手机测试基本概念

1、 手机射频测试基本概念手机射频测试基本概念vCDMA测试基本概念测试基本概念v GSM测试基本概念测试基本概念v信令模式与非信令的区别信令模式与非信令的区别1.1.手机射频测试基本概念手机射频测试基本概念v 校准 (Calibration) 收集移动电话机（包括手机和移动台）硬件信息，通过软件设置使其在我们规定（规范）的范围内工作。会修会修改移动电话机程序，影响移动电话机性能。改移动电话机程序，影响移动电话机性能。v 终测 (Final Tests) 对移动电话机性能进行验证，看是否符合规范要求。通过测试仪器（相当于基站）模拟移动台（移动电话机）的各种工作状态，测试移动电话机是否合格，并不会修

2、改测试移动电话机是否合格，并不会修改移动电话机内部程序。移动电话机内部程序。1.1.手机射频测试基本概念手机射频测试基本概念 现在生产的相同型号手机虽然使用都是相同器件,但这相同器件还是有的一定的偏差,由此组合的手机就必然存在着差异,但这差异是在一定的范围,超出了就视为手机不良。因此校准的目的就是将手机的这种差异调整在符合国标的范围，而终测是对于校准的检查，因为校准无法对手机的每个信道，每个功率级都进行调整，只能选择有代表性的（试验经验点）进行，所以校准通过的手机并不能肯定它是良品，只有通过终测检验合格的才算是.校准与综测的目的校准基本概念 通过GPIB接口将校准仪器与计算机相连，计算机上的校

3、准程序向移动电话机发指令，测试仪器把结果返回给计算机，若指标有偏差，计算机控制射频参数调整指标，最终把调整量写入移动电话机Flash的NV中。合格不合格 CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通讯上使用的技又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，术，CDMA允许所有使用者同时使用全部频带允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)，且把其他使用者发出讯，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) 问题。问题。CDMA中所提供语音编码中所提供语音编码技术，通话品

4、质比目前技术，通话品质比目前GSM好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清好，且可把用户对话时周围环境噪音降低，使通话更清晰。就安全性能而言，晰。就安全性能而言，CDMA不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。用户，防止被人盗听的能力大大增强。 Wideband CDMA(WCDMA)宽带码分多址传宽带码分多址传输技术，为输技术，为IMT-2000的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一。的重要基础技术，将是第三代数字无线通信系统标准之一。 CDMA系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技

5、术的通信系统，系统为每个用户分系统是基于码分技术（扩频技术）和多址技术的通信系统，系统为每个用户分配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可配各自特定地址码。地址码之间具有相互准正交性，从而在时间、空间和频率上都可以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪以重叠；将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行相反的过程，进行解随机码进行调制，使原有的数据信号的带宽被扩展，接收端进行相反的过程，进行解扩，增强了抗干扰的能力。扩，增强了抗干扰的能力。 CDMA

6、系统属于自干扰系统。系统属于自干扰系统。 CDMA系统只接系统只接收地址码一样的部分，其他部分变成噪音。收地址码一样的部分，其他部分变成噪音。系统概念系统概念CDMA基本概念网络绿色环保网络绿色环保 技术体制技术体制 平均发射功率最大发射功率平均发射功率最大发射功率 GSM 125毫瓦毫瓦2瓦瓦 CDMA 2毫瓦毫瓦200毫瓦毫瓦 从以上数据可以看到从以上数据可以看到CDMA手机是手机是GSM手机平均发射功率的手机平均发射功率的2/125 CDMA手机更加绿色环保。手机更加绿色环保。 低功率谱密度低功率谱密度 由于由于CDMA的关键技术为扩频技的关键技术为扩频技术，所以它的功率谱被扩展的很宽，

7、从而功率很低，好处有二：术，所以它的功率谱被扩展的很宽，从而功率很低，好处有二： 1防止其它信道防止其它信道的干扰的干扰 2防止干扰其它信道。防止干扰其它信道。技术特点技术特点1CDMA是扩频通信的一种，他具有扩频通信的以下特点：是扩频通信的一种，他具有扩频通信的以下特点： （1）抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。）抗干扰能力强。这是扩频通信的基本特点，是所有通信方式无法比拟的。 （2）宽带传输，抗衰落能力强。）宽带传输，抗衰落能力强。 （3）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比干扰信号的功率低得多，因）由于采用宽带传输，在信道中传输的有用信号的功率比

8、干扰信号的功率低得多，因此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。此信号好像隐蔽在噪声中；即功率话密度比较低，有利于信号隐蔽。 （4）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。）利用扩频码的相关性来获取用户的信息，抗截获的能力强。 （5）多个用户同时接收，同时发送。）多个用户同时接收，同时发送。 系统概念系统概念CDMA基本概念 CDMA,一开始建网是一开始建网是IS-95然后升级到了然后升级到了CDMA2000 1X，再到了现在已经开始的，再到了现在已经开始的EVDO，是从是从CDMA2000 1X升级到升级到CDMA2000 1x EVDO，就好比移动联通的就好

