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GSM移动电话机的测试
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一、引言
随着移动通信的迅速发展，GSM移动电话用户的数量也正在以惊人的速度增长着。由于市场的需求，目前各生产GSM移动电话机的厂商都在不断地推出各种型号的移动电话机，尤其是国内的生产厂商。明显的，在市场上可以看到更多型号和更具有个性化的移动电话机。这为打算购买GSM移动电话机的消费者提供了广阔的选则空间。
对于消费者来说，移动电话机的性能和质量是他们最关心的问题。为了保证广大移动通信用户能够得到优质的通信服务质量，最大限度的保护他们的权益，政府主管部门对GSM移动电话机实行进网证管理制度。本文就GSM移动电话机的进网测试进行简要的介绍。
二、测试标准
GSM移动电话机遵循的测试标准为YD/T 1215-2002《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备测试方法：移动台》。替代了YD/T 884-1996 《900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网移动台设备技术指标及测试方法》。
三、测试内容及方法
GSM移动电话机进网测试主要包括的测试项目有：外观和包装测试、业务与功能测试、射频性能测试、电磁兼容性(EMC)测试、环境适应性测试、寿命测试、电池和充电器测试。
1、外观和包装的测试主要是检查移动电话机包装盒的外观和移动电话机本身的外观是否符合要求，以及移动电话机的所有配件是否齐全。
2、业务和功能测试是根据规范所要求的测试项目在实际的GSM网络上进行拨打验证。检查移动电话机能否到达规范要求的预期结果，以保证移动电话机在实际的GSM网络上能够正常的工作。
3、射频性能测试包括两部分：发射机的性能测试和接收机的性能测试。发射机要求的技术指标包括：相位误差和频率误差，发射机输出功率,突发脉冲定时和突发脉冲的功率/时间包络。接收机要求的技术指标是参考灵敏度(静态和多径衰落)。
射频指标测试的信道为ARFCN(Absolute Radio Frequency Channel Number)的高、中、低端三个信道，信道号分别为1、62、124 (GSM900)；513、699、884(GSM1800)。
发射机的相位误差和频率误差是指实际测量的频率、相位与理论期望的频率、相位之差。
测试系统如图所示，无线综合测试仪模拟基站设备(TE：Test Equipment)，与被测的移动电话机(MS)相连，进行通信并测量RF指标。
MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE对MS发射的一个脉冲进行均匀采样，得到其相位轨迹，其最小采样率不小于294个采样点/脉冲。TE根据已知的比特模式和调制器的定义，计算出期望的相位轨迹，将两条轨迹相比较计算出相位轨迹误差，通过此相位轨迹误差做出一条线性回归线，该回归线的斜率即为频率误差，每个采样点与回归线的差值就是该点的相位误差，TE计算相位误差的均方根值。
发射机输出功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上，传递到外接天线或MS内部天线辐射的功率平均值。测试系统的连接方法如图1所示。MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE对MS发射的一个脉冲进行均匀采样。根据脉冲调制识别采样点，TE识别出147个有用比特的中心，训练序列比特13到比特14的跃变点作为定时参考点。TE计算147个有用比特对应的采样点平均值即为发射机输出功率。
突发脉冲定时是指MS接收和发送之间的时间间隙。在时间提前量为0的情况下，MS应在接收到相应突发脉冲后延迟3个脉冲周期后发射信号。该定时是以训练序列的13比特到14比特的跃变点为基准。TE识别出MS发射的突发脉冲中的跃变点与TE发送给MS的突发脉冲中相应的跃变点相比较，得出突发脉冲定时。
突发脉冲的功率/时间包络的测试。将在测量发射机功率中得到的功率采样点排列在图2的包络框架中作吻合性测试，有用发射比特的中心为0dB功率参考点。
图2 正常突发脉冲的功率/时间包络框架
接收机参考灵敏度是指在达到规定的BER或FER的条件下MS接收机的输入电平。测试MS的静态参考灵敏度的测试连接图如图1所示。MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE指令MS完成业务信道的环回并传送擦除帧的信息。TE发送的有用信号电平到达MS的RF接口处，应为参
