EDGE及其射频测试方法.docx

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EDGE及其射频测试方法

浅谈EDGE终端及其射频测试

　一．EDGE技术简介

　　EDGE（EnhancedDataRateforGSMEvolution）就是增强GSM数据速率的演进技术，是一种能够增强高速电路交换数据业务（HSCSD）和通用分组交换无线数据业务（GPRS）的单位时隙内数据吞吐量的技术。

我们将增强型高速电路交换数据业务称为ECSD（EnhancedCircuit-SwitchedData），将增强型通用分组交换无线数据业务称为EGPRS（EnhancedGPRS）。

EDGE相比GPRS不同的地方主要是无线接口的编码速率更高。

EDGE引入了一种新的空中接口调制方式（8-PSK）替代原先GSM/GPRS所使用的GMSK调制，由此将每信道速率由16Kbps提高为48Kbps，EGPRS的传输速率也就比GPRS提高了3倍。

由于GPRS/EGPRS最多可捆绑8个信道传输数据，所以单纯从理论上讲EGPRS的数据传输率最大可达475Kbps。

　　EDGE将非常有效地利用现有的2G基础设施，EGPRS核心网部分与GPRS没有太大的区别；无线网络规划不会受到很大影响；能够重复利用现有的基站；GPRS分组交换节点不会受到影响，对交换节点的所有修改只限于软件升级。

EDGE与３Ｇ标准之一WCDMA互为补充，EDGE同时也被称为是从GPRS到3G之间的2.75代通信技术。

　　二．支持EGPRS的移动终端

　　EGPRS移动终端大致可分为两大类，第一种是上行采用GMSK调制，下行采用8-PSK调制方式，因为在许多应用服务比如视频广播、网页浏览上，下行需要很高的数据吞吐量，而上行仅用于信号和命令的发送，这样上行数据比特率受限于GPRS，而下行方向可以提供EGPRS数据比特率，此技术复杂程度小最有利于用户使用。

第二种是上下行均采用8-PSK的调制方式，可以提高上行数据发送比特率。

EGPRS技术引入了新型移动终端，是多种调制方式的组合，8-PSK调制用于用户的数据信道，GMSK调制用于GPRS的200kHz载波上的所有控制信道，具备多时隙处理能力。

EGPRS对两种调制方案和几种编码方案进行组合，形成了9种不同的传输模式（MCS）。

　　三．支持EGPRS终端的RF测试

1．EGPRS发射机测试

l　　　　EGPRS配置下的频率误差和调制精度对GSM手机来说相位误差和频率误差是用于表征手机调制质量的两个重要参数。

频率误差是在调整了调制精度后在频率上的微分。

对GMSK调制来说，发射信号的调制精度是通过相位精度（相位误差）来描述的。

对8-PSK来说，调制精度定义为发射信号的矢量与无误差调制信号的矢量之间的误差矢量。

用误差矢量幅度（EVM）来描述。

一致性要求

a）　　　在GMSK和8-PSK调制下，MS的载波频率误差均应小于1×10－7。

b）　　　对GMSK调制，每一个突发脉冲的RMS相位误差都不应超过5°。

c）　　　对GMSK调制，每一个突发脉冲的有用部分的相位最大峰值误差不超过20°。

d）　　　正常测试条件下，8-PSK调制信号的每一个突发脉冲的有用部分的RMSEVM不超过9.0%。

e）　　　8-PSK调制信号的每一个突发脉冲的峰值EVM不超过30%。

f）　　　8-PSK调制信号的每一个突发脉冲的第95个百分点的EVM值不超过15%。

g）　　　每个8-PSK调制信号的原点偏移应为－30dBc。

　　l　　　　多径与干扰条件下的频率误差

　　多径与干扰条件下的频率误差测量反映了MS在存在多谱勒频移，多径接收和干扰条件下保持与接收到的信号频率同步的能力。

　　一致性要求

　　在全部测试条件下MS的载波频率误差应小于表1所规定的值。

　　表1多径与干扰条件下的频率误差

GSM900

DCS1800

传播条件

允许的频率误差

传播条件

允许的频率误差

RA250HT100TU50TU3

+/-300Hz+/-180Hz+/-160Hz+/-230Hz

RA130HT100TU50TU1.5

+/-400Hz+/-350Hz+/-260Hz+/-320Hz

　　l　　　　EGPRS发射机的输出功率

　　发射机的输出功率是指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。

对GMSK调制，SS对MS发射的突发脉冲幅度采样后，识别出147个有用比特的中心，并以该点作为定时参考计算出发射机的输出功率。

对于8-PSK调制可以应用同样的技术并对多个脉冲进行平均以达到足够的精度来计算出输出功率，或者基于单个脉冲建立一个评估技术，只要使用长时间平均可以证明单个脉冲能产生同样的结果。

