RTAF 008-2024 公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

研究報(bào)告

R/TAF008—2024

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端

測試優(yōu)化研究報(bào)告

StudyreportontheoptimizationoftestingforInternetofThingschipset

platformtomoduleandterminalforcellularnetwork

點(diǎn)擊此處添加研究報(bào)告名稱電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)

2024年2月

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公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

前言

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在公眾移動(dòng)通信網(wǎng)中越來越廣泛，大量物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備得益于成熟的協(xié)議版本，例如

NB-IoT，LTE-M等，從而使得先進(jìn)無線通信技術(shù)可以快速應(yīng)用到不同行業(yè)中。對于NB-IoT，LTE-M等成

熟的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的終端，其集成的無線模組已經(jīng)比較成熟，模組使用的芯片平臺(tái)也很成熟。但同時(shí)，大

部分物聯(lián)網(wǎng)終端具有低成本要求，對于測試時(shí)間和成本都比較敏感。另一方面，通過標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證對保證物

聯(lián)網(wǎng)互操作性和一定的通信性能對于滿足行業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)者用戶體驗(yàn)等需求也非常重要。因此，認(rèn)證的

必要性和簡化快速性都很重要，進(jìn)而有必要研究成熟的物聯(lián)網(wǎng)模組到終端以及芯片平臺(tái)到模組和終端的

測試?yán)^承性。

本研究報(bào)告的第一階段，即R/TAF002—2021《物聯(lián)網(wǎng)終端與模組測試優(yōu)化研究報(bào)告第1部分：公

眾移動(dòng)通信》，重點(diǎn)研究了物聯(lián)網(wǎng)模組到物聯(lián)網(wǎng)終端的測試?yán)^承性并給出了繼承建議。有利于采用相同

模組平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)終端快速認(rèn)證測試，以減少測試時(shí)間和成本。

在上述第一階段研究的基礎(chǔ)之上，對芯片平臺(tái)的定義、功能、封裝、接口和采用模組的集成終端架

構(gòu)進(jìn)行分析，基于成熟模組進(jìn)行開發(fā)時(shí)，基本不會(huì)修改通信協(xié)議、功能和性能等，因此在采用同樣模組

的不同集成終端之間可以保證通信部分的穩(wěn)定性和一致性，即存在復(fù)用芯片測試結(jié)果的可行性。

本報(bào)告針對進(jìn)網(wǎng)檢測、型號核準(zhǔn)和商業(yè)測試提出具有可重用性和繼承性的測試?yán)治?，給出公眾移

動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)模組對芯片平臺(tái)的繼承性分析和開展測試的優(yōu)化建議。

項(xiàng)目承擔(dān)機(jī)構(gòu)：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組（WG5），信息通信終端技術(shù)組組（WG1）

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：劉洋，高路

項(xiàng)目參與單位：高通無線通信技術(shù)（中國）有限公司，中國信息通信研究院，中國電信移動(dòng)終端運(yùn)營中

心，中國移動(dòng)通信集團(tuán)終端有限公司，中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)通信有限公司，深圳高新興瑞聯(lián)科技有限公司，小

米通訊技術(shù)有限公司，華為技術(shù)有限公司，青島海爾通信有限公司，真珍斑馬技術(shù)貿(mào)易(上海)有限公司，

聯(lián)想(北京)有限公司，深圳市廣和通無線股份有限公司，上海移柯通信技術(shù)股份有限公司，鄭州信大捷

安信息技術(shù)股份有限公司，翱捷科技股份有限公司，上海移芯通信科技股份有限公司。

項(xiàng)目參與人：李儼，杜志敏，陳書平，王江勝，高宏，鄭為，陳逸澤，薛震，韓傲雪，耿炎，李露文，

劉兆元，王海蘭，謝凡，路鵬，金潔，尹源，盧麗敏，閔愛佳、白鈺，高紀(jì)，胡志琴，王喜，蕭桐，劉

麗娟，李俊鵬，李洲，牛忠賢，楊磊，翁元，陳光，盧小琴，潘峰，張青華，劉獻(xiàn)倫，李維成，龍迪，

梁恒康。

II

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

1研究背景

公眾移動(dòng)通信越來越廣泛的應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)終端中，大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)終端集成無線模組，從而使得先進(jìn)

無線通信技術(shù)可以快速應(yīng)用到不同行業(yè)中。本報(bào)告中的物聯(lián)網(wǎng)終端為廣義物聯(lián)網(wǎng)終端，其中包括包含無

