Opracowanie systemu testującego telefony komórkowe na linii produkcyjnej przy zastosowaniu analizatora sygnału RF NI PXI-5660

Autor: Shao Hui
Branża: Telekomunikacja
Wykorzystane produkty: LabVIEW, PXI/CompactPCI,

Zadanie:
Opracowanie testów parametrycznych protokołu bezprzewodowego w oparciu gotowe produkty w celu obniżenia kosztów i skrócenia czasu testowania telefonów komórkowych.

Rozwiązanie:
Stworzenie zautomatyzowanego systemu testów parametrycznych dla telefonów komórkowych na bazie komputera PXI przy zastosowaniu analizatora sygnału RF NI PXI-5660 oraz nowego modułu Wireless Test Toolset dla LabVIEW, w celu zastąpienia kosztownych i mało elastycznych tradycyjnych urządzeń pomiarowych.

“ Firma VI Services, we współpracy z Xin Wei Co. Ltd, osiągnęła sukces realizując stanowisko dla testowania telefonów komórkowych SCDMA na linii produkcyjnej przy użyciu analizatora sygnału RF PXI-5660, LabVIEW oraz modułu Wireless Test Toolset. Na każdej linii produkcyjnej dotychczasowy układ dwóch stanowisk pomiarowych z magistralą GPIB zastąpiliśmy jedynym nowym stanowiskiem do testowania. Dzięki temu rozwiązaniu szybkość testowania zwiększyła się niemal dwukrotnie, i w rezultacie osiągnęliśmy prawie czterokrotny wzrost wydajności.”

Stworzenie szybkiego, elastycznego systemu testującego
Koszty sprzętu do testowania są głównym problemem dla producentów OEM i EMS. Przetestowanie jednego telefonu komórkowego zabiera od jednej do trzech minut i kosztuje szacunkowo $1. Firma VI Services z siedzibą w Chinach, będąca partnerem National Instruments, opracowała niedrogi i wydajny system testujący telefony komórkowe dla aparatów trzeciej generacji opartych o SCDMA, przy zastosowaniu platformy LabVIEW i związanej z nią urządzeń RF. Dzięki zastosowaniu wirtualnego oprzyrządowania i kilku własnych rozwiązań technicznych, system ten znacznie przewyższa możliwościami zestawy urządzeń tradycyjnych. Użytkownik, posiadając pełną kontrolę nad przebiegiem testu może wybierać spośród różnych konfiguracji. W przypadku jednego z tak wybranych rozwiązań, przeprowadzenie równoległego testu dało czterokrotne zwiększenie szybkości testowania. Do testów parametrycznych wymaganych przez protokół SCDMA, użytkownik może dołączyć jeszcze inne pomiary stosując platformy PXI lub PCI, jak na przykład test multimedialny, test jakości audio, test wyświetlacza LCD czy też test klawiatury. Takie rozszerzenie możliwości systemu testowania jest trudne, a nawet wręcz niewykonalne przy użyciu zwykłych urządzeń pomiarowych. Ponieważ platformy PXI i PCI są uniwersalne, producenci telefonów komórkowych mogą ponownie wykorzystać to samo wyposażenie w przypadku zmian w metodzie testowania, co jest szczególnie istotne dla producentów OEM i EMS.

Aktualna oferta obejmuje testy parametryczne m.in. dla protokołów GSM, CDMA, SCDMA i TD-SCDMA. System GSM jest najbardziej rozpowszechnionym na świecie standardem komunikacyjnym, stosowanym w Chinach, Europie i w wielu innych krajach na świecie. Protokół CDMA używany jest w Stanach Zjednoczonych, Japonii i Korei. Sieć CDMA zakładana jest również w Chinach. SCDMA i TD-SCDMA są lokalnie opracowanymi standardami komunikacyjnymi w Chinach, przeznaczonymi do szerokiego zastosowania. Ponieważ przeważająca część testów obejmuje opracowanie parametryczne protokołu, dlatego też spodziewane jest, że obecny system zostanie rozszerzony także na protokoły CDMA 2000 oraz W-CDMA.