考灵敏度电平-102dBm。TE将发给MS的信号数据与经过MS接收机解调和解码以后的数据进行比较，检查帧擦除指示，TE通过检查II类连续比特最小样本数序列，判定II类比特残余比特差错事件的数目，这些比特取自BFI置0的帧，BFI置0表示此帧为差错帧。TE计算出II类残余比特误码率(RBER)。
移动电话机与基站之间是靠无线信号进行传输的。自由空间的环境非常复杂，基站信号在传输过程中经散射、衍射、反射等到达移动电话机的接收端。实验室通过衰落模拟器模拟RF信道上的各种多经衰落模式。在模拟的多径环境下，测试移动电话机的多径模式下的参考灵敏度。测试连接图如图3所示。标准要求测试三种传播模式：TUhigh(平坦城市)、RA(郊区)和HT(山区)。测试原理和静态参考灵敏度相同。
4、电磁兼容性测试按照YD 1032-2000要求的限值和测试方法进行测试。
5、环境适应性测试包括低温、高温、恒定湿热、振动和跌落。低温按照GB2423.1-89 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法中第9条 试验Ab：非散热试验样品温度渐变的低温试验进行。将MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到-10℃ (对于手持式MS)或-20℃(对于便携式或车载式等其它MS)，温度稳定后持续4小时，然后在ARFCN中间范围上测试发射机相位误差、频率误差、最大功率级发射功率和接收机静态参考灵敏度。试验后进行话音通信检查,话音通信应能正常进行。高温试验是按照GB2423.2-89 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法中第8条 试验Bb：非散热试验样品温度渐变的高温试验进行。MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到55℃，温度稳定后持续4小时，测试方法和要求与低温相同。恒定湿热是按照GB2423.3-93 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方进行。MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到40℃，湿度达到93%，温度稳定后持续48小时，测试方法和要求与低温相同。振动试验按照GB/T2423.13-1997 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fdb：宽频带随机振动――中再现性和ETS 300 607-1进行。MS通电、不包装，牢固地水平规定在试验台上。在对MS进行振动测试时，采用以下频率/幅度：
频率 随机振动ASD (加速度谱密度)
5Hz～20Hz 0.96m2/s3
20Hz～500Hz 0.96m2/s3 (20Hz处)，其它-3dB/倍频程
振动试验要求在线测试。即在振动过程中，在ARFCN中间范围上测试发射机相位误差、频率误差。将MS按照直立和侧立的位置固定在试验台上，重复振动测试。
试验后进行外观检查和话音通信检查, 外观要求无严重开裂、变形、屏幕显示正常、按键正常，话音通信要求能正常拨打、接听电话。跌落试验按照GB2423.8-1995 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ed：自由跌落的试验方法进行试验。手持式MS跌落高度为1.0m。MS通电但不包装以每个面向下跌落2次，6面共计12次。试验后进行外观检查和话音通信检查, MS不应有损坏，但允许机壳轻微开裂，话音通信应能正常进行。对于显示屏可见面积不小于机壳正面表面积40%或25cm2的手持式MS跌落高度为0.5m。允许液晶屏损坏，但通话功能应正常。
6、寿命测试的按键寿命是将MS不包装不开机固定在测试设备上，以不小于0.6牛顿的力按任意选定的一个数字键，按压的速率为40-60次/分，按压10万次。试验完成后该键外观应无开裂破损，按键功能应正常。 翻盖(滑盖)寿命将MS不包
装不开机固定在测试设备上，以40-60次/分的速率翻盖(滑盖)5万次。试验完成后翻盖(滑盖)的外观应无开裂破损，翻盖(滑盖)功能正常。
7、电池和充电器测试：锂离子的电池性能测试按照GB/T 18287-2000的要求，测试项目包括：电源的标识、额定容量、充电性能、放电性能、安全性能。充电器安全性应满足YD/T965-1998的要求。测试项目包括：额定电源容差、标记和说明、对地泄漏电流、抗电强度。
四、结束语
自GSM蜂窝移动通信开始商用以来，移动用户每年几乎以翻番的速度在增长着。移动用户迅速增长的同时，移动通信的业务也在发生着变化，虽然现在的主导业务仍是话音业务，但数据业务也有日趋增长的趋势。随着GPRS、移动梦网的开通，网络可以为用户提供越来越多的具有个性化的服务。同时能够支持这些功能的移动电话机也在不断的推陈出新。随着3G步伐的临近，让我们共同期待着移动通信的美好未来吧。 作者：耿涛 来源：新浪科技
