手機(jī)原理與維修第一章0731

1、課題第一章移動(dòng)電話基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第二節(jié)移動(dòng)通信的電波傳播特性課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1了解電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成。2了解移動(dòng)電話網(wǎng)的兩種制式。3了解在移動(dòng)環(huán)境下無(wú)線電波的傳播特性。教學(xué)重點(diǎn)掌握電話網(wǎng)絡(luò)整體構(gòu)成以及各部分功能。教學(xué)難點(diǎn)理解雙工信道的工作原理。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新授課A、引入 移動(dòng)電話通訊，就是指通信用戶在移動(dòng)中進(jìn)行無(wú)線通話。整個(gè)系統(tǒng)包括移動(dòng)交換局、基站、手機(jī)等無(wú)線或有線連接的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。本章將對(duì)移動(dòng)電話通信系統(tǒng)作一般性的介紹。、新授課第一節(jié)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一、移動(dòng)電話系統(tǒng)的基本構(gòu)成 移動(dòng)電話系統(tǒng)包括：手機(jī)（MS）、機(jī)站（BS）、和移動(dòng)交換局（MSC

2、）組成，移動(dòng)交換局通過(guò)中繼線與有線市話網(wǎng)互聯(lián)，如圖所示。1基站基站是與手機(jī)進(jìn)行無(wú)限通信的設(shè)備，通常通過(guò)有線電纜與移動(dòng)交換局連接，起到中繼作用。移動(dòng)電話系統(tǒng)中通常包括多個(gè)基站，每個(gè)基站覆蓋一個(gè)區(qū)域。基站包括：天線系統(tǒng)、基站控制器、無(wú)限接收和發(fā)射設(shè)備及電源。圖示為基站功能單元圖。在城市，基站設(shè)備安裝在樓房中，天線架設(shè)于樓房頂；在郊外，基站設(shè)備可安裝在 室外的集裝箱內(nèi)，天線架設(shè)于地形高處。2手機(jī)手機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：接收單元、發(fā)射單元、邏輯控制單元、操作部分及電源等組成。手機(jī)的制式：數(shù)字式（GSM）和碼分多址式（CDMA）兩大類。模擬手機(jī)基本淘汰，目前以GSM手機(jī)用戶占大多數(shù)。3移動(dòng)交換局核心：移動(dòng)電話交

3、換機(jī)。它是移動(dòng)電話網(wǎng)與市話網(wǎng)之間的接口。功能： 信道的管理與分配。 呼叫的處理與控制。 移動(dòng)用戶越區(qū)切換和漫游控制。 移動(dòng)用戶位置信息的登記與管理。 手機(jī)號(hào)碼和設(shè)備號(hào)碼的登記與管理。 對(duì)用戶實(shí)施鑒權(quán)。 服務(wù)類型的控制。 為移動(dòng)系統(tǒng)連接固定電話網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)提供鏈路接口。二、移動(dòng)電話網(wǎng)的體制1服務(wù)區(qū)覆蓋方式分大區(qū)制、小區(qū)制兩種。（1）大區(qū)制在一個(gè)服務(wù)區(qū)域（如一個(gè)城市）只設(shè)置一個(gè)基站，結(jié)構(gòu)如圖所示。覆蓋半徑：約3050 km。發(fā)射機(jī)功率：200 W左右。內(nèi)有數(shù)個(gè)無(wú)線電頻道，在服務(wù)區(qū)內(nèi)不允許同時(shí)使用相同的信道，利用率低，用戶數(shù)量受限。（2）小區(qū)制將一個(gè)服務(wù)區(qū)劃分為覆蓋半徑只有210

4、km的若干小區(qū)，每個(gè)小區(qū)設(shè)一個(gè)基站，結(jié)構(gòu)如圖所示，各個(gè)基站通過(guò)移動(dòng)交換局相互聯(lián)系，并負(fù)責(zé)與市話局聯(lián)系。發(fā)射功率為510 W。避免干擾相鄰無(wú)線電小區(qū)不能使用相同的工作頻率，但間隔小區(qū)可以使用相同頻率，提高利用率，利于擴(kuò)大用戶數(shù)量。 移動(dòng)電話網(wǎng)：若干相鄰小區(qū)組成一個(gè)小區(qū)群，再由若干小區(qū)群構(gòu)成整個(gè)服務(wù)區(qū)。蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng)：無(wú)線小區(qū)是圓形的，相鄰小區(qū)會(huì)有部分交疊如圖所示。每個(gè)小區(qū)有效覆蓋區(qū)為正六邊型，如圖所示，類似蜂窩，故稱蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng)。2頻率配置滿足的條件：任何相鄰的小區(qū)兩者頻率不同，相同頻率之間至少間隔一個(gè)小區(qū)。頻率復(fù)用：不相鄰的小區(qū)使用相同的頻率，如圖所示為4個(gè)及7個(gè)不同頻率蜂窩網(wǎng)頻率重用模式。

