GSM手机射频指标及测试之二

GSM手机射频指标及测试之二 1)接收报告电平和接受质量 定义 接收报告电平和接收报告质量是指手机在业务信道（TCH）上不同功率级别时接收信号的强度。它是由移动台产生的对接收信号质量的评价，在移动通信中作为射频功率控制和切换依据。 测试目的 检验手机的接收性能。当手机在小区移动时，由于传播路径衰耗的影响，手机接收下行 连链路的信号电平也将发生变化，基站将利用手机的RX Lev 报告了解手机接收信号的强度。如果报告显示TCH信道的RXLeV（接收信号功率）偏低，基站就会在相应时隙中加大功率进行补偿。如果临近小区的RXLEV比当前的RXLEV高，则预示着手机将越区切换到另一个信号更强的相邻小区，以便得到更好的通信质量。如果RXQUAL很低，但RXLEV却不低的话，则预示着可能存在着一个外来干扰信号影响正常通信。此时基站需要给手机分配一个新的频点或启用跳频模式. 如果手机汇报的RXLEV和RX QUAL不准确，则网络有可能会对手机发出一些错误的指令。过低的RXLEV值将产生不必要的越区切换，而过高的RX LEV值则会推迟越区切换的时间，造成通话中断。 测试方法及原理与接收误码率测试相同。 条件参数 GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5，RX Amplitude分别设置为-102dBm，-80dBm，-60dBm；DCS频段选512、698、885三个频道，功率级别选最大LEVEL0, RX Amplitude分别设置为-100dBm，-80dBm，-60dBM进行测试。 2）多径衰落 定义 在城市和丘陵地区，基站和手机之间的无线传播路径通常不是直达的。手机接收到的信号往往经过了建筑物或其它障碍物的多次反射，反射信号形成了三维空间驻波，被称为瑞利衰落。当手机从同相干涉区域进入到反相干涉区域时，信号强度的变化可能达到40dB。手机的速度决定了手机穿越驻波衰落区域的速度。手机在移动时还会引起多普勒频移。瑞利衰落和多普勒效应可以用多径信道衰落模拟器来仿真真实的传播路径来测量。每条路径的传输延迟、传输衰落都可以根据GSM规范的衰落模型来进行单独的设置。 测试目的 在GSM规范中，定义了一系列的传播模型，用以仿真手机在城市地区，农村地区和丘陵地区以及在不同运动速度下的工作情况。对每一种传播模型，都要求手机满足一定的误码率指标。多径衰落灵敏度只在全速率话音信道（TCH/FS）进行。 测试方法 a)在绝对射频频道号ARFCN为62的频道，按一般的呼叫建立过程在TCH/FS信道上建立一个呼叫。系统模拟器命令手机功率控制电平为最大功率，且使用业务信道环回模式，并采用信令帧删除（FER）。 设置系统模拟器中手机周围6个相邻小区广播控制信道，且6个相邻小区的BCCH载频至少有一个载频靠近GSM边缘频段，载频的信号强度应在-98DBM至-78DBM范围内。任何BCCH载频都不能与被测业务信道的频率为同频道或邻频道，且相互之间无干扰。 b)将衰落模拟器的功能分别设置为以下衰落特性：A）城市地区（TU），车速50KM/H，（即TU50条件）；B）农村地区（RA），车速250KM/H（即RA250条件）；C）丘陵地区（HT），车速100KM/H（即HT100条件）。 c) 系统模拟器在被测业务信道TCH/FS上发送标准测试信号C1，其信号幅度电平为-102DBM，在被测信道时隙的相邻时隙上发送标准测试信号C1，其信号幅度电平为-85DBM。系统模拟器检查帧删除指示，并将发送给手机的信号数据与从手机接收到的经手机环回的数据相比较，分别计算出各条件下的帧删除率，以判断手机接收机在多径环境下的接收性能。 条件参数 GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、698、885三个信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。多径条件分别为A）城市地区（TU），车速50KM/H；B）农村地区（RA），车速250KM/H；C）丘陵地区（HT），车速100KM/H。

