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GSM原理(翻译自Aglient 公司的GSM原理/测量培训 ..
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GSM原理(翻译自Aglient 公司的GSM原理/测量培训教材)
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发表于: 2009-07-04 11:53:24
GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动通信系统。分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段,一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。 GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。GSM900的手机最大功率是8W(实际中移动台没这么大的功率,一般的手机最大功率是2W,车载台功能大), 而DCS1800的手机的最大功率是1W。
Fee WZe0i
GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;
L,A-G"z0Z
GSM的频段:GSM900 小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZ
"`3^MvC
PHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.
,f0g|5yDf
GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行1710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
aq,)6P`
PHASE2: SAME; 通道号 :512—885. 为高密度的用户.
M7<#=pX&
GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ
-b>O4_N
上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收;下行就是基站到手机。 例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时隙.
)(!Z90@
网络组成:
rD U6 5j
1. BTS 基站:base transceiver station 基站首要是收发器,收发器的多少决定小区的容量,一个收发器能支持8个用户。一个小区由3个天线,一个发射,两个接收(分级接收)。(
:0j`yo:w
a) 每个BTS都会有一套收发器。
fYQi#0drn
b) 一个BTS覆盖一个小区,BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH帮助Mobile识别/寻找网络。
8~Hs3\Hp
c) 小区的手机用户容量依靠信道数
YG1`%,OW`
d) GSM空中接口的数据传输速率是13Kbps, 即BTS收发语音数据速率是13KB/S.
Q%VR@[`\
e) 有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。
#Xw[i
2. BSC base station controller 基站控制器:
Y$$?8xr ~
a) 几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC; 所有的BSC连接至MSC,
8!%"/*P$
b) 每个BTS连结BSC用abis 接口,是2Mbps的连接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式连接.
Fx99"3`3
c) Microwave link 经常是最好的连接方式选择。
j _9<=Vu
d) BSC连结MSC使用的是A口
(`y|AOs
e) 在BSC可提供小区广播等服务。
OUk5c$M(
07"Oj9NlA
3. MSC mobile switching center 是网络的核心,呼叫建立、保持、和释放;链接BSC和PSTN、认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时,可增加MSC;MSC与MSC之间使用GMSC连结(GATEWAY)
4x{ti5Y0
a) 当呼叫建立时,MSC起到保持通话和断开通话的功能。
:+^$?[6]
b) 存储所有的用户数据和它们的相关特征。
`L*;58MA
c) 介于MS和PSTN之间,交换通信数据.
"gikX/Co=
d) MSC是GSM 网络的心脏。是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。
U4L=3T+:[
e) MSC主要功能:认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。
6N+)LF}P b
f) 当用户增加时,超过一个MSC的容量, 就需要多一个MSC, 就增加一倍的用户
~5!TV,>ls
4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。
@$yYljP
a) TRAN转换13KB/S的GSM速率为标准的64KB/S; TRAN作为一MSC 的一部分。
3pv1L~ ZI
b) Trans coding 也使用在下行时,将64kbps转换成16kbps.