線通信模組的信息技術(shù)設(shè)備（手機(jī)除外）以及家電類設(shè)備，也包括各種消費(fèi)類和行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)終端。保

證物聯(lián)網(wǎng)終端互操作性和一定的通信性能對于滿足行業(yè)應(yīng)用和消費(fèi)者用戶體驗(yàn)等需求都非常重要，在物

聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目中，如果沒有作充分的通信測試和認(rèn)證，則可能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)連接、與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容性等問題，這

意味著物聯(lián)網(wǎng)終端的行業(yè)用戶將把更多的項(xiàng)目時(shí)間花費(fèi)在公眾移動(dòng)通信連接組件的功能上，而不是專注

于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序交互；同時(shí)，大部分物聯(lián)網(wǎng)終端，模組具有低成本要求，對于測試時(shí)間和成本都比較

敏感。因此，設(shè)計(jì)合理的測試體系，將使得物聯(lián)網(wǎng)終端能夠盡可能重用模組測試的結(jié)果，既降低整體測

試時(shí)間和成本，又保證終端整體互操作性和性能。

在TAFWG5的前期報(bào)告中，廣泛研究了海外認(rèn)證體系中的模組和終端的測試?yán)^承性體系，包括歐、

美、日、韓以及其他國家情況，世界上大部分國家法規(guī)測試中，終端產(chǎn)品可以繼承模組認(rèn)證結(jié)果，GCF

和PTCRB也構(gòu)建了比較完整的允許終端測試?yán)^承模組認(rèn)證結(jié)果的測試體系。海外測試體系對于終端側(cè)在

繼承模組認(rèn)證的基礎(chǔ)上，要求進(jìn)行一些額外測試，包括音頻接口、電源接口、SIM接口、輻射測試、MMI

（人機(jī)接口）、以及應(yīng)用使能等，以確保終端整體安全可靠。在此基礎(chǔ)之上，給出了公眾移動(dòng)通信物聯(lián)

網(wǎng)模組到終端和芯片平臺(tái)到終端的測試?yán)^承性研究結(jié)論，證明通過上述研究的測試?yán)^承性定義和流程，

可以快速開展物聯(lián)網(wǎng)終端、模組和芯片平臺(tái)的認(rèn)證?？捎糜趦?yōu)化物聯(lián)網(wǎng)模組和終端測試流程，減少不必

要的測試時(shí)間，降低測試冗余，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。

基于上述情況，本報(bào)告繼續(xù)研究成熟物聯(lián)網(wǎng)模組對芯片平臺(tái)測試結(jié)果復(fù)用的可行性和方法。

2公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)芯片平臺(tái)和終端模組研究

本章節(jié)主要針對公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)和采用上述芯片平臺(tái)的終端模組的情況，以及主要應(yīng)

用場景等進(jìn)行調(diào)研總結(jié)。

2.1公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片

目前主流公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)模組采用的芯片主要基于NB-IoT,LTE-M以及LTECat1，國內(nèi)主要

是NB-IoT，LTECat1。從技術(shù)上這兩種芯片采用的協(xié)議版本穩(wěn)定，例如NB-IoTRel.14，因此大多數(shù)情

況，通用芯片有利于模組在行業(yè)推廣以及節(jié)約測試資源。

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片和通信相關(guān)的部分通常包含調(diào)制解調(diào)器,射頻前端，處理器，存儲(chǔ)器以

及和SIM卡和其他外設(shè)連接的接口模塊等。

圖1物聯(lián)網(wǎng)芯片模塊示意圖

1

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

芯片模式包括NB-IoT，LTECat1單?；蚨嗄＃嫒?G）。

NB-IoT和LTE通用公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片的核心功能包括：

a)無線接入功能：單模，多模，MIMO，多載波等

b)分組域業(yè)務(wù)（PS）功能：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，VoLTE等

c)短信功能：NAS短信，IMS短信等

d)電路域業(yè)務(wù)（CS）功能：主要在2G，3G時(shí)代的語音通話業(yè)務(wù)。公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信物

聯(lián)網(wǎng)芯片的應(yīng)用場景包括且不限于：公共事業(yè)測量，智慧（城市）設(shè)施，環(huán)境監(jiān)測，可穿戴，健康監(jiān)測，

