GSM基础知识简介
GSM基础知识

QPSK
TD-SCDMA
TDD
CDMA
QPSK、8PSK(2Mbps)、16QAM(HSDPA)
GSM的双工方式为FDD,即在一个时刻内,上下行信号发射链路采用两个不同频点。
TD-SCDMA的双工方式为TDD,即在一个频点上,上下行信号发射链路采用两个不同时刻。
GSM的多址方式为TDMA,即不同用户利用同一频点在不同时刻各自独立的发送接收信号。
基带跳频:将话音信号随时间的变换使用不同频率的发射机发射。
射频跳频:又称合成器跳频,话音信号使用固定的发射机,在一定跳频序列的控制下,频率合成器合成不同的频率来进行发射。(BCCH频点不参与跳频)
4.网络协议结构
GSM网络协议结构
GSM协议分层结构
1.接入层AS
L1G:无线接口的最低层,属于层1。它提供传送比特流所需的物理链路(例如无线链路),为高层提供各种不同功能的逻辑信道,包括业务信道和逻辑信道,每个逻辑信道有它自己的服务接入点
联通
ARFCN
上行
下行
带宽
EGSM 900
96~124
909.2 ~914.8MHz
954.2 ~ 959.8MHz
6M
DCS1800
662~736
1740.2~ 1755MHz
1835.2~ 1850MHz
15M
DCS1800频段,联通最初的频点规划是687 ~ 736,带宽10M;现在全国扩展了5M,为15M;个别地区(北京、广东、上海)扩展了10M,为20M。
EGSM对应频道号分为两个部分
880.2MHz ~889.8MHz的频道号为975 ~ 1023,共49个频道
890.0MHz ~ 914.8MHz的频道号为0 ~ 124,共125个频道
GSM基础知识

GSM基础知识1、GSM系统网络结构MS:移动台BTS:基站收发信台BSC:基站控制器TC:码型转换器MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器HLR:归属位置寄存器EIR:设备识别寄存器AUC:鉴权中心2、GSM频段:上行:(900M )890-915MHZ (1800M)1710-1785 MHZ下行:(900M )935-960MHZ (1800M)1805-1880 MHZGSM900M:频率带宽25M,双工间隔45M。
DCS1800M:频率带宽75M,双工间隔95M。
中国移动使用:1-95号频点绝对频点号和频道标称中心频度的关系为:F(N)=890MHZ+N0.2MHZ(下行)N=1-124上行=下行+45MHZF(N)=1710.2MHZ+(N-512)0.2MHZ(下行)N=512-885上行=下行+95MHZGSM频道间隔为200KHZ,每个频点采用时分多址(TDMA)方式,分为8个时隙,既8个信道(全速率)。
3、GSM系统按其功能,分为4个子系统:MS、BSS、NSS、OSS4、GSM系统的多址方式:FDMA、TDMA5、GSM系统无线接口的最小传输单位是Burst,GSM系统调制方式为:GMSK,GSM系统采用的编码方案是13KBIT/S的RPE--LTP编码(规则脉冲激励,长期预测编码)6、TDMA信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道(TCH)和控制信道(CCH)业务信道分为语音业务信道(TCH/F、TCH/S)数据业务信道(TCH/9。
6等)控制信道(CCH)分为:广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)广播信道(BCH):BCCH、FCCH、SCH公共控制信道(CCCH):RACH、PCH、AGCH专用控制信道(DCCH):SDCCH、SACCH、FACCH6、GSM系统的分集接收包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集7、TA的意思为时间提前量,目的是保证BTS和MS工作在同一时隙内。
GSM基础知识

GSM基础知识1、术语及概念1.1 GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)。
1.2 CGI: 小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区。
CGI=MCC+MNC+LAC+CI其中:MCC(Mobile Country Code):三个十进制数组成,取值范围为十进制的000 ~999。
MNC(Mobile Network Code):二个十进制数,取值范围为十进制的00~99。
LAC(Location Area Code):范围为1~65535。
CI(Cell Identity):小区识别代码,范围为0~65535。
1.3移动台的国际身份号码ISDN(MSISDN),即用户手机号码结构:MSISDN=CC+NDC+SNCC:国家码,即在国际长途电话通信网中的号码,中国为86;NDC:移动服务访问码,移动为135——139,联通为130。
