gsm手机测试及实现

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1、GSM手机测试及实现童华，侯建强（厦门夏新电子股份有限公司，福建厦门361012；西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071)摘要：当今移动通讯蓬勃发展，无线技术日新月异，手机市场稳步扩展。本文介绍GSM手机的测试及实现。    关键词：GSM；DCS；PCS；TDMA；绝对信道ＡＲＦＣＮ；ETSI    中图分类号：TM935.37文献标识码：                    A文章编号：1003-0107(2004)08-0031-03    1.手机测试简介    ＧＳＭ（GlobalSystemfor

2、Mobile）是在全欧数字蜂窝系统的基础上发展起来的，并于１９８９年被接纳入ＥＴＳＩ组织。    它包括ＧＳＭ９００／ＤＣＳ１８００／ＰＣＳ１９００三个频段。ＧＳＭ采用了０.３ＧＭＳＫ的调制方式，数据的比特率正好是频偏的４倍，减小了频谱的扩散，增加了信道的有效性，采用高斯滤波器降低了频率的变化速度，有效地防止信号能量的扩散。    ＧＳＭ系统要求有精确的相位轨迹控制，均方相位误差〈５°，峰值相位误差〈２０°；ＧＳＭ系统使用了ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ的复用方式，整个频段分为上行信道和下行信道，每个信道占用２００ＫＨＺ的频宽（这叫绝

3、对信道ＡＲＦＣＮ），每个ＡＲＦＣＮ可由８个用户同时共享，每个用户在时域上是不连续地占用资源，在一个时隙中的ＲＦ脉冲的幅度包络和有用信号的平坦度均有严格的规定，在５７７ＵＳ的一个时隙周期内对手机既有大于７０ＤＢ动态范围的测试也有小于１ＤＢ的有用部分平坦度的测试；ＧＳＭ手机在小区内移动时要求能随时合理地调整发射功率以减少对其它用户的干扰和克服路径的衰耗；由于ＧＳＭ小区的覆盖半径相当大（９００ＭＨＺ：３５ＫＭ；１８００ＭＨＺ：２ＫＭ），要求手机能够随时进行时序的调整，保证信号在恰当的时候到达基站并避免和其它相邻时隙的信号发生冲突

4、；手机在完全的测试中还必须仿真实际的应用环境，考虑多径衰落（ＭＵＬＴＩＰＡＴＨ）和阴影衰落（ＦＡＤＩＮＧ）；为了蜂窝系统的有效管理，为了实现系统提供的各种功能，ＧＳＭ系统将信道分为物理信道（ARFCN）和逻辑信道。并根据GSM需要完成的功能将逻辑信道划可分为：业务信道(transportofdigitizedvoiceanddata)、控制信道(Signaling&Synchronizing)、广播信道(Frequencycorrection,Synchronizing,BaseIdentification)、通用控制信道

5、(call)、相关控制信道(trafficmanagementinformation)。从上面的简要描述，就可以看见ＧＳＭ的测试是一个相当复杂、投资巨大的过程。    2.测试的分类    ＧＳＭ测试基本上可以分为２种。一种是手机认证测试（FullTypeApproval），保证手机完全符合ETSI的各种规定；另一种是为了满足开发、生产的特殊需要而进行的较为简要的测试。前者通常以一个蜂窝系统仿真器为中心（Cellsimulator）,Rohde&Schwarz的ＴＳ８９１６是可以测试ＧＳＭ３个工作频段的认证测试系统。它使用

6、９个ＲＦ信道和附加的ＲＦ仪器来仿真真实的物理环境，它能测试的参数相当完善，主要有以下这些：    (1)ＲＦ发射接收部分测试，杂散辐射分析；    (2)ＲＦ发射部分测试，如ＲＦ的输出频谱分析；    (3)ＲＦ的接受部分测试，防止干扰；    (4)链接管理测试（同步）；    (5)Layer2/Layer3的信令测试；    (6)音频测试；    (7)补充业务测试。所有的测试指标必须满足ＥＴＳ３００６０７－１和ＧＳＭ１１.１０，完整的测试项目共有１９０多项。由手机设计/生产厂家给出产品的各类描述性文挡提交认证机构

7、指定的测试公司，确认后预定测试时间（按小时收费），当相应测试通过后测试公司将测试报告提交认证机构协助厂家获得FTA证书，可见这个过程的艰辛。相对于认证测试开发和生产测试简化了许多，因为不再使用GSM系统仿真器（十分昂贵），信令、链接管理、补充业务等不能测试，集中精力在发送、接收和音频的测试（包括：功率、相位、频率、频谱、辐射、接收信号电平和接收信号质量）。常用的射频综合测试仪有：ＨＰ８９６０，Ｒ&S的ＣＭＵ２００。手机开发测试到目前为止，就开发而言，除了ＧＳＭ综合测试仪外，还有相应的数字电源、数字示波器、信号发生器、频谱分

8、析仪、网络分析仪、功率表等。手机的测试除了通常意义上的硬件的检测外（包括电流、按键、显示屏、电池、音频、发送／接收指标），还必须完成对硬件不理想时的补充和完善以保证手机的整体性能，也就是需对每一台手机进行校准。一个优秀的手机校准算法和制造技术同时成为了产品质量的关键保证。下面以厦新A8168（8198）