1、引言

　　移動通信終端(簡稱終端)，它是移動通信系統的重要組成部分，處在移動通信系統和廣大移動用戶“親密”接觸的前端，是移動用戶享受所有移動通信服務業務的終實現平臺，由此可見終端的重要性。綜合評價終端的整體能力不僅要考慮業務功能的支持能力，更要重點關注終端的總體性能，而終端耗電性能就是評價移動終端總體性能的一項重要指標。2G終端的耗電性能一直備受人們的關注，用戶對終端的省電要求越來越高，事實上終端的耗電性能已成為影響廣大移動用戶對移動通信服務滿意度的一個重要因素。

　　在3G運營網絡中，要求3G終端支持的業務將更加豐富，并且用戶對3G通信服務質量的期望會更高，用戶在享用豐富多樣的業務時，對終端耗電性能也將提出更高的要求。可以說，對于我國未來商用的3G移動運營網絡，3G終端耗電性能的好壞會很大程度上影響著3G用戶對3G服務質量的滿意度和對3G移動通信服務的認可度。因此，運營商、終端廠商等各方對3G終端的耗電性能都給予了高度重視。

　　2、終端耗電性能測試方法

　　目前，國際上各主要的電信標準組織還沒有制定對終端耗電性能的統一測試標準，基本的測試方法僅在我國通信標準化協會CCSA的TC5WG4組起草的cdma2000 1X終端測試規范中有所描述。在本文中作者會結合近幾年來對2G商用終端和3G試驗終端耗電性能測試的經驗和總結，對終端耗電性能的通用測試方法和測試模型進行詳細的介紹。

　　(1)終端耗電性能的技術指標

　　衡量終端整機耗電性能的主要技術指標有待機時長和通話時長，其中通話時長可以根據業務類型細分為語音通話時長、可視電話通話時長、FTP上傳/下載時長、流媒體業務時長等。

　　待機時長是指終端(電池電量充滿)保持空閑狀態直至電量耗盡關機的持續時間。

　　通話時長是指終端(電池電量充滿)保持某種業務通話狀態直至電量耗盡關機的持續時間。

　　(2)測試方法和測試模型

　　●測試環境

　　終端耗電測試的系統環境可以分為現網環境和實驗室模擬系統環境，現網環境又可以分為固定測試環境和移動測試環境。

　　現網環境是直接使用移動運營網絡的無線覆蓋環境?，F網環境的優點在于測試環境本身就是終端的實際工作環境，耗電測試結果能直接反映終端在移動用戶使用過程中的耗電性能表現，但其不便之處就是網絡系統參數難以調控，耗電測試結果和特定的網絡參數及無線環境相關。

　　模擬系統環境是在屏蔽良好的實驗室內，使用基站模擬系統來提供無線網絡環境，終端和基站模擬系統通過空間傳播進行通信或使用射頻線纜直接連接，實驗室內模擬系統的無線信號單純穩定，且信號強度可調?；灸M系統的參數設置靈活方便，可以根據具體需求模擬配置各種無線環境。

　　●待機時長和通話時長的測試方法

　　終端的待機時長和通話時長可以直接測量，即直接記錄終端維持在空閑狀態或通話狀態的持續時間，直接測量方法簡單，對測試儀表要求較低，測試結果直觀，能夠反映終端整機(包括電池)的耗電性能，缺點是對不同終端的耗電性能差異不便深入分析，而且比較費時費力；更為有效的方法是通過測量終端待機時的耗電電流和通話時的耗電電流，然后根據終端電池的標稱容量折算出待機時長和通話時長，即間接測量，間接測量方法的關鍵在于要保證耗電電流和電池標稱容量的準確性，因此對測試儀表精確度要求較高，優點在于可以排除終端電池性能本身的影響，能夠從耗電電流大小和電流質量來反映終端的耗電性能，更有利于深入分析不同終端耗電性能產生差異的原因。

　　●參考測試模型

　　通過以上對終端耗電測試環境和測試方法的討論，我們可以看出終端耗電性能的測試模型根據具體的測試需求會有不同的選擇，不同測試模型使用的測試環境和測試方法可能不同。當僅對終端裸機耗電性能進行研究時，可以采用如圖1所示參考測試模型。

 

圖1　終端耗電測試連接圖(參考測試模型)

　　終端通過恒壓直流電源提供所需的標稱工作電壓，由具備求平均值功能的電流計來測量終端的耗電電流，電流計的測量精讀要在1/10毫安以上。通常較為精密的恒壓直流電源本身就具備精確測量輸出電流的功能，因此若使用這類恒壓直流電源則可以不需要使用電流計。

　　終端的工作環境由基站模擬系統來模擬實現，通過在基站模擬系統中設置適當的網絡參數，可以方便靈活地生成所需的系統環境。測試終端的射頻接口和基站模擬系統的射頻接口通過低損耗RF線纜直接相連接，保證網絡信號質量的穩定性。

