手機測試基本概念

1、 手機射頻測試基本概念手機射頻測試基本概念vCDMA測試基本概念測試基本概念v GSM測試基本概念測試基本概念v信令模式與非信令的區(qū)別信令模式與非信令的區(qū)別1.1.手機射頻測試基本概念手機射頻測試基本概念v 校準 (Calibration) 收集移動電話機（包括手機和移動臺）硬件信息，通過軟件設置使其在我們規(guī)定（規(guī)范）的范圍內工作。會修會修改移動電話機程序，影響移動電話機性能。改移動電話機程序，影響移動電話機性能。v 終測 (Final Tests) 對移動電話機性能進行驗證，看是否符合規(guī)范要求。通過測試儀器（相當于基站）模擬移動臺（移動電話機）的各種工作狀態(tài)，測試移動電話機是否合格，并不會修

2、改測試移動電話機是否合格，并不會修改移動電話機內部程序。移動電話機內部程序。1.1.手機射頻測試基本概念手機射頻測試基本概念 現(xiàn)在生產的相同型號手機雖然使用都是相同器件,但這相同器件還是有的一定的偏差,由此組合的手機就必然存在著差異,但這差異是在一定的范圍,超出了就視為手機不良。因此校準的目的就是將手機的這種差異調整在符合國標的范圍，而終測是對于校準的檢查，因為校準無法對手機的每個信道，每個功率級都進行調整，只能選擇有代表性的（試驗經驗點）進行，所以校準通過的手機并不能肯定它是良品，只有通過終測檢驗合格的才算是.校準與綜測的目的校準基本概念 通過GPIB接口將校準儀器與計算機相連，計算機上的校

3、準程序向移動電話機發(fā)指令，測試儀器把結果返回給計算機，若指標有偏差，計算機控制射頻參數(shù)調整指標，最終把調整量寫入移動電話機Flash的NV中。合格不合格 CDMA (Code Division Multiple Access) 又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技又稱碼分多址，是在無線通訊上使用的技術，術，CDMA允許所有使用者同時使用全部頻帶允許所有使用者同時使用全部頻帶(1.2288Mhz)，且把其他使用者發(fā)出訊，且把其他使用者發(fā)出訊號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞號視為雜訊，完全不必考慮到訊號碰撞 (collision) 問題。問題。CDMA中所提供語音編碼中所提供語音編碼技術，通話品

4、質比目前技術，通話品質比目前GSM好，且可把用戶對話時周圍環(huán)境噪音降低，使通話更清好，且可把用戶對話時周圍環(huán)境噪音降低，使通話更清晰。就安全性能而言，晰。就安全性能而言，CDMA不但有良好的認證體制，更因其傳輸特性，用碼來區(qū)分不但有良好的認證體制，更因其傳輸特性，用碼來區(qū)分用戶，防止被人盜聽的能力大大增強。用戶，防止被人盜聽的能力大大增強。 Wideband CDMA(WCDMA)寬帶碼分多址傳寬帶碼分多址傳輸技術，為輸技術，為IMT-2000的重要基礎技術，將是第三代數(shù)字無線通信系統(tǒng)標準之一。的重要基礎技術，將是第三代數(shù)字無線通信系統(tǒng)標準之一。 CDMA系統(tǒng)是基于碼分技術（擴頻技術）和多址技

5、術的通信系統(tǒng)，系統(tǒng)為每個用戶分系統(tǒng)是基于碼分技術（擴頻技術）和多址技術的通信系統(tǒng)，系統(tǒng)為每個用戶分配各自特定地址碼。地址碼之間具有相互準正交性，從而在時間、空間和頻率上都可配各自特定地址碼。地址碼之間具有相互準正交性，從而在時間、空間和頻率上都可以重疊；將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的偽以重疊；將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的偽隨機碼進行調制，使原有的數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，接收端進行相反的過程，進行解隨機碼進行調制，使原有的數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，接收端進行相反的過程，進行解擴，增強了抗干擾的能力。擴，增強了抗干擾的能力。 CDMA

