R&S®CMWrun – Mesures de l'autonomie de la batterie

Solution T&M

Avec l'environnement Internet des objets (IoT) et ses applications diverses, qui nécessitent une charge de batterie durant au moins dix ans, le test de l'autonomie des batteries est plus important que jamais. Et pour les smartphones, pour lesquels il existe de plus en plus d'applications, il est crucial de tester les dernières fonctionnalités, afin de réduire la consommation d'énergie. Du fait des nouvelles exigences IoT relatives à la très faible consommation électrique, dans ses derniers communiqués (12 et 13), la normalisation 3GPP a défini récemment des fonctionnalités telles que le mode d'économie d'énergie (PSM) et le "enhanced DRX" (eDRX) dans les diverses catégories d'équipements utilisateur IdO, ainsi que la fonctionnalité cDRX en vue de réduire au maximum la consommation d'énergie.

La performance de ces fonctionnalités, visant à réduire la consommation d'énergie, peut uniquement être testée et analysée dans un environnement de réseau émulé et contrôlé. Le R&S^®CMWrun est la solution parfaite pour des tests en conditions réelles contrôlées, tout en s'appuyant sur le R&S^®CMW500. Le R&S^®CMWrun CMW-KT051 collecte à un échantillonnage élevé les mesures provenant de la sonde de puissance multivoies à gamme automatique R&S^®RT-ZVC02A / R&S^®RT-ZVC04A, puis affiche le courant et la tension, voir même la puissance instantanée calculée (en Watt) en fonction du temps.

Des événements déclencheurs de signalisation spécifiques (par exemple connexion LTE, état de signalisation connecté, inactif ou enregistrement IMS) fournissant plus de détails (c'est-à-dire plus d'échantillons) ont été implémentés. Ces valeurs sont affichées et corrélées dans le temps sur le diagramme de consommation d'énergie. Le diagramme de consommation d'énergie est également corrélé aux événements de niveau IP grâce à l'analyseur de trafic IP (option R&S^®CMW-KM051), qui identifie l'application mobile ou le flux IP pénalisant l'autonomie de la batterie des smartphones ou d'autres appareils sans fil.

La sonde de puissance multivoies à gamme automatique R&S ^® RT-ZVC02A / R&S^®RT-ZVC04A, associée au R&S^®CMWrun, vous permet de surveiller (dans des scénarios réels) la puissance (courant et tension) consommée par les appareils IoT ou M2M étant alimentés par leurs propres batteries, un adaptateur secteur AC ou même une connexion USB. Les smartphones utilisent leurs propres batteries et pas simplement une batterie factice. Il est possible se surveiller plusieurs voies et de comparer la puissance consommées par chacune sur la carte. Par exemple en comparant le nombre de processeur d'application, le niveau de puissance RF, ou même les composants individuels contribuant à la consommation totale d'énergie, toujours dans des scénarios de signalisation réels. La configuration R&S®CMWrun contrôlant le R&S^®CMW500 et la sonde de puissance multivoies à gamme automatique R&S^®RT‑ZVC02A / R&S^®RT‑ZVC04A couvre toutes les exigences du test de puissance pour les appareils IoT, les applications M2M ou les modules sans fil utilisés dans l'industrie automobile, dans les composants RF, dans n'importe quel scénario de signalisation ou de non signalisation dédiés aux tests R&D, de performance, de régression ou d'acceptance.

Test de l'autonomie de la batterie avec la sonde de puissance multivoies à gamme automatique R&S®RT‑ZVC02A / R&S®RT-ZVC04A

Les dernières spécifications relatives à la mesure de l'autonomie des batteries exigent non seulement la surveillance du courant dans le temps, mais aussi celle de la tension, y compris le calcul de la puissance instantanée à des fréquences d'échantillonnage élevées. Pour de telles exigences de test, il doit être possible de mesurer l'énergie consommée par un appareil en se basant sur un cas d'utilisation réel, par exemple l'alimentation par une batterie réelle, à partir de l'interface USB ou d'un adaptateur secteur.

Les sondes multivoies La sonde multivoies à gamme automatique R&S®RT‑ZVC02A / R&S®RT-ZVC04A est précisément conçue pour couvrir de tels cas, et propose jusqu'à deux (avec le R&S®RT-ZVC02A) ou quatre (avec le R&S®RT-ZVC04A) voies de tension et courant.