测试指标 当TU50（传播条件）时≤8%； 当TU250（传播条件）时≤7%； 当TU100（传播条件）时≤9%。

3) 射杂散辐射 定义 杂散辐射是指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带及邻道以外离散频率上的辐射（即远端辐射）。 杂散辐射按其来源可分为传导型和辐射型两种。传导型杂散辐射是指在天线的插头处50Ω负载上测得的任意离散信号的电平功率。 测试目的 检验手机天线端的离散辐射功率是否符合GSM规范及国家行业标准。以防止杂散辐射功率超标时对人体健康造成危害。它是在一个特定负载上杂散辐射的功率电平。 测试方法 通常情况下选最大功率级别，在上、中、下三个频点上进行测试，分发射和空闲两种测试状态。发射状态下要求手机与基站在TCH信道建立通信，手机工作于加密模式并且关闭DTX功能，工作于最大功率控制级。空闲状态下基站设置在BCCH信道，手机与基站相连锁定于BCCH信道并处在空闲状态。不同的频段需设置不同的带宽滤波器（Filter bandwidth），即频谱分析仪的分辨率带宽。在某些测试频段，指标要求较高，如：935----960MHz，指标为≤-79dBm，这在频谱分析仪伤痕难读出，如果要在这些频段商进行杂散发射的测量，就必须加上相应的带阻滤波器，滤掉载频，实际上就是提高频谱分析仪的动态范围，这样就可以得到满意的测连结果。 条件参数 GSM频段选1、62、124三个频道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512，698、885三个频道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。 测量仪器的连接 4)同频干扰抑制 定义 同频干扰抑制是指手机接收部分抵制来自同一信道的干扰信号的能力。即接收机在其标称频率上存在一个无用调制信号的情况下，接收一个有用调制信号时其性能不低于给定指标（RBER=2%）的能力。指标为：< 9dBm 测量目的 检验手机接收电路抵抗同信道干扰信号的能力。(有用信号和干扰信号都是已调信号，且在同一个频率和时隙上发送到接收机的输入端，然后测量接收机抑制干扰信号的能力)。 测量原理 干扰信号可能来源于远处一个小区中手机与基站的信号。如果二者所分配的频点和时隙都相同，则来自远端小区手机的干扰信号就会和来自本小区手机的正常信号混合，影响手机的正常接收。测试时是通过在下行信道加入各种干扰信号来测试手机的误码率情况来检验手机抗同频干扰的能力的。 测量方法 a)基站与手机在TCH信道上建立通信。基站发起呼叫，手机应答。绝对射频频道号（ARFCN）在GSM频段选62，在DCS频段选698。有用信号为标准测试信号（标准调制电平为-85dBm），频率为RX的标称频率。 b)频信号发生器产生一个无用（干扰）信号，信号频率为各频段相应频道的标称频率，信号电平设置为-102dBm/-100dBm。该信号为连续的GMSK调制信号，其调制数据为随机数据，与有用信号的比特转换没有固定的关系。并通过信号分配器连接到手机RF头处。 c)调节频信号发生器的输出电平,使Ⅱ类比特误码率为2%。并记下此时高频信号发生器的输出电平。 d用信号电平减干扰信号电平所得值即为同频干扰抑制比。同频干扰抑制比应 <9dBm。 条件参数 GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、698、885三个 信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。 5)邻频干扰抑制 定义 邻频干扰抑制是指手机接收部分抵制来自相邻频道的干扰信号的能力。即接收机在邻信道存在无用信号的情况下，接收一个有用调制信号时，其接收性能不低于给定指标（RBER=2%）的能力。指标为：±200KHZ：＜-9dBm；±400KHZ：＜-41dBm。 测试目的 检验手机接收电路的邻道选择。 测试方法 a)基站与手机在TCH信道上建立通信。基站发起呼叫，手机应答。绝对射频频道号（ARFCN）在GSM频段选62，在DCS频段选698。有用信号为标准测试信号（标准调制电平为-85dBm），频率为RX的标称频率。 b)用射频信号发生器产生一个无用（干扰）信号，信号频率分别为标称频率的±200KHZ和±400KHZ，信号电平设置为-102dBm/-100dBm。该信号为连续的GMSK调制信号，其调制数据为随机数据，与有用信号的比特转换没有固定的关系。并通过信号分配器连接到手机RF头处。 c)调节频信号发生器的输出电平,使Ⅱ类比特误码率为2%。并记下此时高频信号发生器的输出电平。 d)有用信号电平 减 干扰信号电平所得值即为邻频干扰抑制比。测试的原理是通过在下行信道加入各种干扰信号来测试手机的误码率情况来检验手机抗邻频干扰的能力的。 条件参数 GSM频段选1、62、124三个信道，功率级别选最大LEVEL5；DCS频段选512、698、885三个信道，功率级别选最大LEVEL0进行测试。有用信号为标准的调制信号，其功率电平为-85dBm；无用信号（干扰信号）为连续的GMSK调制信号。

6)互调抑制 定义 互调抑制是指当存在2个或多个与有用信号存在特定频率关系的无用信号时，接收机接收有用调制信号时，其性能不低于给定指标（RBER=2.439%）能力。一般为三阶互调。指标为：＜-51dBm 测试目的 检验手机接收机抑制因信号的相互作用在接收机输出端造成干扰的能力。在下行信道加入干扰信号检查接收误码，判断接收机性能 测试方法 a)基站与手机在TCH信道上建立通信。基站发起呼叫，手机应答。绝对射频频道号（ARFCN）在GSM频段选62，在DCS频段选698。有用信号为标准测试信号（标准调制电平为-85dBm），频率为RX的标称频率。 b)用射频信号发生器1产生一个无用（干扰）信号，信号频率分别为标称频率的±800KHZ，信号电平设置为-102dBm/-100dBm（未调制的信号），并通过信号分配器连接到手机RF头处。 c)用射频信号发生器2产生一个无用（干扰）信号，信号频率分别为标称频率的±1600KHZ，信号电平设置为-102dBm/-100dBm，该信号为连续的GMSK调制信号，其调制数据为随机数据，与有用信号的比特转换没有固定的关系，并通过信号分配器连接到手机RF头处。 d)分别调节频信号发生器1和2的输出电平,使Ⅱ类比特误码率为2.439%。并分别记下此时高频信号, 发生器1和2的输出电平值。取高频信号发生器1和2的输出电平值中较小的一个作为干扰信号电平。 e)有用信号电平 减 干扰信号电平所得值即为互调干扰抑制比。测试的原理是通过在下行信道加入各种干扰信号来测试手机的误码率情况来检验手机抗互调干扰的能力的。