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移动通信技术
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第 3章 蜂窝移动通信系统及设备本章要点蜂窝移动通信系统结构及其相关知识通用分组无线业务接入技术第三代移动通信系统移动台的基本原理及信号流程
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第 3章 蜂窝移动通信系统及设备
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.3 通用分组无线业务接入技术
3.4 第三代移动通信系统
3.5 实 训
3.6 习 题
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
GSM系统 主要由 移动台 (MS),移动网子系统 (NSS)和 基站子系统 (BSS)和 操作支持子系统（ OSS） 四部分组成,看下图,
GSM系统 结构
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
1)移动台 (MS),移动台是公用 GSM移动通信网中移动用户使用的设备，也是用户能够直接接触的整个 GSM系统中的唯一设备,它可以为车载型、便携型和手持型 。
2)移动网子系统 （ NSS）,移动网子系统又称交换子系统，主要完成 GSM系统的交换功能和用户数据与移动性管理、
安全性管理所需的数据库功能，它对 GSM移动用户之间通信和
GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
3) 基站子系统 (BSS)
是在一定的无线覆盖区域中由 MSC控制并与
MS进行通信的系统设备。它主要负责无线发送、
接收和无线资源管理等功能。
基站子系统是由基站控制器 (BSC)和基站收发信台 (BTS)这两部分的功能实体构成。
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3.1.1 GSM系统结构
4) 操作支持子系统 （ OSS）
操作支持子系统（ OSS）需要完成许多任务，
包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作与维护。主要包括网路管理中心 (NMC)、安全性管理中心 (SEMC)、用于用户识别卡管理的个人化中心 (PCS)、用于集中计费管理的数据后处理系统
(DPPS)等功能实体。
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
1) 移动台国际 ISDN号码 (MSISDN)
MSISDN号码是指主叫用户为呼叫公用数字蜂窝移动通信网 GSM系统中一个移动用户所需拨的号码。一个移动台可分配一个或多个 MSISDN号码，一个 MSISDN号码总长不超过 15位数字 。 其号码组成如下国 家 码
（ CC）
国内目的地码
（ NDC）
用户号码
（ SN）
CC即移动台注册登记的国家码,中国为 86。
NDC和 SN两部分构成移动台国内有效 ISDN号码,用 11位数字的等长号码表示 。
NDC包括数字蜂窝移动业务接入号和 HLR识别号 （ H0H1 H2 H3 ） 。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
2)国际移动用户识别码 (IMSI)
为了在整个 GSM移动通信网中正确识别某个移动用户，
就必须给移动用户分配一个特定的识别码，这个识别码称为国际移动用户识别码 (IMSI)，也称为国际移动用户身份码（它不是呼叫号码），存储在用户识别卡 (SIM),HLR、
VLR中 。
移动用户国家码
（ MCC）
移动网号
（ MNC）
移动用户识别码
（ MSIN）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
3) 临时移动用户识别码 (TMSI)
为了对移动用户识别码保密,MSC/VLR可给每个来访的移动用户分配一个临时移动用户识别码（ TMSI）（仅限在本
MSC/VLR业务区内使用），每个移动用户的 IMSI和 TMSI可按一定算法转换。
4)移动用户漫游号码 (MSRN)
当移动用户漫游到一个新的业务区后，为使 GSM移动通信网路能再进行路由选择，而给该用户分配一个临时性的移动用户漫游号码 (MSRN)
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
5) 国际移动台设备识别码 （ IMEI）
IMEI唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备，为一个 15位的十进制数字。
6) 位置区识别码 (LAI)
TAC（ 6个数字 ）
FAC（ 2个数字 ）
SNR （ 6 个数字 ）
SP（ 1个数字 ）
移动用户国家码
（ MCC）
移动网号
（ MNC）
位置区号码
（ LAC）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
7) 全球小区识别码 (CGI)
8) 位置基地站识别码 (BSIC)
MCC MNC LAC CI
NCC（ 3bit） BCC（ 3bit）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
9) MSC/VLR号码是在 No.7信令消息中使用的代表 MSC的号码,,中国电信,GSM PLMN
网中的 MSC/VLR号码结构为用户号码为全 0的 MSRN号码。
10) HLR号码
HLR号码是在 No.7信令消息中使用的代表 HLR的号码,,中国电信,GSM PLMN网中的 HLR号码结构是用户号码为全 0的 MSISDN号码。
11) HLR号码切换号码 (HON)是指当进行移动交换局间越局切换时，为选择路由，
由目标 MSC(即要求切换到的 MSC)临时给移动用户分配的一个号码。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口移动通信网（ PLMN）接口如下图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
1） MSC与 BSS之间的接口 (A接口 ),A接口定义为移动业务交换中心 (MSC)与基站子系统 (BSS)之间的通信接口。
2） MSC与 VLR之间的接口 (B接口 ),B接口定义为 MSC
与访问位置寄存器（ VLR）之间的接口
3） MSC与 HLR之间的接口 (C接口 ),用于传递路由选择和管理信息。
4） HLR与 VLR之间的接口 (D接口 ),用于交换有关移动用户的位置数据和管理用户数据
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