Chaque groupe de mesure de puissance se compose d'un voltmètre et d'un ampèremètre, avec une résolution analogique / numérique de 18 bits et une fréquence d'échantillonnage de 5 Méch./s. La fonction de multiplicateur intégrée, disponible pour chaque groupe, assure la multiplication synchrone, échantillon par échantillon, du courant et de la tension à un débit de 5 Méchantillons/s. Une unité de décimation interne accumule l'énergie consommée en établissant une moyenne sur 100, 1000 ou 10 000 échantillons. Ce procédé garantit que même les pointes de consommation d'énergie très courtes soient capturées, tout en réduisant la vitesse de transmission de données à un niveau qu'un PC est capable de traiter. En se basant sur ces données, le R&S®CMWrun estime l'autonomie de la batterie et affiche les mesures des groupes de puissance tels que le courant, la tension et la puissance instantanée sur le graphique des événements.

L'ampèremètre de la sonde de puissance multivoies R&S®RT-ZVC02A / R&S®RT-ZVC04A est équipé de shunts internes, qui peuvent être sélectionnés pour l'une des différentes gammes de mesure d'intérêt. Le courant peut également être mesuré en se basant sur un shunt externe qui a été configuré et monté directement sur le dispositif à tester. Dans ce cas, le courant est calculé en se basant sur la chute de tension à travers ce shunt de référence externe, l'ampèremètre interne devient alors un voltmètre à impédance élevée, empêchant de manière efficace les pertes sur les câbles connectés causées par les courants élevés.

Un mode de sélection de gamme automatique pour les mesures de courant est également disponible, en utilisant des shunts externes ou internes. Il garantit la précision de mesure en courant la plus élevée, changeant automatiquement l'échelle en se basant sur la lecture actuelle. Cette fonction permet des mesures homogènes de courant, de tension et de puissance jusqu'à un débit de données de 50 kéchantillons/s.

Pour le branchement du dispositif à tester, différentes options telles que des fiches 4 mm, des connecteurs à broche et des broches à souder sont disponibles pour couvrir tous les types de scénarios d'applications.

Les mesures de l'autonomie de la batterie et le test du débit IP sont disponibles dans des kits R&S^®CMWrun spécifiques aux norme suivantes :

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

L'option suivante est obligatoire :

• R&S^®CMW-KT051 : ajoute les services E2E, FTP / iPerf, contrôle l'unité d'application des données R&S^®CMW500 et contrôle à distance la sonde de puissance multivoies à gamme automatique R&S^®RT‑ZVC02A / R&S^®RT‑ZVC04A

D'un seul coup d’œil

L'outil d'automatisation pour la plateforme R&S^®CMW

Aujourd'hui, le R&S^®CMW est la plateforme multistandards la plus populaire pour les tests des équipements de l'utilisateur. Il est aussi bien utilisé par les opérateurs de réseaux que par les laboratoires de test, ainsi que par les fabricants de combinés et de jeux de puces. Le logiciel d'automatisation R&S^®CMWrun répond à toutes les exigences relatives à l'exécution de séquences de test de commande à distance sur le R&S^®CMW dans les secteurs de la R&D, de l'assurance qualité, de la production et du service après vente, à la fois pour les équipements sans fil d'aujourd'hui et de demain.

Le moteur du logiciel repose sur l'exécution de DLL de test, présentées sous forme d'assemblages enfichables (de type plug-in). Cette architecture facilite et simplifie la configuration des séquences de test, ne nécessitant aucune connaissance spécifique de la programmation relative au contrôle à distance de l'instrument. Elle propose, en outre, une totale flexibilité pour la configuration des paramètres et des limites des éléments de test, que fournissent les options spécifiques des différentes normes intégrées à l'offre logicielle R&S^®CMWrun.

Intuitive et simple d'utilisation

L'interface utilisateur graphique (GUI) intuitive simplifie les tests des appareils sans fil à des fins de conformité avec les protocoles 3GPP, et ce pour les différentes technologies.

Les applications sont diverses. Par exemple, combinés à des tests de l'expérience utilisateur, des marqueurs synchronisés permettent de visualiser d'un coup d’œil le débit IP, ainsi que la consommation de courant. Pendant l'analyse, des marqueurs d'événement aident l'utilisateur à optimiser le débit IP et l'autonomie de la batterie. À la fin du test, un rapport de test facile à interpréter est généré : il indique les limites, les résultats de test et un verdict. Le rapport est disponible aux formats csv, txt, xml ou pdf.

Principales caractéristiques

• Solution à technologies multiples dédiée à tous les standards pris en charge par la série R&S^®CMW
• Solution clé en main pour des scénarios de test d'expérience utilisateur améliorés
• Juste une interface graphique intuitive, aucune programmation, aucune compilation de code
• Création, paramétrage, exécution et analyse des tests, le tout avec un seul outil
• Automatisation complète du script de test et du dispositif à tester (R&S^®CMWrun doté de l'application ADB / Android pour iPerf / FTP)
• Application dédiée au contrôle à distance SCPI via les interfaces LAN, GPIB ou USB
• Plans de test d'échantillons inclus