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文档简介
云终端部门手机RF培训2024/3/11云终端部门手机RF培训第一部分GSM云终端部门手机RF培训
GSM的发展概述
GSM原意为“移动通信特别小组”(GroupSpecialMobile),是欧洲邮电主管部门会议(CEPT)为开发第二代数字蜂窝移动系统而在1982年成立的机构,开始制定适用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。1987年,欧洲15个国家的电信业务经营者在哥本哈根签署了一项关于在1991年实现泛欧900MHz数字蜂窝移动通信标准的谅解备忘录(MemorandumofUnderstanding,简称MOU)。随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立,GSM逐步成为欧洲数字蜂窝移动通信系统的代名词。后来,欧洲的专家们将GSM重新命名为“GlobalSystemforMobileCommunications”,即“全球移动通信系统”的简称。云终端部门手机RF培训
GSM的系统构成
GSM系统由以下分系统构成:交换分系统(MSS);基站分系统(BSS);移动台(MS)和操作与维护分系统(OMS)。它包括了从固定用户到移动用户(或相反)所经过的全部设备
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GSM系统的无线传输标准
国内GSM系统将无线频率定在900MHz范围,第二阶段DCS为1800MHz。指标如下:频段:上行线路MS发,BTS收的频段为890—915MHz/1710—1785MHz;下行线路BTS发,MS收的频段为935—960MHz/1805—1880MHz;国外有些国家(主要是美洲国家)还支持如下两个频段(850MHz和1900MHz):频段:上行线路MS发,BTS收的频段为824—848MHz/1850—1909MHz;下行线路BTS发,MS收的频段为869—893MHz/1930—1989MHz;频带宽度:25/75MHz;上下行频率间隔:45/95MHz;载频间隔:200KHz;通信方式:全双工;信道分配:每载频8个时隙,包含8个全速信道,16个半速信道;每个时隙的信道速率:22.8kbit/s;信道总速率:270kbit/s;调制方式:GMSK,高斯滤波最小频移键控;接入方式:TDMA;话音编码:规则脉冲激励线性预测编码RPE—LPC13kbit/s;分集接收:跳频每秒217跳,交错信道编码,自适应均衡。以上均为无线接口(Um接口)的规范云终端部门手机RF培训
语音传输过程云终端部门手机RF培训
GSM系统的信道编码与调制解调
无线发射经过若干处理才能把原始数据变成最终的发射信号,反之,接收端也要进行一系列这样的逆处理直至恢复原始数据云终端部门手机RF培训
RF部分的工作
射频单元包括从调制器、发信到天线合路器及接收到解调输出部分电路,其主要功能是将基带单元所形成的TDMA帧调制到射频及其相反过程。以GSM900M频段为例,射频单元发射频率为890~915MHz,收信频率为935~960MHz,频道间隔为200kHz。天线开关是将移动台发信和收信组合到一根天线上。在GSM数字移动通信系统中,由于收发不在一个时隙(发比收慢3个时隙),因此移动台可以省去用于收发共用的双工器,只需要使用简单的收发合路器(组合)功能,即可将发信和收信信号组合到一根天线上而不会互相干扰。调制将从TDMA帧来的270.833kbit/s数据流信号按GSMK调制方法形成I、Q信号,再送到发信上变频器调制到900MHz频段。解调和均衡将从收信单元接收的模拟I、Q信号进行数字化处理恢复出基带信号。频率合成器为发信和收信单元提供变频所必须的本振信号,它通常从时期电路获得基准频率源,然后采用锁相技术实现频率合成。云终端部门手机RF培训手机RF结构框图云终端部门手机RF培训
GSM900(900MHz):
频道号为1~124,共124个频道,中心频道为62DCS(1800MHz):频道号为512~885,共374个频道,中心频道为698PCS(1900MHz):频道号为512~810,共299个频道,中心频道为661GSM850(850MHz):频道号为128~251,共124个频道,中心频道为189四个频段的频道号云终端部门手机RF培训