5） MSC之间的接口 (E接口 ),E接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心 (MSC)之间的接口，主要用于交换移动用户在 MSC之间进行越局切换时的有关信息 。
6） MSC与 EIR之间的接口 (F接口 ),F接口用于 MSC和设备识别寄存器 (EIR)之间的信令交换，用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息。
7） VLR之间的接口 (G接口 ),当一个移动用户使用临时移动用户识别号 (TMSI)在新的 VLR中登记时，用此接口在
VLR之间传送有关信息。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
8） BSS与 MS之间的空中接口 (Um接口 ),Um接口
(空中接口 )定义为移动台与基站子系统（ BSS）之间的接口，实际上是 MS与基站收发信台 (BTS)之间的通信接口，用于移动台与 GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现 。
9） 用户与网络之间的接口 (Sm接口 ),Sm接口是人机接口，它是移动用户与移动网络间的接口。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
1） 频率配置：
☆ 工作频带和载频间隔
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
1） 频率配置：
☆ 频道编号
fL（ n） = 890MHz + 0.2n MHz （下频段）
fH（ n） = fL（ n） + 45MHz （上频段）
上式中 n=1～ 124,n值称为绝对射频信道号码
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
2） 多址方式,
GSM无线接口的 TDMA/FDMA混合多址方式示意图
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3） 业务类型,
☆ 话音业务
☆ 数据业务,可提供 2.4,4.8和 9.6kbit/s的透明数据业务。还可提供 12.0kbit/s的非透明数据业务。
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
4） 信道类型：
GSM系统物理信道中信道 业务信道 (TCH)
逻辑信道 广播信道（ BCH）
控制信道 (CCH) 公共控制信道（ CCCH
专用控制信道（ DCCH
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
5） 突发脉冲序列,
普通突发脉冲序列（ NB）
突发脉 频率校正突发脉冲序列（ FB）
冲序列 同步突发脉冲序列（ SB）
接入突发脉冲序列 (AB)
空闲突发脉冲序列 (DB)
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突发脉冲序列示意图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
6） 帧结构,GSM时帧结构有超高帧、超帧、复帧,TDMA帧和时隙 5个层次。
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6） 帧结构
※ 另外,GSM蜂窝系统规定上行传输 （ MS到 BTS） 所用的帧号和下行传输
（ BTS到 MS） 所用的帧号相同,但上行帧 (相同号码 )比下行帧,在时间上推后 3
个时隙,如图所示 。 这样规定的目的是允许移动台在这 3个时隙的时间内,进行帧调整和对收发信机的调谐和转换 。
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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7） 话音的间断传输（ DTX）
话音的间断传输 （ DTX） 方式是指在话音间隙的大部分时间关闭发射机,仅在包含有用信息帧时打开发射机的一种操作模式 。 采用话音的间断传输方式有两个目的,一是节省移动台电源,延长电池使用时间；二是降低空中总的干扰电平,提高频谱利用率 。
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
1） 位置登记位置登记过程举例
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
2） 呼叫过程
☆ 移动用户被呼
☆ 移动用户主呼
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
3） 越区切换越区切换流程图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
移动台（ MS）是 GSM系统必不可少的一个组成部分，
它具有多样的、并不断增加的服务功能，特别是与公用陆地移动网（ PLMN）、综合业务数字网（ ISDN）终端设备相连，提供各种电信业务。
1） 移动台技术特性
☆ 移动台技术性能
☆ 移动台的输出功率及功率控制
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
2） 用户识别卡（ SIM）
☆ SIM卡的结构
☆ SIM卡的使用
☆ SIM卡的功能
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
3） 移动台的组成和工作原理
☆ 移动台的组成 移动台的电原理图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
3） 移动台的组成和工作原理发射过程
☆ 移动台工作原理接收过程
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
GSM手机接收机电路通常采用超外差接收机。
手机接收机有三种基本的框架结构：
一是 超外差一次变频接收电路 ；
二是 超外差二次变频接收电路 ；
三是 直接变频式线性接收电路 。
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 超外差一次变频接收电路
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 超外差二次变频接收电路
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 直接变频线性接收机
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 射频接收电路举例摩托罗拉 V998射频接收电路的方框图
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 带发射变换模块的发射机电路结构
