应对LTE测试复杂化及成本挑战 非信令测试将成主流

报告显示，预计2013年全球LTE用户将达到1.4亿，2017年将达到9.2亿。而TD-LTE用户，到2016年将增加到1.5亿户，约占全球LTE用户总数25%。在中国市场LTE智能手机有望在2013年逐步成熟，并在2014年走向大众市场。

LTE 多频段下 手机量产速度面临挑战

当前终端产品支持的通信协议越来越多，LTE终端产品的测试项目比2G、3G多出近百项。不仅无线制式在增加，终端支持的频段也在增加。这对生产测试提出了更高的要求，测试项目和测试时间达以前的数倍。测试时间的增加意味着测试成本的提高，促使芯片和终端厂商寻求减少产品测试时间与仪器投资成本的方法。

图1 目前智能手机覆盖的功能

在生产手机时，传统的信令测试每一台手机都必须通过验证测试以及检验，非常耗费时间。受于成本压力，目前这类测试流程将逐渐从传统的信令测试，转型成非信令测试，再进一步转变成快速序列非信令测试。根据多家厂商的数据，非信令生产测试时间可加快50%以上，相信未来手机生产测试模式将大举从信令(Signaling)转变至非信令(Non-signaling)。

图2 信令测试、非信令测试、快速序列非信令测试对比图

帮助终端制造商提升测试效率、降低测试成本，一直是测试与测量厂商追求的目标。微波射频网最近专访了多家测试测量厂商，就非信令测试技术及趋势进行了广泛的交流。

终端产品产测复杂化催生非信令测试

“尽管要市场完全接受非信令产测需要一个过程，但其一定是这个行业的发展方向。”
---艾法斯（亚洲）有限公司业务拓展经理路遥

艾法斯（亚洲）有限公司业务拓展经理路遥向微波射频网介绍道，随着4G技术引入多种无线技术于一身，未来的终端设备产测将越来越复杂，客户面临着巨大的测试成本压力。当前测试成本最直接的表现就是单机所需的测试时间，倘若仍保留信令的产测方式，其成本是客户无法承受的，这就为引入非信令测试带来了时机。

路遥指出，在Qualcomm的引领下，全球各主流蜂窝移动通信芯片厂商均已支持非信令产测模式，包括：Broadcom、Marvell、Mediatek和ST-E等。同时，几乎所有的二三线芯片厂商都在积极跟进，这一点在LTE技术上体现的尤为明显，如：GCT、Sequans、Intel/Infineon和Altair等。而在WIFI、Bluetooth和GPS等移动互联技术上，各大厂商早已将非信令模式引入生产环节，包括Broadcom、Atheros、TI、Marvell和MTK/Ralink等等。而经过几年来在实际生产中的不断检验与改进，非信令技术已趋于完善。

路遥进一步指出，在非信令测试上，仪表厂商也是越来越专注，并开始尝试提供专门性的解决方案。

作为一家在射频测试测量领域的专业公司，艾法斯为生产型客户提供了非信令测试解决方案--PXI3000，这是一款基于PXI架构通用射频测试平台，该平台不仅可以完美支持FDD/TDD-LTE相关的非信令测试，对其他最新的无线技术标准，如802.11ac等，同时实现了全覆盖。

据了解，传统测试测量仪器的功能是单一的，每一台仪器只完成特定的功能，如信号源、频谱仪和综测仪等。而基于PXI架构的测试仪器则完全不同，它是模块化的，就如搭积木，用户可以根据自己的实际需要，使用通用的PXI模块搭建出各类功能丰富的仪器。

路遥表示，艾法斯利用PXI3000系列模块为客户预定制出功能强大、性能优异的无线终端生产测试解决方案。基于PXI3000搭建的测试方案几乎可以满足用户在无线终端生产环节所有的射频测试需求。这一测试解决方案已经得到了全球范围内的大规模商用，从全球顶级无线设备制造商到国内中小型手机厂家均有使用。PXI3000进入市场，测试颠覆了传统的生产测试理念，极大地推动了生产测试向非信令方式的转型。