TDMA噪声也叫Burstnoise,TDDNOISE。是216.7Hz及其高次谐波的叠加,是手机设计中最头疼的问题之一。产生:每个GSM帧分为8个时隙,每个时隙0.577us,分给一个用户。所以每帧0.577*8=4.615ms,它对应的频率为216.7HZ。所以在GSM的功放工作时,每4.615ms产生一个冲击,它的包络为216.7HZ。消除方法:1.地和电源:电源上加22uF钽电容;选用PSRR高的audioPA,增大接地面积,加宽电源线;当心GroundLoop等2.线路串扰:音频走线尽量差分走线,包地,远离RF和VBAT线路3.空间辐射:屏蔽射频部分,注意天线对mic的影响,串磁珠,滤波,micbias加pai型滤波,reciever和Mic接33p,10p或更小容值电容滤手机中的TDMA噪声及消除方法云终端部门手机RF培训
手机电性能测试相关指标的了解GSM规范的标准云终端部门手机RF培训
载波(发射)功率
定义
发射机载波功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上内,基站传送到手机天线或
收集及其天线发射的功率的平均值。在测试中发射机输出功率是有用比特(对常规信道为147比特,对允许接入信道为87比特)功率作平均计算得出。这一点与测量其他类型设备时的输出功率(无论是平均功率还是峰值功率)定义都是不同的。(非专业仪器无法辨别有用比特)
测试目的
测量发射机的载波输出功率是否符合GSM规范的指标。如果发射功率在相应的级别达不到指标要求,会造成很难打出电话的毛病,即离基站近时容易打出而离基站远时打出困难,往往表现出发射时总是提示用户重拨号码。如果发射功率在相应的级别超出指标的要求,则会造成邻道干扰。条件参数在相同频率及相同测试条件下,两相邻功率控制级的TX载频峰值功率的差值按GSM规范要求为:不小于0.5dBm,不大于3.5dBm,各个功率等级的指标范围如下表:云终端部门手机RF培训
GSM900的功率控制云终端部门手机RF培训
DCS1800的功率控制云终端部门手机RF培训
频率误差
定义
发射机的频率误差是指测得的实际频率与理论期望的频率之差。它是通过测量手机的I/Q信号并通过相位误差做线性回归,计算该回归线的斜率即可得到频率误差。频率误差是唯一要求在衰落条件下也要进行测试的发射机指标。测试目的
通过测量发射信号的频率误差可以检验发射机调制信号的质量和频率稳定度。频率误差小,则表示频率合成器能很快地切换频率,并且产生出来的信号足够稳定。只有信号频率稳定,手机才能与基站保持同步。若频率稳定达不到要求(±0.1PPm),手机将出现信号弱甚至无信号的故障,若基准频率调节范围不够,还会出现在某一地方可以通话但在另一地方不能正常通话的故障。云终端部门手机RF培训
频率误差条件参数GSM频段的频率误差范围为+90HZ——-90HZ,频率误差小于40HZ时为最好,大于40HZ小于60HZ时为良好,大于60HZ小于90HZ时为一般,大于90HZ时为不合格;DCS频段的频率误差范围为+180HZ——-180HZ,频率误差小于80HZ时为最好,大于80HZ小于100HZ时为良好,大于100HZ小于180HZ时为一般,大于180HZ时为不合格。云终端部门手机RF培训
相位误差定义
发射机的相位误差是指测得的实际相位与理论期望的相位之差。理论上的相位轨迹可根据一个已知的伪随机比特流通过0.3GMSK脉冲成形滤波器得到。相位轨迹可看作与载波相位相比较的相位变化曲线。连续的1将引起连续的90度相位的递减,而连续的0将引起连续的90度相位的递增。峰值相位误差表示的是单个抽样点相位误差中最恶略的情况,而均方根误差表示的是所有点相位误差的恶略程度,是一个整体性的衡量。测试目的
通过测试相位误差了解手机发射通路的信号调制准确度及其噪声特性。可以看出调制器是否正常工作,功率放大器是否产生失真,相位误差的大小显示了I、Q数位类比转换器和高斯滤波器性能的好坏。发射机的调制信号质量必须保持一定的指标,才能当存在着各种外界干扰源时保持无线链路上的低误码率,过大的相位误差会影响通话的质量。云终端部门手机RF培训
相位误差条件参数GSM和DCS的相位峰值误差均小于20度,平均误差均小于5度。实际测试中相位峰值误差小于7度时为最好,大于7度小于10度时为良好,大于10度小于20度时为一般,大于20度时为不合格;相位平均误差小于2.5度时为最好,大于2.5度小于4度时为良好,大于4度小于5度时为一般,大于5度时为不合格。云终端部门手机RF培训
发射功率/时间特性定义