XhD fI &
c) Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
MVv^KezD
5. HLR Home location register归属位置寄存器。
s1\BjSzk
a) 在MSC中有所有的用户数据库存在于HLR。HLR中有永久用户数据库。
f uNXY-;
b) 用户发出呼叫时,MSC从HLR之中获得用户数据。是用户核心数据库,大部分在SIM卡中的数据都可以在HLR中获得。
tMBy ^@p
6. VLR visiting location register 访问位置寄存器。
g7LW?Ewr
a) 在VLR中有被激活的所有的用户号码。
^?]H$e
b) 当别的MSC中的用户漫游到新的MSC时,MSC和HLR之间通信,新的MSC就将漫游的用户注册到它的VLR中。
Hh;6B!zb+
c) 当手机漫游时,用户访问区被别的网络覆盖,而且归属位置网络批准它使用被访问的网络,它的用户信息将从HLR被拷贝到VLR(访问位置寄存器)中暂存。
Cl.T'A$
7. 鉴权中心AUC----Authentication center
kBT}Siw
a) 是SIM 卡的验证过程。
9w<Bm"G
b) 每个SIM卡有一个IMSI, 在IMSI有加密码
u&_U CJCf
c) 在HLR中有IMSI和密码
yW(+?7U
d) 手机通信时,首先验证SIM 卡的合法性,由AUC 进行验证。
EM w(%}8w
8. 装备身份注册:EIR----Equipment identify register
Ml/p{ *p
a) 包含了IMEI信息。所有的手机IMEI都存储在EIR中,是手机的数据库。
'CO[s.03
b) 在GSM中有助于验证当手机遗失时,运营商可以禁止已经报失手机的使用。
k Q(y^t W
c) EIR分类:Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown
LqsJHG
9. 收费中心BC---Billing center
$(L7/M
a) BC产生每一个用户的费用状况.
gI5nWEM0{
b) 直接连到MSC, 由MSC发送收费信息给BC(通话时)
GXlg%
c) BC处理按单位计费。
Ib8{+j
10. 操作运营中心:OMC----operation and maintenance center.
yi;t
a) 每个GSM网络超过100 个BTS组成,每一个实体需要操作和维护。
h}&IlDG
b) 一些远程操纵是必要的,检测和远程进入。
sK/"
c) 有时有两种OMC(不同的供应商),OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。
4"(zi5`e
11 ..
~tuFjj^
Jo$Dxa z
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发表于: 2009-07-04 11:53:43
小区身份,网络中每个小区都由唯一的识别号,CI: Cell Identity. 一个小区由56个用户可同时通话
~GYtU9s5
调制方式: GSM 采用的是0.3GMSK调制 高斯最小频移键控,0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制,是一种典型的数字调频调制,实际上是调频。0和1代表的是载波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ,1被看作是相位增加90度,0被看作是相位在相反方向改变,两个频率表示频移键控; 语音编码速率时13kbps. 数据速率(调制速率)BIT传送速率是270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波平滑后, 减少频谱扩散; RF载频加67.708和减67.708KHZ; 靠频率转移.
Lta\AN!c
GSM网络系统:手机和机站的接口是空中接口, 基站(BS)和基站控制台BSC是靠abis接口2Mbps的连接。(是光纤或者常用微波连接, DCS1800 Abis接口经常使用微波连接), 一个BSC控制20~30个BTS;基站控制台BSC到交换局是A口连接。 手机和基站的最大距离是34.9km。
-V/i%_+Ze
手机开机后的步骤:
4:g:$s|SE[
1. 首先搜索124个信道,即所有的BCH通道, 决定收到的广播信道BCH强度, (BCH 的承载的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);
yv4PK*
2. 跟网络同步时间和频率, 由FCH/SCH调整频率和时间
c (8J
3. 解码BCH的子通道BCCH.
[`\Qte%UH
4. 网络检查SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的SIM 卡。
5K~6`
5. 手机的位置更新.
{U-EBXV
6. 网络鉴权
<U pjAuG8
V/}8+Xq
手机主叫(MOC)过程:
n$l]+[>
1. 手机给基站发送通道需求,即手机发送一个短的随即接入突发脉冲.(RACH Burst)
n5>N9lc
2. 由BCH 指定传输信道. SDCCH
7'uc;5:
3. 手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信.
!I_4GE,
4. 权限认证
lXKZNCL
5. 指定手机在一个业务信道(TCH)上通信.
:q1r2&ne
6. 在TCH上进行语音通信.
>;W(Jb7e
5VbNWrw
手机被叫
<5~>.DuE
1. BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI号码来呼叫用户。
??V["o T
2. 由手机发送RACH
]bweQw@i
3. 通道指定在BCH.
