GSM 测教材试技术培训
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通道功率的测量
信号频率带宽范围内的平均功率， 它是通信系统最基本的参数之一；
用尽可能小的功率实现最佳的通信 连接。
降低系统对其他用户的干扰； 延长电池使用寿命。
维持恰当的链路功率
√Enough Power
to Overcome Path Loss
×Too Much
Power Drains Battery
带外--确定用户给无线电频谱的非GSM用户带来了的干 扰：
所有杂散信号（谐波、宽带信号等等）
调制质量：峰值相位误差、平均相位误差、 频率误差
相位误差是GSM中用来表示调制精确度 的参数之一 ；
频率误差表示频率合成器或锁相环的性 能好坏；
GMSK调制中相位是时间的函数，在信 息传送过程中存在相位误差的积累，这 种积累影响调制的效果和精度。
分类
时间域测量 频域测量 调制域测量 通道功率的测量
频域测量
测试波形的频域特性； 包括：调制和宽带噪声频谱
（Spectrum due to modulation and wideband noise）测试以及切换频谱 （Spectrum due to switching测试）也 称开关频谱；
<0.1ppm <=5 degrees <=20 degrees
frequency error （频率误差）与 phase error（相位出差）测试故障分析
相位误差的测量能反映出发射器电路中I/Q基 带信号发生器、滤波器、调制器和放大器等部 分的问题，在实际系统中，太大的相位误差会 使接收器在某些边界条件下无法正确解调，这 最终会影响工作频率范围。
124 Frequency Channels (ARFCN) for GSM900 DL frequency = UL frequency + 45 MHz for
GSM900 200kHz Channels 8 Mobiles share ARFCN by TDMA
0.3 GMSK Modulation
用这种方式测量功率，然后分析仪重新调谐到下一个 频率或者欲测量的频率偏移。
持续这一过程直到所有频偏下的功率都被测量并与允 许的限度进行对比。
得到了一组功率随频率变化的点，也就是信号的频谱。 然而，由于信号的跳变部分不在选通范围之内，因此 没有突发效果产生的频谱成分。
测量结果的限制以dBc表示，所以测量的第一步是读取 发射机调谐的中心频率
协议标准：调制频谱
离中心频率的频偏小于等于1800kHz的
频谱，必须符合下列表格所示标准。
协议标准：宽带噪声频谱
宽带噪声频谱：离中心频率的频偏从1800kHz到 6MkHz的频谱，必须符合下列表格所示标准 。
调制和宽带噪声频谱测试故障分析
信号发射过程中各个单元诸如I/Q基 带信号发生器、滤波器和调制器等 各个层面上出现问题。
GSM平均输出功率是在GSM突发脉冲的 有用部分测量的。
进行测量的时候，GSM测试设备通过解 调输入信号获得正确的参考时序，并控 制选通GSM突发脉冲的有用部分。
协议标准：
最高功率等级 ±2dB 常规功率等级 见下表 相邻功率等级的功率间隔
2±1.5dB,对于1900频段的30，31 功率等级，功率间隔容限1±1 dB 发射时间提前 0±1bit
270.833 kbits/sec. rate
空中接口示意
Time
Amplitude
1
2
3
4
ARFCN #
7 6
5
4 Timeslot # 3
2
1
0
5
6
Frequency
波形参数
Amplitude
Time Overshoot
Frequency
Lobes due to modulation
Raised lobes due to ramp up
功率曲线故障分析
如果发射机没有通过发射RF载波功 率随时间变化关系的测试，通常说 明功率放大单元(PA)或者功率控制 环路存在问题。
调制和宽带噪声频谱
发射机中的调制过程使连续载波发 生频谱扩展。
“调制和宽带噪声频谱”测量指标用 来保证调制过程不会造成过量的频 谱扩展。
频谱扩展会对相邻信道用户造成干 扰。在某种程度上也被视为相邻信 道功率测试。
Output power (发射功率)故障分析
超出规范的功率测量结果通常表示 功率放大器电路、校准表格或者供 电电源有问题。
功率曲线质量
功率时间关系：发射机必须按照TDMA时序结 构快速变化发射功率以避免对相邻时隙造成干 扰。如果发射机开启太慢，突发脉冲最开始的 数据就可能丢失，降低了链路的质量；如果关 闭得太慢，TDMA帧中下一个时隙的用户将受 到干扰。
根据规定的功率变化模式评估载波功率在时域 内的变化。