SN:用户号码,其中H1H2H3是HLR标识码,表明用户所属的HLR例如GSM移动手机号码8613981080001,86是国家码CC;139便是NDC,用于识别网号;81080001是用户号码SN,8108用于识别归属区。
1.4国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity ,IMSI),用户身份证号码IMSI=MCC+MNC+MSINMCC:Mobile Country Code移动用户的国家号,中国是460;MNC:Mobile Network Code移动用户的所属PLMN网号;中国移动为00,联通为01例:460-00-XXXX…XXX(15位)1.5临时移动用户识别码(Temporary Mobile Subscriber Identity ,TMSI)用TMSI,用户身份保密、寻呼容量为IMSI两倍。
1.6 BCCH载波频率(BCCHNO)按照GSM系统要求,在每个小区中必须有且只有一个载频用于发送一些广播消息。
GSM基础知识简介

GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号:(MS-ISDN)
是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信 网中客户所需拨打的号码。其结构:
国家号码(CC) NDC(N1N2N3) H0H1H2H3 ABCD
CC 国家码86 NDC 数字移动业务接入码,由N1N2N3三们组成 H0H1H2H3为HLR的识别号,H0H1H2全国统一分配, H3由省内分配。 ABCD为每个HLR中移动用户的号码
GSM系统接口示意图
GSM系统接口说明
Um接口:是移动台(MS)与BTS之间的接口,用于移动台
与GSM系统的固定部分之间的互通。 Abit接口:是BTS与BSC之间的接口,此接口支持所有向用 户提供的业务,并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的 分配。 A接口:是NSS和BSS之间的接口。该接口传送有关移动呼 叫处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息,并与 Um接口互通,在MSC和移动台之间互传信息。 B接口:是VLR与MSC之间的接口。MSC通过该接口向VLR传 送漫游用户位置信息,并在呼叫建立时向VLR查询漫游用户 的有关数据。
呼叫处理-客户状态
MS关机(也称分离状态):当MS切断电源关机时,MS即向
网路发送最后一条消息,其中包括分离处理请求,MSC接收 到后,随即通知VLR对该MS对应的IMSI上作“分离”标记, 而归属位置寄存器(HLR)并没有得到该客户已脱离网路的 通知。当该客户被寻呼,HLR向拜访MSC/VLR要漫游号码时 ,MSC/VLR通知HLR该客户已分离网路,不再需要发送寻找 该客户的寻呼消息 位置更新:MS在移动中发现其位置区发生了变化,则发送 位置更新请求至MSC/VLR,MSC将识别出该MS是已登记用户 还是新用户,并进行新位置区登记 MS通话:无线网路分配给MS一个业务信道传送话音或数据 ,并在该客户ISDN上标注客户忙 切换:当MS移动时,由于接收质量原因,需要通过空中接 口不时地改变网络的连接,其相应的TCH进行变换。
《GSM基础知识》学生手册讲义

GSM基础知识目录第一章GSM系统概况 (4)第一节GSM系统简介 (4)一GSM系统组成 (4)二GSM的基本特点 (5)三GSM系统发展概况 (7)第二节GSM网络结构概述 (7)一GSM网络结构介绍 (7)二网元功能介绍 (7)三常用接口简介 (11)第二章GSM网络基本概念 (12)第一节编号计划 (12)一国际移动客户识别码(IMSI) (12)二移动台ISDN号码(MSISDN) (12)三移动客户漫游号码(MSRN) (13)四临时移动客户识别码(TMSI) (13)五位置区识别码(LAI) (13)六全球小区识别码(CGI) (13)七基站识别码(BSIC) (14)八国际移动台设备识别码(IMEI) (14)第二节移动性管理 (14)一位置区 (14)二位置更新 (16)三切换 (18)四漫游 (21)第三节安全性管理 (22)一鉴权 (22)二加密 (23)三IMEI CHECK (24)四TMSI (25)五PIN和PUK (25)第三章GSM业务介绍 (26)第一节GSM系统的业务分类和特征 (26)一业务分类 (26)二业务特征 (26)第二节基本业务呼叫流程 (28)一MOC和MTC (28)二SMS_MO和SMS_MT (28)第四章GSM无线网络概述 (31)第一节频率/时间分隔蜂窝系统 (31)一小区结构和载频复用 (31)二工作频带和载频间隔 (32)第二节多址连接技术和帧结构 (33)一频分多址(FDMA) (35)二时分多址(TDMA) (35)三帧的结构 (36)第三节数字信号与信号的调制 (37)一数字信号 (37)二信号的调制 (37)第四节信道和突发脉冲序列 (38)一信道 (38)二突发脉冲序列 (40)第一章GSM系统概况第一节GSM系统简介一GSM系统组成GSM网络是由三个子系统组成的,它们是:网络交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、网络管理子系统(NMS)。
