GSM原理(翻譯自Aglient 公司的GSM原理/測量培訓(xùn)教材)--3

7． 接收表現(xiàn)：GSM接收器要在復(fù)雜的無限環(huán)境中有效的操作。接收器要適應(yīng)多徑和多普勒衰減，低信號、高信號、以及別的收發(fā)射器或別的用戶的干擾。要能以最小的比特誤碼率解調(diào)0.3GMSK 信號。GSM的語音通道的語音信息編碼為Ia和Ib帶有錯(cuò)誤糾正，而Ⅱbits沒有錯(cuò)誤糾正。互調(diào)測試手機(jī)在GSM波段的對兩個(gè)干擾的選擇，
● IMEI 是 international mobile equipment identity 國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號就是手機(jī)串號，每一個(gè)手機(jī)都有一唯一的不同于別的手機(jī)的串號。IMSI：international mobile subscriber identity國際移動(dòng)用戶識(shí)別號 是手機(jī)用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的正確身份。15位IMSI存于SIM卡中.
l SIM subscriber identity module : 由4-8位的PIN碼，3次錯(cuò)誤的輸入卡就停止工作；8位的PUK碼，10次錯(cuò)誤的輸入SIM卡就被永久的鎖住。SIM卡包含有：串號、IMSI、鑒權(quán)算法 加密、網(wǎng)絡(luò)代碼、PIN PUK、充電信息。SIM 卡: 保持有所有的用戶信息,(IMSI\ 允許的網(wǎng)絡(luò)單); 存有最后的位置信息. 撥打信 息和存儲(chǔ)信息.存儲(chǔ)電話號碼等。

● Dual band & dual mode:
1. dual band : 雙帶，手機(jī)有頻率開關(guān)，可工作在兩個(gè)頻率段
2. dual mode 雙重模式 在手機(jī)中，mode 是所使用發(fā)射技術(shù)的類型, 數(shù)字模式和模擬模式。手機(jī)支持AMPS和TDMA, 能按需要的模式轉(zhuǎn)換。AMPS是模擬的。
●Mobile Station ISDN number: (MSISDN): 也就是手機(jī)號碼。
● 小區(qū)接入技術(shù):
1. FDMA: frequency division multiple access: 每個(gè)通話放在一個(gè)單獨(dú)的頻率上。
2. TDMA: Time division multiple access: 在指定的頻率上，通話在固定的時(shí)間段上。
3. CDMA: Code division multiple access 每個(gè)通話都有唯一的代碼。
● 時(shí)分多址接入技術(shù)：
1. GSM 使用了TDMA 和FDMA多路傳輸：124 Frequency channels for GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA. 0.3GMSK Modulation 270.833kbits/sec.
2. 在GSM系統(tǒng)中有124個(gè)頻道， 頻道間隔是200khz; 每個(gè)頻道由8個(gè)用戶共享， 在時(shí)間上進(jìn)行時(shí)分復(fù)用。就是說信號的發(fā)送是突發(fā)的不是連續(xù)的發(fā)送的。上行和下行規(guī)定使用相同的信道號（ARFCN）和時(shí)系號，而且基站和移動(dòng)臺(tái)相差三個(gè)時(shí)系，即上行電路落后于下行電路三個(gè)時(shí)系時(shí)間。
●物理通道和邏輯通道:
物理通道: 被描述在時(shí)域和頻域; 是實(shí)際的頻率和時(shí)域, 由頻道或絕對射頻信道號和時(shí)系共同決定的。TS number 和ARFCN的組合就是物理信道。
邏輯通道; 是在物理通道上,在任何頻率和時(shí)系可能是業(yè)務(wù)信道或是控制信道.