5、3信道結(jié)構(gòu)雙工信道：手機(jī)與基站之間的一條雙向信號(hào)傳輸通道，每個(gè)手機(jī)通話占用兩個(gè)頻率，一個(gè)基站發(fā)射手機(jī)接收下行信號(hào)，另一個(gè)手機(jī)發(fā)射基站接收上行信號(hào)。手機(jī)接收信號(hào)的頻率與發(fā)射信號(hào)的頻率是不同的，這樣的信道成為雙工信道，兩頻率之間的間隔稱為雙工間隔。三、移動(dòng)電話網(wǎng)的基本功能主要任務(wù)：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶之間，移動(dòng)用戶與固定用戶之間的自動(dòng)接續(xù)，其控制與管理功能具體項(xiàng)目為:1自動(dòng)選擇空閑頻道。2通話檢測(cè)與邊界切換。3位置登記與尋呼。4計(jì)費(fèi)。第二節(jié)移動(dòng)通信的電波傳播特性移動(dòng)環(huán)境下考慮的電波傳播特性主要有：傳播損耗、多徑衰落、穿透損耗。一、傳播損耗定義：發(fā)射功率與接收功率的比值。實(shí)踐表明電磁波的傳播損耗隨

6、傳播距離的增加而增加，距離大一倍，損耗增加6 dB，另外與工作頻率、周圍環(huán)境、障礙物反射有關(guān)。二、多徑時(shí)延和衰落多徑時(shí)延或差分時(shí)延：同一信號(hào)源的直射路徑與反射路徑的接收時(shí)間差。如圖所示為電波的多徑傳播示意圖。多徑時(shí)延會(huì)造成接收信號(hào)和前一時(shí)刻的延遲信號(hào)的重疊，影響到通信的可靠性。對(duì)于數(shù)字手機(jī)影響尤其嚴(yán)重，數(shù)碼混合，出現(xiàn)錯(cuò)碼。多經(jīng)衰落：由于各種障礙物的阻擋不同，造成接收信號(hào)和反射波的合成強(qiáng)度不同，造成行駛中信號(hào)強(qiáng)弱起伏不定，相差幾十分貝以上。影響通話質(zhì)量。三、建筑物穿透損耗穿透損耗：發(fā)射源在室外時(shí)，某一建筑物內(nèi)、外場(chǎng)強(qiáng)之比，它與建筑物結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、室內(nèi)位置有關(guān)，與電磁波頻率有關(guān)。頻率越高穿透能力越強(qiáng)

7、，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)衰耗大于磚石和土木結(jié)構(gòu)，高樓層比低樓層衰耗小，地下室衰耗大。（舉例引入）（參照演示圖講解）（舉例或照片演示）（可用實(shí)物分部介紹）（舉例說(shuō)明）（著重優(yōu)缺點(diǎn)）（詳細(xì)講解）（舉例介紹）練習(xí)練習(xí)題三、問(wèn)答題1、2小結(jié)1移動(dòng)電話系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)（MS）、基站（BS）和移動(dòng)交換局（MSC）組成。2移動(dòng)電話網(wǎng)分大區(qū)制、小區(qū)制兩種。3小區(qū)制幾何排列為蜂窩形狀，采用頻率重用式。 布置作業(yè)練習(xí)題一、填空題1、2、3二、多項(xiàng)選擇1、2課題第一章移動(dòng)電話基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié)GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1了解GSM系統(tǒng)信道結(jié)構(gòu)與信令。 2掌握數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)。3掌握GSM系統(tǒng)主要