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3.1.5 GSM移动台：
5） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 带发射上变频器的发射机电路结构
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3.1.5 GSM移动台：
5） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 直接变频发射机电路结构
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.1 CDMA数字系统的基本原理及特点,
1.CDMA蜂窝通信系统的基本原理
CDMA扩频通信系统原理示意图
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.1 CDMA数字系统的基本原理及特点,
2,CDMA系统的特点
1） 不需要均衡器 2） 语音激活
3) 频率复用和扇区划分 4) 大容量和软容量
5) 可变速率声码器 6) 良好的保密能力
7) 软切换 8) 多种形式的分集
9) 发射功率低、移动台的电池使用寿命长
10) 从模拟向 CDMA的过渡
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.2 信道划分
1,逻辑信道
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3.2.2 信道划分
2,前向信道前向 CDMA
信道结构
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3,反向信道
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.3 CDMA数字蜂窝网的网络结构
CDMA蜂窝系统由移动台 (MS)、基站子系统
(BSS)、移动网子系统 (NSS)和操作支持子系统
（ OSS）四部分组成,
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.4 CDMA系统提高系统容量的关键技术反向信道开环功率控制
1.功率控制 反向信道闭环功率控制前向信道功率控制
2.软切换：当移动台从一个小区进入相同频率的另一个小区时发生的切换，它由 MSC控制完成。
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.5 CDMA系统的发展趋势
3.2.6 CDMA移动台
1.CDMA移动电话的技术指标及参数
2,CDMA移动电话的组成及工作原理
CDMA系统的移动台是双模式移动台，是与模拟系统兼容的，移动台可以工作于模拟和数字 CDMA
两种蜂窝移动通信系统 。
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.6 CDMA移动台
2,CDMA移动电话的组成及工作原理双模式移动台原理框图
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.1 GPRS的功能台
1,GPRS的功能
GPRS是通用分组无线业务 (General Packet
Radio Service)的简称，它突破了 GSM网只能提供电路交换的思维定式，在现有的 GSM网络基础上叠加了一个新的网络，充分利用了现有的移动通信网设备。
仅通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造，增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体来实现分组交换，使现有的移动通信网与数据网结合起来。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.1 GPRS的功能台
2,GPRS的特征
（ 1)在广域网中能实现低成本的数据通信方式，而且用户总是在线，不用拨号上网； (2)从信息技术角度上,GPRS
与 IP类似，网络管理有效使用网络资源； (3)当 GPRS业务转换成 IP时，能通过新的全球网络传输，而且电话可以采用本地双向工作呼叫方式； (4)采用 GPRS技术可以极其有效地利用现有的频谱进行传送； (5)在一般学校和家庭内提供无线
LAN通信能力； (6)用户进行站到端的分组交换； (7)GPRS+IP
和等于 Internet和 Intranet； (8)GPRS是一种完全成熟的信息处理技术； (9)第三代移动通信系统将与 GPRS后向兼容，
所以 GPRS的投资效益在未来发展中可以得到保障。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.2 GPRS业务
GPRS是一组新的 GSM承载业务，利用在 PLMN和与外部网络互通的内部网提供分组模式传输。 GPRS不应妨碍用户的其它 GSM业务。在有 GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上,GPRS网络管理可以提供（或支持）一系列的交互电信业务。其中包括：承载业务、用户终端业务、附加业务。
1,承载业务 点到点（ PTP）业务点到多点（ PTM）业务
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.2 GPRS业务
2,用户终端业务 基于 PTP的用户终端业务基于 PTM的用户终端业务
3,附加业务
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.3 GPRS的网络结构
GPRS网络参考模型
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.3 GPRS的网络结构
GPRS网络结构中还引入了下列新的网络接口,
1.BSS和 SGSN之间的接口
2,Gn,SGSN与 GGSN间的接口
3,Gs:SGSN和 MSC/VLR之间的接口。
4,Gr:SGSN和 HLR之间的接口。
5,Gi:GGSN与外部数据网之间的接口
6,Gp:不同的 GSM网络（不同的 PLMN）之间的接口
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS协议模型
GPRS协议模型
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS协议模型
GPRS协议模型 是 移动台 （ MS） 和 SGSN之间的 GPRS
分层协议模型 。 Um接口是 GSM的空中接口 。 Um接口上的通信协议有 5层,自上而下依次为物理层,MAC （ Medium Access Control） 层,
