GSM移動(dòng)電話機(jī)的測(cè)試

　　一、引言

　　隨著移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，GSM移動(dòng)電話用戶的數(shù)量也正在以驚人的速度增長(zhǎng)著。由于市場(chǎng)的需求，目前各生產(chǎn)GSM移動(dòng)電話機(jī)的廠商都在不斷地推出各種型號(hào)的移動(dòng)電話機(jī)，尤其是國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商。明顯的，在市場(chǎng)上可以看到更多型號(hào)和更具有個(gè)性化的移動(dòng)電話機(jī)。這為打算購(gòu)買(mǎi)GSM移動(dòng)電話機(jī)的消費(fèi)者提供了廣闊的選則空間。

　　對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，移動(dòng)電話機(jī)的性能和質(zhì)量是他們最關(guān)心的問(wèn)題。為了保證廣大移動(dòng)通信用戶能夠得到優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)質(zhì)量，最大限度的保護(hù)他們的權(quán)益，政府主管部門(mén)對(duì)GSM移動(dòng)電話機(jī)實(shí)行進(jìn)網(wǎng)證管理制度。本文就GSM移動(dòng)電話機(jī)的進(jìn)網(wǎng)測(cè)試進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。

　　二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

　　GSM移動(dòng)電話機(jī)遵循的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為YD/T 1215-2002《900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)設(shè)備測(cè)試方法：移動(dòng)臺(tái)》。替代了YD/T 884-1996 《900MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法》。

　　三、測(cè)試內(nèi)容及方法

　　GSM移動(dòng)電話機(jī)進(jìn)網(wǎng)測(cè)試主要包括的測(cè)試項(xiàng)目有：外觀和包裝測(cè)試、業(yè)務(wù)與功能測(cè)試、射頻性能測(cè)試、電磁兼容性(EMC)測(cè)試、環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試、壽命測(cè)試、電池和充電器測(cè)試。

　　1、外觀和包裝的測(cè)試主要是檢查移動(dòng)電話機(jī)包裝盒的外觀和移動(dòng)電話機(jī)本身的外觀是否符合要求，以及移動(dòng)電話機(jī)的所有配件是否齊全。

　　2、業(yè)務(wù)和功能測(cè)試是根據(jù)規(guī)范所要求的測(cè)試項(xiàng)目在實(shí)際的GSM網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行撥打驗(yàn)證。檢查移動(dòng)電話機(jī)能否到達(dá)規(guī)范要求的預(yù)期結(jié)果，以保證移動(dòng)電話機(jī)在實(shí)際的GSM網(wǎng)絡(luò)上能夠正常的工作。

　　3、射頻性能測(cè)試包括兩部分：發(fā)射機(jī)的性能測(cè)試和接收機(jī)的性能測(cè)試。發(fā)射機(jī)要求的技術(shù)指標(biāo)包括：相位誤差和頻率誤差，發(fā)射機(jī)輸出功率,突發(fā)脈沖定時(shí)和突發(fā)脈沖的功率/時(shí)間包絡(luò)。接收機(jī)要求的技術(shù)指標(biāo)是參考靈敏度(靜態(tài)和多徑衰落)。

　　射頻指標(biāo)測(cè)試的信道為ARFCN(Absolute Radio Frequency Channel Number)的高、中、低端三個(gè)信道，信道號(hào)分別為1、62、124 (GSM900)；513、699、884(GSM1800)。

　　發(fā)射機(jī)的相位誤差和頻率誤差是指實(shí)際測(cè)量的頻率、相位與理論期望的頻率、相位之差。

　　測(cè)試系統(tǒng)如圖所示，無(wú)線綜合測(cè)試儀模擬基站設(shè)備(TE：Test Equipment)，與被測(cè)的移動(dòng)電話機(jī)(MS)相連，進(jìn)行通信并測(cè)量RF指標(biāo)。



　　MS通過(guò)RF電纜線與TE相連，根據(jù)通用呼叫建立程序建立起一個(gè)電路交換模式的呼叫。TE對(duì)MS發(fā)射的一個(gè)脈沖進(jìn)行均勻采樣，得到其相位軌跡，其最小采樣率不小于294個(gè)采樣點(diǎn)/脈沖。TE根據(jù)已知的比特模式和調(diào)制器的定義，計(jì)算出期望的相位軌跡，將兩條軌跡相比較計(jì)算出相位軌跡誤差，通過(guò)此相位軌跡誤差做出一條線性回歸線，該回歸線的斜率即為頻率誤差，每個(gè)采樣點(diǎn)與回歸線的差值就是該點(diǎn)的相位誤差，TE計(jì)算相位誤差的均方根值。