最后，路遥强调，尽管要市场完全接受需要一个过程，但非信令产测一定是这个行业的发展方向。

多DUT非信令测试提速生产制造流程

“多DUT并行非信令测试解决方案，能够使终端客户的效能，投资利用率得到极大地提升”
---莱特波特市场部技术经理马国华

莱特波特市场部技术经理马国华表示，如今主流的手机芯片商都纷纷推广非信令测试方案，提高各自终端客户产品的生产制造效能，降低终端产品的制造成本，同时保持良好地产品质量。

马国华告诉微波射频网记者，如果采用传统测试产品和方式，要想提高产出率，制造商只能去添置新测试设备或增加生产配套。然而，莱特波特为制造商提供了LitePoint IQxstream平台，能够实现4台DUT（待测设备）同时并行测试，可将生产测试吞吐量提升3倍效率。IQxstream可以支持面向4G LTE 和LTE Advanced（超过100Mhz带宽）所需要的更大带宽，为生产测试领域长期平滑演进的需要提供了坚实的支撑。四部终端并行测试的创新设计以及非信令测试技术的采用，使得厂商可在不缩减测试要求情况下极大地增加产出，不但极大地减少了所需测试仪的数量，而且也相应大大减少了对于工厂空间和操作员数量的投入，有效地节约了成本。

马国华分析，LTE带来的挑战主要来自于两方面：更大的带宽和更多的测试时间。LTE采用20MHz带宽的数据信道，今后随着LTE-Advanced技术的引入将扩展至100Mhz带宽的信道。这样就淘汰了很多不具备足够带宽的3G测试仪。LTE可以支持40多个频段，这样支持LTE和WCDMA的多模终端（全球型手机）将需要支持两倍于当前仅支持3G智能手机终端所需要的频段数量。如此一来，将使得测试手机所需时间翻倍，除非有更精良先进的测试方案引入。IQxstream可以支持两套并行的VSA/VSG模块，可以轻易扩展到多DUT的2X2 MIMO测试，以及LTE-A的载波聚合测试。目前LitePoint的IQVector测试解决方案可以覆盖主流的LTE芯片，并提供产线级多DUT并行校准和终测的解决方案。

马国华补充道，LitePoint在国内进行IQxstream的推广经验也表明，多DUT并行非信令测试方案是规模非信令测试的发展方向。在LitePoint进行多DUT非信令测试方案推广过程中，越来越多的仪表厂商也加入了多DUT并行测试的潮流，纷纷推出对应的测试仪表加入非信令多DUT测试推广的大潮中。LitePoint坚定认为，多DUT非信令测试，尤其是有完备测试解决方案的多DUT并行非信令测试解决方案，能够使终端客户的效能，投资利用率得到极大地提升。

非信令测试优势明显  但仍离不开信令模式

“在非信令测试理念下仍离不开信令模式 ”
---罗德与施瓦茨（R&S）产品支持总监金海良

罗德与施瓦茨（R&S）产品支持总监金海良表示，手机生产测试正面临越来越多的通信制式和频段与越来越低的销售价格之间的矛盾。若要兼顾完整测试项目与成本因素，就得改变产测仪器的使用方式。为此，R&S率先提出了许多提高生产测试效率的理念，如并行测试、快速校准、快速终测和非信令测试。这些技术已经逐步应用到生产测试中。

R&S大约在8、9年前跟一些芯片和手机厂商合作首次提出了非信令生产测试的概念，2006年R&S率先推出了非信令版本的CMU200（var. 30型号），并被许多国际手机厂商采用。正是因为这一点，新一代综测仪CMW500刚推出时就全面支持非信令，为了适应不同的需求，该仪器既能支持信令也能支持非信令，而且兼顾创新和传统的测试方法。

