手机测试都测试那些参数

手机测试都测试那些参数

测试手机的主要参数有：
1） 发射功率等级 TX power level(5～19)
2） 频率误差 frequency FER
3） 相位误差 Phase PER
4） 射频频谱 RF Spectrum
5） 开关谱 SwitchSpectrum
6） 接受灵敏度 RX Sensitivity
7） 调制谱 Modulation Spectrum

测试系统需要的主要设备：
1） 模拟基站的综合测试仪 如德国罗德-史瓦茨公司的 CMU200
2） 通信专用电源 如 2304A 双通道移动通讯高速电源，该电源在脉冲 负载变化时展现
了他显著的电压稳定性，同时能够测量负载电流。对于测试需电池供电的无线通讯设备（例
如便捷式电话），在非常短的时间间隔内经历真实的负载变化而言，这种电源是最优化的。
3） 手机夹具等
4） 测试开发软件 labview或VB 等 labview快速方便

测试过程
实际测量系统的工作过程是首先手机开机，寻找与模拟基站 CMU 之间的频率同步；然后对
PS（电源）与 CMU 进行初始化；初始化正确完成后在 MSC 上注册手机 IMSI 号；建立 MS 对
BS（基站）的呼叫；当呼叫成功时，开始测量手机 GSM900 参数；首先测量信道 1 三个功率
等级（Lv5，Lv10，Lv15）的发射功率；若符合标准，进入信道 1 的FER（频率误差）与 PER
（相位误差）测量；按同样的步骤测量信道 62、123 的发射功率、FER与 PER；测量 GSM900
的 Modulation Spectrum(调制谱)、SwitchSpectrum(开关谱)；从 GSM900 切换到 DCS1800；
测量信道 512，69 8，885 的各发射功率，FER，PER，ModulationSpectrum和 SwitchSpectrum；
在测量过程中如果任何参数不符合标准，立即显示 FAIL 并生成报告退出，全部测试完毕显
示 PASS 并生成报告退出。
程序处理的主要部分包括"获取测试设备"、"初始化 CMU"、"建立呼叫"、"取得信令 状态，
直到 CMU 与手机同步"、"执行测试项"、"结束呼叫"。获取测试设备时对 GSM900 和DCS1800
分别分配设备句柄（设定 GPIB 地址），以便完成两种标准下的测试。CMU在完成初始化之后，
呼叫移动台并建立连接后即可执行测试。
在执行测试部分以发射功率为例说明其处理过程。发射功率（发射机载频峰值功率）是发射
机载频功率在一个突发脉冲的有用信息比特时间上的平均值，其大小直接关系到手机信号传
输距离的远近、电源的使用时间和对其他移动台的影响。根据最大功率将移动台分为若干功
率级别，相邻功率级之间相差 2 dB。
GSM 全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，
俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目
的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。
我国于 20 世纪 90 年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第
一代 GSM 技术（2001 年12月 31 日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通
各拥有一个 GSM 网，为世界最大的移动通信网络。GSM 系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：
1800MHz 及 GSM-1900：1900MHz 等几个频段 。

GSM 系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。

目前我国主要的两大 GSM 系统为GSM 900 及GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手
机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以自由在这两个频段间切换。欧洲
国家普遍采用的系统除 GSM900 和 GSM1800 另外加入了 GSM1900，手机为三频手机。在我国
随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在 GSM900\GSM1800\GSM1900 三
种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。

早期来看，GSM900 发展的时间较早，使用的较多，反之 GSM1800 发展的时间较晚。物理特
性方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，
耗电量较大，因此待机时间较短；而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离
短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。

GSM 原理
(翻译自Aglient 公司的 GSM 原理/测量培训教材)

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。
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;
GSM 的频段：GSM900 小区半径 35km 上行 880~915MHZ 下行将 925~960MHZ
PHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.
GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行 1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道号 :512—885. 为高密度的用户.
GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ
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系.
? 网络组成：
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）。（收发器和天线的关系）？？？
a) 每个BTS 都会有一套收发器。
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。
c) 小区的手机用户容量依靠信道数
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.
e) 有 BTS 命令手机设置其发射功率、迁时、切换。
2. BSC base station controller 基站控制器：
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,
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.
c）Microwave link 经常是最好的连接方式选择。
d) BSC连结 MSC 使用的是 A 口
e) 在 BSC 可提供小区广播等服务。
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）
a) 当呼叫建立时，MSC 起到保持通话和断开通话的功能。
b) 存储所有的用户数据和它们的相关特征。
c) 介于MS和 PSTN 之间，交换通信数据.
d) MSC是 GSM 网络的心脏。是与别的 GSM 网络、非 GSM 网络的连接口。
e) MSC主要功能：认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。
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
4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。
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。
b) Trans coding 也使用在下行时，将 64kbps 转换成16kbps.
c) Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
5. HLR Home location register归属位置寄存器。
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。
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。
6. VLR visiting location register 访问位置寄存器。
a) 在 VLR 中有被激活的所有的用户号码。
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。
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。
7. 鉴权中心 AUC----Authentication center
a) 是 SIM 卡的验证过程。
b) 每个SIM 卡有一个 IMSI， 在 IMSI 有加密码
c) 在 HLR 中有IMSI和密码
d) 手机通信时，首先验证 SIM 卡的合法性，由 AUC 进行验证。
8. 装备身份注册：EIR----Equipment identify register
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。
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。
c) EIR分类：Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown
9. 收费中心 BC---Billing center
a) BC 产生每一个用户的费用状况.
b) 直接连到 MSC, 由 MSC 发送收费信息给 BC（通话时）
c) BC 处理按单位计费。
10. 操作运营中心：OMC----operation and maintenance center.
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。b) 一些远程操纵是必要的，检测和远程进入。
c) 有时有两种 OMC(不同的供应商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio
network。
11. 短信中心：SMSC 信息通过短信息中心发到指定的手机。
a) 信息通过 SMSC 传输
b) 信息可通过人工终端（连到 SMSC）发送。
c) 短信中心 SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS
12. 语音服务中心：
a) 它拥有所有语音用户的数据库；
b) 它也存储了语音信息。
13. 设备报警：
a) BTS, BSC, Trans coder failure.
b) Link failure
c) Module failure(transceiver, processor)

? 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
? 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.
? 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。

? 手机开机后的步骤:
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);
2. 跟网络同步时间和频率, 由FCH/SCH 调整频率和时间
3. 解码BCH 的子通道 BCCH.
4. 网络检查 SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的 SIM 卡。
5. 手机的位置更新.
6. 网络鉴权

? 手机主叫(MOC)过程:
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)
2. 由 BCH 指定传输信道. SDCCH
3. 手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信.
4. 权限认证
5. 指定手机在一个业务信道(TCH)上通信. 6. 在 TCH 上进行语音通信.

? 手机被叫
1. BTS在 PCH 呼叫通道上使用 SIM 中的 IMSI号码来呼叫用户。
2. 由手机发送 RACH
3. 通道指定在 BCH.
4. 手机和基站在 SDCCH 上通信
5. 手机用户被鉴权
6. 手机被指定 TCH通道。
7. 在 TCH 通道上进行语音和数据通信。

? 紧急呼叫：
1. GSM规格定义了 112 为紧急呼叫号码
2. 112在手机有无 SIM 卡的情况下均可呼叫。
3. 在 RACH 上, 手机112 建立紧急呼叫。