CNS 14610-2004 900 MHz GSM mobile telephone system - Subscriber units《900MHZGSM行动电话系统－用户话机》.pdf

1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 33.060 C726514610經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 90 年 12 月 31 日 93 年 9 月 27 日 (共 69 頁 )900 MHz GSM 行動電話系統用戶話機 900 MHz GSM mobile telephone system - Subscriber units 1. 適用範圍：本標準適用於 900 MHz 泛歐數位式行動電話系統 (GSM 900) 用戶話機 (簡稱用戶話機 ) 之各項標準，如特性、性能及量測方法等。本標準用戶話機涵蓋固

2、定式及手持式行動電話。 2. 縮寫 AGCH Access Grant CHannel 接取授與通道 BCCH Broadcast Control CHannel 廣播控制通道 BER Bit Error Rate 位元錯誤率 CBCH Cell Broadcast CHannel 細胞廣播通道 CCH Control CHannel 控制通道 CRC Cyclic Redundancy Check 循環重複檢查 DRX Discontinuous Reception 非連續接收 DTX Discontinuous Transmission 非連續傳輸 EFR Enhanced Full Ra

3、te 加強型全速率 ESIDR Erased SID frame Rate 抹失 SID 訊框率 FER Frame Erasure Rate 訊框失碼率 EVSIDR Erased Valid SID frame Rate 抹失正確 SID 訊框率 FACCH/F Fast Associated Control CHannel at Full rate 快速聯合控制通道 /全速率 FACCH/H Fast Associated Control CHannel at Half rate 快速聯合控制通道 /半速率 FH Frequency Hopping 頻率跳躍 FR Full Rate 全

4、速率 GMSK Gaussian Minimum Shift Keying 高斯最小位移鍵 GSM Global System for Mobile Communications 全球行動電話系統 IMEI International Mobile Station Equipment Identity 國際用戶話機設備識別碼 IMSI International Mobile Subscriber Identity 國際行動用戶識別碼 Kc Ciphering Key 加密金鑰 ME Mobile Equipment 用戶話機設備 MMI Man-Machine Interface 人機界面

5、MS Mobile Station 用戶話機 MSISDN Mobile Station ISDN Number 用戶話機 ISDN 號碼 PCH Paging CHannel 傳呼通道 2 CNS 14610, C 7265 PIN Personal Identity Number 用戶識別號碼 RACH Random Access CHannel 隨機接取通道 SACCH Slow Associated Control CHannel 慢速聯合控制通道 SCH Synchronization CHannel 同步通道 SDCCH Stand-alone Dedicated Control

6、CHannel 單獨專屬控制通道 SID Silence Description 背景雜音描述 SIM Subscriber Identity Module 用戶識別模組 TCH/EFS Enhanced Full rate Speech Traffic CHannel 通話通道 /加強型全速率 TCH/F2.4 2.4 kbit/s Full rate data Traffic CHannel 2.4 kbit/s全速率通話通道 TCH/F4.8 4.8 kbit/s Full rate data Traffic CHannel 4.8 kbit/s全速率通話通道 TCH/F9.6 9.6

7、kbit/s Full rate data Traffic CHannel 9.6 kbit/s 全速率通話通道 TCH/FS Full rate Speech Traffic CHannel 全速率通話通道 TCH/H2.4 2.4 kbit/s Half rate data Traffic CHannel 2.4 kbit/s 半速率通話通道 TCH/H4.8 4.8 kbit/s Half rate data Traffic CHannel 4.8 kbit/s 半速率通話通道 TCH/HS Half rate Speech Traffic CHannel 半速率通話通道 TMSI Te

8、mporary Mobile Subscriber Identity 暫時行動用戶識別碼 3. 無線電頻率範圍與頻道指配 3.1 使用頻帶 890-915 MHz：用戶話機發射頻率；基地台接收頻率。 935-960 MHz：用戶話機接收頻率；基地台發射頻率。 3.2 射頻頻道和頻道數 (1) 射頻間隔： 200 kHz (2) 用戶話機及基地台射頻頻道和頻道數如表 1 所示。 表 1 用戶話機及基地台射頻頻道和頻道數 P-GSM 900 Fl = 890 + N*0.2 MHz Fu = 935 + N*0.2 MHz N = 1 至 124 Fl：低頻段頻率； Fu：高頻段頻率 3.3 用戶