資產(chǎn)管理，機(jī)器人，智慧工廠等。

2.2平臺(tái)（Platform）

2017年，GCF引入平臺(tái)認(rèn)證。GCF將平臺(tái)定義為在其認(rèn)證方案范圍內(nèi)提供定義功能的任何硬件或軟

件子系統(tǒng)，具體概念和準(zhǔn)則見下面兩個(gè)子章節(jié)2.2.1和2.2.2。

2.2.1平臺(tái)概念

圖2平臺(tái)和模組終端的關(guān)系

平臺(tái)可以被集成到一個(gè)設(shè)備或者一個(gè)模組，或者另外一個(gè)平臺(tái)中，提供特定功能。平臺(tái)的測試結(jié)果

可以被另外一個(gè)GCF認(rèn)證的平臺(tái)或者模組引用。

a)一個(gè)產(chǎn)品可能參考多個(gè)獨(dú)立平臺(tái)。

b)一個(gè)產(chǎn)品可能作為一個(gè)設(shè)備或者一個(gè)平臺(tái)做認(rèn)證。但是一個(gè)作為設(shè)備的認(rèn)證結(jié)果不能被其他平

臺(tái)測試參考。

c)一個(gè)平臺(tái)或者模組可能引用另外一個(gè)平臺(tái)，這種情況需要在GCF網(wǎng)站上清楚的指示，而且對所

有GCF成員可見。

d)一個(gè)平臺(tái)不能引用一個(gè)已經(jīng)引用過其他平臺(tái)的平臺(tái)。

e)一個(gè)平臺(tái)不能引用一個(gè)已經(jīng)引用其他平臺(tái)的模組。

2.2.2GCF平臺(tái)認(rèn)證準(zhǔn)則

平臺(tái)廠商應(yīng)做到以下事項(xiàng)：

a)應(yīng)定義平臺(tái)的特定功能；

b)應(yīng)定義測試?yán)淖蛹?，?dāng)平臺(tái)繼承到設(shè)備，模組或者其他平臺(tái)上時(shí)，這些測試?yán)粫?huì)受到影響，

不需要重復(fù)測試；

c)應(yīng)聲明宣稱有效的條件；

d)應(yīng)對能夠繼承的測試?yán)行载?fù)責(zé)，即便是繼承到設(shè)備、模組和其他平臺(tái)；

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e)應(yīng)對解釋合規(guī)性負(fù)責(zé)；

f)GCF的平臺(tái)認(rèn)證有效期為3年（實(shí)際有效期根據(jù)應(yīng)用場景和行業(yè)需求可調(diào)整），在此期間內(nèi)所

定義的可引用的測試?yán)蛹梢员辉O(shè)備、模組和其他平臺(tái)繼承。

注釋：3年有效期之后，平臺(tái)廠商可以通過重新評估延長GCF認(rèn)證有效期12個(gè)月，且每12個(gè)月

需要重新認(rèn)證，以便設(shè)備、模組或者其他平臺(tái)可以引用該平臺(tái)，繼承它的測試?yán)?/p>

a)驗(yàn)證被引用的平臺(tái)認(rèn)證有效期在3年以內(nèi)（實(shí)際有效期根據(jù)應(yīng)用場景和行業(yè)需求可調(diào)整）；

b)驗(yàn)證被引用平臺(tái)中引用的其他平臺(tái)有效期在三年以內(nèi)，或者延續(xù)期在12個(gè)月以內(nèi)；

c)在設(shè)備認(rèn)證聲明中，要指明所引用的平臺(tái)；

d)指明被引用平臺(tái)中可以繼承的測試?yán)?，注意必須?yán)格遵守平臺(tái)廠商指定的任何條件；

e)對于決定測試準(zhǔn)則里引用平臺(tái)沒有覆蓋的測試項(xiàng)，需要作測試和評估；

f)如果有測試?yán)?，且測試?yán)菑钠脚_(tái)繼承而來的，則設(shè)備/模組/平臺(tái)不應(yīng)被懷疑，廠商應(yīng)提

出測試豁免，如果問題解決了或者引用平臺(tái)重新獲得認(rèn)證，則可以移除測試豁免。如果設(shè)備/

模組/平臺(tái)被懷疑或者剝奪認(rèn)證證書，被引用平臺(tái)廠商應(yīng)得到通知。

2.2.3小結(jié)

綜上，物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)可以單獨(dú)認(rèn)證，芯片平臺(tái)認(rèn)證路徑見圖3。

圖3芯片平臺(tái)認(rèn)證路徑

通過上述芯片平臺(tái)認(rèn)證的模組，不需要重復(fù)相關(guān)測試項(xiàng)目。目前GCF中，根據(jù)產(chǎn)業(yè)的需求，對于芯

