GSM信道测试系统的设计与实现文献综述
2020-04-12 16:25:24
文 献 综 述
一.课题背景:
全球移动通信系统Global System for Mobile communication就是GSM的简称,它是当前被应用最为广泛的移动电话标准。在全球有超过200个国家和地区超过10亿的人正在使用GSM电话。GSM 和它以前的标准最大的不同的地方是它的信令和它的语音信道都是数字式的,所以GSM被看作是第二代移动电话系统,即2G[1][2][3]。
GSM信道它包括 GSM900,DCS1800,PCS1900三个频段。GSM采用了0.3GMSK的调制方式,数据的比特率正好是频偏的4倍,减小了频谱的扩散,增加了信道的有效性,采用高斯滤波器降低了频率的变化速度,有效地防止信号能量的扩散。GSM测试基本上可以分为2种。一种是采用手机认证的测试,它保证手机完全符合ETSI的各种规定;增加了信道的有效性,采用高斯滤波器降低了频率的变化速度,有效地防止信号能量的扩散。这种方法通常以一个蜂窝系统仿真器为中心,是使用9个射频信道和附加的射频仪器来仿真真实的物理环境,它的功能比较强大,能测出多种数据。而另外一种是为了满足开发和生产的特殊需要的进行较为简要的测试[4]。虽然不能把每个数据都测出来,但操作简单,能测出实验研究的结果,所以今天我研究的课题就是采用基于OSMOCOMBB的GSM测试。
二.研究原理:
GSM网络里,信道的质量是由无线链路上载波的信号强度和信号的干扰所决定(C/I)的。随着干扰的增加信号质量会下降。每个正在工作的信道所受干扰的电平信息能够被接收。当进行信道分配时,这个信息将会作为一个重要方面加入考虑条件中[8]。
为了对将要被应用的信道提供一个干扰电平的评估值,在信道被分配去应用之前要测量所有信道上的信号强度。在各种监视中,一个信道上的干扰电平是应用这个信道的连接质量的决定因素之一。
本次课题是在Linux平台上,利用C 和QT开发环境开发一个PC软件,利用OsmocomBB开源项目成果,设计一个可以监测GSM各信道参数的测量工具。
Qt是一个跨平台的C 图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的,很容易扩展,并且允许真正地组件编程。它的良好封装机制使得 Qt 的模块化程度非常高,可重用性较好,因此对于这次GSM测试来说是非常方便的[12][13]。
OsmocomBB是GSM的协议栈开源实现,是一款自由软件/开源的GSM基带软件的实现,全英文名是Open source mobile communication Baseband。它的主要目的是要实现手机端从物理层第一层到物理层的第三层的三层实现。但是就目前的情况来看,真正的物理层(physical layer)是没有真正的开源实现,而且现在也没看到实施计划。通过使用OsmocomBB在兼容手机,我们就可以只基于自由软件拨打和接听电话,收发短信等一些功能。