9、話機須可受基地台指令執行頻率跳躍 (Frequency Hopping, FH) 功能。 4. 發射機特性 本節所定規格為用戶話機在天線接頭端測量之功率位準；內含天線之用戶話機，其天線增益假設為 0 dBi，峰值功率為測量突波串列內有用位元之平均功率。 調變器的調變方式為 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)，其正規化頻寬 BT = 0.3，調變速率為 1625/6 kbit/s( 270.83 kbit/s)。 4.1 輸出功率 各類用戶話機最大輸出功率如表 2 所示。 3 CNS 14610, C 7265 表 2 GSM 900 各類用戶話機最大輸出功率

10、 功率等級 GSM 900 額定最大輸出功率許可差 (dB) 狀態 一般值 極值 1 2 3 4 5 20W(43 dBm) 8W(39 dBm) 5W(37 dBm) 2W(33 dBm) 0.8W(29 dBm) 2 2 2 2 2 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 各功率控制位準下之用戶話機額定輸出功率和許可差如下： 表 3 GSM 900 各類用戶話機額定輸出功率和許可差 功率控制 位準 額定輸出功率 (dBm) 許可差 (dB) 狀態 一般值 極值 0-2 39 2 2.5 3 37 3 4 4 35 3 4 5 33 3 4 6 31 3 4 7 29 3 4 8 27 3

11、4 9 25 3 4 10 23 3 4 11 21 3 4 12 19 3 4 13 17 3 4 14 15 3 4 15 13 3 4 16 11 5 6 17 9 5 6 18 7 5 6 19-31 5 5 6 功率控制位準下之輸出功率須呈線性增加或減少，各級間差值為 2 1.5 dB。功率轉換最大時限依 ETS/GSM 05.08 之規定。 4 CNS 14610, C 7265 4.2 輸出射頻頻譜 用戶話機頻率跳躍模式和非頻率跳躍模式之無線電頻譜皆須符合下述規定。頻譜產生主要因素有調變方式及功率 轉換暫態，測量時以 5 極點同步式調諧濾波器，對各頻率作時域分析。 4.2.1 調

12、變方式所產生之頻譜 調變方式所產生之頻譜依輸出 功率，頻率，天線接點測量值或含天線整體測量值而不同，其規定如表 4 所示。 表 4 調變所產生之輸出功率頻譜遮罩 (mask)(dB) 輸出功率 (dBm) 100 kHz 200 kHz 250 kHz 400 kHz 600 kHz 980 MHz 12.75 GHz 113 113 0 0 113 113 0 0 備考 1. f 為連續波信號頻率， fo為期望頻率。 2. 混附波響應頻率之值亦須符合以第 5.3 節之規定。 10 CNS 14610, C 7265 5.2 互調變 接收機於下述信號同時輸入時須符合表 9 之參考靈敏度，輸入信

13、號： (1) 依第 6.2 節參考靈敏度高 3 dB 之可用信號 fo； (2) 連續正弦波信號，輸出位準為 70 dBV(emf)(-43 dBm)，頻率為 f1； (3) 511 個虛擬隨機位元 (依 ITU O.153 第 IV.4 冊之定義 )，其中任意 148 個位元調變信號頻 f2 ，輸出位準為 70dBV(emf)(-43 dBm)。各頻率符合 fo=2f1-f2， f2-f1 =800 kHz，手持式用戶話機放寬為 64 dBV(emf)(-49 dBm)。 5.3 混附波阻隔 接收機於下述信號同時輸入時須符合表 9 之參考靈敏度，輸入信號： (1) 依第 6.2 節參考靈敏度

14、高 3 dB 之可用信號 fo； (2) 連續正弦波信號，輸出位準為 70 dBV(emf)(-43 dBm)，頻率為 200 kHz 之倍數； (3) 在頻帶內 (915 980 MHz)，最多 6 個 GSM RF 頻道 ( 若成群方式，每群不可超過 3個 GSM RF 頻道 )； (4) 在頻帶外 (100 kHz至 12.75 GHz， 915 980 MHz除外 )，不超過 24個 200 kHz頻寬之頻道 (若低於 fo或成群方式，每群不可超過 3個 200 kHz 頻寬之頻道 )。 6. 發射 /接收性能 測量用戶話機之接收性能時，用戶話機須提供迴接功能，將接收機解碼後之信息迴接

15、至發射電路， 以測量誤碼率。在非連續傳輸 (DTX)、非連續接收 (DRX)、慢速頻率跳躍 (SFH)模式等狀態下均必須符合 如下的規定。內含天線之用戶話機，其天線增益假設為 0 dBi。 6.1 額定誤碼率 (Nominal Error Rates, NER) 用戶話機於正常工作狀態，無干擾且輸入位準為高於參考靈敏度 20 dB 時之誤碼率稱為額定誤碼率。下 述傳播情況下，符碼誤碼率相當於非保護位元(TCH/FS，等級 II)之位元錯誤率，須符合： (1) 靜態頻道 BER 10-4； (2) EQ50 頻道 BER 3%(參照 ETS/GSM 05.05)。 本項性能靜態及多重路徑情況下，