片平臺(tái)引入了NB-IoT和LTE-M芯片平臺(tái)的認(rèn)證測試流程。

2.3公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)模組

2.3.1模組定義

模組，也稱為模塊，是無線電發(fā)射設(shè)備的一種組件。2014年無線電管理局發(fā)布了《工業(yè)和信息化部

關(guān)于加強(qiáng)“非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組”型號核準(zhǔn)管理的通知》，在附件中給出了非獨(dú)立操作使

用的無線電發(fā)射模組的定義，其中包括完整的非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組以及限制性非獨(dú)立操作

使用的無線電發(fā)射模組。

a)非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組的定義：

指具備無線發(fā)射功能，但是不能獨(dú)立工作，須嵌入到其他設(shè)備中才能正常發(fā)射所需無線電信號

的模組。

b)完整的非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組的定義：

滿足如下條件的非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組稱為“完整的非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射

模組”。

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1)該模組應(yīng)具有數(shù)據(jù)緩沖/調(diào)制單元。

2)該模組射頻單元應(yīng)有完整的屏蔽。

3)該模組應(yīng)使用一體化天線。

4)該模組應(yīng)有獨(dú)立的電源管理和明確的供電要求。

5)該模組符合國家其他有關(guān)法律、法規(guī)要求。

c)限制性非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組的定義：

不滿足上述第b條第1項(xiàng)至第4項(xiàng)中任意一項(xiàng)的非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組，稱為“限制

性非獨(dú)立操作使用的無線電發(fā)射模組”。

GCF對模組的定義為：無線模組是指可嵌入到成品中以提供3GPP/3GPP2功能的設(shè)備，無線模組使制

造商能夠以離散的物理功能模組方式向其產(chǎn)品添加移動(dòng)連接，為既定的產(chǎn)品類別增加價(jià)值，同時(shí)充當(dāng)創(chuàng)

建全新產(chǎn)品的催化劑。

歐盟RED指令對于無線模組定義是一種無線電設(shè)備，旨在安裝到主機(jī)產(chǎn)品中。在REDCA技術(shù)指南[8]

中給出了幾種模組類型示例，比如，使用主機(jī)的控制和電源的插拔式模組，使用主機(jī)的控制和電源的焊

裝或者插入到主機(jī)中的模組且包含集成天線或者有天線連接器，使用主機(jī)的控制和電源的焊裝到主機(jī)中

的模組且不包含集成天線也沒有天線連接器，這類模組通過主機(jī)產(chǎn)品的電路連接到主機(jī)的天線上，但是

也指出模組產(chǎn)品可以不限于這幾種類型。

美國FCC在模組認(rèn)證中對模組的定義是一種有形的可以清楚劃定的設(shè)備，這些設(shè)備在安裝或連接到

主機(jī)產(chǎn)品時(shí)可以運(yùn)行，F(xiàn)CC定義了四種物理配置（即模組類型）：

1)單模發(fā)射機(jī)：一個(gè)完整的RF傳輸子組件，旨在與其他設(shè)備結(jié)合使用，必須證明其遵守FCC規(guī)

則和策略，且獨(dú)立于任何主機(jī)；

2)限制性單模組發(fā)射機(jī)：僅在受限于特定在運(yùn)行主機(jī)上和/或相關(guān)授予條件的情況下，才符合FCC

第15.212(a)(1)中模塊化規(guī)則的單模組發(fā)射機(jī)；

3)分離模組發(fā)射機(jī)：一種符合單模組發(fā)射機(jī)要求的RF傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為射頻前端部分和控

制元件部分，并且可以證明該分離模組發(fā)射機(jī)在一系列相似類型的主機(jī)上滿足合規(guī)性;

4)限制性分離模組發(fā)射機(jī)：僅當(dāng)受限于特定在運(yùn)行主機(jī)上和/或相關(guān)的授予條件時(shí)，才符合分離模

組的定義和技術(shù)規(guī)則的分離模組發(fā)射機(jī)。

CCSATC5WG9制定了《5G通用模組技術(shù)要求（第一階段）》，其中5G通用模組基本邏輯結(jié)構(gòu)如圖4

所示，主要包含主芯片和射頻前端部分。根據(jù)其用途和功能的不同，5G通用模組還可包含MCU/AP單元、

定位單元、傳感器單元、SIM/USIM單元以及天線部分等。其中，天線、MCU/AP、定位單元、傳感器、SIM/USIM

等為可選功能。

主芯片射頻前端天線

MCU/定位單SIM/

傳感器

AP元USIM

圖45G通用模組邏輯結(jié)構(gòu)圖

2.3.2模組功能

4

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

模組是對多種芯片、器件進(jìn)行再設(shè)計(jì)與集成的產(chǎn)物；同時(shí)考慮多種通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)制式、體積、干