●1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,
●在Timeslot/normal burst 中，有26bits的慢或是Training bits。
●跳躍業(yè)務(wù)通道：所有的手機(jī)都有跳頻的能力，但是不是所有的小區(qū)都是跳躍區(qū)（象城市有較多的建筑物造成多徑，被設(shè)為跳頻小區(qū)）。手機(jī)測量相鄰小區(qū)bch的強(qiáng)度，跳躍順序由小區(qū)配置和手機(jī)配置表定義。小區(qū)配置表列出所有的特別小區(qū)跳躍順序。
1． 小區(qū)重選-----測量并進(jìn)行BCCH解碼：MS每5秒算出服務(wù)小區(qū)C1和非服務(wù)小區(qū)C2
2． MS最少要每30秒解碼服務(wù)小區(qū)全部的BCH數(shù)據(jù)。
3． 手機(jī)解碼BCCH數(shù)據(jù)包含影響小區(qū)選擇的參數(shù)，最少5分鐘6個(gè)最強(qiáng)的小區(qū)BCCH載波。
4． 當(dāng)MS找到6個(gè)最強(qiáng)的BCCH 載波， 在30秒內(nèi)BCCH數(shù)據(jù)到新的載波。
●跳頻：
1. 多路衰減產(chǎn)生不同的信號強(qiáng)度被叫做瑞利衰減
2. 瑞利衰減是由不同的路徑和由此的接收頻率決定
3. 快速移動(dòng)的手機(jī)可能體驗(yàn)不到由于路徑的改變而產(chǎn)生劇烈的影響？
4. 慢速或停止的手機(jī)可能體驗(yàn)到語音質(zhì)量的嚴(yán)重影響（why）
5. 如果當(dāng)衰減發(fā)生時(shí)接受頻率改變，問題就會(huì)解決
6. 衰減現(xiàn)象是連續(xù)的和快速的，這樣頻率變化也應(yīng)該是連續(xù)的。
7. 這種連續(xù)變化的頻率叫做跳頻
8. 在上行和下行都要進(jìn)行跳頻處理
9. 在每個(gè)TDMA幀頻率改變
10. 手機(jī)的跳頻最多64個(gè)頻率
11. 跳躍順序是循環(huán)或非循環(huán)的。
12. 什么是跳頻順序不同的跳頻順序可在同一小區(qū)使用。
13. BCH時(shí)隙不跳躍
14. 跳頻能使平均干擾減少。即使共道小區(qū)將使用相同的ARFCN跳頻，干擾將不連續(xù)。
15. GSM 小區(qū)不是幀同步，頻率的改變相關(guān)于Frame nos.
16. 如果相同的HSN用在兩個(gè)小區(qū)，干擾要么是零，或者如果相位更正存在將是連續(xù)的
17. 所以兩個(gè)小區(qū)要盡可能的使用不同的HSN.
18. 扇形小區(qū)（同一個(gè)BTS）能使用相同的HSN, 由于區(qū)域不同時(shí)出現(xiàn)。
●語音編碼: 現(xiàn)代的數(shù)字通信中使用語音壓縮技術(shù), RELP殘余激勵(lì)線性預(yù)編碼和LTP 長期與編碼。語音質(zhì)量被影響由首要的Ia bits，有錯(cuò)誤檢測加CRC糾錯(cuò)。評價(jià)語音質(zhì)量MOS=Mean opinion score , 1---5; 5 是最好的。1 是最差。
●GSM蜂窩通信系統(tǒng)和測量
第一帶的模擬移動(dòng)通信技術(shù)： 是模擬系統(tǒng)，信道上的信息是語音信息以模擬方式傳輸?shù)模褂玫囊彩悄M調(diào)制（調(diào)頻）。 存在頻譜利用、容量、功率利用率、保密等缺點(diǎn)。
第二代的數(shù)字的、以電話業(yè)務(wù)為主的窄帶移動(dòng)通信技術(shù)。采用語音壓縮編碼使話音數(shù)字化、以TDMA、FDMA多種編碼方式調(diào)制。
第三代以有限多媒體業(yè)務(wù)為主的寬帶移動(dòng)通信技術(shù)。是一種全球性的個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)、為靜止或慢速移動(dòng)的用戶提供2Mbps數(shù)據(jù)流，高速移動(dòng)的用戶144Kbps。中速移動(dòng)的是384Kbps。有幾種標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA；CDMA2000.