发射功率时间特性是指发射功率与发射时间之间的关系。由于GSM系统是一个TDMA的系统,八个用户共用一个频点,手机只在分配给它的时间内打开,然后必须及时关闭,以免影响相邻时隙的用户。由于这一原因,GSM规范对一个时隙中的RF突发的幅度包络作了规定,对于时隙中间有用信号的平坦度也作了相应的规定,这个幅度包络在577us的一个时隙内,其动态范围大于70dB,而时隙有用部分平坦度应小于±1dB。测试目的
用于检查手机的TDMA突发脉冲的上升、下降及平坦部分与模板的吻合程度。手机发射突发信号的上升与下降部分应在+4dM——-30dB模板范围之内,顶部起伏部分应在±1dB模板范围之内。若突发信号超出模板范围,将会对临近时隙的用户产生干扰。云终端部门手机RF培训发射功率/时间特性条件参数对功率/时间关系的测量可以看作两部分。一部分是对上升、下降沿的测量,对上升、下降沿的要求是为了保证两个相邻突发之间不产生干扰。因为前一个突发的下降沿和后一个突发的上升沿各有一部分处于一个相同的时段,即前一个突发最后的8.25比特时间的保护段。另一部分是对突发有用部分的幅度平坦度的测量,对幅度平坦度的要求是为了保证不出现有用部分的某个或几个比特的码元功率过大,从而造成对其它比特的干扰云终端部门手机RF培训调制频谱定义
调制频谱指数字比特流信息经GMSK调变后在临近频带上所产生的频谱。由于GSM调制信号的突发特性,因此输出射频频谱应考虑由于调制和射频功率电平切换而引起的对相邻信道的干扰。在时间上,连续调制频谱和功率切换频谱不是同时发生的,因而输出射频频谱可分为连续调制频谱和切换瞬态频谱。连续调制频谱是由GSM调制而产生的在其标称载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。测试目的
防止带外频谱辐射,以免引起邻道干扰(指本频道对邻频道产生的干扰)。云终端部门手机RF培训GSM900调制频谱云终端部门手机RF培训DCS1800调制频谱云终端部门手机RF培训开关频谱
定义
开关频谱是指由于功率切换而在标称载频的临近频带上产生的射频频谱。即由于调制突发的上升和下降沿而产生的在其标称载频的不同频偏处(主要是在相邻频道)的射频功率。
测试目的
防止频段切换时的开关脉冲对邻频道产生干扰(指本频道对邻频道产生的干扰)。
云终端部门手机RF培训GSM900开关频谱云终端部门手机RF培训DCS1800开关频谱云终端部门手机RF培训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RXLev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RXQUAL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RXLEV值则会推迟越区切换的时间,甚至造成通话中断。云终端部门手机RF培训接收报告电平和接受质量条件参数
GSM频段选1、124两个频道,功率级别选最小LEVEL19,RXAmplitude分别设置为-52.5dBm,-72.5dBm,-102.5dBm;DCS频段选512、885两个频道,功率级别选最小LEVEL15,RXAmplitude分别设置为-52.5dBm,-72.5dBm,-102.5dBM进行测试;测试出来的结果应该在±4范围内。云终端部门手机RF培训接收误码率定义
接收误码率是指基站发送给手机一定电平的数据信号,手机接收到这个数据信号后对它进行解调还原,然后再发送给基站,基站接收解调后的数据和原来的比较,两者之差即为误码,用百分比表示为误码率。衡量接收误码性能主要有帧擦除率(FER)、参考比特误码率(RBER)、比特误码率(BER)三个参数。测试目的
测量接收机的接收灵敏度是为了检验接收机射频电路,中频电路及解调、解码电路的性能。
条件参数
GSM频段选1、62、124三个频道,功率级别选最大LEVEL5,RXAmplitude设置为-102dBm;DCS频段选512、698、885三个频道,功率级别选最大LEVEL0,RXAmplitude设置为-100dBm进行测试。Ⅱ类残余比特误码率指标为小于2.439%。云终端部门手机RF培训接收灵敏度指标的衡量GSM900接收灵敏度要求:当RF输入电平为一102dBm时,RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看:当RBER=2%时,若RF输入电平为-l09一l07dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为-l07一l05dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为-105一l02dBm,则接收灵敏度为一般;若RF输入电平>-l02dBm,则接收灵敏度为不合格。DCS1800接收灵敏度要求:当RF输入电平为-l00dBm,RBER不超过2%。测量时可测试实际灵敏度指标。根据多款移动电话的测试结果来看:当RBER=2%时,若RF输入电平为一l08一-105dBm,则接收灵敏度为优;若RF输入电平为一105---l03dBm,则接收灵敏度为良好;若RF输入电平为-l03一-100dBm,则接收灵敏度为一般;若RF输入电平为>-l00dBmm,则接收灵敏度为不合格。云终端部门手机RF培训带外测试