8、技術(shù)指標(biāo)。4掌握數(shù)字手機(jī)的工作過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)GSM系統(tǒng)組成及其各部分功能。教學(xué)難點(diǎn)數(shù)字手機(jī)的工作過(guò)程。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新授課A、復(fù)習(xí)雙工信道、蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng)。B、引入世界上幾種典型系統(tǒng)：歐洲的GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）、北美的DAMPS及日本的PDC數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。我國(guó)的蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)一采用GSM制式。C、新課第三節(jié)GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)一、數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與組成1技術(shù)特點(diǎn)數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)：（1）語(yǔ)音數(shù)字化將語(yǔ)音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信號(hào)（語(yǔ)音編碼），以二進(jìn)制數(shù)碼組的形式表示并傳播，接收端將數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)（語(yǔ)音解碼），受話器發(fā)出聲音。（2）信道編碼數(shù)

9、字移動(dòng)電話系統(tǒng)為克服電波干擾與噪聲影響帶來(lái)的錯(cuò)碼，在信道信息編碼與傳送時(shí)添加監(jiān)督碼和校驗(yàn)碼，增強(qiáng)糾錯(cuò)能力，提高通信的準(zhǔn)確性、可靠性與安全性。（3）時(shí)分多址數(shù)字移動(dòng)電話同一頻道上各臺(tái)手機(jī)通話時(shí)的數(shù)據(jù)傳送是分時(shí)段進(jìn)行，彼此不會(huì)竄擾。時(shí)分多址可容納更多的用戶數(shù)。數(shù)字蜂窩式手機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)： 采用時(shí)分多址技術(shù)可容納更多的移動(dòng)電話用戶。 語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化，數(shù)字信號(hào)傳輸糾錯(cuò)能力強(qiáng)，強(qiáng)抗噪性和抗干擾性，音質(zhì)高，語(yǔ)音質(zhì)量高，防止竊聽(tīng)。 安全性能好，手機(jī)的“識(shí)別卡”儲(chǔ)存用戶資料和密碼。 為移動(dòng)用戶提供自動(dòng)漫游、確定位置和交換地址等服務(wù)功能。2GSM系統(tǒng)介紹組成：手機(jī)、基站系統(tǒng)、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心、維護(hù)中心，如圖所示。

10、（1）手機(jī)溝通用戶與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，符合數(shù)字蜂窩技術(shù)系統(tǒng)規(guī)范。用戶識(shí)別卡（SIM），存儲(chǔ)用戶的有關(guān)信息。（2）基站子系統(tǒng)包括兩部分,基站控制器和基站收發(fā)信機(jī)。手機(jī)通過(guò)無(wú)線信號(hào)與基站收發(fā)機(jī)聯(lián)絡(luò)，基站控制器對(duì)手機(jī)進(jìn)行越區(qū)管理，適時(shí)切換到新的工作區(qū)域，保持通話的連續(xù)性。（3）移動(dòng)業(yè)務(wù)交換區(qū)其核心是數(shù)字移動(dòng)電話交換機(jī)，負(fù)責(zé)控制網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)和所有通話的交換，還起著移動(dòng)電話網(wǎng)與其他外部網(wǎng)之間的接口作用。（4）用戶數(shù)據(jù)庫(kù)主要的兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)： 本地用戶位置登記器（HLR） 外來(lái)業(yè)務(wù)用戶位置登記器（VLR）。HLR：存儲(chǔ)所有注冊(cè)手機(jī)用戶的資料，手機(jī)號(hào)碼、接入的優(yōu)先等級(jí)、用戶當(dāng)前所在位置、注冊(cè)使用的電信業(yè)務(wù)和傳真業(yè)務(wù)

11、等服務(wù)數(shù)據(jù)。VLR：只存儲(chǔ)進(jìn)入覆蓋區(qū)的手機(jī)用戶信息，是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。認(rèn)證中心（AUC）：為本地用戶登記器提供一個(gè)與用戶有關(guān)的安全方面的鑒別參數(shù)與加密密鑰。設(shè)備識(shí)別器（EIR）：檢查手機(jī)設(shè)備的識(shí)別碼（IMEI），防止非法盜用的、有故障的、未經(jīng)許可的移動(dòng)通信設(shè)備。它與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心連接，移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心利用它來(lái)檢查使用設(shè)備識(shí)別碼的有效性。（5）運(yùn)行維護(hù)中心功能實(shí)體，通過(guò)它監(jiān)控?cái)?shù)字移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)。主要功能： 報(bào)警與備用設(shè)備的激活。 系統(tǒng)故障診斷與處理。 話務(wù)量統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)的記錄。 各種資料的具體分析和顯示。二、GSM系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)GSM系統(tǒng)制式標(biāo)準(zhǔn)是由歐洲的16個(gè)國(guó)家共同制定。主要技術(shù)性能：1工作頻

