绑定组合的通路时要特别注意,Band通路中是不是存在相同器件,尤其注意相同频段的band做组合时

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