1)
发射杂散辐射定义
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(Filterbandwidth),即频谱分析仪的分辨率带云终端部门手机RF培训
宽。在某些测试频段,指标要求较高,如:935----960MHz,指标为≤-79dBm,这在频谱分析仪上很难读出,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
测量仪器的连接综测试仪MU200信号分配器手机陷波器RF频谱分析仪HP8594RF衰减器DCS:1710---1785MHZGSM:880---915MHZ云终端部门手机RF培训
1)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。
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b)用射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。e)有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。云终端部门手机RF培训
2)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。综合测试仪高频信号发生器信号分配器手机RF衰减器云终端部门手机RF培训
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。云终端部门手机RF培训3)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,判断接收机性能综合测试仪高频信号发生器信号分配器手机RF衰减器云终端部门手机RF培训测试方法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。云终端部门手机RF培训
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。
4)阻塞定义
阻塞是指在有用信号频率附近的一定范围内存在未调制的干扰信号,此干扰信号将使接收机的灵敏度降低或使音频输出功率减小。即在非杂散响应或邻频道的频率上,存在一个强无用信号的条件下,接收机接收有用调制信号时,其性能不低于给定指标(RBER=2%)的能力。指标为:<-43dBm。综合测试仪高频信号发生器2信号分配器手机RF衰减器高频信号发生器1云终端部门手机RF培训
测试目的
检验手机接收电路抗干扰的能力。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,信号频率分别为有用信号频率
加
有用信号频率乘1%和有用信号频率
减
有用信号频率乘1%。信号电平设置为-102dBm/-100dBm(未调制信号)。并通过信号分配器连接到手机RF头处。
c)调节高频信号发生器在不同信号频率下的输出电平,使Ⅱ类比特误码率为2%。并记下此时高频信号发生器输出的两种电平值,取电平值较小的一个作为干扰信号电平。d)有用信号电平
减
干扰信号电平所得值即为阻塞。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干扰能力的。
云终端部门手机RF培训条件参数
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)为未调制信号。5)杂散响应抑制定义指接收机阻止单个频率的无用信号在接收机输出端产生不良影响的能力。在空中信号非常拥挤的环境下,接收机只响应有用信号而不响应无数的无用信号。指标为:<-43dBm。综合测试仪高频信号发生器信号分配器手机RF衰减器云终端部门手机RF培训
测试目的
