Multicom（多無(wú)線模塊）產(chǎn)品無(wú)線測(cè)試的挑戰(zhàn)
加入技術(shù)交流群
從設(shè)計(jì)的角度，在開發(fā)一個(gè)Multicom無(wú)線產(chǎn)品時(shí)需要考慮如下挑戰(zhàn)：產(chǎn)品也許包含幾個(gè)無(wú)線電收發(fā)裝置；一些模塊，如WiFi和藍(lán)牙，使用相同的頻帶，如果同時(shí)工作的話可能會(huì)相互干擾；電池壽命是一個(gè)關(guān)鍵的購(gòu)買依據(jù)，無(wú)線功能越多的同時(shí)電池壽命必然會(huì)降低；要求產(chǎn)品提供語(yǔ)音通信、訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)和位置信息，而它的大小要限制在可以裝在襯衫口袋里；另一個(gè)大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是，在復(fù)雜度不斷增加和功能特性不斷豐富的同時(shí)控制產(chǎn)品的成本和價(jià)格。在設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)中，另一個(gè)關(guān)鍵部分就是保證低的測(cè)試成本。
初看之下，擁有更多的無(wú)線電裝置和連接標(biāo)準(zhǔn)的Multicom產(chǎn)品意味著產(chǎn)品測(cè)試時(shí)間至少是線性增長(zhǎng)的，這也暗示著測(cè)試成本也會(huì)線性增長(zhǎng)。然而，從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，如果測(cè)試成本增加，要么提高價(jià)格維持利潤(rùn)，要么降低利潤(rùn)，這兩個(gè)辦法都是不可取的。
如何突破測(cè)試Multicom產(chǎn)品的難題呢？方案就是突破目前測(cè)試無(wú)線設(shè)備的方法。目前的方法是從單一通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代的測(cè)試中延伸出來(lái)的。在單一通信標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代，手持設(shè)備一般只包含一個(gè)無(wú)線裝置，只遵從一種連接標(biāo)準(zhǔn)。例如，手機(jī)有一個(gè)無(wú)線電裝置并符合GSM標(biāo)準(zhǔn)；藍(lán)牙耳機(jī)有一個(gè)無(wú)線電裝置并遵守藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，只需單一連接性測(cè)試，把生產(chǎn)中有缺陷的產(chǎn)品與正常工作的產(chǎn)品區(qū)分出來(lái)。測(cè)試時(shí)間及成本降低的重點(diǎn)是減少處理和固件裝載時(shí)間，使測(cè)試儀器和測(cè)試更加有效率。
對(duì)于Multicom產(chǎn)品，情況就完全不同了。一個(gè)產(chǎn)品具有幾個(gè)內(nèi)置無(wú)線模塊以及連接標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)無(wú)線模塊都必須進(jìn)行測(cè)試以保證正常工作，并且不干擾其他單元的正常使用。此時(shí)，問(wèn)題就顯現(xiàn)出來(lái)。多個(gè)模塊的固件下載和物理層測(cè)試等，導(dǎo)致總測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng)，測(cè)試成本相應(yīng)增加。添加新的模塊后，測(cè)試成本還會(huì)增加，因而壓縮了利潤(rùn)空間，產(chǎn)品因價(jià)格過(guò)高抑制了消費(fèi)需求量。有沒(méi)有一種解決方案可以既縮短測(cè)試時(shí)間又節(jié)約測(cè)試成本呢？
Multicom發(fā)展趨勢(shì)
具有多種功能的手機(jī)，如語(yǔ)音電話和數(shù)字?jǐn)z相功能已經(jīng)出現(xiàn)了10多年。具有多種無(wú)線功能（如CDMA和藍(lán)牙等）的手機(jī)也已經(jīng)問(wèn)世五年多了。包含了幾個(gè)無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)的智能手機(jī)出現(xiàn)的比較晚，卻是所有手機(jī)中增長(zhǎng)最快的。從市場(chǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)可以看出，增長(zhǎng)占主導(dǎo)地位的是擁有Multicom的手機(jī)。
Multicom產(chǎn)品并不局限于手機(jī)，如帶WiFi功能的GPS終端，具有WiFi、藍(lán)牙、3G模塊和UWB無(wú)線裝置的筆記本。多通信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備很容易受快速增加的測(cè)試時(shí)間和成本的影響，智能手機(jī)或許是最易受到影響的，因?yàn)槠鋬r(jià)格一般較低而且利潤(rùn)較薄。依靠傳統(tǒng)的測(cè)試方法，肯定會(huì)限制產(chǎn)品的出貨量和產(chǎn)品的利潤(rùn)率。
Multicom對(duì)測(cè)試時(shí)間和成本的影響