16、須維持至輸入位準 40 dBm(97 dBV/m)。對於靜態情況，更必須維持至輸入位準 15 dBm(127 dBV/m)。 6.2 參考靈敏度 表 9 所定義為不同的通道與傳播情況下，符合訊框失碼率、位元錯誤率及殘餘位元錯誤率之靈敏度稱為參考 靈敏度。手持式用戶話機為 -102 dBm(35 dBV/m)，其他型式用戶話機為 -104 dBm(33 dBV/m)。 11 CNS 14610, C 7265 表 9 參考靈敏度效能 GSM 900 通道形式 傳播條件 靜態 (static) TU50 TU50 RA250 HT100FACCH/H (FER) FACCH/F (FER) SDC

17、CH (FER) RACH (FER) SCH (FER) TCH/F9.6&H4.8 (FER) TCH/F4.8 (FER) TCH/F2.4 (FER) TCH/H2.4 (FER) TCH/FS (FER) 等級 Ib(RBER) 等級 II(RBER) TCH/EFS (FER) (RBER Ib) (RBER II) TCH/HS (FER) 等級 Ib(RBER， BFI=0) 等級 II(RBER， BFI=0) (UFR) 等級 Ib(RBER， (BFI或 UFI)=0) (evsidr) (RBER， SID=2及 (BFI或 UFI)=0) (ESIDR) (RBER，

18、 SID=1或 SID=2) 0.1% 0.1% 0.1% 0.5% 1 % 10-5 - - - 0.1 % 0.4/ % 2 % 1） 通信規約種類；介面字元的存在，指定以規定通信規約種類傳輸使用之規則的指示器 非必要的 a) 始終（如果存在） b) 識別相關後續字元 介面字元 TAi, TBi, TCi（ i2） 包含其他傳輸通信規約介面字元的字元 非必要的 a) 非必要的 b) - 歷史字元 T1, TK（ i2） 未定義 非必要的 a) 非必要的 b) - 檢查字元 TCK 檢查位元組（互斥或） 當僅有 T=0出現於AT R 中時不傳送；其他狀況下， TCK應被傳送。 a) 非必要的

19、 b) - 27 CNS 14610, C 7265 備考：根據 CNS 12971-3， N=255 表示非同步半雙工字元傳輸通信規約的最小遲延為12etu。 9.5.7.2 PTS 程序 在本標準中，根據 CNS 12971-3 的 PTS 程序，僅在 TA1 不等於 11時使用。如下所示： (1) 僅支援預設速度（ F=372， D=1）的 ME 圖 7 PTS 程序 SIM MS Reset ATR TA1 不為 11 PTSS = FF PTS0 = 00 PCK = FF PTS Request PTS ResponsePTSS = FFPTS0 = 00PCK = FFPTS 請

20、求與 PTS 回應由 PTSS、 PTS0 與 PCK 等 3 個字元（ PTSS首先送出）組成。通信規約 T=0 與參數 F=372， D=1 會在此程序完成後使用。 (2) 僅支援高等（ Advanced）速度（ F=512， D=8）的 ME 28 CNS 14610, C 7265 圖 8 請求高等速度值（ F=512， D=8，參照第 9.5.7.3 節）的 PTS 程序 SIMMSResetATRTA1=94PTSS =FFPTSO=10PTS1 =94PCK =7BPTS RequestPTS ResponsePTSS =FFPTSO=10PTS1 =94PCK =7BPTS請求

21、與 PTS回應由 PTSS、 PTS0、 PTS1 與 PCK等 4 個字元 （ PTSS首先送出）組成。通信規約 T=0 與參數 F=512， D=8 及 N=0 會在此程序完成後使用。 9.5.7.3 速度提昇 如果速度提昇被實現， ME 與 SIM 除了 F=372 與 D=1 外，須至少支援F=512 與 D=8。 SIM 應提供協議模式，以保證與既有 ME 的逆向（ backward）相容。在協議模式中，若 PTS 程序未被起啟， SIM 將使用預設值即使在 ATR中存在其他的參數。 若 SIM 在起啟時等待時間內未回應 PTS 請求， ME 須重置 SIM。在兩個使用由 TA1 表