随着移动通信的迅速发展，GSM移动电话用户的数量也正在以惊人的速度增长着。由于市场的需求，目前各生产GSM移动电话机的厂商都在不断地推出各种型号的移动电话机，尤其是国内的生产厂商。明显的，在市场上可以看到更多型号和更具有个性化的移动电话机。这为打算购买GSM移动电话机的消费者提供了广阔的选则空间。
对于消费者来说，移动电话机的性能和质量是他们最关心的问题。为了保证广大移动通信用户能够得到优质的通信服务质量，最大限度的保护他们的权益，政府主管部门对GSM移动电话机实行进网证管理制度。本文就GSM移动电话机的进网测试进行简要的介绍。
二、测试标准
GSM移动电话机遵循的测试标准为YD/T 1215-2002《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备测试方法：移动台》。替代了YD/T 884-1996 《900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网移动台设备技术指标及测试方法》。
三、测试内容及方法
GSM移动电话机进网测试主要包括的测试项目有：外观和包装测试、业务与功能测试、射频性能测试、电磁兼容性(EMC)测试、环境适应性测试、寿命测试、电池和充电器测试。
1、外观和包装的测试主要是检查移动电话机包装盒的外观和移动电话机本身的外观是否符合要求，以及移动电话机的所有配件是否齐全。
2、业务和功能测试是根据规范所要求的测试项目在实际的GSM网络上进行拨打验证。检查移动电话机能否到达规范要求的预期结果，以保证移动电话机在实际的GSM网络上能够正常的工作。
3、射频性能测试包括两部分：发射机的性能测试和接收机的性能测试。发射机要求的技术指标包括：相位误差和频率误差，发射机输出功率,突发脉冲定时和突发脉冲的功率/时间包络。接收机要求的技术指标是参考灵敏度(静态和多径衰落)。
射频指标测试的信道为ARFCN(Absolute Radio Frequency Channel Number)的高、中、低端三个信道，信道号分别为1、62、124 (GSM900)；513、699、884(GSM1800)。
发射机的相位误差和频率误差是指实际测量的频率、相位与理论期望的频率、相位之差。
测试系统如图所示，无线综合测试仪模拟基站设备(TE：Test Equipment)，与被测的移动电话机(MS)相连，进行通信并测量RF指标。
MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE对MS发射的一个脉冲进行均匀采样，得到其相位轨迹，其最小采样率不小于294个采样点/脉冲。TE根据已知的比特模式和调制器的定义，计算出期望的相位轨迹，将两条轨迹相比较计算出相位轨迹误差，通过此相位轨迹误差做出一条线性回归线，该回归线的斜率即为频率误差，每个采样点与回归线的差值就是该点的相位误差，TE计算相位误差的均方根值。
发射机输出功率是指在一个突发脉冲的有用信息比特时间上，传递到外接天线或MS内部天线辐射的功率平均值。测试系统的连接方法如图1所示。MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE对MS发射的一个脉冲进行均匀采样。根据脉冲调制识别采样点，TE识别出147个有用比特的中心，训练序列比特13到比特14的跃变点作为定时参考点。TE计算147个有用比特对应的采样点平均值即为发射机输出功率。
突发脉冲定时是指MS接收和发送之间的时间间隙。在时间提前量为0的情况下，MS应在接收到相应突发脉冲后延迟3个脉冲周期后发射信号。该定时是以训练序列的13比特到14比特的跃变点为基准。TE识别出MS发射的突发脉冲中的跃变点与TE发送给MS的突发脉冲中相应的跃变点相比较，得出突发脉冲定时。
突发脉冲的功率/时间包络的测试。将在测量发射机功率中得到的功率采样点排列在图2的包络框架中作吻合性测试，有用发射比特的中心为0dB功率参考点。
图2 正常突发脉冲的功率/时间包络框架
接收机参考灵敏度是指在达到规定的BER或FER的条件下MS接收机的输入电平。测试MS的静态参考灵敏度的测试连接图如图1所示。MS通过RF电缆线与TE相连，根据通用呼叫建立程序建立起一个电路交换模式的呼叫。TE指令MS完成业务信道的环回并传送擦除帧的信息。TE发送的有用信号电平到达MS的RF接口处，应为参
考灵敏度电平-102dBm。TE将发给MS的信号数据与经过MS接收机解调和解码以后的数据进行比较，检查帧擦除指示，TE通过检查II类连续比特最小样本数序列，判定II类比特残余比特差错事件的数目，这些比特取自BFI置0的帧，BFI置0表示此帧为差错帧。TE计算出II类残余比特误码率(RBER)。