6、系統(tǒng)屬于自干擾系統(tǒng)。系統(tǒng)屬于自干擾系統(tǒng)。 CDMA系統(tǒng)只接系統(tǒng)只接收地址碼一樣的部分，其他部分變成噪音。收地址碼一樣的部分，其他部分變成噪音。系統(tǒng)概念系統(tǒng)概念CDMA基本概念網絡綠色環(huán)保網絡綠色環(huán)保 技術體制技術體制 平均發(fā)射功率最大發(fā)射功率平均發(fā)射功率最大發(fā)射功率 GSM 125毫瓦毫瓦2瓦瓦 CDMA 2毫瓦毫瓦200毫瓦毫瓦 從以上數(shù)據(jù)可以看到從以上數(shù)據(jù)可以看到CDMA手機是手機是GSM手機平均發(fā)射功率的手機平均發(fā)射功率的2/125 CDMA手機更加綠色環(huán)保。手機更加綠色環(huán)保。 低功率譜密度低功率譜密度 由于由于CDMA的關鍵技術為擴頻技的關鍵技術為擴頻技術，所以它的功率譜被擴展的很寬，

7、從而功率很低，好處有二：術，所以它的功率譜被擴展的很寬，從而功率很低，好處有二： 1防止其它信道防止其它信道的干擾的干擾 2防止干擾其它信道。防止干擾其它信道。技術特點技術特點1CDMA是擴頻通信的一種，他具有擴頻通信的以下特點：是擴頻通信的一種，他具有擴頻通信的以下特點： （1）抗干擾能力強。這是擴頻通信的基本特點，是所有通信方式無法比擬的。）抗干擾能力強。這是擴頻通信的基本特點，是所有通信方式無法比擬的。 （2）寬帶傳輸，抗衰落能力強。）寬帶傳輸，抗衰落能力強。 （3）由于采用寬帶傳輸，在信道中傳輸?shù)挠杏眯盘柕墓β时雀蓴_信號的功率低得多，因）由于采用寬帶傳輸，在信道中傳輸?shù)挠杏眯盘柕墓β时?/p>

8、干擾信號的功率低得多，因此信號好像隱蔽在噪聲中；即功率話密度比較低，有利于信號隱蔽。此信號好像隱蔽在噪聲中；即功率話密度比較低，有利于信號隱蔽。 （4）利用擴頻碼的相關性來獲取用戶的信息，抗截獲的能力強。）利用擴頻碼的相關性來獲取用戶的信息，抗截獲的能力強。 （5）多個用戶同時接收，同時發(fā)送。）多個用戶同時接收，同時發(fā)送。 系統(tǒng)概念系統(tǒng)概念CDMA基本概念 CDMA,一開始建網是一開始建網是IS-95然后升級到了然后升級到了CDMA2000 1X，再到了現(xiàn)在已經開始的，再到了現(xiàn)在已經開始的EVDO，是從是從CDMA2000 1X升級到升級到CDMA2000 1x EVDO，就好比移動聯(lián)通的就好

9、比移動聯(lián)通的G網從網從GSM到到GPRS再到再到EDGE一樣，只不過比起一樣，只不過比起GSM,CDMA有很多優(yōu)點的！比有很多優(yōu)點的！比方說輻射少這就是一個最大的優(yōu)點，這樣的電話方說輻射少這就是一個最大的優(yōu)點，這樣的電話才更健康，而才更健康，而GSM的輻射太大了！而且的輻射太大了！而且IS-95升級升級到到CDMA2000 1X再到再到CDMA2000 1X EVDO（即（即同時存在同時存在1X和和EVDO兩個網絡），在射頻部分完兩個網絡），在射頻部分完全兼容全兼容。CDMA的發(fā)展的發(fā)展CDMA基本概念 每20ms發(fā)一幀，回環(huán)收到的幀不能正確解碼，或解碼錯誤則認為是錯誤的幀。 CDMA可接受的

10、誤幀率最高3% AWGN情況下，95%的置信度可接受的誤幀率為0.5%誤幀率 (Frame Error Rate)CDMA基本概念FERFER 基站發(fā)一系列由已知幀（如600幀）組成的數(shù)據(jù)給移動電話機，移動電話機收到數(shù)據(jù)后將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送回基站，基站將收到的數(shù)據(jù)與開始發(fā)出的數(shù)據(jù)比較，得出正確的幀與錯誤幀的比率。接收靈敏度 ( Rx Sensitivity )CDMA基本概念SENSEN 在可接受的誤幀率下，移動電話機可以接收到的最低信號的水平。從另一方面來說，就是移動電話機能夠接收到規(guī)定的最低功率（-104dBm）的信號，且 FER 在可接受的范圍內。0.5%FER 使用與測試靈敏度時相同的設

