葉江”喧GSM基站子系統(tǒng)入網(wǎng)測試簡介中國泰爾實(shí)驗(yàn)室陳永欣一、引言GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)自94年在我國正式投入商用以來，以其容量大、業(yè)務(wù)豐富、聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)、保密性好等突出的優(yōu)勢，為用戶所接受，在全國得到迅猛的發(fā)展，目前已經(jīng)成為主要的移動通信系統(tǒng)，截至到去年11月份，用戶數(shù)目已經(jīng)突破一億大關(guān)。GSM移動通信系統(tǒng)由核心網(wǎng)絡(luò)（CN）和基站子系統(tǒng)（BSS）兩部分組成。GSM基站子系統(tǒng)（BSS）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。它由兩大功能實(shí)體組成，分別是基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信站（BTS），另外還包括基站操作維護(hù)中4（OMC-R）和短消息小區(qū)廣播業(yè)務(wù)中4（SMS-CBSC）等。其中基站控制器（BSC）通過A接口與移動交換中4（MSC）相連。一個(gè)BSC可以控制多個(gè)BTS。當(dāng)BSC與BTS遠(yuǎn)端配置時(shí)，其接口稱為Abis。BTS可以帶多個(gè)收發(fā)信機(jī)（TRX）和一個(gè)基本控制功能單元（BCF）。BTS通過空中接口（Um）建立與移動臺之間的通信。BSS與OMC-R的接口可以是通過A接口的，也可以是獨(dú)立的OMC接口，以完成網(wǎng)絡(luò)管理功能的遠(yuǎn)端控制?；臼瞻l(fā)信站（BTS）應(yīng)該能夠在下列頻段工作:移動臺發(fā)（TX），基站收（RX）基站發(fā)（TX），移動臺收（RX）GSM900：890---915MHz935---960MHzGSM1800：1710---1785MHz1805---1880MHz載波頻率以絕對射頻信道號（ARFCN）表示。以Fl（n）和Fu（n）分別表示ARFCN為n的上行頻率和下行頻率，貝U：GSM900：Fl(n)=890.2+0.2X(n-1)(MHz)1WnW124Fu(n)=Fl(n)+45GSM1800：Fl(n)=1710.2+0.2X(n-512)(MHz)512WnW885Fu(n)=Fl(n)+95在基站子系統(tǒng)的測試中，分別取bottom（低端）、middle（中間）、top（高端）三個(gè)測試頻率點(diǎn)進(jìn)行測試。GSM900：Bottom=1Middle=62Top=124GSM1800：Bottom=512Middle=699Top=885測試的環(huán)境為表1中規(guī)定的各種條件的組合：表1測試條件條件最低最高大氣壓86kPa106kPa溫度15°C30°C相對濕度20%85%電源廠家給出的標(biāo)稱值振動可忽略基站子系統(tǒng)655）入網(wǎng)檢測的內(nèi)容共有八項(xiàng)，分別為BTS無線指標(biāo)、BSS基本功能、BSS雙頻功能、OMC-R的操作維護(hù)功能、A接口信令PHASE1、A接口信令PHASE2、環(huán)境適應(yīng)性測試、設(shè)備包裝外觀及裝配等。下面就BTS無線指標(biāo)、BSS基本功能、BSS雙頻功能、OMC-R的操作維護(hù)功能、A接口信令PHASE1、A接口信令PHASE2等項(xiàng)內(nèi)容分別給以介紹。二、BTS無線指標(biāo)測試對于無線產(chǎn)品來說無線指標(biāo)是非常重要的測試項(xiàng)目，BTS也不例外。