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GSM蜂窝通信通道与测量

发布:2009年9月19日 浏览:

物理通道和逻辑通道:
物理通道: 被描述在时域和频域;  是实际的频率和时域, 由频道或绝对射频信道号和时系共同决定的。TS number 和ARFCN的组合就是物理信道。
逻辑通道; 是在物理通道上,在任何频率和时系可能是业务信道或是控制信道.
1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,
 在Timeslot/normal burst 中,有26bits的慢或是Training bits。
跳跃业务通道:所有的手机都有跳频的能力,但是不是所有的小区都是跳跃区(象城市有较多的建筑物造成多径,被设为跳频小区)。手机测量相邻小区bch的强度,跳跃顺序由小区配置和手机配置表定义。小区配置表列出所有的特别小区跳跃顺序。
1. 小区重选-----测量并进行BCCH解码:MS每5秒算出服务小区C1和非服务小区C2
2. MS最少要每30秒解码服务小区全部的BCH数据。
3. 手机解码BCCH数据包含影响小区选择的参数,最少5分钟6个最强的小区BCCH载波。
4. 当MS找到6个最强的BCCH 载波, 在30秒内BCCH数据到新的载波。

 跳频:
1. 多路衰减产生不同的信号强度被叫做瑞利衰减
2. 瑞利衰减是由不同的路径和由此的接收频率决定
3. 快速移动的手机可能体验不到由于路径的改变而产生剧烈的影响??
4. 慢速或停止的手机可能体验到语音质量的严重影响(why)?
5. 如果当衰减发生时接受频率改变,问题就会解决
6. 衰减现象是连续的和快速的,这样频率变化也应该是连续的。
7. 这种连续变化的频率叫做跳频
8. 在上行和下行都要进行跳频处理
9. 在每个TDMA帧频率改变
10. 手机的跳频最多64个频率
11. 跳跃顺序是循环或非循环的??。
12. 什么是跳频顺序??不同的跳频顺序可在同一小区使用。
13. BCH时隙不跳跃 ??
14. 跳频能使平均干扰减少。即使共道小区将使用相同的ARFCN跳频,干扰将不连续。
15. GSM 小区不是帧同步,频率的改变相关于Frame nos.?
16. 如果相同的HSN(??)用在两个小区,干扰要么是零,或者如果相位更正存在将是连续的????
17. 所以两个小区要尽可能的使用不同的HSN.
18. 扇形小区(同一个BTS)能使用相同的HSN, 由于区域不同时出现。

语音编码: 现代的数字通信中使用语音压缩技术, RELP残余激励线性预编码和LTP 长期与编码。语音质量被影响由首要的Ia bits,有错误检测加CRC纠错。评价语音质量MOS=Mean opinion score , 1---5; 5 是最好的。1 是最差。

GSM蜂窝通信系统和测量
  第一带的模拟移动通信技术: 是模拟系统,信道上的信息是语音信息以模拟方式传输的,使用的也是模拟调制(调频)。 存在频谱利用、容量、功率利用率、保密等缺点。
  第二代的数字的、以电话业务为主的窄带移动通信技术。采用语音压缩编码使话音数字化、以TDMA、FDMA多种编码方式调制。
  第三代以有限多媒体业务为主的宽带移动通信技术。是一种全球性的个人移动通信系统、为静止或慢速移动的用户提供2Mbps数据流,高速移动的用户144Kbps。中速移动的是384Kbps。有几种标准:WCDMA;CDMA2000。
第四代是以多媒体为目的的广带移动通信技术。

GSM测量中使用到的仪器:
 时域分析:示波器 易观察相位失真。
 频域分析:频谱分析仪 易观察谐波失真。

加密cipher/encryption: 安全保密是GSM系统的一个特点, 由基站控制加密的开关,

测量时的原则是:
要有足够的功率保证连接, 连接调制质量, 克服路经衰减; 选择的测量: 要避免假坏、找出所有的真坏、解释失败;测量时要的是为什么要测量?和寻找什么?提供给可靠的质量、可靠的操作安全、提供有缺陷的数据给制造商。寻找潜在的生产缺陷、缺陷的生产过程,从手机的寿命和损坏的结果。实际生产中需要测试的外设:键盘和显示、电池连接、SIM卡的连接、耳机语音、天线测试、液晶显示等。