擾、功耗、特殊工藝等，例如工業(yè)級的耐高低溫、抗震動(dòng)、抗電磁干擾等要求。

通用模組需要滿足不同客戶、不同應(yīng)用場景的需求，需要滿足下游用戶的多種多樣通信需求，概括

起來公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信通信模組有以下核心功能：

1)無線接入功能：單模，多模，MIMO，多載波等；

2)分組域業(yè)務(wù)（PS）功能：數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，VoLTE等；

3)短信功能：NAS短信，IMS短信等；

4)電路域業(yè)務(wù)（CS）功能：主要在2G，3G時(shí)代的語音通話，CSD，視頻通話等業(yè)務(wù)功能。

以上這些模組具有的通信業(yè)務(wù)功能，只要在模組級別上功能正常，在終端級別可以繼承。也就是說

模組集成到不同終端以后，可以保持模組級別的功能穩(wěn)定性和一致性。

2.4公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)測試?yán)^承性分析

通過對芯片平臺(tái)的模式，支持功能，應(yīng)用場景和通用架構(gòu)的分析，以及對模組的定義、功能、接口

等研究，發(fā)現(xiàn)芯片平臺(tái)通信功能集成到模組以后，在物理層協(xié)議、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議可以保持穩(wěn)定，

模組廠家在基于芯片平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候，不會(huì)修改物理層接收機(jī)和層3以下的接入層協(xié)議。也就是說

采用同樣芯片平臺(tái)的不同廠家的模組，在此類測試?yán)鲜强梢员３忠恢碌?，因此不需要重?fù)測試。對于

毫米波頻段測試，目前主流測試方式已經(jīng)基本不支持傳導(dǎo)測試，主要在暗室內(nèi)通過基站模擬器，采用OTA

空中接口方式進(jìn)行測試。如果模組直接采用公眾移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺(tái)已經(jīng)集成的射頻

前端和射頻鏈路，則在芯片平臺(tái)上完成的部分接收機(jī)功能性能以及協(xié)議一致性等測試，可以在不同廠家

的模組上保持一致性，也不需要重復(fù)測試。

為了保證模組或終端認(rèn)證或者測試過程中能夠有效地繼承芯片平臺(tái)測試，需要滿足一定條件，才能

允許測試?yán)^承，以下是一些常見的繼承條件的要求。

1）模組制造商，沒有對芯片平臺(tái)的通信功能進(jìn)行修改，采用芯片平臺(tái)的射頻前端方案，且應(yīng)聲明

對芯片平臺(tái)的修改情況，以便認(rèn)證機(jī)構(gòu)判斷。

2）被繼承芯片平臺(tái)認(rèn)證有效期一般在3年之內(nèi)（實(shí)際有效期根據(jù)應(yīng)用場景和行業(yè)需求可調(diào)整），

到期應(yīng)按照當(dāng)前認(rèn)證要求補(bǔ)充測試并更新證書；采用該芯片平臺(tái)的模組或者終端的認(rèn)證證書有

效期的起始日期為該終端或模組的認(rèn)證日期而不是芯片平臺(tái)的認(rèn)證日期。

3）對于芯片平臺(tái)認(rèn)證需要有版本控制機(jī)制和備案機(jī)制，對于每個(gè)被繼承的芯片平臺(tái)需要有測試報(bào)

告，對于支持的協(xié)議和功能有描述。

但是對于一些上層協(xié)議以及應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的安全以及功能性測試、或者與模組終端外設(shè)緊密相關(guān)的

功能性能測試，以及和天線集成相關(guān)的性能測試?yán)?，則在模組或終端仍然需要進(jìn)行測試，以確保終端整

體安全可靠，具體終端與模組的繼承性可參考R/TAF002—2021。

3國內(nèi)外測試認(rèn)證體系和繼承性研究

3.1國外公眾移動(dòng)通信終端和模組測試體系介紹

本節(jié)主要內(nèi)容可以參考R/TAF002—2021相關(guān)內(nèi)容，與本研究報(bào)告緊密相關(guān)的GCF部分介紹如下。