第四代是以多媒體為目的的廣帶移動(dòng)通信技術(shù)。
●GSM測量中使用到的儀器：
時(shí)域分析：示波器 易觀察相位失真。
頻域分析：頻譜分析儀 易觀察諧波失真。
加密cipher/encryption: 安全保密是GSM系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn), 由基站控制加密的開關(guān),
● 測量時(shí)的原則是:
要有足夠的功率保證連接, 連接調(diào)制質(zhì)量, 克服路經(jīng)衰減； 選擇的測量： 要避免假壞、找出所有的真壞、解釋失敗；測量時(shí)要的是為什么要測量？和尋找什么？提供給可靠的質(zhì)量、可靠的操作安全、提供有缺陷的數(shù)據(jù)給制造商。尋找潛在的生產(chǎn)缺陷、缺陷的生產(chǎn)過程，從手機(jī)的壽命和損壞的結(jié)果。實(shí)際生產(chǎn)中需要測試的外設(shè)：鍵盤和顯示、電池連接、SIM卡的連接、耳機(jī)語音、天線測試、液晶顯示等。
1. 誤碼率：
接收靈敏度的表現(xiàn)， 誤碼率BER bit error ratio是評價(jià)在模擬的輸入時(shí)接收的情況. 所有的手機(jī)都有一LOOP BACK 模式, 由GSM TEST SET給手機(jī)發(fā)送命令，讓手機(jī)進(jìn)入Loop back 模式, 而且只有當(dāng)TESTSIM插入手機(jī)時(shí), loop back 才能被激活, 一旦手機(jī)循環(huán)回調(diào)制的數(shù)據(jù)流, BER就可測量了; 比特誤碼是由于手機(jī)接收引起的. 由GSM TEST SET 模擬一個(gè)基站, 由GSM TEST SET產(chǎn)生一個(gè)高質(zhì)量的0.3GMSK信號, 和手機(jī)建立呼叫, 手機(jī)被命令進(jìn)入loop back模式, 通常語音數(shù)據(jù)編碼在TCH上, 但此時(shí)被偽隨機(jī)比特(pseudo random binary sequence)序列取代, PRBS被調(diào)制在下行的TCH 上, 手機(jī)收到并解調(diào)PRBS, 重新調(diào)制到上行的TCH上, 在TEST SET 里,解調(diào)并和原始的PRBS比較., 錯(cuò)誤的就以百分比.
2. 接收靜態(tài)靈敏度:
手機(jī)在小區(qū)內(nèi)移動(dòng), 由于路經(jīng)的衰減, 基站使用從手機(jī)發(fā)來的RXLev顯示接收的功率, 當(dāng)顯示接收的功率小時(shí), 基站調(diào)整它的輸出功率; 這叫動(dòng)態(tài)功率控制, 范圍超過30DB.在最遠(yuǎn)-102dbm 時(shí)BER<2%, 在最高(最近)-15DBM時(shí)BER<0.1%;
a) 衰退條件下的接收靈敏度.