9、比移动联通的G网从网从GSM到到GPRS再到再到EDGE一样，只不过比起一样，只不过比起GSM,CDMA有很多优点的！比有很多优点的！比方说辐射少这就是一个最大的优点，这样的电话方说辐射少这就是一个最大的优点，这样的电话才更健康，而才更健康，而GSM的辐射太大了！而且的辐射太大了！而且IS-95升级升级到到CDMA2000 1X再到再到CDMA2000 1X EVDO（即（即同时存在同时存在1X和和EVDO两个网络），在射频部分完两个网络），在射频部分完全兼容。全兼容。CDMA的发展的发展CDMA基本概念 每20ms发一帧，回环收到的帧不能正确解码，或解码错误则认为是错误的帧。 CDMA可接受

10、的误帧率最高3% AWGN情况下，95%的置信度可接受的误帧率为0.5%误帧率 (Frame Error Rate)CDMA基本概念FERFER 基站发一系列由已知帧（如600帧）组成的数据给移动电话机，移动电话机收到数据后将收到的数据发送回基站，基站将收到的数据与开始发出的数据比较，得出正确的帧与错误帧的比率。接收灵敏度 ( Rx Sensitivity )CDMA基本概念SENSEN 在可接受的误帧率下，移动电话机可以接收到的最低信号的水平。从另一方面来说，就是移动电话机能够接收到规定的最低功率（-104dBm）的信号，且 FER 在可接受的范围内。0.5%FER 使用与测试灵敏度时相同的

11、设置 接收到-25dBm信号时，95%的置信度下测得的误帧率不超过0.5%动态范围 ( Dynamic Range )CDMA基本概念DYNDYN 接收机接收非常弱或非常强的信号的能力。在我们现在的测试中是指接收强信号的能力。同样，测试动态范围时，CMTS202发射 -25dBm 的信号，移动电话机接收信号解调后发回给CMTS202比较并计算FER0.5%FER 测试动态范围在80dB以上 测试三个功率点： -25dBm、-65dBm、-93.5dBm 精确度必须在9 .5dBm范围内开环功率控制 ( OLPC )CDMA基本概念 Open Loop Power Control 指移动电话机根

12、据接收到的功率控制自己的输出功率。当接收到基站的功率发生变化时，移动电话机必须线性提高或降低自己的输出功率。 2W _ 80dB-50dBm _ 近似计算公式为（单位均为dBm）： PTx 73 PRx 最大输出功率最大输出功率 设置测试仪器功率为 104dBm ，设置服务选项为002，全速率，测试得到的移动电话机功率。 范围： 23 30 dBm （ 0.2 1.0 W ）最大最小功率 (Max Min Pwr)CDMA基本概念 最小控制功率最小控制功率 能够保持与基站联系的移动电话机发射的最小功率。设置测试仪器功率为 25dBm 测试得到的移动电话机功率。 范围： -50 -70 dBm1

13、.23MHz波形质量 ( Wave Quality )CDMA基本概念 Rho是测量的正确功率与总功率的比值，正确功率是在消除频率、相位、时间偏移和幅度错误后计算得到的。 波形质量对小区容量有影响，波形质量越高小区容量越大，反之则容量越小。 0.944GSM基本概念GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通信系统，俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采

14、用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等几个频段 。 系统概念系统概念GSM基本概念频段与信道分配频段与信道分配频段与信道分配频段与信道分配GSM （P-GSM，标准的GSM）：890915MHz：手机发，基站收。简记为（MSBX）935960MHz：基站发，手机收。简记为（BSMX）E-GSM 频段，包含原有的标准GSM频段，另增加以下频率范围：880890MH

15、z：手机发，基站收。925935MHz：基站发，手机收。DCS1800频段17101785MHz：手机发，基站收。18051880MHz：基站发，手机收。PCS1900频段1850-1910MHz: 手机发，基站收。1930-1990MHz: 基站发，手机收。 GSM基本概念频段与信道分配频段与信道分配GSM频段功率标准功率等级功率（dBm）允许误差功率等级功率（dBm）允许误差5332.013173.06313.014153.07293.015133.08273.016115.09253.01795.010233.01875.011213.01955.012193.02055.0GSM基本概