GCF是一個(gè)獨(dú)立的組織，為基于公眾移動(dòng)通信技術(shù)的設(shè)備（例如GSM，UMTS，LTE，NB-IoT和3GPP的

5G）定義認(rèn)證框架。GCF根據(jù)供應(yīng)商和運(yùn)營商的成員資格進(jìn)行運(yùn)營，并且擁有多個(gè)工作組，負(fù)責(zé)接受由

3GPP和GSMA等組織制定的測試規(guī)范，并制定認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和測試方法，以使供應(yīng)商的設(shè)備有資格獲得GCF認(rèn)

證。GCF認(rèn)證在許多地區(qū)得到廣泛使用，可以被視為全球認(rèn)證機(jī)構(gòu)。

5

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

在GCF測試體系中，引入了允許測試?yán)^承的測試體系，如圖9所示。比如模組和采用模組的終端之

間進(jìn)行繼承，對于已經(jīng)認(rèn)證過的平臺(tái)，也可以在一定條件下，對于采用了該平臺(tái)的模組和終端上進(jìn)行繼

承。這種測試體系可以避免重復(fù)測試，在保證測試一致性和測試有效性的情況，提高測試效率，降低測

試成本。GCF中還引入了IoT芯片平臺(tái)測試，目前正在研究更具一般意義的芯片平臺(tái)測試?yán)^承體系。

對于已通過設(shè)備嵌入的GCF認(rèn)證模組提供3GPP功能的設(shè)備，在GCF-CC附件G中描述了縮小范圍的最小

認(rèn)證準(zhǔn)則集合，在附件F.5.1，F(xiàn).5.2中描述了縮小范圍的路測測試?yán)?。對于由嵌入式GCF認(rèn)證模組

提供3GPP功能的設(shè)備，至少需要根據(jù)GCF-CC附件G中列出的適用測試范圍對設(shè)備進(jìn)行回歸測試。

GCF規(guī)定：終端產(chǎn)品制造商，除了可以禁用由模組制造商定義的支持頻段或功能以外，不得修改模

組。如果模組的軟件或硬件由最終產(chǎn)品制造商修改，則他們不能使用GCF-AP7.2.7中所述的經(jīng)GCF認(rèn)證

的嵌入式模組的認(rèn)證過程，也就意味著不能繼承模組測試?yán)?。對于包含GCF認(rèn)證模組的產(chǎn)品，制造商必

須通過提供對模組或最終產(chǎn)品進(jìn)行測試的證據(jù)來確保符合適用的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。對于包含GCF認(rèn)證模組產(chǎn)品，

制造商必須提供在模組或終端測試的證據(jù)，確保遵守兼容性Compliance）認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。GCF給出了在終端

側(cè)必須評估的最低認(rèn)證準(zhǔn)則，包括音頻接口、OTA、供電、SIM接口、輻射測試、用戶接口、應(yīng)用使能

（Applicationenabler）、路測等。若最終產(chǎn)品的功能未評估為模組認(rèn)證的一部分，則必須進(jìn)行評估，

并在必要時(shí)進(jìn)行全面的回歸或差異測試。

本節(jié)分析國內(nèi)當(dāng)前測試體系中，模組測試?yán)徒K端測試?yán)那闆r，分析和篩選模組測試中對于終端

測試具有可重用性和繼承性的測試?yán)?，研究整體測試流程優(yōu)化。

3.2國內(nèi)進(jìn)網(wǎng)檢測的測試?yán)治?/p>

3.2.1測試?yán)闆r

針對移動(dòng)終端的進(jìn)網(wǎng)檢測項(xiàng)目圍繞保證網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通和安全可靠而設(shè)置，具體測試項(xiàng)目隨著技術(shù)和

市場發(fā)展可能出現(xiàn)增減調(diào)整，針對目前正在執(zhí)行的進(jìn)網(wǎng)檢測的測試?yán)M(jìn)行梳理和分類，并提出優(yōu)化建議。

移動(dòng)終端的進(jìn)網(wǎng)檢測項(xiàng)目，無線技術(shù)制式不同，具體測試項(xiàng)目不同，但是大體分類是相似的。主要分為：

射頻接收機(jī)測試，數(shù)據(jù)接收性能測試，協(xié)議一致性，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，接入層信息安全協(xié)議（加密鑒權(quán)等），