12、段采用雙頻雙工通信方式，基站發(fā)射頻率為935 960 MHz，手機(jī)發(fā)射頻率為890 915 MHz，雙工間隔為45 MHz。2載頻間隔相鄰載波頻率之間的間隔，GSM制的載頻間隔為200 kHz，這樣25 MHz工作頻段提供124個(gè)載頻。GSM系統(tǒng)各載頻序號(hào)對(duì)應(yīng)的發(fā)射頻率和接收頻率見(jiàn)教材P9表1.1。3多址方式GSM系統(tǒng)采用時(shí)分多址方式。每一頻段分成8個(gè)時(shí)分信道，GSM系統(tǒng)125各載頻可提供124 ´ 8 = 992個(gè)信道。4信道速率是指分信道每秒傳送的二進(jìn)制數(shù)碼位數(shù)，單位bit / s，GSM系統(tǒng)的信道速率為270.83 kbit/s。5小區(qū)半徑最小0.5 km，最大35 km。6數(shù)

13、字調(diào)制方式將數(shù)字基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)的過(guò)程。GSM系統(tǒng)選用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制方式，調(diào)制指數(shù)為0.3。7語(yǔ)音編碼方式采用規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（RPE-LTP），數(shù)據(jù)傳輸速率為13 kbit/s。三、GSM的信道結(jié)構(gòu)與信令信道的配置方式如圖所示。每個(gè)載頻上分成8個(gè)時(shí)隙（TS0 TS7），每個(gè)時(shí)隙供一個(gè)手機(jī)使用，可容納8個(gè)手機(jī)同時(shí)通話。同一信道的上行信號(hào)時(shí)隙與下行信號(hào)錯(cuò)開(kāi)3個(gè)編號(hào)，減少竄擾。GSM系統(tǒng)中規(guī)定了業(yè)務(wù)信道與控制信道兩種不同的信道結(jié)構(gòu)。1業(yè)務(wù)信道傳送數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)和用戶數(shù)據(jù)。如圖所示為GSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)時(shí)分信道結(jié)構(gòu)示意圖，每個(gè)時(shí)隙持續(xù)時(shí)間為577 ms，占有156.25

14、bit數(shù)碼，8個(gè)時(shí)隙為一個(gè)循環(huán)，8個(gè)時(shí)隙為一幀，每幀的持續(xù)時(shí)間是4.62 ms。復(fù)幀：26幀，20 ms。24幀用于傳送數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，1幀A是專用控制信令幀，最后一幀I是空閑幀，作為復(fù)幀尾部的標(biāo)志。A幀包括兩類信令：獨(dú)立專用控制信令（SDCCH）：手機(jī)與基站建立聯(lián)系之前，傳送建立聯(lián)系及信道分配的信令數(shù)據(jù)。慢速隨路控制信令（SACCH）：傳送通話中的特定信息，如功率調(diào)整、幀調(diào)整、信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量數(shù)據(jù)等?？焖匐S路控制信令（FACCH）：越區(qū)切換和嚴(yán)重干擾時(shí)使用。2控制信道用于傳送基站與手機(jī)之間的信令與同步數(shù)據(jù)。由51幀組成復(fù)幀，時(shí)長(zhǎng)235.28 ms，每10幀1組，分5組。每組包括：同步頻率幀F(xiàn)（FC