b) 干擾條件下的接收表現(xiàn):

3. GSM BURST:
是功率對時(shí)間的關(guān)系（power versus time）。0.3GMSK的突發(fā)脈沖中的平坦部分是有用部分，其波動(dòng)范圍應(yīng)在±1.0dbm.內(nèi)。測量功率對時(shí)間power versus time burst profile&#58 用時(shí)門頻譜分析儀, 由頻譜分析儀設(shè)置零頻率跨度（SPAN）； 調(diào)至信號中心頻率，分辨率帶寬要選到足夠窄使信噪比能顯示出整個(gè)Burst的動(dòng)態(tài)范圍， 而且分辨率帶寬也要足夠而不至于扭曲顯示的輪廓。
4. 測量輸出的RF頻譜:
RF調(diào)制輸出頻譜平均的軌跡,平均的和中心頻率的值相比就是dbc. 由于Ramping輸出的RF頻譜. Ramping 頻譜的測量是為了保護(hù)那些使用相鄰頻率通道的用戶， 要求TDMA burst 有足夠的動(dòng)態(tài)范圍、上升的足夠快、不要超過目標(biāo)，而且在中心要平坦。波紋的出現(xiàn)在burst中央是產(chǎn)品測量期望的。瞬間的輸入頻率接近±67khz和數(shù)據(jù)模型？？
5. 雜散波的散發(fā)的測試:
1. 保護(hù)別的無線頻譜用戶，不被干擾。在R&D要測試，生產(chǎn)一般不需要。
2. 保護(hù)別的用戶、從9KHZ 到12.75GHZ。、空閑模式/通話中
a) 用Spectrum analyzer 去搜索9K-12.75GHZ內(nèi)的所有頻譜。
b) 在空閑模式和在通話中模式中。
c) 要在完全屏蔽的RF測量條件下，屏蔽掉別的無限頻譜。
6. 發(fā)射部分：
EEPROM 存儲(chǔ)了I/O增益平衡參數(shù)， Ramping 控制線路的形狀參數(shù)；發(fā)射輸出的校準(zhǔn)功率值和功率更正系數(shù)也存儲(chǔ)在EEPROM中；發(fā)射輸出功率是GSM規(guī)則中最重要的一個(gè)協(xié)議。所有的收集都需要EEPROM 校準(zhǔn)表以滿足GSM 協(xié)議要求，在不同的輸出頻率，功率校準(zhǔn)表為每一個(gè)功率等級留有更正值；發(fā)射輸出功率能被GSM TEST SET 來測量。最大的功率輸出偏差是2dbm. 其他的是3dbm.偏差。
7. 調(diào)制合成是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流從通道編碼器到無線信號， 調(diào)制和信道合成器成單個(gè)線路。？
8. 相位和頻率誤差： 相位和頻率誤差能顯示手機(jī)許多性能。峰值相位誤差peak〈20deg; 平均相位誤差<5deg; 頻率誤差<90hz.
9. 時(shí)基調(diào)整范圍
timing tuning range: 時(shí)基調(diào)整范圍檢查是每個(gè)手機(jī)生產(chǎn)商都要做的，所有的手機(jī)都有一個(gè)內(nèi)部頻率參考振蕩器(時(shí)基)， 手機(jī)里所有別的頻率都要和這個(gè)參考頻率同步；這個(gè)參考頻率時(shí)可調(diào)的、所以手機(jī)能和網(wǎng)絡(luò)同步；充足的調(diào)整范圍是必要的。是因?yàn)槎嗥绽账p和溫度的變化。
10. dbc 測量射頻頻譜，由調(diào)制引起的頻譜曲線測量，將平均測量結(jié)果與中心頻率處的平均值相比，就是相對的dbc值.
11. RELP: 殘余激勵(lì)線性預(yù)編碼。 LTP: 長期預(yù)編碼。
12. 空閑模式（idle mode）: 沒有在通話，但仍然扎營在網(wǎng)絡(luò)上。從基站接收和解碼BCH。
l 手機(jī)Camp on:
Preferred list.