金海良解释，由于在信令模式下测试射频指标比在非信令下耗时，非信令测试的宗旨是把大量重复的射频指标测试从信令模式移到非信令模式下测试。传统的手机测试分射频校准和最终测试两站，前者在非信令模式下校准手机的收发信机，后者在信令模式下测试手机的射频指标。非信令测试理念在当中插了一站而变为三站：射频校准、射频验证和最终测试。射频指标的测试从以往的最终测试站移到新增加的射频验证站。该站在非信令模式下以更优化的测试顺序完成以往在信令下的射频指标测试。在产线，射频校准和射频验证可以并成一站，因为这两站都是基于手机电路板连接射频头进行测试。之后电路板被装配成整机，再进行最终测试。最终测试往往是在信令模式下用天线耦合测试，以模拟真实网络的情况，重点验证信令过程和确保装配成整机时耳麦和天线安装正常。

值得一提的是，当从信令模式转为非信令模式时，仪器跟芯片厂商的配合会成为关键点。因为在信令模式下综测仪模拟基站与被测手机建立呼叫后进行射频测试，对芯片配合的依赖程度低；而在非信令模式下因为没有信令过程因此对芯片配合的依赖程度很高。CMW500得到了所有LTE芯片厂商的支持，不论采用哪家芯片方案，都能用CMW500进行非信令测试。

另外，即便是提倡非信令测试的今天，生产测试环节还是需要信令的。为什么非信令测试理念下仍然离不开信令模式？金海良告诉微波射频网记者，原因是非信令不能完全模拟真实网络的情况。非信令跳过了高层协议，直接控制手机的物理层来进行收发信机测试，不过由于移动通信协议的复杂性，在实现的时候可能产生细微的差异，因此：

1、 新通信制式的早期生产基本都不采用非信令理念。本来新制式下芯片和终端的成熟稳定度就有待验证，况且非信令和信令下终端行为可能有细微差别，为了稳妥起见，新制式下终端生产都采用传统的两站式而不用非信令的三站式测试，等后续产品成熟了再逐渐引入非信令模式。不论是2G、3G还是现在的LTE终端，基本都是采用这一平滑过渡思路。

2、 当产品成熟稳定后，可以采用非信令的三站式测试，把大量的射频指标测试移到基于非信令的射频验证站，但是为了检验出厂的手机在真实网络下的表现，在第三站最终测试站仍然采用信令模式。

总体来说，非信令测试的三站式理念结合信令和非信令的优势，把射频指标尽量移到非信令模式下测试，并优化测试顺序和方法，是在确保产品质量的前提下降低成本提高生产效率的好方法，目前已经被国内外各大手机厂商所采用。但是需要注意的是，在非信令测试理念下，信令综测仪仍然起着不可替代的作用。

非信令测试将逐渐成主流

“产业链的合作是非信令测试成功的先决条件”
---安捷伦电子仪器事业部高级市场工程师黄萍

安捷伦电子仪器事业部高级市场工程师黄萍在接受微波射频网专访时表示，目前移动设备中的无线功能主要包括2G/3G/LTE、蓝牙、Wi-Fi和GPS。从终端生产测试市场看，为了追求更快的测试速度，芯片厂商不断更新芯片测试模式，同时测试设备厂商与之配合让手机的测试模式和综测仪能协同工作，从而最终在产线上实现产能最大化。因此，产业链的合作是非信令测试成功的先决条件。在芯片支持的前提下，非信令测试能够有效提高测试速率，已经成为许多生产制造厂商的必要选择。这是产业链发展的必然趋势。

黄萍解释，在非信令测试中，待测设备(DUT)的芯片组在验证测试中会被要求输出跨越不同功率等级和频率范围的各种信号，这些预定义发射序列功能可以规范校准测试，缩减器件设置时间，进而缩减测试时间。

目前安捷伦终端非信令测试产品支持所有2G/3G和LTE的无线蜂窝制式，同时还可以方便的进行GPS的测量。根据不同的产测需求，安捷伦推出了非信令测试产品E6607 EXT系列，其中包括单机综测仪E6607B、多端口测试适配器E6617A，以及最新推出的整合式多端口综测仪E6607C，不同客户可根据其产线的不同配置需求进行选择。