16、念 功率等级功率等级-国际国际ITU组织规定的一种功率测量标准，每一个功率等级对应于一组织规定的一种功率测量标准，每一个功率等级对应于一具体的功率值。具体的功率值。GSM功率等级为功率等级为5-20，如下表示：，如下表示： DCS功率标准功率等级功率（dBm）允许误差功率等级功率（dBm）允许误差0302.08143.01283.09124.02263.010104.03243.01184.04223.01264.05203.01344.06183.01425.07163.01505.0GSM基本概念GSM基本概念术语定义术语定义ARFCN Absoluteness Radio Frequen

17、cy Channel 绝对射频信道ARL Acoustic Reference Level 声参考电平BCCH Broadcast Control CHannel广播控制信道BER Bit Error Rate 比特误码率BS Base Station 基站 ERP Ear Reference Point 耳参考点GSM Global System for Mobile Communication全球移动通信系统IMEIInternational Manufacture Equipment 国际移动设备识别码LCD Liquid Crystal Display 液晶显示器MRPMouth Re

18、ference Point嘴参考点MSMobile Station 移动台RLRReceive loudness rating接收响度评定值RSSI Received Signal Strength Indication 接收信号强度指示SIMSubscriber Identity Module用户标识模块SS System Simulator 系统模拟器STMRSideTone Masking Rating侧音掩蔽评定值TCH Traffic Channel业务信道 即切换瞬态频谱，是测量即切换瞬态频谱，是测量由于调制突发的上下降沿由于调制突发的上下降沿而产生的在其标称载频的而产生的在其标称

19、载频的不同频偏处不同频偏处(主要是在相邻主要是在相邻频道频道)的射频功率。的射频功率。开关频谱 GSM基本概念频率误差频率误差-为考虑了调制和相位误差的影响以为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号后，发射信号的频率与该绝对射频频道号(ARFCH)对应的标称频率对应的标称频率 之间的差。它通过相之间的差。它通过相应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得应误差做线性回归，计算该回归线的斜率即可得到频率误差到频率误差(因为因为/t) 。峰值相位误差峰值相位误差-相位误差峰值相位误差峰值Pepeak是离该是离该回归线最远的值。回归线最远的值。 均方根相位误差均方根相位误差

20、-相位误差有相位误差有 效值效值PeRMS即相位误差均方根值，是所有点的相位误差即相位误差均方根值，是所有点的相位误差和其线性回归之间的差的均方根值。和其线性回归之间的差的均方根值。 频率误差频率误差 ，峰值相位误差，均方根相位误差，峰值相位误差，均方根相位误差GSM基本概念功率/时间包络是指发信载频功率相对于时间的关系，主要验证发信机发射的载频包络在一个时隙期间是否严格满足GSM规定的TDMA时隙幅度上升沿、下降沿及幅度平坦度要求。根据标准要求，手机功率/时间包络应落在规定的包络框架。（图中红线为包络框） 功率功率/时间包络时间包络 GSM基本概念手机不能登陆，不能注册手机不能登陆，不能注册

21、-即手机与基站间建立即手机与基站间建立同步的过程同步的过程同步的建立过程是，当一个手机加电工作时，它同步的建立过程是，当一个手机加电工作时，它将接收来自基站的最强信号，通过解相关获得接将接收来自基站的最强信号，通过解相关获得接收同步，并收同步，并 且从公共控制物理信道中获得要求且从公共控制物理信道中获得要求的信息。在接收同步建立之后，手机用户将开始的信息。在接收同步建立之后，手机用户将开始空中注册。基站的响应则是，接收注册信息，搜空中注册。基站的响应则是，接收注册信息，搜寻发射的功率冗余度和同步，并且寻发射的功率冗余度和同步，并且 将功率控制将功率控制和同步偏移信息在下一个下行的公共控制物理通

22、和同步偏移信息在下一个下行的公共控制物理通道中发送。手机将调整它的发射功率和发射时间道中发送。手机将调整它的发射功率和发射时间以建立起初始的同步。以建立起初始的同步。手机不能登陆，不能注册手机不能登陆，不能注册GSM基本概念就是用就是用CMU200或或8960模拟基站，和手机建立起链接模拟基站，和手机建立起链接,仪表发出各种信令，手机此时相当于联上了网络。仪表发出各种信令，手机此时相当于联上了网络。1）手机此时既要发射信号，又要接收来自仪表的各种）手机此时既要发射信号，又要接收来自仪表的各种信令，这种方式一般用于信令，这种方式一般用于Final TEST。2）信令模式某种程度上可以说完全模拟了手机和基站）信令模式某种程度上可以说完全模拟了手机和基站注册、寻呼、以及注册、寻呼、以及MOC、MOT的呼叫过程以及通话过的呼叫过程以及通话过程。程。3）当然，这种和仪器建立的通信还是和真正的通信是）当然，这种和仪器建立的通信还是和真正的通信是有区别的，为了测试的