检验接收机不响应无用信号的能力。该测试通过产生一个频率从100KHZ到12.75GHZ为步级的无用信号与有用信号同时输入到接收机,监视接收机的误码率,确保其降低不会超过一定限度(RBER=2.439%。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±600KHZ以外的频率,频点选择在100KHZ到12.75GHZ范围内,且每个频点相隔200KHZ。信号电平设置为-102dBm/-100dBm。并通过信号分配器连接到手机RF头处。云终端部门手机RF培训c)在误码率最差的几个频点上调节频信号发生器的输出信号电平,使Ⅱ类比特误码率为2.439%。并记下此时高频信号发生器输出的几种电平值,取电平值较小的一个作为干扰信号电平。d)有用信号电平
减
干扰信号电平所得值即为杂散响应抑制比。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干扰能力的条件参数
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)为未调制信号。云终端部门手机RF培训
6)接收杂散辐射
接收机杂散辐射是指手机在不发射功率时由接收电路引起的辐射。即发射机空闲状态下的辐射,测试方法参考TX杂散辐射。综合测试仪高频信号发生器信号分配器手机RF衰减器云终端部门手机RF培训第二部分WCDMA云终端部门手机RF培训WCDMA系统概述3G:第三代移动通信3G系统性能特征:信息传输速率:144kbps高速移动(120km/h)384kbps步行速度(3km/h) 2Mbps室内业务性能:综合(混合)业务可变速率传输 永远在线上网WCDMA系统原理47云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理CDMA:码分多址,WCDMA:宽带码分多址。时间频率FDMA频率时间TDMA频率时间码字CDMA云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理为什么需要3G?频谱效率、新业务和业务质量需要3G!TDMA频谱效率(系统容量)是FDMA的5倍左右。CDMA频谱效率(系统容量)是TDMA的4倍左右。CDMA频谱效率(系统容量)是FDMA的20倍左右。云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理WCDMA系统的技术特点
WCDMA系统最根本的实质是功率,资源是动态统计复用的,是一个自干扰系统,任何不需要的功率不能发射!有以下特点:双向采用快速闭环功率控制技术补偿衰落,抗快衰落效果好。双向采用导频进行相干解调,解调增益高。采用发射、接收分集技术,大大提高抗衰落效果。云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理码片速率高(3.84Mcps),raker接收(频率分集)效果更好,多径传播路径差仅78米就可以分集接收。采用编码增益高的信道编码技术(卷积编译码和Turbo编译码)。基站之间不需同步。可以进行软切换(宏分集)、更软切换(NodeB内部小区间的切换)、频间硬切换、系统间的硬切换。可适应多种速率的传输,灵活地提供多种业务。云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理采用优化的分组数据调度策略和传输方式。支持高速数据传输,高速时144kbps,步行时384kbps的速率,室内是2Mbps。WCDMA采用频分多址(FDD)工作方式,工作频率是:上行1920MHz到1980MHz,下行是2110MHz到2170MHz。收发频率间隔190MHz。具有承载CS和PS业务等混合业务的能力。52云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理采用先进的无线资源管理算法以保证不同比特速率的混合(综合)业务的服务质量(QoS),并使系统吞吐容量最大。与只能提供单一话音业务的第二代系统相比,第三代移动通信系统具有宽带(高速)、混合业务、可变速率的特点。