為了更好地了解多種模式對(duì)測(cè)試時(shí)間的影響，我們先來(lái)看測(cè)試具有WiFi、藍(lán)牙、GPS和FM產(chǎn)品的一些情況。橫軸為時(shí)間軸，處理和上傳固件大約需花費(fèi)總時(shí)間的百分之十五（圖1）。由于需要與Multicom產(chǎn)品建立復(fù)雜的通信，從基帶轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，因而增加了系統(tǒng)初始化時(shí)間。
如果多個(gè)模塊進(jìn)行串行測(cè)試時(shí)，可以看到總的測(cè)試時(shí)間是個(gè)體固件上載和測(cè)試過(guò)程的線性和（圖2）。如沒(méi)有其他方法來(lái)進(jìn)行Multicom測(cè)試，測(cè)試時(shí)間和成本會(huì)線性增加。
降低Multicom測(cè)試時(shí)間的方法
相對(duì)于并行來(lái)說(shuō)，串行測(cè)試有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)。同樣長(zhǎng)度，串行線所需要的銅只是并行線的幾分之一。但是，在串行線上必須以更快的速率發(fā)送數(shù)據(jù)以達(dá)到在每個(gè)并行線上以較低速率發(fā)送數(shù)據(jù)同樣的數(shù)據(jù)吞吐量。依次類推，測(cè)試也是相似的。通過(guò)縮短個(gè)體構(gòu)件的測(cè)試時(shí)間、系統(tǒng)初始化時(shí)間、固件裝載和物理層測(cè)試時(shí)間的方式，串行測(cè)試的時(shí)間可以縮短。另外也可以嘗試在同一時(shí)間做多個(gè)并行測(cè)試，或者兩者兼有。
理想情況下，測(cè)試順序如圖3。四項(xiàng)中的三項(xiàng)是并行測(cè)試，唯一被延遲的一項(xiàng)是由于測(cè)試時(shí)會(huì)對(duì)另外一個(gè)產(chǎn)生頻譜侵占（如：WiFi和藍(lán)牙）。
實(shí)際上，有兩種方法可以達(dá)到圖3的效果。一是有幾條測(cè)試線，每條測(cè)試線測(cè)試數(shù)種模塊中的一種，形成流水線測(cè)試（圖4）。
測(cè)試時(shí)間通過(guò)增加更多的測(cè)試線和設(shè)備進(jìn)一步優(yōu)化，但購(gòu)置成本會(huì)增加，而測(cè)試依然按照串行方式進(jìn)行。此外，多次的操作步驟不僅需要額外的時(shí)間，且增加了產(chǎn)品損壞的概率。
另一個(gè)選擇是并行測(cè)試方案，同時(shí)測(cè)試設(shè)備的多種模式（圖5）。
采用雙頭測(cè)試可進(jìn)一步減少測(cè)試儀器空閑時(shí)間同時(shí)增加每個(gè)測(cè)試儀器的吞吐量。
并行測(cè)試的挑戰(zhàn)之一就是消除同時(shí)進(jìn)行2項(xiàng)或者2項(xiàng)以上測(cè)試時(shí)的相互干擾。最佳的測(cè)試方案，需要芯片制造商和測(cè)試系統(tǒng)提供商合作以降低延時(shí)以及其它因素。另一個(gè)影響因素是IC解決方案本身，單個(gè)芯片系統(tǒng)通常有一個(gè)多媒體處理器控制與無(wú)線功能的交互，而使用分離的無(wú)線模塊允許更直接地訪問(wèn)無(wú)線功能，有助于開發(fā)多通信測(cè)試方案。
Multicom 測(cè)試和測(cè)試儀器
正如單一無(wú)線模塊產(chǎn)品已經(jīng)演變成Multicom產(chǎn)品，單一無(wú)線模塊準(zhǔn)測(cè)試演變成Multicom測(cè)試。在Multicom設(shè)備中，各種無(wú)線模塊交互實(shí)現(xiàn)核心及外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、電源及其他功能控制等。用戶面對(duì)的是一個(gè)成本較低的多功能設(shè)備。以類似的方式看Multicom測(cè)試儀器，它在一個(gè)裝置內(nèi)提供了多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，內(nèi)部處理器、內(nèi)存、通信接口、數(shù)字化和信號(hào)發(fā)生的硬件都是共享的，其成本低于用多個(gè)單通信標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀組合而成的測(cè)試系統(tǒng)。
正如Multicom設(shè)計(jì)者們必需處理在多模式之間的相互干擾一樣，一臺(tái)Multicom測(cè)試儀器也應(yīng)該提供并行測(cè)試選項(xiàng)，且不會(huì)因測(cè)試的相互干擾而產(chǎn)生錯(cuò)誤。
Multicom設(shè)備的發(fā)展
如果在測(cè)試Multicom設(shè)備上沒(méi)有重大突破的話，多種無(wú)線模塊能在多大程度上被集成到一個(gè)設(shè)備里，就有多大程度的測(cè)試成本限制。如果測(cè)試時(shí)間線性增長(zhǎng)，測(cè)試成本也會(huì)線性增加，產(chǎn)品成本就會(huì)增加。Multicom產(chǎn)品制造商也許只能選擇減少無(wú)線功能以避免上述問(wèn)題。
進(jìn)行流水線和并行測(cè)試，再結(jié)合可以縮短單個(gè)部件測(cè)試時(shí)間的新技術(shù)，減少測(cè)試時(shí)間線性增長(zhǎng)是可以做到的。這樣手持設(shè)備制造商就可以根據(jù)市場(chǎng)需求在設(shè)備中添加任意多的任意功能。
評(píng)論