　　發(fā)射機(jī)輸出功率是指在一個(gè)突發(fā)脈沖的有用信息比特時(shí)間上，傳遞到外接天線或MS內(nèi)部天線輻射的功率平均值。測(cè)試系統(tǒng)的連接方法如圖1所示。MS通過(guò)RF電纜線與TE相連，根據(jù)通用呼叫建立程序建立起一個(gè)電路交換模式的呼叫。TE對(duì)MS發(fā)射的一個(gè)脈沖進(jìn)行均勻采樣。根據(jù)脈沖調(diào)制識(shí)別采樣點(diǎn)，TE識(shí)別出147個(gè)有用比特的中心，訓(xùn)練序列比特13到比特14的躍變點(diǎn)作為定時(shí)參考點(diǎn)。TE計(jì)算147個(gè)有用比特對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)平均值即為發(fā)射機(jī)輸出功率。

　　突發(fā)脈沖定時(shí)是指MS接收和發(fā)送之間的時(shí)間間隙。在時(shí)間提前量為0的情況下，MS應(yīng)在接收到相應(yīng)突發(fā)脈沖后延遲3個(gè)脈沖周期后發(fā)射信號(hào)。該定時(shí)是以訓(xùn)練序列的13比特到14比特的躍變點(diǎn)為基準(zhǔn)。TE識(shí)別出MS發(fā)射的突發(fā)脈沖中的躍變點(diǎn)與TE發(fā)送給MS的突發(fā)脈沖中相應(yīng)的躍變點(diǎn)相比較，得出突發(fā)脈沖定時(shí)。

　　突發(fā)脈沖的功率/時(shí)間包絡(luò)的測(cè)試。將在測(cè)量發(fā)射機(jī)功率中得到的功率采樣點(diǎn)排列在圖2的包絡(luò)框架中作吻合性測(cè)試，有用發(fā)射比特的中心為0dB功率參考點(diǎn)。



　　圖2 正常突發(fā)脈沖的功率/時(shí)間包絡(luò)框架

　　接收機(jī)參考靈敏度是指在達(dá)到規(guī)定的BER或FER的條件下MS接收機(jī)的輸入電平。測(cè)試MS的靜態(tài)參考靈敏度的測(cè)試連接圖如圖1所示。MS通過(guò)RF電纜線與TE相連，根據(jù)通用呼叫建立程序建立起一個(gè)電路交換模式的呼叫。TE指令MS完成業(yè)務(wù)信道的環(huán)回并傳送擦除幀的信息。TE發(fā)送的有用信號(hào)電平到達(dá)MS的RF接口處，應(yīng)為參

　　考靈敏度電平-102dBm。TE將發(fā)給MS的信號(hào)數(shù)據(jù)與經(jīng)過(guò)MS接收機(jī)解調(diào)和解碼以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，檢查幀擦除指示，TE通過(guò)檢查II類連續(xù)比特最小樣本數(shù)序列，判定II類比特殘余比特差錯(cuò)事件的數(shù)目，這些比特取自BFI置0的幀，BFI置0表示此幀為差錯(cuò)幀。TE計(jì)算出II類殘余比特誤碼率(RBER)。

　　移動(dòng)電話機(jī)與基站之間是靠無(wú)線信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)�。自由空間的環(huán)境非常復(fù)雜，基站信號(hào)在傳輸過(guò)程中經(jīng)散射、衍射、反射等到達(dá)移動(dòng)電話機(jī)的接收端。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)衰落模擬器模擬RF信道上的各種多經(jīng)衰落模式。在模擬的多徑環(huán)境下，測(cè)試移動(dòng)電話機(jī)的多徑模式下的參考靈敏度。測(cè)試連接圖如圖3所示。標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)試三種傳播模式：TUhigh(平坦城市)、RA(郊區(qū))和HT(山區(qū))。測(cè)試原理和靜態(tài)參考靈敏度相同。



　　4、電磁兼容性測(cè)試按照YD 1032-2000要求的限值和測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。