7*"LW
4. 手机和基站在SDCCH 上通信
'Sh5W%NM
5. 手机用户被鉴权
rtE,SN
6. 手机被指定TCH通道。
jMbK7 1K%
7. 在TCH通道上进行语音和数据通信。
ZE`{J=,
[Cp{i<C
紧急呼叫:
-#x\ E%v.F
1. GSM规格定义了112 为紧急呼叫号码
=T$- #bA)
2. 112在手机有无SIM卡的情况下均可呼叫。
J[wXG6M
3. 在RACH 上, 手机112 建立紧急呼叫。
c.v)M\:
L9oZ7 o
Authentication 鉴权:
+KNr1rG
1. 目的:验证用户身份(IMSI /SIM); 提供手机新的加密键。
&_j4q
2. 鉴权是在什么情况下:每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、漫游时的位置更新。
\]%U?`A
切换handover: 切换是手机通信从一个小区/信道到另外一个小区/信道。
B4aZ3.&W
1. 上行和下行的接收质量报告
Q~_x%KN/`
2. 上行和下行的接收信号强度
`oBzt|f5
3. 距离,迁时
;D:T ^4
4. 干扰层。
-m/4\D
5. 功率预算。
#mYxO
6. 切换包括:同一小区内部信道/时隙之间的切换。小区于小区之间。
fif<[Ax
加密ciphering: 语音和数据的保密、信号信息的保密;
"QS7?=>*F
手机位置更新location update:
Z-(HDn
1. MSC应知道呼叫手机的位置。
m@~x*+Iz
2. 手机连续的改变位置,手机在改变位置时通知MSC关于新位置。由MSC处理位置更新。
063;D+
3. 手机位置更新过程:(location area identity LAI)
g"Bv!9*H
a) 手机改变位置区
'%N)(S`O7P
b) 手机从BCCH 上读新的位置区
:6V8
c) 发送RACH, 为通道需求。
`f]O
d) 在AGCH上获得一个SDCCH.
sXu+F2O
e) 在SDCCH发送IMSI和新旧LAI位置更新需求给MSC
.SN]hLV5
f) MSC开始认证
J]B5w{??b
g) 如果认证成功,更新手机位置在VLR上
|3m%d2V*hF
h) 发送确认信息给手机
,qB081hPG
i) 手机离开SDCCH, 进入空闲模式。
vE(Hy&Q&
gBu4`M
上行和下行:上行是手机通过上行频率发信息给基站,下行是相反。上行和下行组成一对频率对(45MHZ分割),上行滞后下行3个时隙;上行和下行使用相同的时隙号;上行和下行使用相同的通道号;上行和下行使用不同的波段。(间隔45MHZ)。
h[T3WE
功率等级:
,RQ-w2j?
由于手机在小区内移动,它的发射功率要随着移动,当他靠近基站时,防止干扰别的用户功率要减小,当他远离基站是为防止衰减要增大发射功率。总共有19个功率等级, 功率等级存于手机的EEPROM中. 功率控制的好处是:手机可以省电、基站减少干扰。
y{JkY\g
1. 由基站在SACCH上发送命令手机改变发射功率
q?&&:.H"?5
2. 改变功率是和路径的衰减成比例。TX Level 5 –33dbm ,19---5dbm。
;zDc0qpw
3. 每个等级之间是间隔2dbm.
(xL=X%6a
4. BTS需要在上行开始的Rxlev、Rxqual
]U%Tm>s.
