四、靈敏度與動態范圍
接收機靈敏度的定義:誤碼率或誤禎率不超過某個指定的值時的最小接收功率。這個指標用來表征一個接收機能正確解調接收到的信號時,所需的最小功率,或者換句話說,接收到多么小的一個弱信號,手機仍能正常通信。這里值得注意的是,我們始終是說弱小信號,它的含義是這種測試主要是針對手機的射頻路徑性能的測試,這點其實不難理解,當手機射頻路徑的噪聲足以“掩蓋”接收到的弱小信號時,手機是無法正確的解調、解碼的。
由于這種測試是理想成沒有任何干擾情況下的測試,因此有些地方將這種靈敏度稱之為靜態靈敏度。接收機的靈敏度越好,就意味基站發出的功率可以越小,對于碼分多址系統就意味著系統的容量越大。當然,接收機的靈敏度越好,也就意味著在相同條件下,小區基站所覆蓋的區域可以越大。當然,不能無限制的要求手機的靈敏度,這會加大手機的制造成本。
*GSM的靈敏度是:接收到信號為-102dBm時,II RBER要小于等于2.44%。
*Cdma2000靈敏度是:接收到信號為-104dBm時,FER要小于等于0.5%。
動態范圍的定義:誤碼率或誤禎率不超過某個指定的值時接收功率的范圍,通常范圍是指大于一個最小值,小于一個最大值。由于人們習慣把最小的接收功率稱之為靈敏度,故這里動態范圍一般僅指最大的接收功率。它是衡量手機接收過載信號的能力,換個說法,當接收到的信號足夠大,在手機的射頻路徑中就被截波,這個信號也是無法被正確的解調、解碼,因此這個測試也是針對手機的射頻路徑性能的測試。靈敏度反映了手機在遠離基站時的表現,與此相對,動態范圍反映了手機在基站附近時的表現。在此還要一提的是,GSM標準中對此測試的準確說法是靜態輸入電平范圍(receiver input level range)。
*GSM的動態范圍是:
接收到信號為-40dBm時,II RBER要小于等于0.012%;
接收到信號為-15dBm時,II RBER要小于等于0.122%。
*Cdma2000動態范圍是:接收到信號為-25 dBm時,FER要小于等于0.5%。
靈敏度和動態范圍是衡量所有無線接收設備的兩個最基本的指標。
五、模擬真實的自然環境——在多徑快衰落條件下的測試
本文在第一部分就簡單介紹了多徑衰落和多普勒效應,作為在有很多高樓大廈的城市里使用的移動通訊工具——手機,多徑衰落和多普勒效應是無法避免的,那么這種測試也是無法回避的,它能更真實的反映出手機在真實的環境里的使用情況。當然筆者也知道這種測試需要更多的儀表,除手機綜合測試儀外,還要加信道模擬器,將多徑衰落和多普勒效應模擬出來。GSM標準規定的多徑快衰落的測試較為細致,它根據統計結果,把手機工作環境分成了以下幾種:
*鄉村地區(rural area (RA))RA250——運動速度250km/h;
*丘陵地區(hilly terrain (HT))HT100——運動速度100km/h;
*城市環境(urban area (TU))TU50——運動速度50km/h和TU3——運動速度3km/h兩種情況;
*均衡測試(equalization test (EQ))EQ50——運動速度 50km/h
GSM標準中規定,在以上這些環境中,無線信號有6條或12條,當接收到的信號為-102dBm時,II RBER為 7.50%到9.33%。這個要求比靜態靈敏度的要求低很多,這點是好理解的。
GSM標準中把這部分測試也稱之為參考靈敏度(Reference sensitivity)測試,這點是很有道理的。這是因為雖然接收信號同為-102dBm,但參考靈敏度的測試把自然環境考慮進來,模擬了一個較為真實的、較為全面的、帶有普遍意義的無線環境,在這些惡劣環境下手機的接收質量下降再所難免,但也要達到標準的規定,這樣才能保證手機質量,這些指標表征出手機在這些參考環境下,正確接收弱小信號的能力,是對手機射頻路徑和基帶芯片處理能力的一個綜合考察。
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