SIM/USIM終端兼容性，IPv6，信息安全和功能，音頻測試（可選），OTA（天線性能）,EMC（電磁兼

容）,SAR（電磁輻射暴露）等。

3.2.2測試優(yōu)化分析

對于大部分采用基站模擬器用線纜傳導(dǎo)方式進(jìn)行的測試?yán)贗oT芯片平臺(tái)級別完成測試?yán)院螅?/p>

該測試?yán)诓捎迷揑oT芯片平臺(tái)的模組端無需重復(fù)測試或著減少測試項(xiàng)目。這部分測試?yán)蠖嗯c模組物

理層接收機(jī)設(shè)計(jì)以及層3以下的協(xié)議棧有關(guān)系，終端或模組廠家在進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候，基本不會(huì)改動(dòng)。也

就是說采用同樣芯片平臺(tái)的不同廠家的終端性能，在這類測試?yán)鲜强梢员３忠恢碌?，因此不需要重?fù)

測試。對于毫米波頻段測試，目前主流測試方式已經(jīng)基本不支持傳導(dǎo)測試，主要在暗室內(nèi)通過基站模擬

器，采用OTA空中接口方式進(jìn)行測試?？梢愿鶕?jù)模組設(shè)計(jì)情況確定被測設(shè)備的測試項(xiàng)目。

但是對于一些上層協(xié)議以及應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的安全以及功能性測試、或者與模組終端外設(shè)緊密相關(guān)的

功能性能測試，以及和天線集成相關(guān)的性能測試?yán)?，則在模組或終端仍然需要進(jìn)行測試，以確保終端整

體安全可靠，具體終端與模組的繼承性可參考之前的研究報(bào)告《公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端與模組與終端

測試優(yōu)化研究報(bào)告》。

在表1中，我們針對進(jìn)網(wǎng)檢測中，對于芯片平臺(tái)級別測試，以及對于IoT模組或終端中采用了該芯片

平臺(tái)，提出測試?yán)齼?yōu)化建議，有些測試?yán)谛酒脚_(tái)通過測試后無需另外重復(fù)測試。

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公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

表1對于進(jìn)網(wǎng)檢測中芯片平臺(tái)測試?yán)筒捎迷撔酒脚_(tái)的的模組終端級測試?yán)ㄗh

測試?yán)鲜欠裨谛酒脚_(tái)測試是否在模組/終端測試

射頻接收機(jī)測試FDDPDSCH解調(diào)，PDCCH/PHICH測試

解調(diào)，信道狀態(tài)信息上報(bào)。參考靈敏度電平，最大輸

（芯片平臺(tái)射頻測試集）鄰道選入電平

擇性，阻塞特性，雜散響應(yīng)，互測試或申請繼承芯片平

調(diào)特性，雜散輻射臺(tái)結(jié)果：

鄰道選擇性，阻塞特性，

雜散響應(yīng)，互調(diào)特性，雜

散輻射

數(shù)據(jù)接收性能測試建議測試測試

底層數(shù)據(jù)接收性能可在芯片側(cè)空口數(shù)據(jù)接收性能可在

進(jìn)行模組終端側(cè)進(jìn)行

協(xié)議一致性/RRM建議測試測試，如果芯片測試

pass可申請免測

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通建議測試測試，如果芯片測試

pass可申請免測

接入層信息安全協(xié)議（加密鑒權(quán)等）建議測試測試

SIM/USIM終端兼容性可選測試測試

IPv6建議測試測試

信息安全和功能（含VoLTE）建議測試（信息安全目前似乎沒測試

有明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）

音頻測試可選，帶音頻可測試測試

EMC（電磁兼容）—測試

OTA（天線性能）—測試

SAR/MPE（電磁輻射暴露）—測試

模組和終端之間的電氣接口—測試

3.3國內(nèi)運(yùn)營商芯片平臺(tái)認(rèn)證案例

為加快使用新品芯片的產(chǎn)品質(zhì)量成熟，有運(yùn)營商建立了芯片認(rèn)證機(jī)制，合作伙伴可通過芯片工程機(jī)、

及使用該芯片的模組參加測試。在此基礎(chǔ)上，成熟芯片可以繼承前期的測試成果。例如從芯片平臺(tái)角度，

如果某款調(diào)制解調(diào)器型號已經(jīng)完成要求的測試，則對采用相同調(diào)制解調(diào)器的芯片平臺(tái)或系列平臺(tái)簡化通

信方面的測試?yán)?，甚至直接繼承通信相關(guān)的測試結(jié)果。同理，對于采用相同芯片平臺(tái)的模組或物聯(lián)網(wǎng)終

端同樣繼承芯片平臺(tái)的通信協(xié)議相關(guān)的測試結(jié)果，從而節(jié)省模組或物聯(lián)網(wǎng)終端的測試時(shí)間與成本。