GSM通信网络优化基础知识

GSM通信网络优化基础知识为了确保GSM网络的高质量和可靠性,需要进行网络优化。
网络优化是一种持续的过程,旨在改善网络性能,提高通信质量和用户体验。
以下是一些基础的GSM网络优化知识:1. 频率规划(Frequency Planning):频率规划是GSM网络优化的一个重要方面,它涉及到将无线频谱合理地分配给不同的信道,以减少干扰和提高覆盖范围。
通过优化频率规划,可以提高通信质量和减少通话中断的风险。
2. 邻区管理(Neighbor Cell Management):邻区管理是通过调整信道参数和邻区关系来优化网络覆盖范围和质量的过程。
正确设置邻区参数可以减少重叠覆盖区域,降低干扰,并提高切换性能。
3. 功率控制(Power Control):功率控制是调整手机和基站之间的传输功率水平,以确保信号质量稳定的重要方法。
通过动态地调整手机和基站之间的功率水平,可以降低电池消耗和减少干扰。
4. 切换优化(Handover Optimization):切换是当手机从一个基站切换到另一个基站时发生的过程,目的是保持通话质量和业务连续性。
优化切换参数和策略可以提高切换性能,减少通话丢失的可能性。
5. 射频优化(RF Optimization):射频优化是调整和优化基站之间的射频参数,以确保信号覆盖均匀和一致。
通过调整天线方向、高度和倾斜角度等参数,可以提高信号覆盖范围和质量。
6. 信号捕获优化(Signal Handover Optimization):信号捕获是手机从弱信号区域到强信号区域的速度和精确度。
通过优化信号捕获参数和算法,可以提高手机在不同信号强度下的切换性能。
7. 容量规划(Capacity Planning):容量规划是通过调整信道资源和基站配置,以满足不同业务需求和用户密度的过程。
通过合理规划和管理网络容量,可以提高网络效率和用户满意度。
总的来说,GSM网络优化是一个复杂和多方面的过程,需要综合考虑网络拓扑结构、用户行为、信道环境和运营商需求等因素。
GSM基础知识简介

PCL
01234567
Level(dBm) 30 28 26 24 22 20 18 16
Class(dBm) ±2 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3
PCL
8 9 10 11 12 13 14 15
Level(dBm) 14 12 10 8 6 4 2 0
Class(dBm) ±3 ±3 ±4 ±4 ±4 ±4 ±5 ±5
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GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号:(MS-ISDN) 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝
移动通信网中客户所需拨打的号码。包括: CC 国家码86 NDC 国内目标码=网络接入号139 SN 用户码(7位)。
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功率包络(Power Ramp) 发射机只能在规定的时隙发射,不能将能 量泄漏到相邻的时隙。
测量要求: - 功率是否达标 - 外形是否符合规范
2020/5/16
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GSM测试基础-不干扰其他用户
2020/5/16
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GSM测试基础-功率包络
2020/5/16
EDGE:增强型数据速率GSM演进技术 (Enhanced Datarate for GSM Evolution )
2020/5/16
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无线技术相关术语
CDMA:码分多址(Code-Division Multiple Access )
3G:第三代移动通信技术 (3rd Generation ),包括:WCDMA, CDMA2000,TD-SCDMA。
GSM系统技术基础知识

GSM系统技术基础1.引言GSM全球数字移动通信系统是一种数字移动通信系统,它是一项规模巨大,发展迅速和实用成功的技术。