5. 每480ms 发送报告给BSC 关于Rxlev、Rxqual。
Xk'.t|
6. 每一定时间跟初始的进行比较。
KK</5Aw9p
( Iew%U
动态基站功率控制:
J~.kb k
1. 目标是减少平均干扰
?f..N,s
2. 基于MS发送的测量报告计算
mN02T@R-
3. 不是和BCH载波????。
<!^Z|E
4. 非强制性的
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发表于: 2009-07-04 11:54:05
DTX 不连续发射:
d9s"y?8
1. 当语音中断的大部分时间里,允许无线发射器关掉。
/1*\*<cs
2. 有DTX Handler处理器: 在发射端有语音激活检测、在发射端有背景声噪音、在切断时产生舒适噪音。
D%zIm,bf
3. 不连续发射在上行和下行都有执行。不连续发射、不连续接收;
K\G|q}E/1
4. 在手机上执行不连续发射和不连续接收。
SPBXI[[-
5. 在BTS接收时有不连续接收
-t]0DsPg
时迁(定时提前):
R-ci?7d t3
Timing advance 就是为了保证信号能在准确的时间内到达BS, 当MS移动时, 随着MS距离BS 的远近, 上行传递的时延的可变,基站命令移动台提前发送。 由BS在SACCH信道上命令MS来改变它的迁时的大小. 手机在空闲模式时接收机站和解码BCH,在BCH中的SCH允许手机调整它的内部时间,当手机接收到SCH时不知道距离基站多远,通过SACH特殊的 短突发。当手机在下行的SACCH上获得迁时信息,才发送正常的突发,30KM 手机设置迟延100US.
C}CX n X
信道介绍:
R##O9BSI8Z
1. BCH 广播信道:
*h UrE
BCH就象灯塔, 在每一小区的任何时候, 都有BCH在ARFCN上,使手机能发现网络, 并使手机同步于网络,并且BCH信号的强度告诉手机那个是距它最近的GSM网络; 手机几乎每30秒会报告相邻小区的BCH 功率, 以便于由基站决定是否切换.?? 每一小区使用的BCH频率通道都不同, 通道被远距离的小区重复使用; 小区中的所有的手机接收BCH. 在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道0时系, 其他时系用于业务信息TCH; 使MS 同步, 运载控制信息和呼叫信息. 和网络身份信息。所有手机的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH组成。基站产生的BCH在零时隙,
;I>`!|mT
a) FCH: frequency correction channel 在BCH上重复使用特别的BURST, 让手机开机时调整它的频率.
Ne%X:h
b) SCH: synchronization channel, 在FCH后, 调整时间.
W8)GT`\
c) BCCH: 广播控制信道, 带有网络身份.
kDsUKO p
d) CCCH: 共用控制信道, 它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上. 手机能认出并用一个RACH作出反应.; 还有子通道AGCH 访问认可通道, 命令手机进入SDCCH或TCH.
_>s.V`N'
2. CCCH共用控制信道: 是双向控制信道, CCCH和BCH在多帧上分享0时隙;CCCH包括RACH; PCH; AGCH; CBCH; PCH呼叫通道 用于运载IMSI报知手机有呼叫、PCH是下行通道,
i>;G4
3. DCCH专用控制信道: 双向控制信道, 由三个子通道组成:SDCCH,FACCH,SACCH.。
-Db(
SDCCH独立专用控制信道:指定TCH之前的过渡信道,话务建立和用户验证. SDCCH 独立专用控制信道: 在呼叫建立时, 于BCH 和TCH之间起连接作用.
gIeo7>u
SACCH 慢速相关控制信道:
&PbH!]yd
上行: 接收信号质量报告、接收信号RX LEVEL 报告、相邻小区的BCH 功率报告。通道功率;手机的状态.
_wIAr
下行:命令MS的TX 功率控制的命令、小区信道配置、迁时、跳频。
j2+&B9(
FACCH 快速相关控制信道:由BTS用作命令手机切换,
3XIxuQwf
上行: 中断TCH信号、切换时快速信息交换。
HO"(eDW6z
下行: 中断TCH. 控制BITS
XIU2l}g
SACCH和FACCH的区别: SACCH报告基站说有另外的小区可提供给手机更好的信号质量, 切换是必要的.在段时间内, 由于SACCH 没有足够的带宽, 所以在短时间内由FACCH取代TCH; 切换就发生了. FACCH象一个TCH. 当听到语音有小的中断时, 可能发生了切换.
b~r ?#2K
4. TCH业务信道: 通话时使用的信道. 运载语音信息、是双向的用于手机和基站交换语音信息 ,TCH full rate 26 frames是 120ms。包含24carry speech, 1个idle , 1个sacch。TCH half rate 26 frames 是120ms ; 包含24carry speech , 2个sacch.