BTS無線指標(biāo)測試分為發(fā)射機(jī)指標(biāo)測試和接收機(jī)指標(biāo)測試兩項(xiàng)。發(fā)射機(jī)指標(biāo)測試相位誤差和平均頻率誤差相位誤差為發(fā)信機(jī)實(shí)際發(fā)射信號的相位與理論期望的相位之差。平均頻率誤差為考慮了調(diào)制和相位誤差的影響以后，發(fā)射信號的頻率與該絕對射頻頻道號對應(yīng)的標(biāo)稱頻率之差。指標(biāo)要求相位誤差不超過5°（均方根值）和20°（峰值），突發(fā)脈沖的平均頻率誤差不超過0.05ppm。RF載波平均發(fā)射功率RF載波平均發(fā)射功率為發(fā)信機(jī)輸出的平均載波峰值功率，它是對該載頻時(shí)隙突發(fā)脈沖串的有用信息比特部分測量的功率的平均值。BSS應(yīng)支持相對于最高輸出功率的至少Nmax個(gè)靜態(tài)功率控制級，Nmax至少為6。靜態(tài)功率級N有從0至Nmax共Nmax+1級。靜態(tài)功率級0對應(yīng)廠家說明的最大功率。除了微微蜂窩以外，BTS應(yīng)支持15級的動態(tài)功率控制級。指標(biāo)要求靜態(tài)功率控制允許RF輸出功率從BTS最大輸出功率以2dB為步長降低6級，每級的誤差容限為+/—1dB。動態(tài)功率控制允許RF輸出功率以2dB為步長降低15級，每級的誤差容限為＋/－1.5dB。RF載波發(fā)射功率時(shí)間包絡(luò)RF載波發(fā)射功率時(shí)間包絡(luò)是指載波發(fā)射功率相對于時(shí)間的關(guān)系。指標(biāo)要求每個(gè)被測時(shí)隙的輸出功率相對于時(shí)間應(yīng)滿足圖2。如果一個(gè)時(shí)隙未激活，則剩余功率應(yīng)保持在或小于-30dBc。圖2正常突發(fā)脈沖的功率時(shí)間包絡(luò)鄰道功率由于調(diào)制、寬帶噪聲和功率級切換譜可能在GSM900或GSM1800以及鄰道產(chǎn)生明顯干擾，所以需要測試鄰道輻射。分兩種情況測試：連續(xù)調(diào)制頻譜和寬帶噪聲以及切換瞬態(tài)頻譜。指標(biāo)要求連續(xù)調(diào)制頻譜和寬帶噪聲引起的鄰道干擾應(yīng)該符合表2的要求。表2連續(xù)調(diào)制頻譜和寬帶噪聲的鄰道干擾功率南平中在規(guī)定巍喊卻內(nèi)最大相對電平［把），以規(guī)五F測量（凝波器）帶寬（kHz）測量爐（蜘）十1叫200^2皿400^^□□-<1201200-<1310OO-<SJ0004J川*O*JOOP口口皿+J踞?吐戚爐測量帶寬30kHz測量帶寬1口口kHzR+0.5-30+J-33+J-70+J-73+J-7W-80+J41+0.5+J-33+J-6S+J-71+J-7如-80+J啊+0.5+J-33+J-加-66+J-曲-73-804Jg+0.5+J-33+J-叱-64+J-67+J-804J+0.5^-洶-33+J<33p+0.5^-30^-33^i^tLhahW-的Q"5口-如指標(biāo)要求切換瞬態(tài)頻譜引起的鄰道干擾應(yīng)該符合表3的要求。表3切換瞬態(tài)頻譜引起的鄰道干擾頻偏(kHz)功率(dBc)GSM900功率呻處乂1800400-57-50600-67-581200-74-661800-74-66發(fā)射機(jī)天線接頭處的雜散輻射發(fā)射機(jī)天線接頭處的雜散輻射為BSS相關(guān)發(fā)射頻帶和其他頻帶傳導(dǎo)性雜散輻射。分為BTS發(fā)射帶內(nèi)和BTS發(fā)射帶外兩部分。其中BTS發(fā)射帶外還測試BTS發(fā)射和接收帶外的BTS內(nèi)互調(diào)。