　　一致性要求

　　a）　　　在正常条件下，以EGPRS多时隙配置的MS，其GMSK调制方式下的最大输出功率的容限为+/-2dB。

　　b）　　　在正常条件下，以EGPRS多时隙配置的MS，其8-PSK调制方式下的最大输出功率的容限根据不同功率等级分为+/-2dB，+/-3dB，+3/-4dB。

　　l　　　　EGPRS配置下的输出射频频谱

　　输出RF频谱是由于调制和功率切换而由MS产生的在载频某些偏移处的频率与功率的

　　关系，是在指定的带宽和时间内测量。

　　输出RF频谱分为

　　a）　　　GMSK和8-PSK射频调制频谱。

分为频偏小于1800KHz和频偏从1800KHz到相应的发射频段边缘。

b）　　　切换瞬态频谱。

c）　　　MS接收带内的杂散响应。

　　2．EGPRS接收机测试

　　EGPRS接收机测试通过块误码率（BLER）来反映9种不同的调制编码方案下接收机的接收性能。

　　l　　　　参考性能下的最小输入电平

　　最小输入电平是指在满足固定的BLER下接收机所能接收到的最小输入电平。

　　一致性要求

　　a）　　　在多种传播环境和满足相应的灵敏度输入电平条件下，对GMSK调制在调制编码为1-4的分组数据业务信道（PDTCH/MCS1-4）上，其BLER不应超过10%；对8-PSK调制在调制编码为5-9的分组数据业务信道（PDTCH/MCS5-9）上，其BLER根据不同的编码不应超过10%或30%。

　　b）　　　在多种传播环境和满足相应的灵敏度输入电平条件下，对GMSK和8-PSK调制在调制编码为1-9的上行链路状态标志（USF/MCS1-4）上，其BLER不应超过1%。

　　l　　　　同信道抑制

　　同信道抑制测量反映了当存在一个调制无用信号时接收机接收有用调制信号仍满足指

　　标的能力。

　　一致性要求

　　a）　　　在多种传播环境和满足相应的有用信号与干扰信号功率比（C/Ic）条件下，对GMSK调制在PDTCH/MCS1-4上，其BLER不应超过10%；对8-PSK调制在PDTCH/MCS5-9上，其BLER根据不同的编码不应超过10%或30%。

　　b）　　　在多种传播环境和满足相应的有用信号与干扰信号功率比（C/Ic）条件下，对GMSK和8-PSK调制在USF/MCS1-4上，其BLER不应超过1%。

　　l　　　　邻信道抑制

　　邻信道选则性测量反映了当在邻信道存在一个干扰信号时接收机接收有用数据包仍满足指标的能力。

　　邻信道可以分为在RF频谱上的相邻和在时间上的相邻，因此有两种邻信道选则性：

1）邻RF信道选则性；2）邻时隙选则性。

这里是指1）。

　　一致性要求

　　a）　　　对于GMSK调制，在邻干扰信道偏移载频+/-200KHz，有用信号与邻干扰信号功率比（C/Ia1）超出C/Ic（同信道有用信号与干扰信号功率比）－18dB下：

　　1）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，PDTCH/MCS1-4的BLER不超过10%。

　　2）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，USF/MCS1-4的BLER不超过1%。

　　对于8-PSK调制，在邻干扰信道偏移载频+/-200KHz，满足相应的有用信号与邻干扰信号功率比（C/Ia1）下：

　　3）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，PDTCH/MCS5-9的BLER根据不同的编码不超过10%或30%。

　　4）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，USF/MCS5-9的BLER不超过1%。

　　b）　　　对于GMSK和8-PSK调制，在邻干扰信道偏移载频+/-400KHz，有用信号与邻干扰信号功率比（C/Ia2）超出C/Ic（同信道有用信号与干扰信号功率比）－50dB下：

　　1）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，PDTCH/MCS1-4的BLER不超过10%；PDTCH/MCS5-9的BLER根据不同的编码不超过10%或30%。

　　2）　　　　　　　　　对于一个速率为TUhigh的衰减有用信号和一个速率为TUhigh的邻信道干扰信号来说，USF/MCS1-9的BLER不超过1%。

　　l　　　　互调抑制

　　互调抑制测量反映了当在指定频率上存在两个以上的无用信号时接收机接收有用调制信号仍足指标的能力。

　　一致性要求

　　a）　　　　PDTCH/MCS1-4的BLER不超过10%；PDTCH/MCS5-9的BLER根据不同的编码不超过10%或30%。

　　b）　　　USF/MCS1-9的BLER不超过1%。

　　l　　　　阻塞和杂散响应

　　阻塞测试反映了当存在无用输入信号时，接收机接收有用调制输入信号是否满足指标要求的能力，该无用信号所在频率为除邻信道或引起杂散响应的频率以外的频率。

　　一致性要求

　　a）　　　带内阻塞和带外阻塞应满足GSM05.05第5.1节的要求。

　　b）　　　PDTCH/MCS1-4的BLER不超过10%；PDTCH/MCS5-9的BLER根据不同的编码不超过10%或30%，USF/MCS1-9的BLER不超过1%。