同时也可以证实发射机的关闭是否完好。
Power vs. Time
Time
Amplitude
Frequency
Power vs. Time与burst关系
time
协议标准：功率曲线
常规突发脉冲测试必须在每个功率等级符
合下图所示规范：
Call Processing
Call/Data Connection Setup Handovers Call/Data Connection Termination
GSM/GPRS Transmitter Tests
TX Power (Carrier Power) Power vs. Time PvT (Time Mask) Phase Frequency Error PFER Output RF Spectrum ORFS (Modulation and Switching Transients)
分类
时间域测量 频域测量 调制域测量 通道功率的测量
调制域测量
调制质量是衡量手机发射器性能 最重要的指标之一；
GSM手机通过测试相位误差和频 率误差来表征它的调制质量。
维护链路调制质量
Q
I 接收信号 Q
I 已发射信号
干扰信号
分类
时间域测量 频域测量 调制域测量 通道功率的测量
TDMA approach requires signals to arrive at BTS at the correct time. They must not overlap.
BTS
Cell radius ≤ 35 km Signal travel or time 117 usec
平均输出功率
•Call/Data Connection Setup •Transmitter and Receiver Tests
•General Tests
•Battery tests •SIM •Visual check (LCD/Keypad) •Microphone and Earpiece
Typical Production Tests Items
频率误差的测量能够反映出频率合成器/锁相 环等部分的性能。频率误差过大反映出当信号 发送时存在频率转换，合成器不能快速识别信 号。在实际系统中，频率误差过大会造成接收 器无法锁定频率，最终导致和其他手机之间相 互干扰。
发射峰值功率、发射时间提前
动态功率控制：GSM系统使用动态功率控制确 保每一个链路具有足够并且是最小的功率。这 样可以使整个系统的干扰保持最小。对于MS来 说，可以最大限度地延长电池的寿命。
GSM 测试技术
测试培训
Agenda
测试目的 测试基本原理 测试项目
测试目的
维持高质量无
线链路
Share
避免干扰系统 Me
中ds for Uplink and Downlink TDMA and FDMA Multiplex
发射机测试
频率区域划分：信道内、信道外和 频带外
发射机测试项目
信道内--确定用户感觉到的链路质量：
调制质量：峰值相位误差、平均相位误差、频率误差 发射峰值功率、发射时间提前 功率曲线质量
信道外--确定用户给其他GSM用户带来多少干扰：
调制和宽带噪声频谱 切换频谱（开关频谱） Tx和Rx带内杂散信号
ORFS due to Modulation
Amplitude
Time Overshoot
Frequency
Lobes due to modulation
Raised lobes due to ramp up
调制频谱与burst关系
frequency
调制频谱 开关频谱
测量方法
将分析仪调谐到要进行测试的频率，然后在调制突发 脉冲的部分时间里进行时域选通。
必须考虑的几个物理特性
波形包络幅度-时间特性 功率控制 频谱特性 调制特性 接收与抗干扰
GSM/GPRS Test Plan
•RF Calibration Test
•APC, AGC and AFC calibration •I/Q tuning calibration
•Final Test
相位与频率错误的测量方法举例
相位与频率错误的测量方法举例
一个发射突发脉冲的测量结果以及它与GSM标准规定的限度之间的关系
协议标准：frequency error （频率误差） 与 phase error（相位出差）
frequency error RMS phase error Peak phase error
定时提前量：GSM使用时分多址（TDMA）， 因此需要定时提前。由于无线电信号从移动台 到达基站需要一段有限长的时间，位于不同位 置距离的两部移动台，信号传输的时间存在差 异，MS有时需要在BTS的指挥下严格提前几个 bit时间发射信号以确保信号在正确的时间到达 基站。