15、CH）、同步幀S（SCH）、廣播控制幀B（BCCH）、公共控制幀C（CCCH）等，復(fù)幀最后一幀為空閑幀，作為結(jié)束標(biāo)志。構(gòu)成如圖所示。（1）同步頻率幀F(xiàn)傳送校準(zhǔn)手機(jī)頻率的信息。（2）同步幀S向手機(jī)傳送同步幀信號(hào)和基站識(shí)別碼。（3）廣播控制幀B由基站向手機(jī)廣播小區(qū)特定信息。（4）公共控制幀C在專用控制信道分配給手機(jī)之前，建立起手機(jī)與基站的連接。包括三種信令： 尋呼信令，用于尋呼手機(jī)，屬下行信號(hào)。 隨機(jī)接入信令，作為對(duì)尋呼的響應(yīng)或手機(jī)主叫登記的接入，屬上行信號(hào)。 允許接入信令，為手機(jī)分配一個(gè)專用控制信道，屬下行信號(hào)。四、數(shù)字手機(jī)的工作過(guò)程1開(kāi)機(jī)入網(wǎng)過(guò)程（1）開(kāi)機(jī)后自動(dòng)搜索最強(qiáng)的廣播信道對(duì)應(yīng)載頻

16、74;讀取控制信道同步頻率幀F(xiàn)®調(diào)諧手機(jī)的頻率與之同步。（2）讀取控制信道的同步幀S信息®找出基站識(shí)別碼®手機(jī)的TDMA幀與基站發(fā)射的幀同步信號(hào)同步。（3）讀取廣播控制幀B的小區(qū)通用信息。2手機(jī)登記過(guò)程（1）手機(jī)通過(guò)公共控制幀C的隨機(jī)接入信令發(fā)出接入請(qǐng)求。（2）系統(tǒng)接到請(qǐng)求后，通過(guò)公共控制幀C的允許接入信令為手機(jī)分配一個(gè)專用控制信道（SDCCH）。（3）手機(jī)在SDCCH上完成登記®在SACCH傳輸控制指令®返回待機(jī)狀態(tài)®監(jiān)聽(tīng)B和C的信令，完成通話準(zhǔn)備工作。3手機(jī)被呼過(guò)程（1）尋呼主叫呼叫手機(jī)，通過(guò)基站控制信道發(fā)出呼叫信息。（2）尋呼響

17、應(yīng)手機(jī)從基站接收下行控制信號(hào)®向基站發(fā)出尋呼響應(yīng)信號(hào)®基站接收信息后傳送給移動(dòng)交換中心，確定手機(jī)處于哪一個(gè)小區(qū)。（3）建立階段移動(dòng)交換中心通過(guò)允許信令為手機(jī)指配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道，交換必要信息，通過(guò)慢速隨路控制信令傳送交換信息。（4）摘機(jī)通話系統(tǒng)向手機(jī)發(fā)送振鈴信號(hào)®手機(jī)響鈴后摘機(jī)®基站識(shí)別摘機(jī)信號(hào)，移動(dòng)交換中心完成接續(xù)工作，通話。4手機(jī)主叫過(guò)程（1）發(fā)呼叫信號(hào)按鍵撥號(hào)，數(shù)碼存入手機(jī)存儲(chǔ)器®按“發(fā)送”鍵后發(fā)出呼叫®本機(jī)識(shí)別碼和被呼叫碼一同從隨機(jī)接入信道發(fā)出去®基站接收通知移動(dòng)交換中心。（2）建立階段移動(dòng)交換中心對(duì)撥號(hào)手機(jī)的識(shí)

18、別碼進(jìn)行驗(yàn)證，確定是否有權(quán)通過(guò)通信系統(tǒng)®對(duì)有權(quán)的用戶通過(guò)允許介入信令為手機(jī)分配專用控制信道，系統(tǒng)與移動(dòng)用戶之間建立必要交換的信息。（3）通話系統(tǒng)給手機(jī)分配一個(gè)業(yè)務(wù)通道，移動(dòng)交換中心完成被叫呼叫的市話用戶或其他移動(dòng)用戶的接續(xù)，開(kāi)始通話。5越區(qū)切換（1）守候狀態(tài)下切換手機(jī)監(jiān)聽(tīng)本小區(qū)控制幀的同時(shí)，還監(jiān)聽(tīng)周邊6個(gè)小區(qū)的無(wú)線環(huán)境，并保送本小區(qū)基站®基站分析是否需要切換、何時(shí)切換、切換到哪個(gè)基站®擇優(yōu)選取基站進(jìn)行切換®向原小區(qū)基站發(fā)送分離請(qǐng)求，向新小區(qū)發(fā)送接收請(qǐng)求®基站通過(guò)公共控制幀C的允許接入信令為手機(jī)分配一個(gè)專用控制信道（SDCCH）®手機(jī)在