　　終端的待機時長和通話時長通過間接測量的方法計算而得。

3、影響終端耗電水平的主要因素

　　3.1　終端內在因素

　　(1)基帶處理芯片的耗電量

　　基帶處理芯片是終端主要的耗電單元，基帶編解碼等處理技術的復雜程度直接決定了基帶數據處理量的大小和基帶芯片結構的復雜程度，數據處理量越大、芯片結構越復雜，則在相同的半導體制造工藝水平下基帶處理芯片耗電量就越大。

　　(2)無線收發信機(射頻芯片組)的耗電量

　　無線收發信機是終端另一個主要耗電單元，在通話過程中無線收發信機處于工作狀態，終端發射功率越大耗電也就越大。不同的調制技術需要不同類型的射頻功率放大器，而功率放大器的功放效率很大程度上影響終端的耗電量。比如CDMA系統均有復雜的功率控制，要求終端發射功率動態范圍很大，約有80dB，所以對射頻功率放大器的線形度要求很高，就需要使用甲類功率放大器，而甲類放大器的功放效率低(約30%)，因此在發射相同功率時CDMA終端無線收發信機就要消耗較大的電量。

　　(3)終端顯示屏、揚聲器、鍵盤背光燈等外圍器件的耗電量

　　終端顯示屏大小、背光燈亮度、揚聲器類型(蜂鳴器或高位和弦樂)和聲音強度、鍵盤燈強度等因素也影響著終端工作時的耗電量。

　　(4)終端的電源管理方案和省電優化措施

　　終端軟件控制上是否具備有效的電源管理功能和省電優化措施對終端耗電性能有著舉足輕重的作用，高效節能的電源管理方案能夠保證終端在各種工作狀態時既方便用戶使用又能將終端各耗電單元的能耗降到，關閉不必要的耗電電路和器件。

　　(5)終端電池性能

　　很顯然，電池容量越大，終端的待機時長和通話時長就越大，但受電池制造工藝水平的影響，電池容量和電池體積、重量存在相互制約的關系，終端的電池容量不得不控制在一定的范圍之內。

　　3.2　和網絡環境相關的外在因素

　　(1)無線網絡質量

　　如無線信號強度、網絡覆蓋情況、基站交疊覆蓋區域的信號穩定性等。終端若頻繁進行網絡系統捕獲則必然增加終端待機時的耗電量。

　　(2)終端的移動情況

　　相對而言，終端移動次數越頻繁越容易耗電。

　　(3)網絡參數值的設置

　　如cdma2000系統中的SCI參數，WCDMA和TD-SCDMA系統中的DRX參數，這兩個參數決定終端在空閑狀態時醒來監聽尋呼信道消息的時間間隔，時間間隔大意味著終端醒來的次數就少，則終端待機時間相對就長，這兩個參數對終端待機耗電影響比較明顯。其它參數如基于時間登記的周期計時器，也會對終端待機耗電產生影響。

　　4、3G終端耗電性能的特點

　　(1)總體來看，目前3G終端耗電量略高于2G終端

　　這一方面和3G技術的復雜性相關。3G的CDMA技術復雜，基帶數據處理量大，射頻功率放大器的線形度要求很高，結合前面的分析就不難理解這些特點都會導致3G終端基帶處理芯片和射頻芯片組的耗電量相對增加。

　　另一方面也和3G終端能夠提供的業務質量水平有關。3G終端為了更好地支持多媒體業務和提供更好的服務質量，終端一般都是彩色顯示屏且較大，揚聲器使用高位和弦樂，基本都具備高分辨率攝像頭，圖像質量較高，這些高品質的功能器件在提升通信服務質量的同時也無不增加了終端能耗。

　　(2)不同終端的耗電水平差異較大

　　說明3G終端總體的耗電水平還有很大的提高空間。

　　(3)3G終端提供的業務種類豐富，而不同業務耗電量差距很大。

　　(4)USB數據線可以為終端供電

　　這在一定程度上降低了聯機時分組數據業務對終端耗電性能的要求。

　　5、提高終端耗電性能的建議措施

　　(1)從終端自身性能改進

　　要從根本上提高終端的耗電性能必須從終端的整體解決方案入手，努力降低核心芯片組的能耗，選取能耗低的外圍器件，合理設計整機電路結構，并強化電源管理功能，進行有效的省電控制。

　　(2)優化運營網絡環境

　　進一步提高無線網絡覆蓋質量，減少服務盲區，盡可能實現無縫覆蓋；并優化網絡參數設置，使終端在保證業務功能正常的前提下能更省電的工作。

　　雖然目前國際上還沒有制定相關標準對終端耗電性能的具體指標進行明確的量化要求，但為了更好地滿足廣大移動用戶高水平通信服務質量的要求，終端廠商和網絡運營商應對終端耗電性能給予高度重視，并采取切實有效的措施共同努力提高終端的待機時長和通話時長。

　　終端的耗電性能是評價終端總體性能的一項重要指標，并且和移動用戶密切相關，因此改善終端耗電性能對提高移動用戶滿意度有重要的現實意義，特別是對于我國未來3G移動用戶，高水平的終端耗電性能將會很大程度上提升大家對3G通信服務質量的滿意度，從而促進3G通信市場的繁榮。