第二代无线通信技术PHS测试方案解析

2019-11-04 22:35:42

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供稿：网友

　　PHS(Personal Handy phone System)技术起源日本，它在日本作为第二代无线通信技术得到了蓬勃的发展。中国根据自身国情，充分利用国内固定电话网的富裕资源将市话交换、传输技术有机地结合起来，组成小灵通系统。对于小灵通网络运营商来说，系统建网速度快，投资小；对于用户来说，它经济方便，花20%的钱享受80%的移动服务。目前，小灵通的技术和业务功能还在不断发展进步着，据统计，小灵通已遍及400多个城市，已被1500万用户使用，2003年小灵通用户将新增200%以上。
　　
　　安立公司致力于为客户提供各种测试方案，不仅有针对于PHS设备研发和生产的解决方案，也有针对于PHS设备监测和维护的解决方案。严格遵循PHS标准ARIB-STD28 ，即Personal Handy Phone System ARIB Standard ，不仅测试PHS设备的物理层的性能，如收发信机的射频指标，而且测试高层的信令协议。下表简单列举了PHS的部分主要的射频指标，主要发射机测试项目包括频率、调制精度、传输率、发信功率、载波开关比、瞬态特性、占用带宽及邻道功率等；接收机的指标有收信灵敏度等。标准STD-28要求在测试模式状态下对这些指标进行测试，并给出了相应门限。
　　第二代无线通信技术PHS测试方案解析

　　表 PHS主要射频指标
　　
　　安立在PHS测试方面具有丰富的经验，下面将介绍安立公司针对PHS综合测试仪MT8801C和PHS基站中文自动测试系统。
　　
　　1.综合测试仪 MT8801C
　　安立公司的无线通信综合测试仪MT8801C集PHS发信机测试、收信机测试功能于一体，此外，它还集多系统测试功能于一体，支持GSM、GPRS和CDMA等系统。MT8801C能够测试表中所列出的PHS主要射频指标，下面做一简单介绍。
　　
　　对于小灵通基站来说，有室内低功率型和室外标准功率型及高功率型之分，它们的发射功率分别为10mw、20mw、100mw 、500mw等。PHS是时分多址的，对于基站来说，只在某一时隙对一特定的手机发射功率，在其他的三个时隙无信息传送，载波是关的。 SDT28规范要求载波关时的泄漏功率要小于80nw，假如载波关功率超过此门限，将会对其余时隙上的手机造成干扰。利用 MT8801C不仅可以得到功率的具体数值：发信功率、载波关泄漏功率、调制功率等，而且可以直观地观看到波形；同时不仅可以看到单个时隙的，而且可以看到一帧的。在MT8801C上还有波形模板，假如射频信号的波形落在模板以内，就是合格的，假如超出了模板，就是不符合标准的。 MT8801C会直接给出“ Pass/Fail ”判定。在MT8801C上还可以看到一个时隙的上跳沿和下降沿的波形。MT8801C有内置的热耦功率计，能对基站的发信功率实现高精度测试，而且此热耦功率计是自动校零的。
　　
　　对于PHS信号的调制性能， MT8801C可以测试矢量误差，峰值矢量误差，幅度误差，相位误差，初始偏移等指标，并且可直观地看到5种波形：星座图、眼图、矢量误差图、相位误差图、幅度误差图。
　　
　　比如说，在眼图上，通过观察眼的张开度，就可以了解调制性能的好坏。STD28规范要求调制精度，即矢量误差的均方根值小于12.5%。
　　
　　占用带宽(OBW)是指99%的发射功率所占用的频带范围，各有0.5%的发射功率位于范围的两边。 STD28规范要求占用带宽不大于288kHz ，假如超过此范围，就会对其他频道产生比较大的干扰。
　　
　　邻道泄漏功率是指总的射频输出功率落入相邻频道接收带宽内的部分，主要是由调制波的频谱展宽，哼声和噪声产生的。 STD28规范对邻道泄漏功率的定义为以载频间隔ΔfHz处为中心频率，计算两边±96kHz范围内的平均功率。Δf分别为600kHz，900kHz 。要求当Δf=600kHz时，功率不大于800nw ；当Δf=900kHz 时，功率不大于250nw 。
　　
　　在小灵通基站建设的初期，一定要测试以上的发射机的指标，以便了解并且控制不同频道间的干扰，或者控制小灵通系统对其他无线通信系统，如GSM、CDMA等的系统间频率干扰。
　　
　　为了提高测试效率， MT8801C提供批测试功能。只要将要测试的项目选中，按单键就可马上得到所有发射机指标的测试结果，测试时间小于1.5秒，这对于小灵通系统的维护是非常有用的，利用MT8801C可以迅速对小灵通基站进行测试，并且将各个指标的测试结果与门限进行比较，得出是否通过的判定。同样， MT8801C能够测试PHS手机的收发信机的性能指标，此外还能模拟一个PHS基站，严格根据标准规范的信令，与手机建立通信，验证主要功能是否正常。MT8801C可以验证无线链路建立、网络寻呼、手机发起呼叫、手机摘机、应答网络呼叫、手机挂机、网络挂机、无线链路断开等一系列情况下的呼叫处理功能。
　　
　　2. PHS发射机测试系统ACHK-8609-001
　　安立公司的PHS基站发射机测试系统是基于先进的发射机测试仪MS8609A基础上的全中文的自动测试系统。所有参数的设置和测试的执行都在PC上完成，并将测试结果自动生成测试报表格式或工程师自定义的形式，还可以在屏幕上预览整个测试数据，或通过打印机打印或把所有的测试数据和波形存放到电脑中做后续处理。此系统完成PHS基站发射机所有指标的测试，具体的测试项目包括载波频率及频率误差；载波输出功率和载波关断泄漏功率；发射瞬态响应特性如上升沿/下跳沿的瞬态特性；邻道功率；调制精度，包括矢量误差、相位误差、幅度误差等；传输速率精度；占用带宽；发射杂散。因为发射机测试仪MS8609A的频率覆盖范围高到13GHz ，所以该系统能够完成PHS杂散的测试。
　　
　　PHS基站发射机测试系统具有友好的全中文操作界面和灵活的测试选项，能够进行高精度，快速有效的测试。它有强大的系统治理功能，分配不同的登陆密码给不同等级的用户，并赋予不同的操作权限。它能够自动搜索被测信道和频率，这非常利于基站维护工程师对基站进行快速的故障诊断。它有强大的分类检索功能利于做数据的统计、分析。只需输入几个要害词就能进行搜索，如：根据基站编号、测试日期、测试人员姓名、测试合格/失败的状态等检索条件对一大堆的基站测试历史数据进行检索整理，生成综合测试报告。
　　
　　3. PHS自动测试系统ME7812F
　　ME7812F不仅包括无线综合测试仪MT8801C ，还包括数字调制信号源和合成信号源以及高性能频谱分析仪和相应的射频接口单元，自动完成PHS指标的测试。测试的指标不仅包括前面列出的指标，还包括邻信道选择性、互调响应、杂散响应、RX杂散等收信机的指标。

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