19、新的SDCCH上完成登記，在SACCH上傳輸控制指令，返回待機(jī)狀態(tài)。（2）通話狀態(tài)下越區(qū)切換通話期間，手機(jī)利用空閑幀測(cè)量周邊小區(qū)的無(wú)線環(huán)境，并完成對(duì)測(cè)量結(jié)果的分析，在SACCH上與基站交流信息®需要切換時(shí)，手機(jī)轉(zhuǎn)到FACCH向基站發(fā)送越區(qū)切換請(qǐng)求®基站上報(bào)移動(dòng)交換中心，在短時(shí)間內(nèi)完成新小區(qū)的信道分配。（舉例講解）(詳細(xì)講解)練習(xí)練習(xí)題二、多項(xiàng)選擇題15小結(jié)1我國(guó)蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信采用GSM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。2GSM系統(tǒng)規(guī)定了業(yè)務(wù)信道與控制信道兩種不同的信道結(jié)構(gòu)。布置作業(yè)練習(xí)題一、填空題6、7三、問(wèn)答題6、7課題第一章移動(dòng)電話基礎(chǔ)知識(shí)第四節(jié)雙頻數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2

20、教學(xué)目標(biāo)1了解雙頻移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。2掌握雙頻數(shù)字系統(tǒng)5個(gè)技術(shù)指標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn)雙頻數(shù)字系統(tǒng)的兩個(gè)工作頻段的頻段分配。教學(xué)難點(diǎn)雙頻數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)成方案。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新授課A、復(fù)習(xí)GSM系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)B、引入隨著數(shù)字移動(dòng)用戶數(shù)量的增長(zhǎng)，GSM900頻段的有限資源限制了手機(jī)用戶的發(fā)展，引入1 800 MHz頻段，兩頻段相互自由切換，增加了信道容量。B、新授課第四節(jié)移動(dòng)通信的電波傳播特性一、雙頻數(shù)字系統(tǒng)的工作頻段 雙頻數(shù)字系統(tǒng)使用GSM900與DCS1 800兩個(gè)頻段。GSM900包括兩個(gè)25 MHz帶寬的子頻段，上行890 915 MHz，下行935 960 MHz。DCS1 800的容

21、量是GSM900的三倍，包括兩個(gè)75 MHz帶寬的子頻段。GSM900和DCS1 800的上行、下行有效頻段劃分為200 kHz寬的信道。雙頻數(shù)字系統(tǒng)的頻段分配如圖所示。二、雙頻數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成雙頻系統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜的多，在切換技術(shù)上雙頻系統(tǒng)有了很多補(bǔ)充，如圖所示是雙頻數(shù)字通信系統(tǒng)的構(gòu)成方案。 第一種：移動(dòng)交換中心需要支持兩種頻段的基站系統(tǒng)，頻段之間的切換由移動(dòng)交換中心控制。第二種：頻段之間的切換由基站控制器直接完成。三、雙頻切換小區(qū)切換：在單頻GSM900系統(tǒng)中，一般只發(fā)生在小區(qū)的邊緣的切換。它比較服務(wù)小區(qū)與臨近小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度，從而決定是否切換。雙頻系統(tǒng)除了小區(qū)切換外，還會(huì)發(fā)生頻段切換。雙頻手機(jī)

22、使用過(guò)程中會(huì)檢測(cè)兩個(gè)頻段的信號(hào)強(qiáng)度和忙閑程度，隨時(shí)切換到相應(yīng)的頻段上。四、雙頻數(shù)字系統(tǒng)帶來(lái)的新服務(wù)利用DCS1 800頻帶提供了完整的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，為部分手機(jī)用戶提供一種特殊服務(wù)，包括，更高通話質(zhì)量、更低呼損率。非語(yǔ)音業(yè)務(wù)所占比例越來(lái)越高。五、雙頻數(shù)字系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)1工作頻段采用雙頻雙工工作方式，GSM頻段：基站發(fā)射頻率為935960 MHz。手機(jī)發(fā)射頻率890915 MHz。雙工間隔為45 MHz。DCS頻段：基站發(fā)射頻率：1 8051 880 MHz。手機(jī)發(fā)射頻率為：1 7101 785 MHz。雙工間隔：95 MHz。2載頻間隔DCS與GSM頻段的載頻間隔相同，200 kHz。3調(diào)制數(shù)據(jù)速