Skrócenie czasu testowania i minimalizacja nakładów dzięki platformie PXI
Opracowaliśmy system testujący telefony komórkowe, stosując w rozwiązaniu analizator sygnału RF NI PXI-5660 oraz zewnętrzny generator sygnału RF. Moduł PXI-5660, charakteryzujący się szerokim pasmem, stabilną, precyzyjną podstawą czasu oraz możliwością wykonywania pomiarów wektorowych, stanowi idealne rozwiązanie dla testowania zarówno elementów, jak i produkowanych w dużych ilościach urządzeń elektronicznych pracujących w paśmie radiowym. Platforma PXI jest niedrogą, a jednocześnie jedną z najbardziej optymalnych architektur przesyłu danych – idealną do zastosowania w celu skrócenia czasu testowania i minimalizacji nakładów. Urządzenia oparte na PXI ułatwiają też pokrycie zapotrzebowania na wykonywanie innych rodzajów testów, włącznie z testami elektronicznymi i audio. Stworzyliśmy również systemy testujące dla platform PCI i MXI-3, w których zastosowaliśmy identyczne oprogramowanie, uzyskując w ten sposób dalsze obniżenie kosztów.

Zaprojektowanie w środowisku LabVIEW narzędzia do testowania protokołu
Istotą systemu testującego telefony komórkowe jest moduł The Wireless Test Toolset, który został opracowany prawie całkowicie w środowisku LabVIEW. Moduł ten jest wysoko zoptymalizowaną platformą, dzięki której prosty moduł cyfrowy RF przekształca się w narzędzie do testowania protokołu. To także odróżnia urządzenia RF firmy National Instruments od innych dostępnych urządzeń RF.

Wykorzystując opracowane na wysokim poziomie funkcje VI, użytkownik może swobodnie dotrzeć do kodu testu protokołu, który dotychczas był umieszczany wewnątrz urządzenia pomiarowego, w sposób uniemożliwiający dostęp. Dzięki tym funkcjom mogą być projektowane efektywniejsze i bardziej elastyczne w zastosowaniu systemy testujące dla telefonii komórkowej.
Dzięki temu, że moduł oprogramowania The Wireless Test Toolset opiera się na środowisku programowania graficznego LabVIEW, użytkownicy łatwo mogą go zintegrować z gotowym oprogramowaniem zarządzającym testem TestStand firmy National Instruments, co zwiększa efektywność testowania na linii produkcyjnej.

Pionierska rola w opracowaniu standardu komunikacyjnego SCDMA.
Firma Xin Wei Co. LTD (www.xinwei.com.cn) jest lokalną chińską firmą telekomunikacyjną. Wspólnie z firmą DA Tang i innymi partnerami, firma Xin Wei zapoczątkowała i współtworzyła standard SCDMA. Protokół SCDMA jest jedną z podstaw opracowanego w Chinach protokołu trzeciej generacji (3G), TD-SCDMA. Protokół SCDMA firmy Xin Wei działa w zakresie 1,8 GHz. Zapewnia on tani bezprzewodowy dostęp i usługi komunikacyjne dla małych miast. Ambitnym planem rozwojowym jest popularyzacja sieci SCDMA w dużych aglomeracjach miejskich. Firma VI Services, we współpracy z Xin Wei Co. Ltd, osiągnęła sukces opracowując stanowisko testowania telefonów komórkowych SCDMA przy użyciu analizatora sygnału RF PXI-5660, platformy LabVIEW oraz modułu Wireless Test Toolset. Na każdej linii produkcyjnej, dotychczasowy system składający się z dwóch stanowisk zawierających urządzenia pomiarowe wykorzystujące magistralę GPIB zastąpiliśmy jedynym nowym stanowiskiem pomiarowym. Dzięki temu rozwiązaniu szybkość testowania zwiększyła się nieomal dwukrotnie, w rezultacie osiągnęliśmy prawie czterokrotny wzrost wydajności. System ten od szeregu miesięcy wykorzystywany jest w dziale produkcji w firmie Xin Wei.

Obniżenie kosztów i zwiększenie wydajności dzięki PXI
Oparty na PXI system testowania zapewnia klientom wiele korzyści, między innymi:
• Zmniejszenie kosztów produkcji każdego telefonu komórkowego
• Zwiększenie wydajności procesie produkcyjnym
• Minimalizacja przestrzeni koniecznej dla testowania

Moduł Wireless Test Toolset dla LabVIEW oferuje szereg funkcji i przykładów, umożliwiających użytkownikowi projektowanie rozwiązań elastycznych i skalowanych. Użytkownik może posługiwać się gotowym systemem testującym albo zrealizować system w pełni odpowiadający jego potrzebom.

W celu uzyskania dalszych informacji, prosimy kontaktować się:
Shao Hui
VI Services Suite 110, Tea Building, 789 Quyang Rd.
Shanghai 200437, China
Tel: +86-21-6517-8022
Fax: +86-21-6516-1264