LLC（ Logical Link Control） 层,
SNDC（ Subnetwork Dependant Convergence） 层和 网络层 。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
GPRS的路由管理 是指 GPRS网络如何进行寻址和建立数据传送路由。 GPRS的路由管理表现在以下三个方面,移动台发送数据的路由建立 ； 移动台接收数据的路由建立 ； 以及移动台处于漫游时数据路由的建立。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
1.移动台发送数据的路由建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
2.移动台接收数据的路由建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
3.移动台处于漫游时数据路由的建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 空中接口的信道构成
1.分组数据业务信道
2.分组寻呼信道
3.分组随机接入信道
4.分组接入应答信道
5.分组随机接入信道
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.1 概述
1.第三代移动通信系统的主要特性
2.第三代移动通信系统的目标
3.第三代移动通信系统的发展历程
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.2 第三代移动通信的关键技术
1.多载波调制
2.多址技术
3.软件无线电
4.智能天线
5.异步转移模式（ ATM）
6.智能网（ IN）
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.2 IMT-2000移动通信系统中的无线传输技术
1.双工模式
2.码片速率与载波带宽
3.智能天线技术
4.越区切换技术
5.与第二代系统的兼容性
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3.5 实 训掌握读图的基本方法 。
掌握单元电路图的识读技艺 。
掌握电路图内英文标示的含义和规律。
1.识手机电路图目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)电路图的识别方法
2)射频接收电路的识读
3)射频发射电路的识读
4)电源供电电路的识读
5)逻辑电路的识读
6)音频电路的识读
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3.5 实 训认识和了解手机常用拆卸工具 。
掌握常用手机的拆卸技巧 。
2.手机的拆卸目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)手机拆卸工具介绍
2)拆卸手机注意事项
3)诺基亚 8210手机的拆卸
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3.5 实 训掌握热风枪和电烙铁的使用方法 。
熟练掌握手机元件的拆卸和焊接方法 。
3.手机的焊接目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)热风枪的使用
2)电烙铁的使用
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3.5 实 训掌握手机射频电路常见信号波形的测试 。
掌握手机手机逻辑电路常用信号的测试 。
了解其它信号的测试方法 。
4.手机信号的测试目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)射频电路常见信号波形的测试
2)逻辑电路常用测试信号
3)其他电路信号波形的测试
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3.5 实 训掌握常见手机不开机故障的维修 。
掌握常见手机不入网故障的维修 。
掌握常见手机其它故障的维修
5.手机常见故障的维修目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)不能开机
2)能开机和关机，但在基站信号强度足够的地理区域不能登记入网
3)插入 SIM卡后，手机仍然检测不到 SIM卡
4)信号时好时坏
5)工作或待机时间明显变短
6)对方听不到声音或声音小
7)受话器 (耳机 )中无声或声音小
8)无振铃或振铃声小
9) LCD显示异常
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3.5 实 训掌握拆机带电脑软件维修仪的使用方法 。
会用拆机带电脑软件维修仪将手机中的字库和码片资料进行重写
6.拆机带电脑手机软件维修仪的使用目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)编程硬件配置
2)编程设备安装
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3.6 习 题
3.1 GSM系统中的主要功能实体有哪些？
3.2 临时移动用户识别码 （ TMSI） 有何作用？
3.3 数字移动电话网的接口及主要作用是什么？
3.4 采用跳频的目的是什么？
3.5 什么是信道编码？ GSM系统话音的信道编码是如何实现的？
3.6 控制信道是如何划分的？
3.7 简述 GSM时帧结构 。
3.8 采用话音间断传输方式的作用有哪些？
3.9 简述越区切换的主要过程 。
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3.6 习 题
3.10 根据 GSM移动台的电原理图,简述数字手机电路的基本组成 。
3.11 SIM卡的使用有哪些特点？
3.12 CDMA系统为什么有良好的保密能力?
3.13为什么称 CDMA系统容量为软容量?
3.14 什么是软切换？ CDMA系统软切换有什么优越性？
3.15 什么是 CDMA系统的前向信道？ 它由哪几种信道组成？
3.16 什么叫功率控制？ 在 CDMA系统中的功率控制的目的是什么？
3.17 反向信道开环功率控制的主要作用是什么？ 是如何实现的？
前向信道功率控制是如何实现的？
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3.6 习 题
3.18 CDMA系统是怎样在功率控制子信道上进行移动台功率的控制？
3.19 什么是 GPRS？ 它有什么功能？
3.20 GPRS能支持什么业务？
3.21 画出 GPRS的网络结构图？
3.22 试画简图叙述 GPRS的协议 。
3.23 简述移动台发送和接收数据时路由的建立过程 。
3.24 试简述空中接口的信道构成?