在實(shí)踐中申請企業(yè)應(yīng)提供真實(shí)的產(chǎn)品配置情況，采用芯片和平臺(tái)的測試報(bào)告等，以便在后期測試中

采用簡化測試方案。

4總結(jié)和建議

4.1模組繼承性總結(jié)

7

公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

對于通用模組級測試?yán)筒捎媚＝M的集成終端測試?yán)?，受限需要明確測試?yán)^承性原則，建議分為

“可繼承的測試?yán)焙汀安豢衫^承的測試?yán)边M(jìn)行分類。

可繼承的測試?yán)簩τ诖蟛糠植捎没灸M器用線纜傳導(dǎo)方式進(jìn)行的測試?yán)?，在模組級別完成測試

例以后，該測試?yán)诓捎迷撃＝M的終端級別無需重復(fù)測試。這部分測試?yán)蠖嗯c模組物理層接收機(jī)設(shè)計(jì)

以及層3以下的協(xié)議棧有關(guān)系，終端廠家在基于模組進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候，基本不會(huì)改動(dòng)。也就是說采用同

樣模組的不同廠家的終端性能，在這類測試?yán)鲜强梢员３忠恢碌?，因此不需要重?fù)測試。

不可繼承的測試?yán)簩τ谝恍┥蠈訁f(xié)議以及終端應(yīng)用開發(fā)相關(guān)的安全以及功能性測試、或者與終端

外設(shè)緊密相關(guān)的功能性能測試，以及和天線集成相關(guān)的性能測試?yán)?，建議在模組級別完成測試以后，對

于采用該模組的終端仍然需要進(jìn)行測試，以確保終端整體安全可靠、準(zhǔn)確。對于信息安全和功能，需要

評估模組的具體支持能力，評估終端形態(tài)和功能以及安全需求，然后決定在模組級別的測試?yán)虾屠^

承終端可以繼承的模組測試?yán)稀?/p>

4.2芯片平臺(tái)繼承性研究總結(jié)

通過上述分析，以芯片平臺(tái)為認(rèn)證對象，其繼承性可概括如下要點(diǎn)：

a)被繼承芯片平臺(tái)認(rèn)證有效期需要在3年之內(nèi)；

b)對于芯片平臺(tái)認(rèn)證需要有版本控制機(jī)制和備案機(jī)制，對于每個(gè)被繼承的芯片平臺(tái)需要有測試報(bào)

告，對于支持的協(xié)議和功能有描述；

c)繼承模組需要提供聲明報(bào)告，闡明與被繼承芯片平臺(tái)之間的關(guān)系，射頻、功能、協(xié)議、音頻、

接口、軟硬件變化等比對情況；

d)已經(jīng)繼承模組測試的模組，不宜被再次繼承；

e)模組繼承分類。當(dāng)軟件硬件沒有更改，為市場需求進(jìn)行定制時(shí)，可以完全繼承：

1）軟件變更；

2）軟件關(guān)閉功能，關(guān)閉頻段；

3）硬件裁剪功能，裁剪頻段；

4）非通信功能相關(guān)的硬件變更；

5）PA改變；

6）PCB修改。

4.3優(yōu)化建議

本研究報(bào)告分析對于終端模組測試具有可重用性和繼承性的芯片平臺(tái)通用測試?yán)?，可用于?yōu)化物聯(lián)

網(wǎng)模組和終端的測試流程，減少不必要的測試時(shí)間，降低測試冗余，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)。本報(bào)告結(jié)論可供型

號核準(zhǔn)、進(jìn)網(wǎng)檢測、商業(yè)認(rèn)證測試、運(yùn)營商集采測試等測試體系參考。在未來的工作中，可以考慮物聯(lián)

網(wǎng)芯片平臺(tái)和模組之間的測試?yán)^承特性，并根據(jù)需要開展進(jìn)一步研究，并給出進(jìn)一步相應(yīng)的測試優(yōu)化建

議。

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公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

附錄

下列縮略語適用于本文件。

GCF：全球認(rèn)證論壇（GlobalCertificationForums）

LTE：長期演進(jìn)（LongTermEvolution）

NB-IoT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings）

uRLLC：超高可靠和低時(shí)延通信（Ultra-ReliabilityandLowLatencyCommunication）

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公眾移動(dòng)通信物聯(lián)網(wǎng)終端芯片與模組終端測試優(yōu)化研究報(bào)告

參考文獻(xiàn)

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