11、置 接收到-25dBm信號時，95%的置信度下測得的誤幀率不超過0.5%動態(tài)范圍 ( Dynamic Range )CDMA基本概念DYNDYN 接收機接收非常弱或非常強的信號的能力。在我們現(xiàn)在的測試中是指接收強信號的能力。同樣，測試動態(tài)范圍時，CMTS202發(fā)射 -25dBm 的信號，移動電話機接收信號解調后發(fā)回給CMTS202比較并計算FER0.5%FER 測試動態(tài)范圍在80dB以上 測試三個功率點： -25dBm、-65dBm、-93.5dBm 精確度必須在9 .5dBm范圍內開環(huán)功率控制 ( OLPC )CDMA基本概念 Open Loop Power Control 指移動電話機根據(jù)

12、接收到的功率控制自己的輸出功率。當接收到基站的功率發(fā)生變化時，移動電話機必須線性提高或降低自己的輸出功率。 2W _ 80dB-50dBm _ 近似計算公式為（單位均為dBm）： PTx 73 PRx 最大輸出功率最大輸出功率 設置測試儀器功率為 104dBm ，設置服務選項為002，全速率，測試得到的移動電話機功率。 范圍： 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 能夠保持與基站聯(lián)系的移動電話機發(fā)射的最小功率。設置測試儀器功率為 25dBm 測試得到的移動電話機功率。 范圍： -50 -70 dBm1.

13、23MHz波形質量 ( Wave Quality )CDMA基本概念 Rho是測量的正確功率與總功率的比值，正確功率是在消除頻率、相位、時間偏移和幅度錯誤后計算得到的。 波形質量對小區(qū)容量有影響，波形質量越高小區(qū)容量越大，反之則容量越小。 0.944GSM基本概念GSM全名為：Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通信系統(tǒng)，俗稱全球通，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。我國于20世紀90年代初引進采用此項技術標準，此前一直是采用

14、蜂窩模擬移動技術，即第一代GSM技術（2001年12月31日我國關閉了模擬移動網絡）。目前，中國移動、中國聯(lián)通各擁有一個GSM網，為世界最大的移動通信網絡。GSM系統(tǒng)包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz等幾個頻段 。 系統(tǒng)概念系統(tǒng)概念GSM基本概念頻段與信道分配頻段與信道分配頻段與信道分配頻段與信道分配GSM （P-GSM，標準的GSM）：890915MHz：手機發(fā)，基站收。簡記為（MSBX）935960MHz：基站發(fā)，手機收。簡記為（BSMX）E-GSM 頻段，包含原有的標準GSM頻段，另增加以下頻率范圍：880890MHz

15、：手機發(fā)，基站收。925935MHz：基站發(fā)，手機收。DCS1800頻段17101785MHz：手機發(fā)，基站收。18051880MHz：基站發(fā)，手機收。PCS1900頻段1850-1910MHz: 手機發(fā)，基站收。1930-1990MHz: 基站發(fā)，手機收。 GSM基本概念頻段與信道分配頻段與信道分配GSM頻段功率標準GSM基本概念 功率等級功率等級-國際國際ITU組織規(guī)定的一種功率測量標準，每一個功率等級對應于一組織規(guī)定的一種功率測量標準，每一個功率等級對應于一具體的功率值。具體的功率值。GSM功率等級為功率等級為5-20，如下表示：，如下表示： DCS功率標準GSM基本概念GSM基本概念術