3.25 第三代移动通信系统的目标是什么？
移动通信技术
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第 3章 蜂窝移动通信系统及设备本章要点蜂窝移动通信系统结构及其相关知识通用分组无线业务接入技术第三代移动通信系统移动台的基本原理及信号流程
2009-8-20 3
第 3章 蜂窝移动通信系统及设备
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.3 通用分组无线业务接入技术
3.4 第三代移动通信系统
3.5 实 训
3.6 习 题
2009-8-20 4
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
GSM系统 主要由 移动台 (MS),移动网子系统 (NSS)和 基站子系统 (BSS)和 操作支持子系统（ OSS） 四部分组成,看下图,
GSM系统 结构
2009-8-20 5
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
1)移动台 (MS),移动台是公用 GSM移动通信网中移动用户使用的设备，也是用户能够直接接触的整个 GSM系统中的唯一设备,它可以为车载型、便携型和手持型 。
2)移动网子系统 （ NSS）,移动网子系统又称交换子系统，主要完成 GSM系统的交换功能和用户数据与移动性管理、
安全性管理所需的数据库功能，它对 GSM移动用户之间通信和
GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.1 GSM系统结构
3) 基站子系统 (BSS)
是在一定的无线覆盖区域中由 MSC控制并与
MS进行通信的系统设备。它主要负责无线发送、
接收和无线资源管理等功能。
基站子系统是由基站控制器 (BSC)和基站收发信台 (BTS)这两部分的功能实体构成。
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3.1.1 GSM系统结构
4) 操作支持子系统 （ OSS）
操作支持子系统（ OSS）需要完成许多任务，
包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作与维护。主要包括网路管理中心 (NMC)、安全性管理中心 (SEMC)、用于用户识别卡管理的个人化中心 (PCS)、用于集中计费管理的数据后处理系统
(DPPS)等功能实体。
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
1) 移动台国际 ISDN号码 (MSISDN)
MSISDN号码是指主叫用户为呼叫公用数字蜂窝移动通信网 GSM系统中一个移动用户所需拨的号码。一个移动台可分配一个或多个 MSISDN号码，一个 MSISDN号码总长不超过 15位数字 。 其号码组成如下国 家 码
（ CC）
国内目的地码
（ NDC）
用户号码
（ SN）
CC即移动台注册登记的国家码,中国为 86。
NDC和 SN两部分构成移动台国内有效 ISDN号码,用 11位数字的等长号码表示 。
NDC包括数字蜂窝移动业务接入号和 HLR识别号 （ H0H1 H2 H3 ） 。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
2)国际移动用户识别码 (IMSI)
为了在整个 GSM移动通信网中正确识别某个移动用户，
就必须给移动用户分配一个特定的识别码，这个识别码称为国际移动用户识别码 (IMSI)，也称为国际移动用户身份码（它不是呼叫号码），存储在用户识别卡 (SIM),HLR、
VLR中 。
移动用户国家码
（ MCC）
移动网号
（ MNC）
移动用户识别码
（ MSIN）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
3) 临时移动用户识别码 (TMSI)
为了对移动用户识别码保密,MSC/VLR可给每个来访的移动用户分配一个临时移动用户识别码（ TMSI）（仅限在本
MSC/VLR业务区内使用），每个移动用户的 IMSI和 TMSI可按一定算法转换。
4)移动用户漫游号码 (MSRN)
当移动用户漫游到一个新的业务区后，为使 GSM移动通信网路能再进行路由选择，而给该用户分配一个临时性的移动用户漫游号码 (MSRN)
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
5) 国际移动台设备识别码 （ IMEI）
IMEI唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备，为一个 15位的十进制数字。
6) 位置区识别码 (LAI)
TAC（ 6个数字 ）
FAC（ 2个数字 ）
SNR （ 6 个数字 ）
SP（ 1个数字 ）
移动用户国家码
（ MCC）
移动网号
（ MNC）
位置区号码
（ LAC）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
7) 全球小区识别码 (CGI)
8) 位置基地站识别码 (BSIC)
MCC MNC LAC CI
NCC（ 3bit） BCC（ 3bit）
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.2 编号
9) MSC/VLR号码是在 No.7信令消息中使用的代表 MSC的号码,,中国电信,GSM PLMN
网中的 MSC/VLR号码结构为用户号码为全 0的 MSRN号码。
10) HLR号码
HLR号码是在 No.7信令消息中使用的代表 HLR的号码,,中国电信,GSM PLMN网中的 HLR号码结构是用户号码为全 0的 MSISDN号码。
11) HLR号码切换号码 (HON)是指当进行移动交换局间越局切换时，为选择路由，
由目标 MSC(即要求切换到的 MSC)临时给移动用户分配的一个号码。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口移动通信网（ PLMN）接口如下图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
1） MSC与 BSS之间的接口 (A接口 ),A接口定义为移动业务交换中心 (MSC)与基站子系统 (BSS)之间的通信接口。
2） MSC与 VLR之间的接口 (B接口 ),B接口定义为 MSC
与访问位置寄存器（ VLR）之间的接口
3） MSC与 HLR之间的接口 (C接口 ),用于传递路由选择和管理信息。
4） HLR与 VLR之间的接口 (D接口 ),用于交换有关移动用户的位置数据和管理用户数据
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