22、示的值或 F=512 與 D=8 的嘗試失敗後， ME 須以預設值起始 PTS 程序。若仍然失敗（沒有來自 SIM 的 PTS 回應）， ME 可不請求 PTS 就使用預設值繼續進行。 如果 SIM 不支援 ME 所請求的值， SIM 須以使用預設值的指示回應 PTS請求。 9.5.8 位元 /字元時間長度（ duration）與取樣時間 任何通信的位元 /字元時間長度（ duration）與取樣時間須符合 CNS 12971-3中之規定。 9.5.9 錯誤處理 在接收到不遵循本標準之規定的 ATR（例如，禁止的 ATR 或被傳送的位元組太少）， ME 須實行重置。 ME 在收到至少連續 3

23、個錯誤的 ATR 前不可拒絕此 SIM。 在 ATR 與通信規類選擇的傳輸期間，規定於 CNS 12971-3 中的偵錯與字元 29 CNS 14610, C 7265 重覆程序（參照 ETS/GSM 11.11）對 ME 為非必要的，而對後續根據 T=0的傳輸，此程序為強制的（ Mandatory）。 對 SIM 而言，在所有通信中偵錯與字元重覆程序為強制的。 9.6 安全特色 GSM 的安全相關規定描述於 ETS/GSM 02.09 及 ETS/GSM 03.20。 SIM 支援的安全特色相關訊息規定於 ETS/GSM 11.11。 9.7 應用規約 在 GSM 運作中， SIM 與 ME

24、 介接並交換訊息。訊息可為命令或回應。 GSM 命令 /回應對為由一個命令與相關回應組成的序列。 GSM 程序由一個或以上用於表現所有 或部分應用導向（ Application-oriented）工作的 GSM 命令 /回應對組成。程序應被視為一個整體，換言之，當程序完成，相關的工作亦被達成。 ME 應保證當根據使用手冊運作時，任何實現此程序之命令 /回應對序列的未記載中斷，將導致此程序的失敗。 GSM 應用中之 SIM 的 GSM 活動期間（ Session），為由 SIM 起始程序完成開始至 GSM 活動期間終結（ Termination）程序開始或第一個 SIM 與 ME 間鏈路被中斷的

25、瞬間為止的時段。 在 GSM 網路運作階段， ME 扮演控制者（ Master）的角色，而 SIM 扮演受制者（ Slave）角色。 SIM/ME 介面的部分程序需要 MMI 參與作用。以下表列（ List）中的 “MMI”表示程序需要 MMI 參與作用。 部分程序不是明顯的依靠用戶，而是由 MS 與網路間的相互作用（ Interaction）引發。底下表列的 “NET”代表此類的程序。 部分程序由 ME 自動起始，此類程序在底下表列中將標示 “ME”。 GSM 網路運作中的 SIM/ME 介面的程序表列如下所示： 一般程序： 讀取 EF ME 更新 EF ME 增加 EF ME SIM 管理

26、程序： SIM 起始 ME GSM 活動期間終結 ME 緊急呼叫碼請求 ME 擴充（ Extend）語言優先請求 ME 語言優先請求 ME 營運訊息請求 ME SIM 服務表格請求 ME SIM 階段請求 ME 30 CNS 14610, C 7265 CHV 相關程序： CHV 驗證 MMI CHV 值替代 MMI CHV 失能（ Disable） MMI CHV 致能（ Enable） MMI CHV 未阻斷（ Unblock） MMI GSM 安全相關程序： GSM 演算法計算 NET IMSI 請求 NET 進接控制請求 NET 本籍公眾陸地行動網路 (HPLMN)搜尋週期請求 NET

27、 位置訊息 NET 編密鑰 NET BCCH 訊息 NET 被禁止的 PLMN 訊息 NET 租用（ Subscription）相關程序： 播叫（ Dial）號碼 MMI/E （ ADN， FDN， MSISDN， LND， SDN， BDN） 短訊息（ SMS） MMI 計費建議 (AoC) MMI 能力組態參數（ CCP） MMI PLMN 選擇器 MMI 細胞廣播識別器（ Identifier）（ CBMI） MMI 群組識別層 1（ GID1） MMI/E 群組識別層 2（ GID2） MMI/E 服務提供者名稱（ SPN） ME 語音群呼服務（ VGCS） MMI/E 語音廣播服務（ VBS） MMI/E 加強的多層次先佔權（ Preemption）與優先權服務（ eMLPP） MMI/ME 去除個人化（ Depersonalisation）控制鍵 ME 短訊息狀態報告（ SMSR） 若有支援 $(SMSR)$ MMI 網路告警表示 若有支援 $(NIA)$ ME SIM 應用工具箱相關程序 藉由 SMS-CB 的資料下傳（ CBMID） NET 藉由 SMS-PP 的資料下傳 NET 選單（ Menu）選擇 MMI 呼叫控制 MMI/E/NET Proactive SIM MMI/ME/NET