QUSTION:
1、小區(qū)的一個(gè)基站一般有幾副天線？ 3 2、一副天線能否同時(shí)發(fā)射幾個(gè)頻道？如果不能，那么如何給一個(gè)小區(qū)同時(shí)提供幾個(gè)頻道？ 3、小區(qū)的一個(gè)控制信道（如BCCH）是否只能占用小區(qū)中一個(gè)載頻的一個(gè)時(shí)隙（而不能變化信道或同時(shí)占用幾個(gè)信道）？ 4、業(yè)務(wù)信道和控制信道能否同處于一個(gè)頻道中？
國內(nèi)ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測的測試標(biāo)準(zhǔn)
目前我國ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測執(zhí)行的是１９９６年頒布的ＹＤ／Ｔ ８８４－１９９６ 《９００ＭＨｚ ＴＤＭＡ數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及測試方法》。該標(biāo)準(zhǔn)是基于ＥＴＳＩ ＧＳＭ １１．１０的１２－１４章，主要規(guī)定了ＧＳＭ９００移動(dòng)臺(tái)無線收發(fā)信機(jī)的射頻、音頻指標(biāo)的定義、要求及測試方法。該標(biāo)準(zhǔn)除用于手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測外，還廣泛用于仲裁測試、性能測試以及手機(jī)廠家、運(yùn)營單位、和維修部門對手機(jī)進(jìn)行的檢測。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要指標(biāo)有：
發(fā)射機(jī)：
－相位誤差和頻率誤差
－多徑與干擾條件下的頻率誤差
－發(fā)射機(jī)載頻峰值功率與突發(fā)脈沖定時(shí)
－輸出射頻頻譜
接收機(jī)：
－壞幀指示性能
－參考靈敏度
－接收機(jī)適用的輸入電平范圍
－同信道抑制
－鄰信道抑制
－互調(diào)抑制
－阻塞與雜散響應(yīng)抑制
　　　 雜散輻射
　　　 音頻測試：
－發(fā)送靈敏度／頻率響應(yīng)
－發(fā)送響度評定值
－接收靈敏度／頻率響應(yīng)
－接收響度評定值
－側(cè)音掩蔽評定值
－電話聲耦合損耗
－失真
－帶外信號抑制
－空閑信道噪聲
　　ＹＤ／Ｔ ８８４－１９９６自頒布以來一致指導(dǎo)我國的ＧＳＭ手機(jī)檢測，為保證國內(nèi)進(jìn)網(wǎng)和銷售的ＧＳＭ手機(jī)質(zhì)量起到了技術(shù)支持和保障作用。但隨著ＧＳＭ技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在ＧＳＭ雙頻、多頻手機(jī)已全面上市，手機(jī)的各項(xiàng)新業(yè)務(wù)新功能不斷出現(xiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)只覆蓋９００ＭＨｚ一個(gè)頻段，因此急需更新。目前中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ＣＷＴＳ）正在研究制訂新的標(biāo)準(zhǔn)。
國內(nèi)ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測的測試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求
目前國內(nèi)對ＧＳＭ手機(jī)的進(jìn)網(wǎng)檢測采用抽樣檢測的方式進(jìn)行。
　手機(jī)廠家申請新型號的手機(jī)入網(wǎng)時(shí)，需按照信息產(chǎn)業(yè)部《電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)審批管理辦法》辦理各項(xiàng)手續(xù)，信息產(chǎn)業(yè)部委托各地行業(yè)主管部門對申請入網(wǎng)的手機(jī)隨機(jī)抽樣５臺(tái)，連同測試必須的附件，包括專用射頻測試電纜、電池、充電器和說明書，一起封樣送至信息產(chǎn)業(yè)部授權(quán)的檢測中心進(jìn)行檢驗(yàn)。
　 基本功能測試包括：
－位置登記
－移動(dòng)主叫通話
－移動(dòng)被叫通話
－移動(dòng)臺(tái)掛機(jī)
－切換

深圳市君鑒測試儀器租賃有限公司于2002年在深圳成立，04年在上海和香港成立分公司，06年在蘇州成立辦事處。主要從事世界知名品牌Agilent,R&S,Tektronix等研發(fā)，生產(chǎn)類測試儀器的租賃與銷售。君鑒公司的經(jīng)營理念是“以精至強(qiáng)，由強(qiáng)漸大”。我們擁有一支具備豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，可以為您在產(chǎn)品的研發(fā)階段提供專業(yè)的技術(shù)支持，并且為您在產(chǎn)品的生產(chǎn)階段量身定制儀器租賃方案，降低生產(chǎn)成本。 服務(wù)電話：800 999 3035 儀器回收：陳經(jīng)理：13560795201