5） MSC之间的接口 (E接口 ),E接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心 (MSC)之间的接口，主要用于交换移动用户在 MSC之间进行越局切换时的有关信息 。
6） MSC与 EIR之间的接口 (F接口 ),F接口用于 MSC和设备识别寄存器 (EIR)之间的信令交换，用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息。
7） VLR之间的接口 (G接口 ),当一个移动用户使用临时移动用户识别号 (TMSI)在新的 VLR中登记时，用此接口在
VLR之间传送有关信息。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.3 GSM网络接口
8） BSS与 MS之间的空中接口 (Um接口 ),Um接口
(空中接口 )定义为移动台与基站子系统（ BSS）之间的接口，实际上是 MS与基站收发信台 (BTS)之间的通信接口，用于移动台与 GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现 。
9） 用户与网络之间的接口 (Sm接口 ),Sm接口是人机接口，它是移动用户与移动网络间的接口。
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
1） 频率配置：
☆ 工作频带和载频间隔
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
1） 频率配置：
☆ 频道编号
fL（ n） = 890MHz + 0.2n MHz （下频段）
fH（ n） = fL（ n） + 45MHz （上频段）
上式中 n=1～ 124,n值称为绝对射频信道号码
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
2） 多址方式,
GSM无线接口的 TDMA/FDMA混合多址方式示意图
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3） 业务类型,
☆ 话音业务
☆ 数据业务,可提供 2.4,4.8和 9.6kbit/s的透明数据业务。还可提供 12.0kbit/s的非透明数据业务。
3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
4） 信道类型：
GSM系统物理信道中信道 业务信道 (TCH)
逻辑信道 广播信道（ BCH）
控制信道 (CCH) 公共控制信道（ CCCH
专用控制信道（ DCCH
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
5） 突发脉冲序列,
普通突发脉冲序列（ NB）
突发脉 频率校正突发脉冲序列（ FB）
冲序列 同步突发脉冲序列（ SB）
接入突发脉冲序列 (AB)
空闲突发脉冲序列 (DB)
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突发脉冲序列示意图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
6） 帧结构,GSM时帧结构有超高帧、超帧、复帧,TDMA帧和时隙 5个层次。
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6） 帧结构
※ 另外,GSM蜂窝系统规定上行传输 （ MS到 BTS） 所用的帧号和下行传输
（ BTS到 MS） 所用的帧号相同,但上行帧 (相同号码 )比下行帧,在时间上推后 3
个时隙,如图所示 。 这样规定的目的是允许移动台在这 3个时隙的时间内,进行帧调整和对收发信机的调谐和转换 。
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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7） 话音的间断传输（ DTX）
话音的间断传输 （ DTX） 方式是指在话音间隙的大部分时间关闭发射机,仅在包含有用信息帧时打开发射机的一种操作模式 。 采用话音的间断传输方式有两个目的,一是节省移动台电源,延长电池使用时间；二是降低空中总的干扰电平,提高频谱利用率 。
3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
1） 位置登记位置登记过程举例
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
2） 呼叫过程
☆ 移动用户被呼
☆ 移动用户主呼
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 数字移动通信系统的运行
3） 越区切换越区切换流程图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
移动台（ MS）是 GSM系统必不可少的一个组成部分，
它具有多样的、并不断增加的服务功能，特别是与公用陆地移动网（ PLMN）、综合业务数字网（ ISDN）终端设备相连，提供各种电信业务。
1） 移动台技术特性
☆ 移动台技术性能
☆ 移动台的输出功率及功率控制
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
2） 用户识别卡（ SIM）
☆ SIM卡的结构
☆ SIM卡的使用
☆ SIM卡的功能
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
3） 移动台的组成和工作原理
☆ 移动台的组成 移动台的电原理图
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
3） 移动台的组成和工作原理发射过程
☆ 移动台工作原理接收过程
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3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
GSM手机接收机电路通常采用超外差接收机。
手机接收机有三种基本的框架结构：
一是 超外差一次变频接收电路 ；
二是 超外差二次变频接收电路 ；
三是 直接变频式线性接收电路 。
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 超外差一次变频接收电路
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 超外差二次变频接收电路
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 直接变频线性接收机
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机接收机电路结构及工作原理