指標(biāo)要求BTS發(fā)射帶內(nèi)最大功率應(yīng)不超過-36dBm。BTS發(fā)射帶外最大功率應(yīng)不超過-36dBm（1GHz以下）和-30dBm（1GHz以上）?；フ{(diào)衰減互調(diào)衰減是指當(dāng)干擾信號通過天線接頭來到發(fā)射機(jī)時(shí)，RF設(shè)備的非線性器件內(nèi)產(chǎn)生的互調(diào)信號。指標(biāo)要求從偏離載波頻率6MHz至相關(guān)發(fā)射頻帶邊緣范圍內(nèi)，測得的互調(diào)產(chǎn)物不應(yīng)超過-70dBc和-36dBm中較大的值。偏離載波頻率6MHz以內(nèi)的頻率范圍內(nèi)，測得的互調(diào)產(chǎn)物應(yīng)滿足表2。BSS內(nèi)互調(diào)衰減BSS內(nèi)互調(diào)衰減是指BSS在RX和TX帶內(nèi)由于多個(gè)發(fā)射機(jī)合路到單一天線或由于相互接近而導(dǎo)致相互之間RF功率的泄漏產(chǎn)生的互調(diào)。指標(biāo)要求偏離載波頻率0.6MHz至6MHz的頻率范圍內(nèi)，測得的互調(diào)產(chǎn)物符合表2的要求。從偏離載波頻率6MHz至相關(guān)發(fā)射頻帶邊緣范圍內(nèi)，測得的互調(diào)產(chǎn)物不應(yīng)超過-70dBc和-36dBm中較大的值。接收機(jī)指標(biāo)測試靜態(tài)參考靈敏度電平接收機(jī)靜態(tài)參考靈敏度電平是指當(dāng)接收機(jī)輸入端輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測試信號時(shí)，經(jīng)解調(diào)和信道解碼后產(chǎn)生的幀擦除率(FER)、殘余比特差錯(cuò)率(RBER)或比特差錯(cuò)率(BER)好于或等于在靜態(tài)傳播條件下對特定邏輯信道類型的規(guī)定值，此輸入電平為接收機(jī)靜態(tài)參考靈敏度電平。指標(biāo)要求見表4。表4信道類型錯(cuò)誤參數(shù)容限值TCH/FSFER0.10a%-Ib類RBER0.40/a%-II類RBER2.0%多徑參考靈敏度電平接收機(jī)多徑參考靈敏度電平是指當(dāng)接收機(jī)輸入端輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測試信號時(shí)，經(jīng)解調(diào)和信道解碼后產(chǎn)生的幀擦除率(FER)、殘余BER(RBER)或比特差錯(cuò)率(BER)好于或等于在多徑傳播條件下對特定邏輯信道類型的規(guī)定值，此輸入電平為接收機(jī)多徑參考靈敏度電平。指標(biāo)要求見表5、6。表5GSM900信道類型錯(cuò)誤參數(shù)容限值TCH/FSFER6.0a%-Ib類RBER0.40/a%-II類RBER8.0%表6GSM1800信道類型錯(cuò)誤參數(shù)容限值TCH/FSFER6.0a%-Ib類RBER0.40/a%-I類RBER8.0%參考干擾電平是對接收機(jī)接收期望調(diào)制信號而不超過給定惡化量的能力，此惡化量是由于在相同載波頻率（同道干擾）或任何相鄰載波頻率（鄰道干擾）上存在非期望調(diào)制信號而造成的。指標(biāo)要求同道干擾見表7、8，鄰道干擾見表9、10。