以E6607C EXT-C为例，它内置了矢量信号分析、矢量信号发生、高速序列分析功能和 8个用于无线蜂窝制式的双向输入/输出端口以及 4 个用于GNSS（全球导航卫星系统）测试的输出端口，由于多端口并行测试装置已经紧凑的集成在仪器内部，因此大大省去了繁杂的连接附件和复杂的连接工作，有效提高测试速率，同时又能节省生产线的空间和电力需求。为了在多部终端并行测量时也获得高质量的非信令测试，仪器内部的校准模块保证了各端口间的平衡度，动态路损补偿功能自动消除了全信号通路和外部测试线缆及夹具给测量带来的影响，从而保证了测试的准确性和一致性。

利用安捷伦信号分析仪的各项丰富的 X 系列测量技术，EXT系列为客户提供了专为快速生产制造测试而设计的测量应用软件，并针对最新无线芯片组中实施的快速序列非信令测试模式，可以与芯片组同步工作，消除信令开销，实现单次采集多次测量。

“非信令测试是手机产业和测试仪表产业发展的必然趋势”
---上海创远仪器副总裁徐逢春

上海创远仪器副总裁徐逢春向微波射频网表示，手机的非信令测试，是近两年逐步在产业界得到推广的测试技术，是测试仪表公司和手机方案公司共同努力的结果，极大地提升了手机测试的速度和稳定性，提高了生产效率。

为全面支持手机产业对非信令测试的需求，创远推出了T6280全制式手机综测仪和T6281手机序列测试接口开关。T6280全制式终端综合测试仪支持LTE（TDD/FDD）/WCDMA/TD-SCDMA/GSM等主流通信制式的信令/非信令测试功能，由于采用了业界领先的分布式系统架构，非信令测试速度达到业界领先水平。T6280采用专用的自动增益控制（AutoScale）技术，可以在一次测量中对手机的整个动态功率（通常为-65dBm～+27dBm）进行自动匹配和测量，达到最优化的测试精度和测试速度。

随着手机单位测试时间的降低，手机生产线上操作员装卸测试终端所占用的终测仪开销越来越大，导致生产过程中昂贵的综测仪表的空闲时间占比增加，为了解决该问题，创远开创性地推出了T6281手机序列测试接口开关，可以对已有的手机生产线进行简单改造，即可提升手机综测仪的使用率接近100%，并极大提升人均的产出。

徐逢春分析，非信令测试是手机产业和测试仪表产业发展的必然趋势，手机生产线上使用的手机综测仪，将很快统一到非信令的模式。通过采用非信令测试，不仅仪器仪表的开支能够有可观的降低，更重要的是可以提高手机的测试速度和测试稳定性，由此可以为手机生产线带来人工、场地、供电等一系列配套开支的节省。

“预计到今年，非信令测试将成主流测试方式。非信令测试市场的竞争也趋向白热化。”
---安立公司产品经理蒋大勃

安立公司产品经理蒋大勃表示智能终端和平板电脑取得了巨大成功，在生产线上需要对这些产品进行快速的测试。同时，无线通信制式也在不断的演进和发展，导致通信标准多样化。非信令测试和传统的信令测试相比，测试时间短，效率高。随着芯片技术的成熟，近两年以来，手机测试市场从传统的信令测试开始向非信令测试演进。

为了满足目前产线测试需求，安立公司推出了MT8870A 通用无线测试仪。该仪表可以支持多种无线标准，包括GSM/WCDMA/TDSCDMA/CDMA/LTE 和BT /WLAN，还可以支持FM RDS，GPS，DVB等。频率范围可达6GHz，160M带宽，满足了当前和以后的测试需求。MT8870A采用模块化设计思想，可以安装多至4个TRX模块，具备同时测试多台设备的能力，可大幅提高产线效率并降低成本。

蒋大勃认为，目前大多数厂家都已经采用非信令测试方案。预计到今年，非信令测试将成主流测试方式。非信令测试市场的竞争也趋向白热化。

综上所述，在LTE终端设备产测过程中采用非信令测试模式，可以显著提高测试效率并降低测试成本，使得LTE终端设备制造商大为受益。而且，终端制造商仍可持续改良这些技术，实现更快、更具成本效益的测试方式。随着LTE时代的到来，非信令测试正逐渐成熟，并将成为主流生产测试方式。

本文来源微波射频网 原文链接：http://news.mwrf.net/2013/marketwatch_0327/10938.html