3hkA`YSYt
]^!#0(
5. RACH随机接入信道:
nN[,$`JD,
由手机发送短的突发给基站,即呼叫需求;由MS使用来从基站获取注意; 手机并不知道路经的迟延, 所以手机发短的BURST, 当手机在下行的RACH上获得迁时时, 手机才发正常的BURST.
)j](_kvK
6. 手机测量报告:
p~t$ll0s
SACCH的测量报告提供给GSM系统。每个手机测量服务小区的功率,也测量相邻小区的BCH功率;手机也测量在TCH上接收的信号的强度和质量。通过SACCH将接收RxLev(dbm)和RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)报告给所在服务小区。
AK[c!mzx
ctf'/IZ5
7. 接收表现:GSM接收器要在复杂的无限环境中有效的操作。接收器要适应多径和多普勒衰减,低信号、高信号、以及别的收发射器或别的用户的干扰。要能以最小的比特误码率解调0.3GMSK 信号。GSM的语音通道的语音信息编码为Ia和Ib带有错误纠正,而Ⅱbits没有错误纠正。互调测试手机在GSM波段的对两个干扰的选择,
H_9~gi
FXbNmBXF
IMEI 是 international mobile equipment identity 国际移动设备识别号就是手机串号,每一个手机都有一唯一的不同于别的手机的串号。IMSI:international mobile subscriber identity国际移动用户识别号 是手机用户进入网络的正确身份。15位IMSI存于SIM卡中.
'2NeuK -KD
SIM subscriber identity module : 由4-8位的PIN码,3次错误的输入卡就停止工作;8位的PUK码,10次错误的输入SIM卡就被永久的锁住。SIM卡包含有:串号、IMSI、鉴权算法 加密、网络代码、PIN PUK、充电信息。SIM 卡: 保持有所有的用户信息,(IMSI\ 允许的网络单); 存有最后的位置信息. 拨打信 息和存储信息.存储电话号码等。
Gv`PCA@/d
gN*8zui
Dual band & dual mode:
^-DK<jZ^
1. dual band : 双带,手机有频率开关,可工作在两个频率段
so;aN'{6@
2. dual mode 双重模式 在手机中,mode 是所使用发射技术的类型, 数字模式和模拟模式。手机支持AMPS和TDMA, 能按需要的模式转换。AMPS是模拟的。
xed$z
Mobile Station ISDN number: (MSISDN): 也就是手机号码。
-szvO_UP
小区接入技术:
Y #\e~>K
1. FDMA: frequency division multiple access: 每个通话放在一个单独的频率上。
Z=#!FZ{
2. TDMA: Time division multiple access: 在指定的频率上,通话在固定的时间段上。
2l9_$evK~
3. CDMA: Code division multiple access 每个通话都有唯一的代码。
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时分多址接入技术:
>xT8[
1. GSM 使用了TDMA 和FDMA多路传输:124 Frequency channels for GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA. 0.3GMSK Modulation 270.833kbits/sec.
(R{WJjj
2. 在GSM系统中有124个频道, 频道间隔是200khz; 每个频道由8个用户共享, 在时间上进行时分复用。就是说信号的发送是突发的不是连续的发送的。上行和下行规定使用相同的信道号(ARFCN)和时系号,而且基站和移动台相差三个时系,即上行电路落后于下行电路三个时系时间。
<}G7#xg
L.>`;`dmY
物理通道和逻辑通道:
=^NR(:SaaU
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。
Wfp[)MM;
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.