☆ 射频接收电路举例摩托罗拉 V998射频接收电路的方框图
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3.1.5 GSM移动台：
4） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 带发射变换模块的发射机电路结构
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3.1.5 GSM移动台：
5） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 带发射上变频器的发射机电路结构
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3.1.5 GSM移动台：
5） GSM手机发射机电路结构及工作原理
☆ 直接变频发射机电路结构
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.1 CDMA数字系统的基本原理及特点,
1.CDMA蜂窝通信系统的基本原理
CDMA扩频通信系统原理示意图
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.1 CDMA数字系统的基本原理及特点,
2,CDMA系统的特点
1） 不需要均衡器 2） 语音激活
3) 频率复用和扇区划分 4) 大容量和软容量
5) 可变速率声码器 6) 良好的保密能力
7) 软切换 8) 多种形式的分集
9) 发射功率低、移动台的电池使用寿命长
10) 从模拟向 CDMA的过渡
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.2 信道划分
1,逻辑信道
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3.2.2 信道划分
2,前向信道前向 CDMA
信道结构
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3,反向信道
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.3 CDMA数字蜂窝网的网络结构
CDMA蜂窝系统由移动台 (MS)、基站子系统
(BSS)、移动网子系统 (NSS)和操作支持子系统
（ OSS）四部分组成,
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.4 CDMA系统提高系统容量的关键技术反向信道开环功率控制
1.功率控制 反向信道闭环功率控制前向信道功率控制
2.软切换：当移动台从一个小区进入相同频率的另一个小区时发生的切换，它由 MSC控制完成。
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.5 CDMA系统的发展趋势
3.2.6 CDMA移动台
1.CDMA移动电话的技术指标及参数
2,CDMA移动电话的组成及工作原理
CDMA系统的移动台是双模式移动台，是与模拟系统兼容的，移动台可以工作于模拟和数字 CDMA
两种蜂窝移动通信系统 。
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3.2 CDMA数字蜂窝移动通信
3.2.6 CDMA移动台
2,CDMA移动电话的组成及工作原理双模式移动台原理框图
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.1 GPRS的功能台
1,GPRS的功能
GPRS是通用分组无线业务 (General Packet
Radio Service)的简称，它突破了 GSM网只能提供电路交换的思维定式，在现有的 GSM网络基础上叠加了一个新的网络，充分利用了现有的移动通信网设备。
仅通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造，增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体来实现分组交换，使现有的移动通信网与数据网结合起来。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.1 GPRS的功能台
2,GPRS的特征
（ 1)在广域网中能实现低成本的数据通信方式，而且用户总是在线，不用拨号上网； (2)从信息技术角度上,GPRS
与 IP类似，网络管理有效使用网络资源； (3)当 GPRS业务转换成 IP时，能通过新的全球网络传输，而且电话可以采用本地双向工作呼叫方式； (4)采用 GPRS技术可以极其有效地利用现有的频谱进行传送； (5)在一般学校和家庭内提供无线
LAN通信能力； (6)用户进行站到端的分组交换； (7)GPRS+IP
和等于 Internet和 Intranet； (8)GPRS是一种完全成熟的信息处理技术； (9)第三代移动通信系统将与 GPRS后向兼容，
所以 GPRS的投资效益在未来发展中可以得到保障。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.2 GPRS业务
GPRS是一组新的 GSM承载业务，利用在 PLMN和与外部网络互通的内部网提供分组模式传输。 GPRS不应妨碍用户的其它 GSM业务。在有 GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上,GPRS网络管理可以提供（或支持）一系列的交互电信业务。其中包括：承载业务、用户终端业务、附加业务。
1,承载业务 点到点（ PTP）业务点到多点（ PTM）业务
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.2 GPRS业务
2,用户终端业务 基于 PTP的用户终端业务基于 PTM的用户终端业务
3,附加业务
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.3 GPRS的网络结构
GPRS网络参考模型
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.3 GPRS的网络结构
GPRS网络结构中还引入了下列新的网络接口,
1.BSS和 SGSN之间的接口
2,Gn,SGSN与 GGSN间的接口
3,Gs:SGSN和 MSC/VLR之间的接口。
4,Gr:SGSN和 HLR之间的接口。
5,Gi:GGSN与外部数据网之间的接口
6,Gp:不同的 GSM网络（不同的 PLMN）之间的接口
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS协议模型
GPRS协议模型