　　5、環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試包括低溫、高溫、恒定濕熱、振動(dòng)和跌落。低溫按照GB2423.1-89 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)A：低溫試驗(yàn)方法中第9條 試驗(yàn)Ab：非散熱試驗(yàn)樣品溫度漸變的低溫試驗(yàn)進(jìn)行。將MS不包裝、不通電，放入試驗(yàn)箱中，使試驗(yàn)箱溫度達(dá)到-10℃ (對(duì)于手持式MS)或-20℃(對(duì)于便攜式或車載式等其它MS)，溫度穩(wěn)定后持續(xù)4小時(shí)，然后在ARFCN中間范圍上測(cè)試發(fā)射機(jī)相位誤差、頻率誤差、最大功率級(jí)發(fā)射功率和接收機(jī)靜態(tài)參考靈敏度。試驗(yàn)后進(jìn)行話音通信檢查,話音通信應(yīng)能正常進(jìn)行。高溫試驗(yàn)是按照GB2423.2-89 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)B：高溫試驗(yàn)方法中第8條 試驗(yàn)Bb：非散熱試驗(yàn)樣品溫度漸變的高溫試驗(yàn)進(jìn)行。MS不包裝、不通電，放入試驗(yàn)箱中，使試驗(yàn)箱溫度達(dá)到55℃，溫度穩(wěn)定后持續(xù)4小時(shí)，測(cè)試方法和要求與低溫相同。恒定濕熱是按照GB2423.3-93 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Ca：恒定濕熱試驗(yàn)方進(jìn)行。MS不包裝、不通電，放入試驗(yàn)箱中，使試驗(yàn)箱溫度達(dá)到40℃，濕度達(dá)到93%，溫度穩(wěn)定后持續(xù)48小時(shí)，測(cè)試方法和要求與低溫相同。振動(dòng)試驗(yàn)按照GB/T2423.13-1997 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Fdb：寬頻帶隨機(jī)振動(dòng)――中再現(xiàn)性和ETS 300 607-1進(jìn)行。MS通電、不包裝，牢固地水平規(guī)定在試驗(yàn)臺(tái)上。在對(duì)MS進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試時(shí)，采用以下頻率/幅度：

　　頻率 隨機(jī)振動(dòng)ASD (加速度譜密度)

　　5Hz～20Hz 0.96m2/s3

　　20Hz～500Hz 0.96m2/s3 (20Hz處)，其它-3dB/倍頻程

　　振動(dòng)試驗(yàn)要求在線測(cè)試。即在振動(dòng)過(guò)程中，在ARFCN中間范圍上測(cè)試發(fā)射機(jī)相位誤差、頻率誤差。將MS按照直立和側(cè)立的位置固定在試驗(yàn)臺(tái)上，重復(fù)振動(dòng)測(cè)試。

　　試驗(yàn)后進(jìn)行外觀檢查和話音通信檢查, 外觀要求無(wú)嚴(yán)重開(kāi)裂、變形、屏幕顯示正常、按鍵正常，話音通信要求能正常撥打、接聽(tīng)電話。跌落試驗(yàn)按照GB2423.8-1995 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Ed：自由跌落的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。手持式MS跌落高度為1.0m。MS通電但不包裝以每個(gè)面向下跌落2次，6面共計(jì)12次。試驗(yàn)后進(jìn)行外觀檢查和話音通信檢查, MS不應(yīng)有損壞，但允許機(jī)殼輕微開(kāi)裂，話音通信應(yīng)能正常進(jìn)行。對(duì)于顯示屏可見(jiàn)面積不小于機(jī)殼正面表面積40%或25cm2的手持式MS跌落高度為0.5m。允許液晶屏損壞，但通話功能應(yīng)正常。

　　6、壽命測(cè)試的按鍵壽命是將MS不包裝不開(kāi)機(jī)固定在測(cè)試設(shè)備上，以不小于0.6牛頓的力按任意選定的一個(gè)數(shù)字鍵，按壓的速率為40-60次/分，按壓10萬(wàn)次。試驗(yàn)完成后該鍵外觀應(yīng)無(wú)開(kāi)裂破損，按鍵功能應(yīng)正常。 翻蓋(滑蓋)壽命將MS不包

　　裝不開(kāi)機(jī)固定在測(cè)試設(shè)備上，以40-60次/分的速率翻蓋(滑蓋)5萬(wàn)次。試驗(yàn)完成后翻蓋(滑蓋)的外觀應(yīng)無(wú)開(kāi)裂破損，翻蓋(滑蓋)功能正常。

　　7、電池和充電器測(cè)試：鋰離子的電池性能測(cè)試按照GB/T 18287-2000的要求，測(cè)試項(xiàng)目包括：電源的標(biāo)識(shí)、額定容量、充電性能、放電性能、安全性能。充電器安全性應(yīng)滿足YD/T965-1998的要求。測(cè)試項(xiàng)目包括：額定電源容差、標(biāo)記和說(shuō)明、對(duì)地泄漏電流、抗電強(qiáng)度。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　自GSM蜂窩移動(dòng)通信開(kāi)始商用以來(lái)，移動(dòng)用戶每年幾乎以翻番的速度在增長(zhǎng)著。移動(dòng)用戶迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)也在發(fā)生著變化，雖然現(xiàn)在的主導(dǎo)業(yè)務(wù)仍是話音業(yè)務(wù)，但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也有日趨增長(zhǎng)的趨勢(shì)。隨著GPRS、移動(dòng)夢(mèng)網(wǎng)的開(kāi)通，網(wǎng)絡(luò)可以為用戶提供越來(lái)越多的具有個(gè)性化的服務(wù)。同時(shí)能夠支持這些功能的移動(dòng)電話機(jī)也在不斷的推陳出新。隨著3G步伐的臨近，讓我們共同期待著移動(dòng)通信的美好未來(lái)吧。