从开始时只有少数几十个公司从事GSM的工作,每个公司有少数几个专家能够理解欧洲电信标准委员会一ETSI的GSM规范。
而到了现在,已成为有数以百计的公司和众多专家从事GSM系统的工作。
GSM已经不是一项深不可测的技术,它正成为一项可以为运营工程师与维修人员所理解掌握的常规技术。
GSM系统已走出欧洲,向全世界普及。
由于HP公司积极参与欧洲GSM系统规范的制定,HP公司已经成为此方面的专家。
由于良好的内部沟通,HP公司正处于一个极其有利的位置,它可以在全世界范围内,帮助我们的用户,使他们从我们的GSM知识中受益。
本章主要介绍GSM系统的技术基础:1.GSM系统简介。
2.GSM网络结构与空中接口。
3.话音编码和信道类型。
4.建立一个呼叫。
1.1 GSM系统简介首先我们介绍第一节----GSM系统简介。
其内容包括:1.全球移动通信系统2.个人通信网络3.GSM的发展历史全球移动通信系统GSM系统正成为一个全球性的移动通信系统。
在过去的很长一段时间里,人们都认为GSM系统工程是一个欧洲的标准。
但现在,世界上越来越多的国家最终选择了GSM 系统,已使其成为一个泛亚洲的标准。
并且,在南部非洲的许多地区被采用。
GSM900是一种数字蜂窝通信系统,它不同于CT1和DECT这类无绳电话系统。
它和模拟蜂窝通信系统AMPS和TACS系统一样,GSM系统也允许它的用户在一个较大的范围内发送和接收呼叫。
GSM系统使用一个位置寄存器来登录所有手机的位置,从而允许外界呼叫能够被转移到相应的基站。
而CT2与DECT则和其它无绳系统一样,并没有这种位置跟踪的能力。
它们的工作方式更像传统的家用无绳电话(CT0和CT1),只能在指定的范围内接收指定基站的呼叫与通话。
个人通信网络个人通信网络(PCN)最早是在英国开始的。
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GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号:(MS-ISDN) 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝 移动通信网中客户所需拨打的号码。包括: CC 国家码86 NDC 国内目标码=网络接入号139 SN 用户码(7位)。
2012-3-26
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GSM系统中的数字标识
国际移动客户识别码(IMSI): 建立呼叫和位置更新时使用。包括: MCC 移动国家号码460 MNC 移动网号,移动00,联通01 MSIN 移动用户识别码 NMSI 国内移动用户识别码
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PCS 1850-1910 1930-1990 3时隙 80 2*60 299 512-810
GSM的空中接口-发射和接收
不连续发射(DTX):只有基站的广播信 息是连续发射的,其它信号只有在用户通 话时才发射,平时处于关闭状态。通话当 中,只有在用户说话时传输13kbit/s的语音 编码,通话间隙传输约500bit/s的低速编码, 以产生舒适噪声。 非连续接收(DRX):手机大部分时间处 于关闭状态,仅定时接收传呼信息。
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无线技术相关术语
CDMA:码分多址(Code-Division Multiple Access ) 3G:第三代移动通信技术 (3rd Generation ),包括:WCDMA, CDMA2000,TD-SCDMA。
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TX:调制质量测量(频率误差、相位误差) 接收机:为了准确解调接收信号,要求接收 信号有足够的功率,和足够低的调制误差。
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GSM测试基础-保持话路连接
RX:接收机性能(灵敏度) 接收机:良好的抗同频、邻频以及其他无线 设备干扰的能力。 应考虑接收机的动态范围,灵敏度,线性区 间,以及抗多径衰落等能力。
2012-3-26
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GSM测试基础-不干扰其他用户
接收电平(RxLev)、接收质量(RxQual) 通过测量接收信号的电平和质量,来决定越 区切换和调整发射端的输出功率。 如果RxLev和RxQual汇报不够精确,网络 端的反应就不是根据手机端的真实环境。偏 低的RxLev汇报可能导致不必要的切换,偏 高的汇报会导致切换较晚甚至掉话。
谢谢!
