R&S®CMWrun — измерение ресурса аккумуляторов

Контрольно-измерительное решение

В мире Интернета вещей (IoT) с его разнообразными системами, которые требуют, чтобы заряда батареи хватало как минимум на десять лет, тестирование ресурса аккумулятора становится важным как никогда раньше. Для смартфонов, в которых выполняется все больше и больше приложений, также очень важно проводить испытания новейших функциональных возможностей, чтобы сократить энергопотребление. Исходя из новых требований IoT к сверхнизкой мощности, в последних версиях (12 и 13) стандартов 3GPP определены режим энергосбережения (PSM) и усовершенствованный таймер DRX (eDRX) для различных категорий абонентского оборудования IoT, а также cDRX для максимально возможного сокращения энергопотребления.

Проводить испытания и анализ достигаемого за счет этих функций сокращения энергопотребления можно только в управляемой имитируемой сетевой среде. ПО R&S^®CMWrun предоставляет соответствующее решение на основе хорошо известного тестера R&S^®CMW500 для выполнения таких испытаний в реальных управляемых условиях. Опция R&S^®CMWrun CMW-KT051 собирает отсчеты из многоканального измерителя мощности R&S^®RT-ZVC02A/R&S^®RT-ZVC04A с автоматическим выбором диапазона при высокой частоте дискретизации и отображает зависимость тока и напряжения или даже рассчитанной мгновенной мощности (в ваттах) от времени.

Реализован запуск по определенным связанным с сигналами событиям (например, подключение LTE, соединение, состояние сигнализации о свободных каналах или регистрация IMS) для получение более подробной информации (например, большего количества отсчетов). Результаты с отметками времени отображаются на диаграмме энергопотребления. Диаграмма энергопотребления также коррелирует с событиями на IP-уровне посредством анализа IP-трафика (R&S^®CMW-KM051), который указывает, какое приложение или какой IP-поток влияет на время работы аккумулятора смартфонов или других беспроводных устройств.

Многоканальный измеритель мощности R&S ^® RT-ZVC02A/R&S^®RT-ZVC04A с автоматическим выбором диапазона с помощью ПО R&S^®CMWrun позволяет контролировать (в реальных сценариях) мощность (ток и напряжение), потребляемую устройствами IoT и M2M, питание на которые поступает от их собственных аккумуляторов, адаптера питания переменного тока или даже USB-соединения. В смартфонах используются оригинальные, а не эквивалентные аккумуляторы. Можно контролировать несколько каналов и сравнивать мощность, потребляемую компонентами платы. Например, можно сравнить, какой вклад в общую потребляемую мощность вносят прикладной процессор, каскад усиления ВЧ-мощности или даже отдельные компоненты, причем всегда по реальному сигнальному сценарию. Установка с ПО R&S®CMWrun, управляющим тестером R&S^®CMW500 и многоканальным измерителем мощности R&S^®RT‑ZVC02A/R&S^®RT‑ZVC04A с автоматическим выбором диапазона, соответствует всем требованиям по испытаниям мощности для устройств IoT, приложений M2M, беспроводных модулей, используемых в автомобильной отрасли, и ВЧ-компонентов в рамках любого сигнального или несигнального сценария для НИОКР, испытаний характеристик, регрессионных или приемочных испытаний.

Тестирование времени работы аккумулятора с использованием многоканального измерителя мощности R&S®RT‑ZVC02A / R&S®RT-ZVC04A с автоматическим выбором диапазона

Новейшие спецификации для измерения ресурса аккумулятора требуют проводить мониторинг зависимости от времени не только тока, но и напряжения, включая расчет мгновенной мощности при высокой частоте дискретизации. Чтобы удовлетворить такие требования к испытаниям, необходимо предусмотреть возможность измерения потребляемой устройством мощности в реальных условиях использования, т. е. при питании от реального аккумулятора, от USB-интерфейса или даже от сетевого адаптера.

Измеритель R&S®RT‑ZVC02A/R&S®RT-ZVC04A с автоматическим выбором диапазона обеспечивает точные измерения для всех этих вариантов использования и даже поддерживает до двух (с R&S®RT-ZVC02A) или четырех (R&S®RT-ZVC04A) каналов напряжения и тока.

Каждая группа измерения мощности включает вольтметр и амперметр с 18-разрядным АЦП, частота дискретизации составляет 5 млн отсчетов/с. Доступная для каждой группы встроенная функция умножителя обеспечивает синхронное последовательное умножение отсчетов тока и напряжения со скоростью 5 млн отсчетов/с. Внутренний блок прореживания накапливает потребляемую мощность посредством усреднения по 100, 1000 или 10 000 отсчетам. В результате фиксируются даже короткие пики потребляемой мощности, а скорость передачи данных уменьшается до поддерживаемого ПК уровня. На основании этих данных ПО R&S®CMWrun оценивает ресурс аккумулятора и отображает результаты измерения всех групп мощности, такие как ток, напряжение и мгновенная мощность, на графике событий.