23、率是指分信道每秒傳送的二進(jìn)制數(shù)碼位數(shù)，單位bit/s，系統(tǒng)信道速率為270.83 kbit/s。4數(shù)字調(diào)頻方式采用高斯濾波最小頻率鍵控（GMSK）調(diào)制方式，調(diào)制指數(shù)0.3。5語(yǔ)音編碼方式采用規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（RPE-LTP），語(yǔ)音編碼速率為13.4 kbit/s。（提問(wèn)）（詳細(xì)講解）練習(xí)練習(xí)題二、多項(xiàng)選擇題68小結(jié)1雙頻數(shù)字系統(tǒng)使用GSM900與DCS1800兩個(gè)頻段。2雙頻移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道容量明顯增加，有效地解決網(wǎng)絡(luò)容量需求的問(wèn)題。布置作業(yè)練習(xí)題一、填空題9三、問(wèn)答題8課題第一章移動(dòng)電話基礎(chǔ)知識(shí)第五節(jié)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)課型新課授課班級(jí)授課時(shí)數(shù)2教學(xué)目標(biāo)1掌握CDMA技術(shù)原理。2了

24、解CDMA主要技術(shù)特征。3了解CDMA組網(wǎng)方式。教學(xué)重點(diǎn)系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。教學(xué)難點(diǎn)CDMA組網(wǎng)方式。學(xué)情分析教學(xué)效果教后記新授課A、復(fù)習(xí)GSM系統(tǒng)主要技術(shù)特征。B、引入CDMA系統(tǒng)又稱碼分多址式蜂窩移動(dòng)電話系統(tǒng)，為現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換、國(guó)際漫游等要求而設(shè)計(jì)的數(shù)字無(wú)線多址技術(shù)，是繼GSM系統(tǒng)之后推出的一種新的移動(dòng)電話通信系統(tǒng)。C、新授課第五節(jié)CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)一、CDMA技術(shù)原理 CDMA通信技術(shù)采用擴(kuò)頻信號(hào)無(wú)線接入技術(shù)。如圖所示為工作原理圖。原理：將需要傳送的具有一定頻率帶寬的信息數(shù)據(jù)，用一個(gè)遠(yuǎn)大于信號(hào)帶寬的擴(kuò)頻編碼（高速偽隨機(jī)碼）進(jìn)行調(diào)制，使信息

25、原數(shù)據(jù)的帶寬被擴(kuò)展，再經(jīng)載波調(diào)制發(fā)送出去。接收端接收寬帶信息，進(jìn)行相應(yīng)解擴(kuò)，以實(shí)現(xiàn)信息通信。CDMA與GSM系統(tǒng)比較主要差別在于發(fā)送端多進(jìn)行一次擴(kuò)頻調(diào)制，相應(yīng)的接收端多進(jìn)行擴(kuò)頻解調(diào)處理。二、CDMA主要技術(shù)特征1極小的發(fā)射功率通信系統(tǒng)采用擴(kuò)頻通信和碼分多址，接收端采用多徑接收技術(shù)，手機(jī)和基站的發(fā)射功率很小。又稱綠色移動(dòng)通信系統(tǒng)。2撥叫接通率高CDMA系統(tǒng)容量是GSM系統(tǒng)的4 5倍。 容納用戶數(shù)量多，擁塞少，接通率高。3極低的掉話率系統(tǒng)小區(qū)采用“軟切換”技術(shù)，另一個(gè)基站與手機(jī)用戶連接上后，前一個(gè)基站的信號(hào)才斷開(kāi)，保證了手機(jī)始終能接收到信號(hào)，不存在信道擁擠接不上的問(wèn)題。4極高的保密性采用碼分多址技術(shù)。用戶每次通話隨機(jī)分配242個(gè)碼中的一個(gè)；采用擴(kuò)頻技術(shù)，發(fā)射到空中的信號(hào)功率很小，一般情況下難以捕獲。雙重保護(hù)極大的提高了信息傳遞中的保密性。5極高的保真性采用數(shù)字話音編碼技術(shù)，保證了通話的保真性，且CDMA特有的無(wú)線傳播方式，使用多個(gè)相關(guān)接收機(jī)接受信號(hào)，接收機(jī)從3 4個(gè)不同路徑接受到手機(jī)發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行疊加，可