总之,WCDMA系统采用了双向快速闭环功率控制、Raker接收、接收和发射分集、高增益编码等技术,可以在高速移动(120km/h)时到达144kbps的传信率,步行速度(3km/h)时达到384kbps的传信率,室内达到2Mbps的传信率。云终端部门手机RF培训移动无线信道的特点移动通信信道与固定通信的信道有很大不同:接收机移动时天线接收到的电波场强有着严重的快衰落(起伏)和相当大的多径时延,以及多卜勒频移。移动台接收机接收多条传播路径来的信号,传播路径的长度不同,到来的时间就有先后,信号的相位不同。根据同相叠加、反相抵消的干涉原理,在移动路线中各处干涉的结果形成斑马线状的干涉条纹,即在移动过程中,MS(UE)收到时强时弱的起伏信号。对于IMT-2000的2GHz工作频率来说,波长仅仅为15cm,因此在高速的移动时,每秒内接收的信号强弱变化很多次。接收功率强弱相差最大可达40dB,折合1万倍的功率差别!WCDMA系统原理54云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理多径示意图d1d2tttd3发射接收Raker合并噪声55云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理WCDMA系统是一个FDD直接序列扩频系统,码片速率3.84Mcps。扩频的理论基础:由Shanon定理C=Wlog2(1+S/N)可知,在信道容量一定情况下,通信带宽W与信噪比S/N可以互换。即通过扩展频带使信噪比降低。扩频通信的特点:抗干扰能力强、隐蔽性好(信号频谱密度低于白噪声)、抗衰落、抗多径干扰、可以实现码分多址通信;存在远近效应:由于CDMA是同频接收系统,造成弱信号淹没在强信号中,从而使得弱信号部分无法正常工作。
56云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理扩频通信过程信号频谱扩频后信道噪声接收信号相关解扩低通滤波ffffff57云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理WCDMA系统特有的功率攀升现象下行物理码信道之间的非正交产生多址干扰,存在功率攀升现象。WCDMA系统的所有用户同时在同一频段工作,就象一间房间里,两个广东人+两个福建人+两个上海人交谈,只要讲话的声音不是太大,可以做到互不影响。吵架影响大家交谈,声音互相提高,功率攀升。很明显,房间外的干扰也会影响房间内的谈话,这就是WCDMA系统的小区外干扰。58云终端部门手机RF培训WCDMA系统原理功率控制技术功率控制技术是CDMA系统的基础,可以说没有功率控制就没有CDMA系统。Qualcomm公司就是解决了这个问题才实现了CDMA蜂窝通信网。“远近效应”:在上行链路中,如果小区内所有UE的发射功率相同,而各UE与NodeB的距离是不同的,导致NodeB接收较近UE的信号很强,接收较远UE的信号很弱,由于CDMA是同频接收系统,造成弱信号淹没在强信号中,从而使得距离较远部分的UE无法正常工作。功率控制可以补偿衰落,接收功率不够时要求发射方增大发射功率。功率控制可以克服远近效应,对上行功控而言,功率控制的目标即为所有的信号到达基站的功率相同。功率是CDMA系统的核心,一切是围绕着功率进行。CDMA系统是一个同频自干扰系统,任何多余不必要的功率不允许发射,这是一个一定要遵守的总准则!功率控制就是维护这个准则的手段。59云终端部门手机RF培训WCDMA频段云终端部门手机RF培训中国联通WCDMA频点规划及信道号计算公式根据工信部规定,中国联通可用的频段是1940MHz-1955MHz(上行)、2130MHz-2145MHz(下行),上下行各15MHz。相邻频率间隔间隔采用5MHz时,可用频率是3个。
载波频率是由UTRA绝对无线频率信道号(UARFCN)指定的。在IMT2000频带内的UARFCN的值是通过下述公式定义的:国家信息产业部规定:3GFDD频段为:1920~19802110~2170补充工作频段为:1755~17851850~1880总共2*90MHz,为WCDMA和CDMA2000共用
UTRA绝对无线频率信道号
根据可用频段和绝对无线频率信道号计算公式,中国联通可用的频率号见下表:
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目目前中国WCDMA终端设备进网测试所参考的标准主要是YD/T1548.1《2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网终端测试方法(第二阶段)第一部分:基本功能、业务和性能测试》,其标准中包含的典型射频测试项目主要有:发射机测试、接收机测试、复杂传播环境下的性能测试以及无线资源管理性能测试。
手机RF测试系统配置如下图所示:云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
其中WCDMA发射机RF测试包括:
•
发射功率
•
频率误差
•
输出功率动态范围
开环功控,内环功控,输出功率的失同步处理