;asB@Q
1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,
a(F%M
在Timeslot/normal burst 中,有26bits的慢或是Training bits。
='a$>JVJ5
跳跃业务通道:所有的手机都有跳频的能力,但是不是所有的小区都是跳跃区(象城市有较多的建筑物造成多径,被设为跳频小区)。手机测量相邻小区bch的强度,跳跃顺序由小区配置和手机配置表定义。小区配置表列出所有的特别小区跳跃顺序。
{@k5e) Q
1. 小区重选-----测量并进行BCCH解码:MS每5秒算出服务小区C1和非服务小区C2
?,]25q
2. MS最少要每30秒解码服务小区全部的BCH数据。
^MuO;<<,.
3. 手机解码BCCH数据包含影响小区选择的参数,最少5分钟6个最强的小区BCCH载波。
/mmCqP
4. 当MS找到6个最强的BCCH 载波, 在30秒内BCCH数据到新的载波。
gE|_hfm(
~qs97'
跳频:
<f1Pj
1. 多路衰减产生不同的信号强度被叫做瑞利衰减
k\A8Z[
2. 瑞利衰减是由不同的路径和由此的接收频率决定
:dK/}S0
3. 快速移动的手机可能体验不到由于路径的改变而产生剧烈的影响??
"+p_{J/P
4. 慢速或停止的手机可能体验到语音质量的严重影响(why)?
Ue! &Vm
5. 如果当衰减发生时接受频率改变,问题就会解决
p"w"/[8
6. 衰减现象是连续的和快速的,这样频率变化也应该是连续的。
c{zQX0
7. 这种连续变化的频率叫做跳频
N\rbnr
8. 在上行和下行都要进行跳频处理
K^EW*6vB8O
9. 在每个TDMA帧频率改变
5EM(3eY ^q
10. 手机的跳频最多64个频率
g$~ktr+%
11. 跳跃顺序是循环或非循环的??。
>A#]60w.
12. 什么是跳频顺序??不同的跳频顺序可在同一小区使用。
Fe}Dnv)}Z
13. BCH时隙不跳跃 ??
Dr&2qX!
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。
2ACN5lyUS
15. GSM 小区不是帧同步,频率的改变相关于Frame nos.?
tAefBFu
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????
}Dm-Ibdg(
17. 所以两个小区要尽可能的使用不同的HSN.
LJ9^:U
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。
XB zcbS+
A?=g!( wB
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。
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GSM蜂窝通信系统和测量
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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。
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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。
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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.
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第四代是以多媒体为目的的广带移动通信技术。
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GSM测量中使用到的仪器:
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时域分析:示波器 易观察相位失真。
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频域分析:频谱分析仪 易观察谐波失真。
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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,
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测量时的原则是:
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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。
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1. 误码率:
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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.
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2. 接收静态灵敏度:
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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%;
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a) 衰退条件下的接收灵敏度.
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b) 干扰条件下的接收表现:
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3. GSM BURST:
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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。
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4. 测量输出的RF频谱:
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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??
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5. 杂散波的散发的测试:
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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。
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2. 保护别的用户、从9KHZ 到12.75GHZ。、空闲模式/通话中
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a) 用Spectrum analyzer 去搜索9K-12.75GHZ内的所有频谱。
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b) 在空闲模式和在通话中模式中。
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c) 要在完全屏蔽的RF测量条件下,屏蔽掉别的无限频谱。
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6. 发射部分:
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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。
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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。?
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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.
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9. 时基调整范围
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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。
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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.
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11. RELP: 残余激励线性预编码。 LTP: 长期预编码。
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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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手机Camp on:
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Preferred list.
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本人从事微波行业研究和教学。丰富的硬件资源和微波团队可
承接各类与微波相关的项目 QQ:546874678 EMAIL:rfeda@126.com
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发表于: 2009-07-10 19:15:51
辛苦了,顶一下!!
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jingran
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发表于: 2009-10-09 00:27:14
尊敬 翻译
M( euwy
值得大家来学习
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nishigesb
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发表于: 2009-11-15 15:21:50
不错不错啊!哈哈哈哈!
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linjingm
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发表于: 2010-11-06 22:37:10
好东西,谢谢哈
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zly0427
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发表于: 2017-05-04 13:48:25
我想知道附件
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