Амперметр многоканального измерителя мощности R&S®RT‑ZVC02A/R&S®RT-ZVC04A оснащается внутренними шунтами, которые можно подбирать под один из интересующих диапазонов измерений. Ток также можно измерять с использованием внешнего шунта, который конфигурируется и устанавливается непосредственно в испытуемое устройство. В этом случае ток рассчитывается в соответствии с падением напряжения на этом эталонном внешнем шунте. Внутренний амперметр превращается в высокоимпедансный вольтметр, что позволяет избежать потерь при больших токах в соединительных кабелях.

Также доступен режим автоматического выбора диапазона для измерений тока с использованием внутренних или внешних шунтов. Это гарантирует наивысшую точность измерения тока за счет автоматического изменения шкалы на основании текущего показания. Функция автоматического выбора диапазона обеспечивает возможность непрерывных измерений тока, напряжения и мощности со скоростью передачи данных 50 тыс отчетов/с.

Для подключения к ИУ доступны различные варианты подключения, такие как гнезда 4 мм, штыревые разъемы и впаиваемые контакты, и эти опции охватывают все разновидности сценариев применения.

Для измерения ресурса аккумулятора и испытаний пропускной способности на IP-уровне предлагаются следующие пакеты R&S^®CMWrun для конкретных стандартов:

• R&S^®CMW-KT053: для WCDMA/HSPA и GSM/(E)GPRS
• R&S^®CMW-KT054: для TD-SCDMA
• R&S^®CMW-KT055: для LTE/LTE-A (FDD/TDD)
• R&S^®CMW-KT057: для WLAN/Bluetooth^®
• R&S^®CMW-KT058: для CDMA2000^®, 1xRTT/1xEV-DO

Обязательно требуется следующая опция:

• R&S^®CMW-KT051: две дополнительные службы E2E, FTP/iPerf, управление модулем применения данных (DAU) прибора R&S^®CMW500 и дистанционное управление многоканальным измерителем мощности R&S^®RT‑ZVC02A/R&S^®RT‑ZVC04A с автоматическим выбором диапазона

Краткое описание R&S®CMWrun

Инструмент автоматизации для платформы R&S^®CMW

Сегодня R&S^®CMW — это передовая и наиболее популярная многостандартная платформа для испытаний абонентского оборудования. Она в равной мере используется сетевыми операторами, испытательными лабораториями, производителями мобильных телефонов и производителями чипсетов. ПО R&S^®CMWrun для автоматизации соответствует всем требованиям для выполнения дистанционно управляемых тестовых последовательностей в приборе R&S^®CMW в процессе НИОКР, контроля качества, производства и обслуживания как современного, так и будущего беспроводного оборудования.

Ядро программного обеспечения основано на выполнении библиотек DLL (плагинов) различных испытаний. Такая архитектура обеспечивает возможность простой и удобной настройки тестовых последовательностей, не требуя специальных знаний в области программирования о том, как дистанционно управлять прибором. Также обеспечивается максимальная гибкость при настройке параметров и предельных значений для элементов испытаний, поддерживаемых опциями пакета R&S^®CMWrun для определенных стандартов.

Интуитивно понятное управление и удобство использования

Благодаря интуитивно понятному графическому интерфейсу пользователи могут легко проводить испытания беспроводных устройств на соответствие протоколам 3GPP для различных технологий.

Возможны самые разнообразные варианты применения. Например, при комплексных испытаниях интерфейса пользователя синхронизированные маркеры визуально отображают пропускную способность на IP-уровне и потребляемый ток. Во время анализа маркеры событий помогают пользователю оптимизировать пропускную способность на IP-уровне и срок службы аккумулятора. По окончании испытаний формируется легко читаемый протокол испытаний, содержащий предельные значения, результаты испытаний и заключение. Протокол выводится в форматах csv, txt, xml и pdf.

Ключевые факты

• Решение рассчитано на работу со всеми стандартами, поддерживаемыми семейством R&S^®CMW
• Готовое решение для передовых тестовых сценариев интерфейса пользователя
• Только графический интерфейс пользователя, без программирования, без компиляции кода
• Единое средство для создания, параметризации, выполнения и анализа испытаний
• Полная автоматизация процедуры испытаний и испытуемого устройства (R&S^®CMWrun содержит ADB/Android APP для iPerf/FTP)
• Приложение для дистанционного управления SCPI через интерфейс LAN, GPIB или USB
• В комплект входят примеры планов испытаний