2012-3-26 龙旗科技(上海)有限公司
2012-3-26
0 30 ±2 8 14 ±3
1 28 ±3 9 12 ±3
2 26 ±3 10 10 ±4
3 24 ±3 11 8 ±4
4 22 ±3 12 6 ±4
5 20 ±3 13 4 ±4
6 18 ±3 14 2 ±5
7 16 ±3 15 0 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
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GSM的空中接口
射频信道参数:GSM P-GSM 890-915 上行频率(MHz) 935-960 下行频率(MHz) 收发延迟 3时隙 45 双工间隔(MHz) 25 频带带宽(MHz) 124 频道数 1-124 频道号
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GSM系统组成
蜂窝移动通信系统主要由交换网络子系统 (NSS)无线基站子系统(BSS)、移动 台(MS)、操作与维护子系统(O&M)组 成。
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GSM系统组成框图
2012-3-26
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GSM系统接口ຫໍສະໝຸດ 2012-3-26龙旗科技(上海)有限公司
GSM的空中接口
频分多址(FDMA)+时分多址(TDMA) 把整个系统频率资源分为多个频点,每个 频点采用时分技术分成8个时隙,提供给多 个用户使用。每个用户以TDMA帧 (4.615ms)为单位周期循环。
2012-3-26
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GSM的空中接口-TDMA
GSM的无线路径上采用时分多址(TDMA)技 术,每个频点(频道/载频TRX)可分成8个 时隙,每个时隙就是一个信道,因此一个 TRX最多可以有8个移动用户同时使用。
用于传送编码后的话音或 客户数据,在上行或下行 信道上,点对点(BTS对 一个MS,或反之)方式 传播。
用于传送信令或同步数据
2012-3-26
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GSM的空中接口-控制信道
广播信道(BCH) 频率校正信道(FCCH),同步信道(SCH), 广播控制信道(BCCH) 公共控制信道(CCCH) 寻呼信道(PCH),随机接入信道(RACH), 允许接入信道(AGCH) 专用控制信道(DCCH) 独立专用控制信道(SDCCH),慢速随路控制信 道(SACCCH),快速随路控制信道(FACCH)
2012-3-26 龙旗科技(上海)有限公司
GSM测试基础
原则: 在不同的环境下保持高质量的无线信道连 接。低质量的话路连接会造成话音质量的 下降甚至掉话。 不能干扰其他用户、GSM信道以及其他频 谱资源。
2012-3-26
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GSM测试基础-保持话路连接
TX:功率测量 TX:调制质量测量 RX:接收机性能(BER测量)
GSM规范对移动台的输出功率有严格的规定。 GSM900的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
2012-3-26
5 33 ±2 13 17 ±3
6 31 ±3 14 15 ±3
7 29 ±3 15 13 ±3
8 27 ±3 16 11 ±5
E-GSM 880-890 925-935 3时隙 45 10 49 975-1023,0
GSM的空中接口
射频信道参数:DCS,PCS DCS 1710-1785 上行频率(MHz) 1805-1880 下行频率(MHz) 收发延迟 3时隙 95 双工间隔(MHz) 2*75 频带带宽(MHz) 374 频道数 512-885 频道号
2012-3-26
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GSM的空中接口-TDMA
物理信道:1个物理信道就是1个时隙(TS) 逻辑信道:根据BTS和MS之间传递的信息 种类的不同而定义的不同的逻辑信道。
2012-3-26
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GSM的空中接口-逻辑信道
逻辑信道又分为: 1.业务信道(TCH) 2.控制信道(CCH)
GSM基础知识简介
测试部 陆强
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无线技术相关术语
GSM:全球移动通信 (Global System For
Mobile Communication
)
GPRS:通用无线分组业务 (General Packet Radio Service ) WAP:无线应用协议(Wireless Application Protocol ) EDGE:增强型数据速率GSM演进技术 (Enhanced Datarate for GSM Evolution )
2012-3-26
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GSM测试基础-保持话路连接
TX:功率测量 大输出功率的优点: - 克服空中损耗 - 降低对接收机的灵敏度要求 带来的问题: - 手机:电池损耗大,待机时间短, - 网络:相邻区间干扰
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GSM测试基础-保持话路连接
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GSM系统中的数字标识
1位,备用
国际移动台设备识别码:IMEI 唯一地识别一个移动台设备的编码。包 括:
6位,型号批准 码,由欧洲型 号认证中心分 配
2012-3-26
2位,工厂装 配码,表示生 产厂家及其装 配地
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6位,由厂家分 配,识别每个 TAC和FAC的某 个设备的
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GSM测试基础-不干扰其他用户
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GSM测试基础-功率包络
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GSM测试基础-不干扰其他用户
频谱测量 发射机只能占用所分配的频段,功率不能 泄漏到相邻频段。 1.调制频谱:发射有用数据时产生的GMSK调 制频谱。 2.开关频谱:打开、关闭发射功率时产生的 瞬态频谱。
0 30 ±2 8 14 ±3
1 28 ±3 9 12 ±3
2 26 ±3 10 10 ±4
3 24 ±3 11 8 ±4
4 22 ±3 12 6 ±4
5 20 ±3 13 4 ±4
6 18 ±3 14 2 ±5
7 16 ±3 15 0 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
GSM1900的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
9 25 ±3 17 9 ±5
10 23 ±3 18 7 ±5
11 12 21 19 ±3 ±3 19 5 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
GSM1800的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
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GSM测试基础-不干扰其他用户
TX:功率包络测量 频谱测量 接收电平(RxLev)、接收质量(RxQual)
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