16、語定義術語定義 即切換瞬態(tài)頻譜，是測量即切換瞬態(tài)頻譜，是測量由于調制突發(fā)的上下降沿由于調制突發(fā)的上下降沿而產生的在其標稱載頻的而產生的在其標稱載頻的不同頻偏處不同頻偏處(主要是在相鄰主要是在相鄰頻道頻道)的射頻功率。的射頻功率。開關頻譜 GSM基本概念頻率誤差頻率誤差-為考慮了調制和相位誤差的影響以為考慮了調制和相位誤差的影響以后，發(fā)射信號的頻率與該絕對射頻頻道號后，發(fā)射信號的頻率與該絕對射頻頻道號(ARFCH)對應的標稱頻率對應的標稱頻率 之間的差。它通過相之間的差。它通過相應誤差做線性回歸，計算該回歸線的斜率即可得應誤差做線性回歸，計算該回歸線的斜率即可得到頻率誤差到頻率誤差(因為因為/t

17、) 。峰值相位誤差峰值相位誤差-相位誤差峰值相位誤差峰值Pepeak是離該是離該回歸線最遠的值?；貧w線最遠的值。 均方根相位誤差均方根相位誤差-相位誤差有相位誤差有 效值效值PeRMS即相位誤差均方根值，是所有點的相位誤差即相位誤差均方根值，是所有點的相位誤差和其線性回歸之間的差的均方根值。和其線性回歸之間的差的均方根值。 頻率誤差頻率誤差 ，峰值相位誤差，均方根相位誤差，峰值相位誤差，均方根相位誤差GSM基本概念功率/時間包絡是指發(fā)信載頻功率相對于時間的關系，主要驗證發(fā)信機發(fā)射的載頻包絡在一個時隙期間是否嚴格滿足GSM規(guī)定的TDMA時隙幅度上升沿、下降沿及幅度平坦度要求。根據(jù)標準要求，手機功

18、率/時間包絡應落在規(guī)定的包絡框架。（圖中紅線為包絡框） 功率功率/時間包絡時間包絡 GSM基本概念手機不能登陸，不能注冊手機不能登陸，不能注冊-即手機與基站間建立即手機與基站間建立同步的過程同步的過程同步的建立過程是，當一個手機加電工作時，它同步的建立過程是，當一個手機加電工作時，它將接收來自基站的最強信號，通過解相關獲得接將接收來自基站的最強信號，通過解相關獲得接收同步，并收同步，并 且從公共控制物理信道中獲得要求且從公共控制物理信道中獲得要求的信息。在接收同步建立之后，手機用戶將開始的信息。在接收同步建立之后，手機用戶將開始空中注冊?；镜捻憫獎t是，接收注冊信息，搜空中注冊?；镜捻憫獎t是

19、，接收注冊信息，搜尋發(fā)射的功率冗余度和同步，并且尋發(fā)射的功率冗余度和同步，并且 將功率控制將功率控制和同步偏移信息在下一個下行的公共控制物理通和同步偏移信息在下一個下行的公共控制物理通道中發(fā)送。手機將調整它的發(fā)射功率和發(fā)射時間道中發(fā)送。手機將調整它的發(fā)射功率和發(fā)射時間以建立起初始的同步。以建立起初始的同步。手機不能登陸，不能注冊手機不能登陸，不能注冊GSM基本概念就是用就是用CMU200或或8960模擬基站，和手機建立起鏈接模擬基站，和手機建立起鏈接,儀表發(fā)出各種信令，手機此時相當于聯(lián)上了網絡。儀表發(fā)出各種信令，手機此時相當于聯(lián)上了網絡。1）手機此時既要發(fā)射信號，又要接收來自儀表的各種）手機此時既要發(fā)射信號，又要接收來自儀表的各種信令，這種方式一般用于信令，這種方式一般用于Final TEST。2）信令模式某種程度上可以說完全模擬了手機和基站）信令模式某種程度上可以說完全模擬了手機和基站注冊、尋呼、以及注冊、尋呼、以及MOC、MOT的呼叫過程以及通話過的呼叫過程以及通話過程。程。3）當然，這種和儀器建立的通信還是和真正的通信是）當然，這種和儀器建立的通信還是和真正的通信是有區(qū)別的，為了測試的需要，比如測試有區(qū)別的，為了測試的需要，比如測試BER，有時需，有時需要手機環(huán)回（要手機環(huán)回（loop back）基站發(fā)出的數(shù)據(jù)，這在實際）基站發(fā)出的數(shù)據(jù)，這在實際