表7GSM900錯(cuò)誤參數(shù)規(guī)定傳播條件錯(cuò)誤率信道類型TU3（無SFH）TU50（無SFH）TU50（理想SFH）RA250（無SFH）TCH/FSFER21a%6.0a%3.0a%3.0a%-Ib類RBER2.0/a%0.40/a%0.20/a%0.20/a%-II類RBER4.0%8.0%8.0%8.0%表8GSM1800錯(cuò)誤參數(shù)規(guī)定傳播條件錯(cuò)誤率信道類型TU3（無SFH）TU50（無SFH）TU50（理想SFH）RA250（無SFH）TCH/FSFER21a%3.0a%3.0a%3.0a%-Ib類RBER2.0/a%0.25/a%0.25/a%0.20/a%-II類RBER4.0%8.1%8.1%8.0%表9400kHz頻率偏差GSM900信道類型錯(cuò)誤參數(shù)規(guī)定傳播條件錯(cuò)誤率TU50（無SFH）TCH/FSFER10.2a%-Ib類RBER0.72a%-I類RBER8.8%表10400kHz頻率偏差GSM1800信道類型錯(cuò)誤參數(shù)規(guī)定傳播條件錯(cuò)誤率TU50（無SFH）TCH/FSFER5.1a%-Ib類RBER0.45a%-I類RBER8.9%本測試是測量接收機(jī)RF部分的線性度。此項(xiàng)表示存在兩個(gè)或多個(gè)與期望信號有一定頻率關(guān)系的非期望信號時(shí)，接收機(jī)接收期望調(diào)制信號而不超過給定惡化量的能力。指標(biāo)要求TCH/FSII類比特RBER應(yīng)不超過2.0%。接收機(jī)接頭處的雜散發(fā)射雜散發(fā)射是除BTS發(fā)射機(jī)ARFCN和鄰頻以外在其它頻率上的發(fā)射。本測試測量接收機(jī)天線接頭處的雜散發(fā)射。指標(biāo)要求測量的功率不超過-57dBm（1GHz以下）和-47dBm（1GHz以上）三、BSS基本功能BSS基本功能共包括22項(xiàng)，分別為小區(qū)：能支持3個(gè)以上的小區(qū)配置，TDMA同步：支持同步切換、非同步切換、偽同步切換和預(yù)同步切換，地面信道管理：支持MSC-BSS間、BSC-BTS間的信道阻塞指示和管理，點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)，非連續(xù)接收（DRX）和尋呼，小區(qū)廣播短消息，非連續(xù)發(fā)射（DTX）和話音激活檢測（VAD）,安全，跳頻，切換，時(shí)間提前量（TA）,功率控制，增強(qiáng)型全速率話音編碼（EFR）,頻率配置，基站分配（BA）表的管理，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，過載和流量控制，呼叫排隊(duì)，呼叫跟蹤，呼叫重建，接收機(jī)空間分集，修改和指示。四、BSS雙頻功能BSS雙頻功能共包括7個(gè)大項(xiàng)，47個(gè)小項(xiàng)，7個(gè)大項(xiàng)分別為小區(qū)選擇，小區(qū)重選，位置更新，移動主叫，移動被叫，BSC內(nèi)部切換，BSC間切換（MSC內(nèi)部切換）。五、OMC—R的操作維護(hù)功能OMC-R的操作維護(hù)功能共包括19個(gè)大項(xiàng)，109個(gè)小項(xiàng)，19個(gè)大項(xiàng)分別為告警管理，測試管理，BSC/BTS信令測量，BSC/BTS測量，常規(guī)測試，測量數(shù)據(jù)壓縮和分析，測量數(shù)據(jù)顯示，配置管理，安全管理，安全，人機(jī)接口，本地人機(jī)接口，管理小區(qū)，管理BTS,BSC提供計(jì)數(shù)器以完整監(jiān)視BSS無線性能測量與統(tǒng)計(jì)，管理：數(shù)據(jù)收集、存儲、記錄的管理，測量，跟蹤調(diào)用，需要立即屏幕顯示的數(shù)據(jù)字段。六、A接口信令PHASE1A接口信令PHASE1共包括10個(gè)大項(xiàng)，38個(gè)小項(xiàng)，10個(gè)大項(xiàng)分別為位置