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS协议模型
GPRS协议模型 是 移动台 （ MS） 和 SGSN之间的 GPRS
分层协议模型 。 Um接口是 GSM的空中接口 。 Um接口上的通信协议有 5层,自上而下依次为物理层,MAC （ Medium Access Control） 层,
LLC（ Logical Link Control） 层,
SNDC（ Subnetwork Dependant Convergence） 层和 网络层 。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
GPRS的路由管理 是指 GPRS网络如何进行寻址和建立数据传送路由。 GPRS的路由管理表现在以下三个方面,移动台发送数据的路由建立 ； 移动台接收数据的路由建立 ； 以及移动台处于漫游时数据路由的建立。
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
1.移动台发送数据的路由建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
2.移动台接收数据的路由建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 GPRS的路由管理
3.移动台处于漫游时数据路由的建立
GPRS
的路由管理
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3.3通用分组无线业务接入技术
3.3.4 空中接口的信道构成
1.分组数据业务信道
2.分组寻呼信道
3.分组随机接入信道
4.分组接入应答信道
5.分组随机接入信道
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.1 概述
1.第三代移动通信系统的主要特性
2.第三代移动通信系统的目标
3.第三代移动通信系统的发展历程
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.2 第三代移动通信的关键技术
1.多载波调制
2.多址技术
3.软件无线电
4.智能天线
5.异步转移模式（ ATM）
6.智能网（ IN）
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3.4 第三代移动通信系统
3.4.2 IMT-2000移动通信系统中的无线传输技术
1.双工模式
2.码片速率与载波带宽
3.智能天线技术
4.越区切换技术
5.与第二代系统的兼容性
2009-8-20 68
3.5 实 训掌握读图的基本方法 。
掌握单元电路图的识读技艺 。
掌握电路图内英文标示的含义和规律。
1.识手机电路图目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)电路图的识别方法
2)射频接收电路的识读
3)射频发射电路的识读
4)电源供电电路的识读
5)逻辑电路的识读
6)音频电路的识读
2009-8-20 70
3.5 实 训认识和了解手机常用拆卸工具 。
掌握常用手机的拆卸技巧 。
2.手机的拆卸目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)手机拆卸工具介绍
2)拆卸手机注意事项
3)诺基亚 8210手机的拆卸
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3.5 实 训掌握热风枪和电烙铁的使用方法 。
熟练掌握手机元件的拆卸和焊接方法 。
3.手机的焊接目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)热风枪的使用
2)电烙铁的使用
2009-8-20 74
3.5 实 训掌握手机射频电路常见信号波形的测试 。
掌握手机手机逻辑电路常用信号的测试 。
了解其它信号的测试方法 。
4.手机信号的测试目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)射频电路常见信号波形的测试
2)逻辑电路常用测试信号
3)其他电路信号波形的测试
2009-8-20 76
3.5 实 训掌握常见手机不开机故障的维修 。
掌握常见手机不入网故障的维修 。
掌握常见手机其它故障的维修
5.手机常见故障的维修目的与要求
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3.5 实 训实训内容及步骤
1)不能开机
2)能开机和关机，但在基站信号强度足够的地理区域不能登记入网
3)插入 SIM卡后，手机仍然检测不到 SIM卡
4)信号时好时坏
5)工作或待机时间明显变短
6)对方听不到声音或声音小
7)受话器 (耳机 )中无声或声音小
8)无振铃或振铃声小
9) LCD显示异常
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3.5 实 训掌握拆机带电脑软件维修仪的使用方法 。
会用拆机带电脑软件维修仪将手机中的字库和码片资料进行重写
6.拆机带电脑手机软件维修仪的使用目的与要求
2009-8-20 79
3.5 实 训实训内容及步骤
1)编程硬件配置
2)编程设备安装
2009-8-20 80
3.6 习 题
3.1 GSM系统中的主要功能实体有哪些？
3.2 临时移动用户识别码 （ TMSI） 有何作用？
3.3 数字移动电话网的接口及主要作用是什么？
3.4 采用跳频的目的是什么？
3.5 什么是信道编码？ GSM系统话音的信道编码是如何实现的？
3.6 控制信道是如何划分的？
3.7 简述 GSM时帧结构 。
3.8 采用话音间断传输方式的作用有哪些？
3.9 简述越区切换的主要过程 。
2009-8-20 81
3.6 习 题
3.10 根据 GSM移动台的电原理图,简述数字手机电路的基本组成 。
3.11 SIM卡的使用有哪些特点？
3.12 CDMA系统为什么有良好的保密能力?
3.13为什么称 CDMA系统容量为软容量?
3.14 什么是软切换？ CDMA系统软切换有什么优越性？
3.15 什么是 CDMA系统的前向信道？ 它由哪几种信道组成？
3.16 什么叫功率控制？ 在 CDMA系统中的功率控制的目的是什么？
3.17 反向信道开环功率控制的主要作用是什么？ 是如何实现的？
前向信道功率控制是如何实现的？
2009-8-20 82
3.6 习 题
3.18 CDMA系统是怎样在功率控制子信道上进行移动台功率的控制？
3.19 什么是 GPRS？ 它有什么功能？
3.20 GPRS能支持什么业务？
3.21 画出 GPRS的网络结构图？
3.22 试画简图叙述 GPRS的协议 。
3.23 简述移动台发送和接收数据时路由的建立过程 。
3.24 试简述空中接口的信道构成?
3.25 第三代移动通信系统的目标是什么？