移动电话机与基站之间是靠无线信号进行传输的。自由空间的环境非常复杂，基站信号在传输过程中经散射、衍射、反射等到达移动电话机的接收端。实验室通过衰落模拟器模拟RF信道上的各种多经衰落模式。在模拟的多径环境下，测试移动电话机的多径模式下的参考灵敏度。测试连接图如图3所示。标准要求测试三种传播模式：TUhigh(平坦城市)、RA(郊区)和HT(山区)。测试原理和静态参考灵敏度相同。
4、电磁兼容性测试按照YD 1032-2000要求的限值和测试方法进行测试。
5、环境适应性测试包括低温、高温、恒定湿热、振动和跌落。低温按照GB2423.1-89 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法中第9条 试验Ab：非散热试验样品温度渐变的低温试验进行。将MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到-10℃ (对于手持式MS)或-20℃(对于便携式或车载式等其它MS)，温度稳定后持续4小时，然后在ARFCN中间范围上测试发射机相位误差、频率误差、最大功率级发射功率和接收机静态参考灵敏度。试验后进行话音通信检查,话音通信应能正常进行。高温试验是按照GB2423.2-89 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法中第8条 试验Bb：非散热试验样品温度渐变的高温试验进行。MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到55℃，温度稳定后持续4小时，测试方法和要求与低温相同。恒定湿热是按照GB2423.3-93 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试验方进行。MS不包装、不通电，放入试验箱中，使试验箱温度达到40℃，湿度达到93%，温度稳定后持续48小时，测试方法和要求与低温相同。振动试验按照GB/T2423.13-1997 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Fdb：宽频带随机振动――中再现性和ETS 300 607-1进行。MS通电、不包装，牢固地水平规定在试验台上。在对MS进行振动测试时，采用以下频率/幅度：
频率 随机振动ASD (加速度谱密度)
5Hz～20Hz 0.96m2/s3
20Hz～500Hz 0.96m2/s3 (20Hz处)，其它-3dB/倍频程
振动试验要求在线测试。即在振动过程中，在ARFCN中间范围上测试发射机相位误差、频率误差。将MS按照直立和侧立的位置固定在试验台上，重复振动测试。
试验后进行外观检查和话音通信检查, 外观要求无严重开裂、变形、屏幕显示正常、按键正常，话音通信要求能正常拨打、接听电话。跌落试验按照GB2423.8-1995 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ed：自由跌落的试验方法进行试验。手持式MS跌落高度为1.0m。MS通电但不包装以每个面向下跌落2次，6面共计12次。试验后进行外观检查和话音通信检查, MS不应有损坏，但允许机壳轻微开裂，话音通信应能正常进行。对于显示屏可见面积不小于机壳正面表面积40%或25cm2的手持式MS跌落高度为0.5m。允许液晶屏损坏，但通话功能应正常。
6、寿命测试的按键寿命是将MS不包装不开机固定在测试设备上，以不小于0.6牛顿的力按任意选定的一个数字键，按压的速率为40-60次/分，按压10万次。试验完成后该键外观应无开裂破损，按键功能应正常。 翻盖(滑盖)寿命将MS不包
装不开机固定在测试设备上，以40-60次/分的速率翻盖(滑盖)5万次。试验完成后翻盖(滑盖)的外观应无开裂破损，翻盖(滑盖)功能正常。
7、电池和充电器测试：锂离子的电池性能测试按照GB/T 18287-2000的要求，测试项目包括：电源的标识、额定容量、充电性能、放电性能、安全性能。充电器安全性应满足YD/T965-1998的要求。测试项目包括：额定电源容差、标记和说明、对地泄漏电流、抗电强度。
四、结束语
自GSM蜂窝移动通信开始商用以来，移动用户每年几乎以翻番的速度在增长着。移动用户迅速增长的同时，移动通信的业务也在发生着变化，虽然现在的主导业务仍是话音业务，但数据业务也有日趋增长的趋势。随着GPRS、移动梦网的开通，网络可以为用户提供越来越多的具有个性化的服务。同时能够支持这些功能的移动电话机也在不断的推陈出新。随着3G步伐的临近，让我们共同期待着移动通信的美好未来吧。 作者：耿涛 来源：新浪科技
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