8960-GSM/CDMA手机误码率的测试方法

CMU200

一、手机误码率的测试方法
     在谈测试方法之前，首先让我们简单回顾GSM和cdma2000。GSM是时分、频分多址系统，它属于窄带调制，带宽200kHz。GSM的传输信道是物理信道，其他逻辑信道是共用一个物理信道。GSM采用RPE-LTP对语音进行编码，把语音数据分成了三类，非常重要的语音数据（Type Ia），重要的语音数据（Type Ib）和其他的语音数据（Type II），其中非常重要的语音数据和重要的语音数据都加了校验码，而其他语音数据没有加任何校验码。GSM是第二代无线通讯的标准，后来发展到2.5代GPRS系统，数据通信能力有所提高。

　　cdma2000是码分、频分多址系统，因此也是一个自干扰系统，同时码分技术的基础是扩频技术，其重要应用就是解决在出现有强烈干扰下的可靠通信问题。它是宽带调制，带宽1.25MHz，能有效抑制一些窄带干扰，采用了RAKE接收机技术，能把部分多径干扰变成有益的，它是第三代无线通讯的标准，其不仅可以进行语音通讯，而且很重视数据通讯，它比GSM标准有更多的逻辑信道。

　　从前文中我们知道，衡量数字通信的方法就是把发出的和收到的数据流进行比对，计算误码率，那么在具体测试过程中是如何实现这个过程哪？GSM标准规定GSM手机要有“环回模式（loop-back mode）”，其思想是手机要把接收到的数据流再调制后发回来，以便仪表比对数据流，计算误码率。GSM手机只要安转了测试SIM卡，GSM手机的“环回模式”就会被激活，测试设备可以通过下行的SACCH给手机发出命令，使之进入“环回模式”。

　　cdma2000的标准也规定手机要有“环回模式”，但不是所有误码率都是用环回模式来测量，测试SCH的TDSO(Test Data Service Option)就不是用的环回模式，标准规定在这种模式下，测试仪表要发出已知格式和内容的数据流，手机将这些数据解调后也不再调制发出，而是直接对这些数据进行比对，计算误祯率，另外对F-BCCH、F-CCCH等信道测试也不是采用环回模式，而是用cdma2000中一祯数据中的CRC (Cyclic Redundancy Check)位来确定误祯率，cdma2000为什么采用这么多方法来测试误祯率，这点主要是不同逻辑信道的特点决定的，由于篇幅所限，笔者在此不再展开讨论。

　　GSM标准在表述手机接收质量，也就是误码率BER（Bit error ratio）时，除了用误码率这个概念外，还根据不同情况分别引入了残余比特误码率RBER（Residual Bit Error Rate）和误祯率FER (Frame Error Rate)两个概念，其中又把误码率和残余比特误码率根据语音数据的性质分成了II类误码率、Ib类残余比特误码率和II类残余比特误码率，而cdma2000没有象GSM那样搞的这么复杂，它就是用误祯率FER (Frame Error Rate)来说事。大家都看出来了GSM和cdma2000规定的不同，本文篇幅有限不做进一步讨论，但这个问题值得深究。

　　在开始下面的讨论之强，还需声明一句，下文为了能把问题说清楚，引用了标准中的一些规定，但规定是发展的，笔者引用的标准可能与读者接触的标准有些出入，幸好本文不是标准解释，有些出入和不同，大家也都还认可。另外大家也都知道，不论GSM还是cdma2000都规定了很多不同的band，频段的不同这就意味其指标，甚至测试方法都可能不同，下文除特别声明外，GSM的测试都是指EGSM的测试和指标，cdma2000的测试都是指US Cellular的测试和指标。

二、灵敏度与动态范围
     接收机灵敏度的定义：误码率或误祯率不超过某个指定的值时的最小接收功率。这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到的信号时，所需的最小功率，或者换句话说，接收到多么小的一个弱信号，手机仍能正常通信。这里值得注意的是，我们始终是说弱小信号，它的含义是这种测试主要是针对手机的射频路径性能的测试，这点其实不难理解，当手机射频路径的噪声足以“掩盖”接收到的弱小信号时，手机是无法正确的解调、解码的。

　　由于这种测试是理想成没有任何干扰情况下的测试，因此有些地方将这种灵敏度称之为静态灵敏度。接收机的灵敏度越好，就意味基站发出的功率可以越小，对于码分多址系统就意味着系统的容量越大。当然，接收机的灵敏度越好，也就意味着在相同条件下，小区基站所覆盖的区域可以越大。当然，不能无限制的要求手机的灵敏度，这会加大手机的制造成本。
*GSM的灵敏度是：接收到信号为-102dBm时，II RBER要小于等于2.44%。
*Cdma2000灵敏度是：接收到信号为-104dBm时，FER要小于等于0.5%。

　　动态范围的定义：误码率或误祯率不超过某个指定的值时接收功率的范围，通常范围是指大于一个最小值，小于一个最大值。由于人们习惯把最小的接收功率称之为灵敏度，故这里动态范围一般仅指最大的接收功率。它是衡量手机接收过载信号的能力，换个说法，当接收到的信号足够大，在手机的射频路径中就被截波，这个信号也是无法被正确的解调、解码，因此这个测试也是针对手机的射频路径性能的测试。灵敏度反映了手机在远离基站时的表现，与此相对，动态范围反映了手机在基站附近时的表现。在此还要一提的是，GSM标准中对此测试的准确说法是静态输入电平范围（receiver input level range）。
*GSM的动态范围是：
　　*接收到信号为-40dBm时，II RBER要小于等于0.012%。
　　*接收到信号为-15dBm时，II RBER要小于等于0.122%。
*Cdma2000动态范围是：接收到信号为-25 dBm时，FER要小于等于0.5%。

　　灵敏度和动态范围是衡量所有无线接收设备的两个最基本的指标。


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程控电源：2303/2304/2306、66311B、66309B/D、66319B/D；
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