　　带内阻塞扫描对于GSM900失败点不超过6个；对于DCS1800失败点不超过12个。

　　带外阻塞扫描失败点应不超过24个。

　　l　　　　EGPRS有效的接收机输入电平范围

　　有效的输入电平范围指误码率在满足指定的极限条件下，接收机所能接收到的调制信号的电平范围。

　　一致性要求

　　a）　　　在静态和EQ传播条件下GMSK调制的原始数据比特应满足GSM05.05的第6.1节输入电平范围的要求。

　　b）　　　在静态传播条件下8-PSK调制的原始数据比特应满足GSM05.05的第6.1节输入电平范围的要求。

　　c）　　　在静态传播条件下有着随机频率偏置的8-PSK调制的原始数据比特应满足GSM05.05的第6.1节输入电平范围的要求。

　　四．结束语

　　由于EDGE投资成本较低，现在全球越来越多的运营商开始重视EDGE技术，如意大利运营商TIM就同时采用了EDGE和WCDMA这两种技术同时建网。

发射机和接收机的射频测量反映出移动台的性能质量。

例如，频率误差的测量能够反映出合成器/锁相环等部分的性能。

在实际系统中，频率误差过大会造成接收器无法锁定频率，最终导致和其他手机之间相互干扰。

接收机必须具备足够的灵敏度和选择性以便接收并解调一个微弱的信号。

来源：

泰尔  责编：

技术应用

　　概述

　　GPRS是通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。

它经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。

它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。

GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观。

GPRS（GeneralPacketRadioService）是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。

GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。

　　GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。

而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。

如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。

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GPRS的特点

　　1.应用上的特点

　　目前，用手机上网还显得有些不尽人意。

因此，全面的解决方法GPRS也就这样应运而生了，这项全新技术可以令您在任何时间、任何地点都能快速方便地实现连接，同时费用又很合理。

简单地说：

速度上去了，内容丰富了，应用增加了，而费用却更加合理。

（1）高速数据传输

　　速度10倍于GSM，更可满足您的理想需求，还可以稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件，可谓不一般的巨大进步。

（2）永远在线

　　由于建立新的连接几乎无需任何时间（即无需为每次数据的访问建立呼叫连接），因而您随时都可与网络保持联系，举个例子，若无GPRS的支持，当您正在网上漫游，而此时恰有电话接入，大部分情况下您不得不断线后接通来电，通话完毕后重新拨号上网。

这对大多数人来说，的确是件非常令人恼火的事。

而有了GPRS，您就能轻而易举地解决这个冲突。

　　（3）仅按数据流量计费

　　即根据您传输的数据量（如：

网上下载信息时）来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“在线”，也无需付费。

做个“打电话”的比方，在使用GSM+WAP手机上网时，就好比电话接通便开始计费；而使用GPRS+WAP上网则要合理得多，就像电话接通并不收费，只有对话时才计算费用。

总之，它真正体现了少用少付费的原则。

　　2.技术上的特点

　　数据实现分组发送和接受，按流量计费；56~115Kbps的传输速度.

　　由于使用了"分组"的技术，用户上网可以免受断线的痛苦（情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多）。

此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先"拨号连接"，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。

从技术上来说，声音的传送（即通话）继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。

而且发展GPRS技术也十分"经济"，因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。

GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。

　　现在手机上网的口号就是"alwaysonline"、"IPinhand"，使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

对于继续处在难产状态的中国移动／联通WAP资费政策，如果将CSD（电路交换数据，即通常说的拨号数据，欧亚WAP业务所采用的承载方式）承载改为在GPRS上实现，则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。

　　GPRS的最大优势在于它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。

目前的GSM移动通信网的传输速度为9.6kbps，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps（此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍）。

　　GPRS是以分组交换的方式进行数据传输，由于是分组交换，因此在网络资源的利用率上较电路交换有了很大的提高，而且GPRS可以同时进行语音与数据的传递，并且计费可以完全按照产生的流量来统计。

而现有的WAP的承载是电路交换（CSD）方式，电路交换方式数据与话音不能同时进行，在收费模式上也是按照时长来收费。

　　实际上WAP本身与GPRS本质上不具有可比性，现有WAP上的内容在GPRS上面一样可以浏览和应用，只不过GPRS使现有的CSD方式的WAP更快、更方便、收费更合理，对WAP的服务内容也会由于网络的技术进步而有较大的促进和改善。