1.误码率:
接收灵敏度的表现, 误码率BER bit error ratio是评价在模拟的输入时接收的情况. 所有的手机都有一LOOP BACK 模式, 由GSM TEST SET给手机发送命令,让手机进入Loop back 模式, 而且只有当TESTSIM插入手机时, loop back 才能被激活, 一旦手机循环回调制的数据流, BER就可测量了; 比特误码是由于手机接收引起的. 由GSM TEST SET 模拟一个基站, 由GSM TEST SET产生一个高质量的0.3GMSK信号, 和手机建立呼叫, 手机被命令进入loop back模式, 通常语音数据编码在TCH上, 但此时被伪随机比特(pseudo random binary sequence)序列取代, PRBS被调制在下行的TCH 上, 手机收到并解调PRBS, 重新调制到上行的TCH上, 在TEST SET 里,解调并和原始的PRBS比较., 错误的就以百分比.

2.接收静态灵敏度:
手机在小区内移动, 由于路经的衰减, 基站使用从手机发来的RXLev显示接收的功率, 当显示接收的功率小时, 基站调整它的输出功率; 这叫动态功率控制, 范围超过30DB.在最远-102dbm 时BER<2%, 在最高(最近)-15DBM时BER<0.1%;
a)衰退条件下的接收灵敏度.
b)干扰条件下的接收表现:
 
3.GSM BURST:
是功率对时间的关系(power versus time)。0.3GMSK的突发脉冲中的平坦部分是有用部分,其波动范围应在±1.0dbm.内。测量功率对时间power versus time burst profile:  用时门频谱分析仪, 由频谱分析仪设置零频率跨度(SPAN); 调至信号中心频率,分辨率带宽要选到足够窄使信噪比能显示出整个Burst的动态范围, 而且分辨率带宽也要足够而不至于扭曲显示的轮廓。

4.测量输出的RF频谱:
RF调制输出频谱平均的轨迹,平均的和中心频率的值相比就是dbc. 由于Ramping输出的RF频谱. Ramping 频谱的测量是为了保护那些使用相邻频率通道的用户, 要求TDMA burst 有足够的动态范围、上升的足够快、不要超过目标,而且在中心要平坦。波纹的出现在burst中央是产品测量期望的。瞬间的输入频率接近±67khz和数据模型??

5.杂散波的散发的测试:
1.保护别的无线频谱用户,不被干扰。在R&D要测试,生产一般不需要。
2.保护别的用户、从9KHZ 到12.75GHZ。、空闲模式/通话中
a)用Spectrum analyzer 去搜索9K-12.75GHZ内的所有频谱。
b)在空闲模式和在通话中模式中。
c)要在完全屏蔽的RF测量条件下,屏蔽掉别的无限频谱。
6.发射部分:
EEPROM 存储了I/O增益平衡参数, Ramping 控制线路的形状参数;发射输出的校准功率值和功率更正系数也存储在EEPROM中;发射输出功率是GSM规则中最重要的一个协议。所有的收集都需要EEPROM 校准表以满足GSM 协议要求,在不同的输出频率,功率校准表为每一个功率等级留有更正值;发射输出功率能被GSM TEST SET 来测量。最大的功率输出偏差是2dbm.  其他的是3dbm.偏差。
7.调制合成是转换数据流从通道编码器到无线信号, 调制和信道合成器成单个线路。?
8.相位和频率误差: 相位和频率误差能显示手机许多性能。峰值相位误差peak〈20deg; 平均相位误差<5deg; 频率误差<90hz.
9.时基调整范围
timing tuning range: 时基调整范围检查是每个手机生产商都要做的,所有的手机都有一个内部频率参考振荡器(时基), 手机里所有别的频率都要和这个参考频率同步;这个参考频率时可调的、所以手机能和网络同步;充足的调整范围是必要的。是因为多普勒衰减和温度的变化。
10. dbc 测量射频频谱,由调制引起的频谱曲线测量,将平均测量结果与中心频率处的平均值相比,就是相对的dbc值.
11.RELP: 残余激励线性预编码。 LTP: 长期预编码。
12.空闲模式(idle mode): 没有在通话,但仍然扎营在网络上。从基站接收和解码BCH。

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