四、灵敏度与动态范围
接收机灵敏度的定义:误码率或误祯率不超过某个指定的值时的最小接收功率。这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到的信号时,所需的最小功率,或者换句话说,接收到多么小的一个弱信号,手机仍能正常通信。这里值得注意的是,我们始终是说弱小信号,它的含义是这种测试主要是针对手机的射频路径性能的测试,这点其实不难理解,当手机射频路径的噪声足以“掩盖”接收到的弱小信号时,手机是无法正确的解调、解码的。
由于这种测试是理想成没有任何干扰情况下的测试,因此有些地方将这种灵敏度称之为静态灵敏度。接收机的灵敏度越好,就意味基站发出的功率可以越小,对于码分多址系统就意味着系统的容量越大。当然,接收机的灵敏度越好,也就意味着在相同条件下,小区基站所覆盖的区域可以越大。当然,不能无限制的要求手机的灵敏度,这会加大手机的制造成本。
*GSM的灵敏度是:接收到信号为-102dBm时,II RBER要小于等于2.44%。
*Cdma2000灵敏度是:接收到信号为-104dBm时,FER要小于等于0.5%。
动态范围的定义:误码率或误祯率不超过某个指定的值时接收功率的范围,通常范围是指大于一个最小值,小于一个最大值。由于人们习惯把最小的接收功率称之为灵敏度,故这里动态范围一般仅指最大的接收功率。它是衡量手机接收过载信号的能力,换个说法,当接收到的信号足够大,在手机的射频路径中就被截波,这个信号也是无法被正确的解调、解码,因此这个测试也是针对手机的射频路径性能的测试。灵敏度反映了手机在远离基站时的表现,与此相对,动态范围反映了手机在基站附近时的表现。在此还要一提的是,GSM标准中对此测试的准确说法是静态输入电平范围(receiver input level range)。
*GSM的动态范围是:
接收到信号为-40dBm时,II RBER要小于等于0.012%;
接收到信号为-15dBm时,II RBER要小于等于0.122%。
*Cdma2000动态范围是:接收到信号为-25 dBm时,FER要小于等于0.5%。
灵敏度和动态范围是衡量所有无线接收设备的两个最基本的指标。
五、模拟真实的自然环境——在多径快衰落条件下的测试
本文在第一部分就简单介绍了多径衰落和多普勒效应,作为在有很多高楼大厦的城市里使用的移动通讯工具——手机,多径衰落和多普勒效应是无法避免的,那么这种测试也是无法回避的,它能更真实的反映出手机在真实的环境里的使用情况。当然笔者也知道这种测试需要更多的仪表,除手机综合测试仪外,还要加信道模拟器,将多径衰落和多普勒效应模拟出来。GSM标准规定的多径快衰落的测试较为细致,它根据统计结果,把手机工作环境分成了以下几种:
*乡村地区(rural area (RA))RA250——运动速度250km/h;
*丘陵地区(hilly terrain (HT))HT100——运动速度100km/h;
*城市环境(urban area (TU))TU50——运动速度50km/h和TU3——运动速度3km/h两种情况;
*均衡测试(equalization test (EQ))EQ50——运动速度 50km/h
GSM标准中规定,在以上这些环境中,无线信号有6条或12条,当接收到的信号为-102dBm时,II RBER为 7.50%到9.33%。这个要求比静态灵敏度的要求低很多,这点是好理解的。
GSM标准中把这部分测试也称之为参考灵敏度(Reference sensitivity)测试,这点是很有道理的。这是因为虽然接收信号同为-102dBm,但参考灵敏度的测试把自然环境考虑进来,模拟了一个较为真实的、较为全面的、带有普遍意义的无线环境,在这些恶劣环境下手机的接收质量下降再所难免,但也要达到标准的规定,这样才能保证手机质量,这些指标表征出手机在这些参考环境下,正确接收弱小信号的能力,是对手机射频路径和基带芯片处理能力的一个综合考察。
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