　　长远来看，WAP现在用的是CSD（电路交换数据）的GSM数据业务，以后WAP也可以转为使用GPRS这种新的GSM网络作为承载方式。

　　所以，GPRS不会取代WAP，举一个形象的例子：

GPRS和现在的CSD方式的GSM数据业务都是马路，WAP则是马路上的汽车，WAP现在行驶在两车道上，GPRS提高了数据传送速度，是8车道，可以说GPRS增强了WAP业务，现有WAP上的内容一样可以通过GPRS进行浏览和应用。

　　GPRS的应用，迟些还会配合Bluetooth（蓝牙技术）的发展。

到时，数码相机加了bluetooth，就可以马上通过手机，把像片传送到遥远的地方，也不过一刻钟的时间，够酷吧，这个日子将距离我们不远了。

　　3.GPRS与GSM比较中表现出的特点

　　相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；而对于费用而言，GSM是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。

　　4.GPRS服务特点对应的范围

　　1.移动商务

　　2.移动信息服务

　　3.移动互联网

　　4.多媒体业务

　　5.GPRS的技术优势

（1）相对低廉的连接费用

　　资源利用率高在GSM网络中，GPRS首先引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。

按电路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。

在会话期间，许多应用往往有不少的空闲时段，如上Internet浏览、收发E-mail等等。

对于分组交换模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。

GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现了“得到多少、支付多少”的原则。

实际上，GPRS用户的连接时间可能长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用。

（2）传输速率高

　　GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率（最高值为171.2kbit/s，不包括FEC）。

这意味着在数年内，通过便携式电脑，GPRS用户能和ISDN用户一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。

　　（3）接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。

GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

　　GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。

如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。

当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。

要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。

目前GPRS网络引入GSN（GPRSSurportingNode）节点。

移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台。

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GPRS的发展

　　根据欧洲ETSI的GSM第2＋阶段的建议，GPRS分为两个发展阶段（即Phase1和Phase2）。

GPRS的Phasel阶段将能支持下列功能和业务：

　　1.TCP／IP和X.25业务

　　2.全新的GPRS空中接口加密技

　　3.GPRS附加业务

　　4.增强型的短信业务（E一SMs）

　　GPRS分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是TCP／IP和X.25功能。

GSM网络可以通过TCP／IP和X.25为用户提供电子邮件、WWW浏览、专用数据、LAN接入等业务。

GPRSPhase2阶段的规范尚在制订之中，它将能提供更多的新功能和新业务。

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GPRS的应用

　　1.GPRS中的WAP应用

　　GPRS与WAP组合是当前令“手机上网”迈上新台阶的最佳实施方案：

GPRS是强大的底层传输，WAP则作为高层应用，如果把WAP比作飞驰的车辆，那么GPRS就是宽阔畅通的高速公路，任您在无线的信息世界中随意驰骋。

　　2.设备上的应用

　　GPRS可以在除蜂窝电话之外的多种设备中得以实现，包括膝上型电脑的PCMCIA调制解调器、个人数字助理的扩展模块和手提式电脑。

当前流行的手提式E-mail设备BlackBerry（黑莓）的制造商ResearchinMotion（RIM）于一个称为MicrocellTelecommunications的GSM供应商合作，研究如何将GPRS用于其他无线系统消息的传送。

　　3.GPRS业务应用

　　自从首次实现文本信息传输以来，无线数据应用已经历了飞跃式的增长，单是看看欧美知名厂商大肆宣传通用分组无线业务（GPRS）的劲头，似乎也能让人感到下一代移动数据应用时代的行将来临。

将在99年底或是2000年初开启的通用分组无线业务GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑，将使移动通信与数据网络合二为一，使IP业务得以引入广阔的移动市场。

尽管目前移动数据的使用相对较少，但在某些市场中，不同的用户群却正在快速发展，其推动力量主要是在移动领域中采用数据业务的商业市场。

不论是爱立信、诺基亚还是阿尔卡特，几乎所有宣传GPRS的厂商都以商业用户市场的快速成长来游说运营商。

　　GSM系统的分组移动数据通信（即GPRS）是基本分组无线业务，采用分组交换的方式，数据速率最高可达164kb／、它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务，还可以提供收发Emai1、Internet例览等功能。

　　4.GPRS功能对应的业务应用

　　GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。

GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

　　GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。

如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。

当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义GPRS专用信道。

　　要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。

目前GPRS网络引入GSN（GPRSSurportingNode）节点。

移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台。

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GPRS相关技术

　　1.GPRS技术体现

　　GPRS通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。

通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。

虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许