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发射开/关功率
发射开/关时间模板,传输格式组合的改变,上行压缩模式的功率设置
•
输出RF频谱辐射
占用带宽,频谱辐射模板,邻道泄露功率比,杂散辐射
•
发射互调
•
发射调制特性
矢量幅度误差,峰值码域误差,终端相位非连续性
WCDMA接收机RF测试包括:
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参考灵敏度电平
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最大输入电平
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邻道选择性
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阻塞特性
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杂散响应
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互调特性
•
杂散辐射云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
WCDMA最大发射功率测试
•
测试目的:
验证用户终端的最大发射功率误差不超过容限值,避免用户终端最大发射功率过大会干扰其他信道或其他系统,或其最大发射功率过小会缩小小区的覆盖范围。
•
测试限值:
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
WCDMA频率误差测试
•
测试目的:验证手机的发射机载波调制的精确度。
•
测试限值:频率误差在±(0.1×10-6+10)Hz内。
发射关功率
发射关功率是指当发射机关闭时经过RRC滤波处理的平均功率。发射关功率状态并非指UE处于关闭状态,而是指在发射机没有发射,或者由于上行DPCCH的非连续发射,UE在未发射DPCCH的间隙处于不发射的状态。
•测试目的:
验证UE的发射关闭功率是否小于-56dBm,避免超过指标要求的发射关功率会增加对其他信道的干扰和减小系统容量。•
测试限值:UE的输出功率应小于-55dBm。
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
上行开环功率控制
当移动台发起呼叫或者响应基站的呼叫时,反向开环功率控制首先工作,它的目的是试图使所有移动台发出的信号在到达基站时有相同的功率值。开环功率控制是指UE发射机设置其输出功率为一个指定值的能力。
•测试目的:
验证UE开环功率控制的容限是否超过指标要求。•
测试限值:UE的发射功率不超过:±9dB(正常条件);±12dB(极端条件)
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
上行内环功率控制
上行内环功率控制是反向功率控制的核心,是弥补反向开环功率控制不准确性的一种有效手段。
上行闭环功率控制是基站协助移动台,迅速纠正移动台作出的开环功率预测,使移动台始终保持最理想的发射功率。基站对解调后反向业务信道信号的信噪比(SNR)每隔一定时间检测一次,然后将其与事先设定的门限比较,若收到的SNR高于门限值,基站就在前向信道上送出一个减小移动台发射功率的指令;反之,就送出一个增大移动台发射功率的指令。移动台每次调整发射功率的动态范围称之为“功率控制步长”。
•测试目的
验证UE内环功率控制步长符合指标要求,UE是否能够正确地从TPC命令中获得TPC命令。
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
相邻信道泄露比(ACLR)
云终端部门手机RF培训EVM,相差(P.ER),频差(F.ER),峰值码域误差(PCDE)•
测试限值:EVM不超过17.5%峰值码域误差(PCDE)不大于-14dB频率误差在±(0.1×10-6+10)Hz内相位不连续性
WCDMA终端设备常见射频测试项目云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
WCDMA最小发射功率测试
•
测试限值:UE的输出功率应小于-50dBm。
云终端部门手机RF培训WCDMA终端设备常见射频测试项目
TransimitON/OFFTimemas
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